Belerang atau sulfur adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang S dan nomor atom 16. Belerang ditemukan dalam meteorit. R.W. Wood mengusulkan bahwa terdapat simpanan belerang pada daerah gelap di kawah Aristarchus. Belerang terjadi secara alamiah di sekitar daerah pegunungan dan hutan tropis. Sulfir tersebar di alam sebagai pirit, galena, sinabar, stibnite, gipsum, garam epsom, selestit, barit dan lain-lain. Bentuknya adalah non-metal yang tak berasa, tak berbau dan multivalent. Belerang, dalam bentuk aslinya, adalah sebuah zat padat kristalin kuning. Di alam, belerang dapat ditemukan sebagai unsur murni atau sebagai mineral- mineral sulfide dan sulfate. Ia adalah unsur penting untuk kehidupan dan ditemukan dalam dua asam amino. Penggunaan komersilnya terutama dalam fertilizer namun juga dalam bubuk mesiu, korek api, insektisida dan fungisida. Belerang dikenal masyarakat (khususnya para petani) adalah sejenis bahan untuk digunakan pembasmi tikus. Dengan alat khusus, belerang diubah untuk menjadi asap yang dimasukkan pada lubang-lubang tikus di persawahan, sehingga tikus dibuatnya semaput. Manfaat belerang padahal cukup banyak khususnya untuk dunia industri.
Isotop
Belerang memiliki sebelas isotop. Dari empat isotop yang ada di alam, tidak satupun yang bersifat radioaktif. Belerang dengan bentuk yang sangat halus, dikenal sebagai bunga belerang, dan diperoleh dengan cara sublimasi.
Senyawa-Senyawa
Senyawa organik yang mengandung belerang sangat penting. Kalsium sulfur, ammonium sulfat, karbon disulfida, belerang dioksida dan asam sulfida adalah beberapa senyawa di antara banyak senyawa belerang yang sangat penting
Bentuk-Bentuk dari Belerang :
- belerang alam dalam btk kristal
- belerang dalam bentuk senyawa dengan logam lainnya (pyrite, marcasite, pyrhotite)
Sifat Fisik dan Kimia
Belerang atau sulfur adalah mineral yang dihasilkan oleh proses vulkanisme, sifat-sifat fisik dan kimia belerang adalah :
- Kristal belerang berwarna kuning kegelapan dan kehitam-hitaman karena pengaruh unsur pengotornya
- Berat jenis : 2,05 - 2,09
- Kekerasan : 1,5 - 2,5 (skala Mohs)
- Ketahanan : getas/mudah hancur (brittle)
- pecahan :berbentuk konkoidal dan tidak rata
- Kilap : damar Gores : berwarna putih
- tidak larut dalam air, atau H2SO4
- Titik lebur 129°C dan titik didihnya 446°C. Mudah larut dalam CS2, CC14, minyak bumi, minyak tanah, dan anilin, penghantar panas dan listrik yang buruk
- Apabila dibakar apinya berwarna biru dan menghasilkan gas-gas SO2 yang berbau busuk
- tidak larut dalam air (bisulfida, tetrachloride)
- Daya hantar listrik buruk
- berbau tidak enak
Teori Terbentuknya Belerang
- Teori Bischof
Sulfur berasal dari H2S, dimana H2S berasal dari proses reduksi terhadap CaSO4 oleh karbon methan
CaSO4 + C + CaS + 2CO2
CaSO4 + CH4 + CaS + CO2 + 2H2O
CaS + CO2 + H2 + CaCO3 + H2S
2H2S + O2 + 2H2O + 2S
atau
2H2S + CaSO4 + 4S + Ca(OH)2 + H2O
- Belerang berasal dari suatu dome dibentuk dari suatu bakteri De Sulfovibri de Sulfurcanc. Sulfat diubah oleh bakteri menjadi sulfit dan akhirnya menghasilkan sulfur
- Belerang terdapat pada gypsum yang diendapkan langsung dari poly sulfit
- Belerang erat kaitannya dengan kegiatan gunung berapi, merupakan hasil sublimasi sulfatara atau fumarol, juga akibat dari gas-gas/ larutan yang mengandung belerang dari dalam bumi
- Tipe sublimasi terdapat didekat danau kawah dengan kadar 70-99,9% S
- Tipe Lumpur terdapat dekat kawah dengan kadar 40-60%S
- Tipe kerak terdapat disekitar kawah dengan kadar 20-50% S
Macam-Macam Belerang dalam Perdagangan
- Sublime flower/ flower of sulfur
diperoleh dari hasil sublimasi, digunakan untuk industri karet
- Sulfur Flour
sulfur berputir halus seperti tepung, dilakukan grinding bebas oksigen sampai ukuran mesh –325 mesh, sebagai Galian pembasmi hama penyakit tanaman/hewan
- Precipitated Sulfur
diperoleh dari reaksi antara HCl pada larutan poli sulfit kemudian dicuci untuk menghilangkan CaS, digunakan dalam farmasi
- Lac Sulfur
diperoleh dari larutan polisulfit yangg diberi H2SO4, masih mengandung 45% CaSO4
- Colloidal Sulfur
pertikel halus masih dalam larutan bebtk colloid, diperoleh hasil cleaning coke oven gas
Penambangan Belerang
- Tambang terbuka : shovel
- Tambang semprot
- Frasch proses dimasukan air panas 335 F ke dalam endapan belerang lewat pipa-pipa. ada 3 pipa dengan ukuran :
Diameter 1” = mengalirkan udara
Diameter 3” = mengalirkan Lumpur sulfur
Diameter 6” = mengalirkan air panas
Tekanan udara = 500 psi
Pengolahan
Ada beberpa cara yang dilakukan dalam pengolahan belerang, diantaranya
- Belerang dihasilkan secara komersial dari sumber mata air hingga endapan garam yang melengkung sepanjang Lembah Gulf di Amerika Serikat. Menggunakan proses Frasch, air yang dipanaskan masuk ke dalam sumber mata air untuk mencairkan belerang, yang kemudian terbawa ke permukaan. Belerang juga terdapat pada gas alam dan minyak mentah, namun belerang harus dihilangkan dari keduanya. Awalnya hal ini dilakukan secara kimiawi, yang akhinya membuang belerang. Namun sekarang, proses yang baru memungkinkan untuk mengambil kembali belerang yang terbuang. Sejumlah besar belerang diambil dari ladang gas Alberta.
II. Belerang jenis Lumpur diflotasi dahulu sebelum dimasukkan ke autoclave.
Flotasi untuk menghilangkan senyawa besi sulfat dan silikat dari larutan, akibatnya kadar meningkat.
III. Cara lain pelarutan dan penghabluran (solvent extraction and Crystalization) digunakan pelarut: karbon disulfida, dimethyl disulphide atau larutan hidrokarbon berat lainnya.
IV. Belerang kristal dapat langsung dimasukan dalam autoclave, lalu ditambah solar, air NaOH kemudian dipanaskan dengan memasukan uap air panas dengan tekanan 3 atm selama 30-60 menit. Pemisahan tanur terjadi karena titik lebur belerang < min pengotor. Belerang disaring kemudian dicetak.
V. Belerang kadar tinggi diolah dengan sublimasi dan distilasi
VI. Pengolahan sederhana dilakukan dengan wajan besi/alumunium dengan diameter 80-100 cm, dipanaskan dalam tungku/kompor minyak. Belerang mencair, disaring kemudian dicetak dalam tabung bamboo.
Lokasi
Potensi dan penyebaran endapan belerang Indonesia saat ini baru diketahui di enam propinsi, dengan total cadangan sekitar 5,4 juta. Untuk tipe sublimasi, karena proses terjadinya didasarkan kepada aktivitas gunung berapi, maka selama gunung berapi aktif, belerang tipe ini dapat diproduksi. Dengan demikian sumber daya belerang sublimasi dapat dianggap tidak terbatas.
1. Jabar : Gunung Tangkuban perahu, Danau Putri, Galunggung, Ceremai, Telaga bodas
2. Jateng : Gunung Dieng
3. Jatim : Gunung Arjuno, welirang
4. Sumut : Gunung Namora
5. Sulut : Gunung Mahawu, Soputan
6. Lampung
7. Maluku : Pulau Damar
Kegunaan
Belerang merupakan bahan hasil tambang yang baunya sangat menyengat,bahan tersebut memiliki khasiat bagi tubuh manusia, antara lain;
- mengobati dari luka bekas gigitan binatang berbisa. Boleh juga belerang yang sudah dibuat korek api tumbuk sampai halus dan masukan ke lubang bekas gigitan, lalu bakarlah.
- obat gatal-gatal pada kulit. ambil belerang sebesar ibu jari, lalu gerus bersama 3 butir merica dan setengah buah pala. Setelah halus, aduklah dengan sesendok makan minyak tanah dan air. Oleskan pada bagian tubuh yang diserang gatal-gatal
- Menghilangkan panu/kurap yang menghiasi kulit. Setelah belerang dihaluskan, campurlah dengan minyak goring lalu aduklah sampai rata. Oleskan pada bagian kulit yang berpanu atau kurap. Lakukan sesering mungkin
- Belerang sangat penting untuk kehidupan. Belerang adalah penyusun lemak, cairan tubuh dan mineral tulang, dalam kadar yang sedikit.
Digunakan untuk membuat asam belerang (H2SO4), untuk pupuk, penghalus minyak, bahan kimia, metallurgi. Di samping itu dapat digunakan untuk cat, ebonite (camp dengan karet), tekstil, cairan sulfida, C2S, debu anti serangga, pengawet kayu, pabrik kertas, korek api, obat-obatan
Belerang banyak digunakan di industri pupuk, kertas, cat, plastik, bahan sintetis, pengolahan minyak bumi, industri karet dan ban, industri gula pasir, accu, industri kimia, bahan peledak, pertenunan, film dan fotografi, industri logam dan besi baja.
1. Untuk pabrik gula
Syarat : 99,5-99,9 % S, 0,05% As (mak), 0,5% H2O (Mak), 0,1% Bitumen (Mak), 0,1% Abu (mak), sisa bakar 1% (mak)
2. Pabrik Super fosfat
Belerang adalah komponen serbuk mesiu dan digunakan dalam proses vulkanisasi karet alam dan juga berperaan sebagai fungisida. Belerang digunakan besar-besaran dalam pembuatan pupuk fosfat. Berton-ton belerang digunakan untuk menghasilkan asam sulfat, bahan kimia yang sangat penting.
Syarat: 99,7-99,8% S, 00,1-00,5% bitumen, 0,04-0,05% abu, 0,06-0,1% H2O
3. Industri ban
99,9% S, 0,01% abu, 0,01% air, 0,04%H2SO4, matter 0,04% CS2, uk butir 325 mesh
4. Industri kimia
99,8% S, Bitumen 130 ppm, 1,52% air, 0,009% abu, 0,0008% Fe2O3
Belerang juga digunakan untuk pembuatan kertas sulfit dan kertas lainnya, untuk mensterilkan alat pengasap, dan untuk memutihkan buah kering. Belerang merupakan insultor yang baik.
Efek dari Belerang
Sulfur dioxide (SO2) memiliki cakupan-cakupan yang sangat mengganggu. Bila kita menghirup SO2 hanya menembus sejauh hidung dan tenggorokan maka sejumlah kecil konsentrasi SO2 akan mencapai paru-paru. Akan tetapi jika menghirup secara berat dalam artian ada di lokasi gas belerang dalam waktu yang lama, maka bernapaslah hanya melalui mulut atau konsentrasi dari SO2 akan menjadi tinggi. Efek dari gas belerang terhadap manusia sangatlah bervariasi. Dimana dengan konsentrasi rendah pada 1ppm yang telah dihirup manusia akan mengalami pengurangan fungsi paru-paru. Meskipun pada penelitian terhadap 7 sukarelawan hanya 1 orang yang mengalami efek tidak baik pada 1 ppm. Jika selama 10 hingga 30 menit kedapatan konsentrasi mencapai 5 ppm akan mengakibatkan sesak napas pada cabang tenggorokan kita. Bila kedapatan selama 20 menit mencapai konsentrasi 8 ppm akan memerahkan tenggorokan, gangguan pada hidung, dan iritasi pada tenggorokan. Sekitar 20 ppm merupakan titik kritis dari iritasi konsentrasi SO2, meskipun ada beberapa laporan bahwa ada orang-orang yang bekerja pada konsentrasi melampaui 20 ppm. Konsentrasi sebesar 500 ppm sangat tidak dianjurkan untuk dihirup oleh manusia.
Pada Beberapa kasus dimana terdapat konsentrasi SO2 yang sangat tinggi pada ruangan tertutup, dapat mengakibatkan gangguan saluran udara, hypoxemia (kekurangan oksigen pada darah), dan kematian dalam hitungan menit. Efek dari pulmonary edema(gangguan pada paru-paru) meliputi batuk dan napas pendek yang dialami selama berjam-jam atau berhari-hari setelah kedapatan menghirup konsentrasi SO2. Gejala-gejala ini menyakitkan hati dan menguras tenaga. Hasil dari kedapatan menghirup konsentrasi dalam waktu yang sering, akan melukai paru-paru secara permanen. Selain itu, Belerang dioksida adalah zat berbahaya di atmosfer, sebagai pencemar udara.
Analisa Massa
Hitunglah massa zat 1,204 x 1022 molekul S8 (Ar S = 32)
Jawab:
S8 = 
= 0,2 mol
= 0,2 mol x 256
= 51,2 gram
Analisa Volum
Hitunglah volum 2 gram gas SO3. Jika diketahui Ar S = 32 O = 16
Jawab:
Mr SO3 = 80
Massa molar SO3 = 80 gram/mol
Jadi, 2 gram SO3 = 
= 0,025 mol
Volum pada STP = 0,025 mol x 22,4 liter/mol
= 0,56 liter