BELERANG [PDF]

Citation preview

BELERANG ( SULFUR)



Sulfur terdapat dibawah gunung berapi dan texas, lousiana(amerika utara), senyawa belerang dialam dapat berupa garam sulfide seperti Timbal Glans(PbS), seng blene(ZnS), tembaga kis(CuS), pirit(FeS2) atau garam sulfar seperti batu toha/gips(CaSO 4), barium sulfatBaSO4) dan magnesium sulfat(MgSO4). Belerang padat mempunyai dua bentuk alotropi yaitu belerang rombik dan belerang monoklinik. Belerang yang biasa kita lihat berupa warna kuning adalah belerang rombik. Belerang rombikstabil dibawah sushu 95,5°C. Diatas suhu 95,5°C belerang rombik berubah menjadi belerang monoklinik, yang seharusnya mencair pada suhu 113°C. Belerang banyak terdapat dikulit bumi, sebagai unsure dan senyawa. Didaerah vulkanik ditemukan belerang unsure, mungkin merupakan hasil reaksi gas SO2 dan H2S yang terdapat dalam gas vulkanik. 8SO2(g) + 16H2S(g) 16H2O(l) + 3S8(s) Sebagai senyawa, belerang terdapat dalam berbagai jenis mineral sulfat dan sulfide juga sebagai organic dalam minyak bumi dan batu bara atau sebagai H2S dalam gas alam. Belerang mempunyai 3 macam biloksbyaitu +2, +4 dan +6. Senyawa yang paling penting adalah SO2 yang berupa gas berbau khas, tidak berwarna, merusak saluran pernafasan dan dapat larut dalam air, mudah teroksidasi menjadi SOx yang beracun. Gas ini terbentuk dari pembakaran batu bara atu pemangggangan bijih sulfide dari industri. SO2merupakan polutan udara karena menyebabkan hujan asam, untuk mencegahnya maka gas tersebut dialirkan pada kapur yang lembab. Kegunaan utama dari belerang adalah untuk pembuatan asam sulfat yang biasa terdapat pada laboratorium sekolah. Asam sulfat pekat berupa cairan kental seperti oli, sangat korosif dan merupakan asam kuat Asam sulfat pekat juga bersifat higroskopis dan merupakan zat dehydrator (dapat menarik air dan senyawa yang mengandung hydrogen dan oksigen dengan merusak zat itu) misalnya jika asam sulfat pekat diteteskan pada gula tebu. Asam sulfat digunakan untuk bernagai bidang, penggunaan utamanya adalah untuk industry pupuk soperphosphat, pembuatan senyawa sulfat dan elektrolit pada aki kendaraan bermotor serta industry zat/cat warna dan detergen. Penggunaan lain dari asam sulfat adalah dalam industry logam, yaitu untuk membersihkan permukaan logam dalam electroplating, bahan peledak, obatobatan, pemurnian minyak bumi. Pembuatan belerang dilakukan denggaan dua cara : 1. Cara Frasch. Deposit belerang yang terdapat dibawah permukaan ditambang menurut cara frasch. Menurut cara ini, deposit belerang dicairkan dengan mengalirkan air super panas (campuran air dan uap air dengan tekanan sekitar 16 atm dan suhu ± 170°C) melalui pipa bagian luar dari suatu susunan 3 pipa konsentris. Belerang cair kemudian dipaksa keluar dengan memompakan udara panas (dengan tekanan sekitar 20 – 25 atm). Selanjutnya belerang dibiarkan membeku. Oleh karena belerang tidak larut dalam air, maka belerang diperoleh dengan cara ini dapat mencapai kemurnian sampai 99,6%. Cara ini digunakan untuk mendapatkan belerang yang ada dibawah permukaan tanah. 2. Cara Sisilia



Cara ini digunakan untuk mendapatkan belerang yang ada di permukaan tanah. Batu yang mengandung belerang dipanaskan hingga belerang melebur dan terpisah dari batuan, selanjutnya belerang dimurnikan dengan cara sublimasi



CARA PEMBUATAN BELERANG D. Cara pembuatan a. Proses Frasch Cara frasch adalah mengambil belerang dari deposit belerang di bawah tanah, pompa frasch dirancang oleh Herman Frasch dari Amerika Serikat tahun 1904. Pada proses ini pipa logam berdiameter 15 cm yang terdapat 2 pipa konsentrik yang lebih kecil ditanam sampai menyentuh lapisan belerang. Uap air yang sangat panas dipompa dan dimasukan melalui pipa luar, sehingga belerang meleleh. Kemudian dimasukan udara bertekanan tinggi melalui pipa terkecil, sehingga terbentuk busa belerang dan terpompa ke atas melalui pipa ketiga. Seperti gambar di bawah ini



. Kemurnian belerang yang keluar mencapai 99,5%. Pada dewasa ini 50% belerang yang digunakan dalam industri diperoleh dengan proses frasch



b. Proses kontak



Pada pembuatan belerang dengan proses kontak bahan baku yang digunakan belerang, udara dan air. S(s)+O2(g) SO2(aq) 2SO2(g)+O2(g)↔2SO3(g) SO3(g)+H2O(l)→H2SO4(aq) Pertama-tama belerang padat dimasukan kedalam drum berputar lalu dibakar dengan oksigen dari udara dan hasilnya gas SO2 dimurnikan dengan pengendap elektrostatika ( kawat-kawat betegangan tinggi ) partikel-partikel debu dan kotoran lain menjadi bermuatan dan tertarik oleh kawat yang muatannya berlawanan, sehingga debu-debu itu jatuh kelantai ruangan. Campuran gas SO2 dan udara kemudian dialirkan kedalam ruangan yang dilengkapi katalis serbuk V2O5. Disini berlangsung proses kontak yaitu kontak antara campuran gas-gas dengan katalis. Gas SO2 bereaksi dengan oksigen dengan udara untuk membentuk gas SO3. 2SO2(g)+O2(g)↔2SO3(g) ∆H = -90 kJ Agar reaksi ini bergeser kekanan gas SO3 yang terbentuk segera direaksikan dengan air untuk menghasilkan H2SO4 SO3(g)+H2O(l)→ H2SO4(aq) Gas SO3 direaksikan dengan H2SO4 untuk membentuk asam pirosulfat, H2S2O7 kemudian barulah asam pirosulfat direaksikan denga air untuk membentuk asam sulfat SO3¬(g)+H2SO4(aq) →H2S2O7(aq) H2S2O7(aq)+H2O→2H2SO4¬(aq) E. Senyawa-senyawa sulfur 1. Hidrogen Biner Hidrogen Sulfida Hidrogen Sulfida adalah sebuah bahan kimia laboratorium yang penting, karena di pakai secara luas



dalam analisis kualitatif. Zat ini dapat dengan mudah di buat dengan aksi asam terhadap sulfida logam, atau dengan hidrolisis tioasetamida : FeS + 2HCl → H2S + FeCl2 CH3CSNH2 + H2O → H2S + CH3CONH2 Hidrogen Sulfida adalah gas yang beracun dan dapat larut dalam air. H2S + H2O → H3O+ +HS2. Polisulfida Logam Belerang tidak hanya terikat bersama dalam belerang unsur, tetapi dapat bereaksi juga dengan ion sulfida dengan membentuk ion polisulfida. BaS + 2S → BaS3 Ion polisulfida ukurannya berkisar dari S22- sampai S63-. Kristal polisulfida yang paling terkenal, yaitu bijih besi yang umum seperti pirit (FeS2). 3. Oksida dan Asam okso a. SO2 dan SO3 Sulfur dioksida (SO2) adalah gas tidak berwarna. Berbau khas memerihkan mata dan dapat merusak saluran pernapasan, sebab apabila terisap oleh pernapasan secara berlebihan akan bereaksi dengan air dalam saluran pernapasan dan membentuk asam sulfit yang akan merusak jaringan dan menimbulkan rasa sakit. Sulfur dioksida dapat terbentuk pada pembakaran batu bara yang mengandung belerang, dan pemanggangan bijih sulfida. Sulfur dioksida dapat melarut dengan baik dalam air. SO2(g) + H2O(l) → H2SO3 (aq). Sampai kini belum ditemukan sepesi H2SO3 dalam larutan, dan dianggap bahwa jika SO3 dialirkan kedalam air terbentuk suatu hidrat, namun telah dikenal garam hidrogen sulfit dan garam sulfit. Setengah dari sulfur dioksida berasal dari pembangkit energi dan proses industri yang menggunakan bahan baku yang mengandung belerang. Meskipun pada keadan biasa SO3 sukar terbentuk pada keadaan tertentu, SO2 dapat dioksida menjadi SO3. London smog / smog kelabu terjadi dari campuran SO partikulat dan kabut, zat dalam partikulat dapat mengkatalisa pembentuk SO3 dari SO2 dan dengan udara lembab dapat menghasilkan kabut yang mengandung asam sulfat. Sifat SO2 yang mudah larut dan menghasilkan asam seperti dijelaskan di atas mengakibatkan persoalan lingkungan seperti misalnya hujan asam.Terjadinya hujan asam yaitu dari pembakaran bahan bakar posil seperti minyak dan batu bara akan di hasilkan NOx dan SOx juga partikel lain.Polutan akan tinggal beberapa lama di udara dan kemudian musnah terdeposisi kepermukaan bumi , selama polutan diudara, kualitas udara menurun yang dapat berakibat langsung pada kesehatan manusia seperti sesak napas / gatal-gatal di kulit. Polutan seperti oksida sulfur (SO2) dan dioksida nitrogen (NO2) melalui reaksi oksidasi dengan ozon akan berubah menjadi (SO3) dan NO3 selanjutnya berubah menjadi senyawa sulfat dan senyawa nitrat. Senyawa-senyawa tersebut akan berpindah dari atmosfer kepermukaan bumi melalui hujan dan deposisi langsung sehingga di kenal dengan deposisi basah dan deposisi kering. Proses deposisi basah terjadi dengan pembentukan awan dan akhirnya turun sebagai hujan salju atau kabut yang mengandung asam. Deposisi asam yang terkandung dalam hujan dapat menggambarkan kondisi keasaman air hujan dalam angka pH. Kategori angka pH mengindikasikan hujan basa atau asam. Bila air hujan mempunyai nilai pH di bawah 5,6 di katakan telah terjadi hujan asam di daerah tersebut. b. Asam Sulfat Pada suhu kamar belerang trioksida berupa padatan yang terdiri dari satuan SO3 dengan struktur yang rumit. Padatan ini mudah menguap dan pada pase gas SO3 terdiri dari molekul segitiga planar . Sulfur



trioksida dapat dibuat dengan cara oksida belerang dioksida dengan oksigen. 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3 ∆H = -98kJ mol-1 SO2 sangat stabil diudara. Dengan adanya katalis, oksida SO2 menjadi SO3 segera berlangsung. Gas SO3 bereaksi dengan air membentuk H2SO4 SO3(g) + H2O (l) → H2SO4(l) Pabrik asam sulfat memerlukan belerang dioksida yang dapat diperoleh dari a. Pembakaran belerang S + O2 → SO2 b. Pirit (seng sulfida) Pada pemanggangan bijih-bijih logam ini, dihasilkan sulfur dioksida sebagai hasil samping 4FeSO4 + 11O2 → 2Fe2O3 + SO2 2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2 c. Anhidrit.CaSO4 CaSO4 + 2C → 2CO2 + CaS CaS + 3CaSO4 → 4CaO + 4SO2 Untuk mempermudah pengenalan asal dari gas oksida belerang dan terjadinya asam sulfat di atmosfer dapat dilihat skema berikut ini :



c. Thiosulfat Dalam sejumlah senyawa sebuah atom belerang dianggap menggantikan sebuah atom oksigen. Belerang bereaksi dengan ion sulfit membentuk sebuah ion sulfat : S + SO32- → S2O32F. Kegunaan sulfur Sulfur mempunyai banyak kegunaan diantaranya sebagai bahan baku pembuatan asam sulfat, pembuatan karbon di sulfida, CS2 (bahan baku serat rayon) serta pada proses vulkanisasi karet (ikatan silang belerang akan memperkuat polimer karet). A. Asam sulfat Di gunakan sebagai bahan baku senyawa-senyawa sulfat, antara lain sebagai berikut: 1. H2SO4 di gunakan sebagai pereaksi dalam pembuatan pupuk superfosfat, Ca(H2PO4)2.dengan reaksi Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 → Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4 2. Al2(SO4)3 zat penjernih air yang dikenal dengan tawas Tawas tersebut di tambahkan pada air yang keruh sehingga air yang keruh tadi menjadi jernih kembali 3. H2SO4 digunakan sebagai elektrolit pada aki kendaraan bermotor H2SO4 dalam aki di gunakan sebagai cairan elektrolit untuk merendam pelat positif dan pelat negative pada aki,misal bahan aktif dri pelat positif terbuat daari oksida timah coklat(PbO2)sedang bahn aktif dari pelat negative ialah timah (Pb).pelat-pelat tersebut terendam oleh cairan elektrolit yaitu asam sulfat sehingga oksigen pada pelat positif akan bereaksi dengan hydrogen pada cairan elektrolit yang secara perlahn-lahan keduanya bergabung /berubah menjadi air (H2O),asam sulfat pada pada cairan elektrolit bergabung dengan timah di pelat positif maupun negative sehingga menempel di pelat-pelat tersebut dan membantu aki mengeluarkan arus .reaksi ini akan terus berlangsung sampai isi (tenaga baterei habis) atau mengalami discharge. 4. H2SO4 di gunakan untuk membersihkan logam-logam pada proses galvanisasi dan penyepuhan.



Lapisan oksida pada permukan logam dihilangkan agar bahan penyalut dapat menempel kuat. 5. Industri Amonium Sulfat (NH4)2SO4 Senyawa amonium sulfat sebagai jenis pupuk yang di kenal dengan pupuk Z.A (zwavelvur amonium).Pupuk ini dibuat dengan mereaksikan asam sulfat dan Amonia 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 12. Dalam pembuatan fotografi . Na2S2O3.5H2O di gunakan dalam fotografi untuk melarutkan perak bromida yang tidak reaktif dari emulsi dengan pembentukan komplek [Ag(S2O3)] dan [Ag(S2O3)2]313. Alkil benzena sulfonat dalam deterjen.Deterjen dengan bahan ini bersifat keras, cara pembuatannya yaitu dengan mereaksikan Alkil Benzena dengan Belerang Trioksida, asam Sulfat pekat atau Oleum. Reaksi ini menghasilkan Alkil Benzena Sulfonat. Jika dipakai Dodekil Benzena maka persamaan reaksinya adalah C6H5C12H25 + SO3 C6H4C12H25SO3H (Dodekil Benzena Sulfonat) Reaksi selanjutnya adalah netralisasi dengan NaOH sehingga dihasilkan Natrium Dodekil Benzena Sulfonat. Kemudian bahan yang sering di gunakan dalam deterjen yaitu lauril sulfat / lauril alkil sulfonat, deterjen dengan bahan ini sifatnya lunak cara pembuatannya yaitu mereaksikan Lauril Alkohol dengan asam Sulfat pekat menghasilkan asam Lauril Sulfat dengan reaksi: C12H25OH + H2SO4 C12H25OSO3H + H2O Asam Lauril Sulfat yang terjadi dinetralisasikan dengan larutan NaOH sehingga dihasilkan Natrium Lauril Sulfat. B. Vulkanisasi karet dan ban Selain sebagai bahan baku pembuatan asam sulfat, belerang juga berperan dalam proses vulkanisasi karet. Charles Goodyear pertama kali di tahun 1839 melakukan vulkanisasi ini dengan mencampurkan sulfur pada karet alam melalui proses pemanasan. Karet alam merupakan polimer alam yang terkenal , terdiri dari beberapa ribu “ satuan isoprene ” yang terhubungkan satu sama lain,ikatan ini di sebut cross-linking.Rumus isoprene (2-metil butadiene) . CH3 H H2C ══ C − − −C ══ CH2 Dalam molekul karet , satuan isoprene saling bersambung membentuk rantai panjang. rumus molekulnya dapat di nyatakan dengan (C5H8)n. Rantai yang sangat panjang dari satuan isoprene tidak dapat tersusun rapih sehingga karet terdiri dari kumpulan rantai yang kacau. Jika karet di tarik , rantai tidak menjadi lurus, tetapi saling bertindihan.Karet alam tidak elastis dan mudah dioksidasi karena terdapat ikatan rangkap karbon-karbon , jika karet alam di panaskan bersama sedikit belerang maka karet ini menjadi elastis dan stabil. Rantai yang terpisah di sambung dengan atom belerang .Proses ini di sebut vulkanisasi. ∂∂∂ C ═ C ∂∂∂∂∂ C ═ C ∂∂∂ ∂∂∂C − C∂∂∂∂∂ C − C ∂∂∂ SS SS ∂∂∂ C ═ C ∂∂∂∂∂ C═C C─C∂∂∂∂∂∂ C ─ C ∂∂∂



SS SS ∂∂∂ C ═ C ∂∂∂∂∂ C═C ∂∂∂ C ═ C ∂∂∂∂∂ C − C ∂∂∂ Karet mentah karet hasil vulkanisasi Vulkanisasi karet



KESIMPULAN Sulfur merupakan salah satu unsur kimia dalam table priodik dengan simbol S, nomer atom 16 dan termasuk dalam periode tiga.Unsur belerang di alam di temukan sebagai unsur bebas dan sebagai senyawaan. Cara pembuatan sulfur dilakukan dalam dua tahap yaitu dengan cara proses kontak dan proses pompa frasch Sulfur dalam bentuk senyawa sangat penting dalam kehidupan diantaranya sebagai pembuatan bahan baku asam sulfat dan vulkanisasi karet. Selain berguna untuk kehidupan, sulfur juga mempunyai dampak yang berbahaya bagi kehidupan misalnya senyawa-senyawa belerang yang bertindak sebagai zat pencemar yang berbahaya adalah SO2 dan SO3 yang dapat menyebabkan radang paru-paru dan tenggorokan (merusak saluran pernapasan ) dan hujan asam.



Penjelasan Mengenai Belerang dan Asam Sulfat Belerang atau sulfur didapatkan dalam 2 bentuk yaitu sebagai senyawa sufida dan sebagai belerang alam. Sebagai senyawa sufida didapatkan dalam bentuk gelena-PbS, chalkopirit-CuFeS2 dan Pirit FeS. Kesemuanya terbentuk akibat proses hidrotermal, kecuali



yang tersebut terakhir dapat pula terbentuk akibat proses sedimentasi dalam kondisi tertentu. Sedang belerang alam unsur tersebut berbentuk kristal bercampur lumpur atau merupakan hasil sublimasi.



Endapan belerang ini terbentuk oleh kegiatan solfatara, fumarola,atau sebagai akibat dari gas dan larutan yang mengandung belerang keluar dari dalam bumi melalui rekahan-rekahan, serta selalu berkaitan dengan rangkaian gunung api akrif. Dengan demikian belerang alam dikelompokkan menjadi tife sublimasi dan tife lumpur.



Asam sulfat mempunyai rumus kimia H2SO4, merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua perbandingan.



Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan, termasuk dalam kebanyakan reaksi kimia. Kegunaan utama termasuk pemrosesan bijih mineral, sintesis kimia, pemrosesan air limbah dan pengilangan minyak.



Reaksi hidrasi (pelarutan dalam air) dari asam sulfat adalah reaksi eksoterm yang kuat. Jika air ditambah kepada asam sulfat pekat, terjadi pendidihan. Senantiasa tambah asam kepada air dan bukan sebaliknya. Sebagian dari masalah ini disebabkan perbedaan isipadu kedua cairan. Air kurang padu dibanding asam sulfat dan cenderung untuk terapung di atas asam. Reaksi tersebut membentuk ion hidronium: H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4-. Disebabkan asam sulfat bersifat mengeringkan, asam sulfat merupakan agen pengering yang baik, dan digunakan dalam pengolahan kebanyakan buah-buahan kering. Apabila gas SO3 pekat ditambah kepada asam sulfat, ia membentuk H 2S2O7. Ini dikenali sebagai asam sulfat fuming atau oleum atau, jarang-jarang sekali, asam Nordhausen.



Asam sulfat bening tidak berwarna,cairan tak berbau merupakan bahan kimia yang banyak digunakan sebagai bahan baku dan bahan penolong dalam berbagai



industri, sehingga perkembangan pemakaiannya dapat merupakan indikator bagi perkembangan perindustrian di suatu negara. Bahan baku utama pembuatan asam sulfat adalah sulfur atau belerang, yang berwarna kuning. Biasanya ditambang dari pegunungan, seperti di tangkuban perahu, dieng, atau bromo (ini lokasi - lokasi yang orang awam biasanya tahu. masih banyak lainnya) Asam sulfat merupakan komoditas kimia yang sangat penting, dan sebenarnya pula, produksi asam sulfat suatu negara merupakan indikator yang baik terhadap kekuatan industri negara tersebut. Kegunaan utama (60% dari total produksi di seluruh dunia) asam sulfat adalah dalam "metode basah" produksi asam fosfat, yang digunakan untuk membuat pupuk fosfat dan juga trinatrium fosfat untuk deterjen. Pada metode ini, batuan fosfat digunakan dan diproses lebih dari 100 juta ton setiap tahunnya. Bahan-bahan baku yang ditunjukkan pada persamaan di bawah ini merupakan fluorapatit, walaupun komposisinya dapat bervariasi. Bahan baku ini kemudian diberi 93% asam suflat untuk menghasilkan kalsium sulfat, hidrogen fluorida (HF), dan asam fosfat. HF dipisahan sebagai asam fluorida. Proses keseluruhannya dapat ditulis: Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 + 10H2O → 5 CaSO4•2H2O + HF + 3H3PO4 Asam sulfat digunakan dalam jumlah yang besar oleh industri besi dan baja untuk menghilangkan oksidasi, karat, dan kerak air sebelum dijual ke industri otomobil. Asam yang telah digunakan sering kali didaur ulang dalam kilang regenerasi asam bekas (Spent Acid Regeneration (SAR) plant). Kilang ini membakar asam bekas dengan gas alam, gas kilang, bahan bakar minyak, ataupun sumber bahan bakar lainnya. Proses pembakaran ini akan menghasilkan gas sulfur dioksida (SO2) dan sulfur trioksida (SO3) yang kemudian digunakan untuk membuat asam sulfat yang "baru". Amonium sulfat, yang merupakan pupuk nitrogen yang penting, umumnya diproduksi sebagai produk sampingan dari kilang pemroses kokas untuk produksi besi dan baja. Mereaksikan amonia yang dihasilkan pada dekomposisi termal batu bara dengan asam sulfat bekas mengijinkan amonia dikristalkan keluar sebagai garam (sering kali berwarna coklat karena kontaminasi besi) dan dijual kepada industri agrokimia.



Saat ini belerang termurah dihasilkan dari China dan India. Sebagian dari sulfur ini berupa sulfur alam (56%), dari senyawa – senyawa sulfur seperti pyrite atau batuan sulfida / sulfat lainnya (19%), dan dari gas buangan industri minyak



bumi / batu bara (H2S, SO2) (25%). 70 – 85% dari produksi sulfur tersebut digunakan untuk pembuatan asam sulfat.  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 bentuk 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, sifatsifat 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 CaSO 4 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 berbentuk colloid, diperoleh hasil cleaning coke oven gas. 



B.



Teknik Penambangan



Penambangan endapan belerang dapat dikerjakan dengan cara tambang terbuka. Penggalian belerangnya dapat dilakukan dengan alat-alat sederhana atau dapat pula dengan tambang semprot. Apabila jumlah endapan belerang sedikit maka penambangannya dapat dilakukan secara manual dengan menggunakan peralatan antara lain: cangkul, linggis, ganco dan keranjang dan dilaksanakan dengan tenaga manusia. Untuk endapan belerang yang ditutupi oleh lapisan penutup yang cukup tebal, cara penambangannya dapat dilakukan dengan cara Frash Process, yaitu dengan pemboran kemudian dimasukan air panas (suhu 335º F) kedalam endapan belerang. Melalui pipa-pipa kondensasi dipompakan keluar dan ditampung dan diendapkan. Tahap berikutnya disublimasi untuk mendapatkan belerang yang bersih.



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



Beberapa penambang mengambil belerang dengan cara melinggis bongkahan belerang di kaldera Gunung Ijen di Desa Ampelgading, Kecamatan Licin, Banyuwangi, Jawa Timur, Selasa (20/10). Berdasar data di Dinas Energi Sumber Daya Mineral (ESDM) Provinsi Jatim, kapasitas produksi belerang Gunung Ijen mencapai 1.736,318 ton. Belerang ini muncul dari perut bumi karena aktivitas magma yang mendorong air dari sumber mata air keluar ke permukaan bumi dengan membawa belerang.



C.



Cara Pengolahan Belerang dan Asam Sulfat Cara pengolahan belerang tergantung dari jenis endapannya dan hasil yang diinginkan. Untuk belerang yang berbentuk kristal dapat langsung dimasukkan kedalam autiklat dimasukkan/ditambahkan solar, air dan NaOH, kemudian



dipanaskan dengan memasukkan uap air panas dengan tekanan 3 atmosfer selama 30-60 menit. Pemisahan akan terjadi karena belerang mempunyai titik lebur yang lebih rendah dibandingkan dengan mineral-mineral pengotornya. Hasilnya yang berupa belerang cair dialirkan melalui filter dan kemudian dicetak. Pengolahan Ada beberapa 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  Cara lain pelarutan dan penghabluran (solvent extraction and Crystalization) digunakan pelarut: karbon disulfida, dimethyl disulphide atau larutan hidrokarbon berat lainnya.  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.  Belerang kadar tinggi diolah dengan sublimasi dan distilasi  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. 



Dalam pengambilan sulfur, terdapat beberapa proses yang lazim digunakan, yakni : 1. Proses Frasch Diagram skema proses frasch Dasar pengambilan sulfur menurut proses ini adalah pencairan sulfur di bawah tanah / laut dengan air panas, lalu mamompanya ke atas permukaan bumi. Untuk maksud itu digunakan 3 pipa konsentris 6”, 3”, dan 1”. Air panas (325 oC) dipompakan ke dalam batuan S melalui bagian pipa 6”, sehingga S akan meleleh (235oF). Lelehan S yang lebih berat dari air akan masuk ke bagian bawah antara pipa 3” dan 1”, dan dengan tekanan udara yang dipompakan melalui pipa 1”, air yang bercampur dengan S akan naik ke atas sebagai “crude S”, untuk kemudian diolah menjadi “crude bright” atau “refined S”. 2. Pengambilan S dari batuan sulfida / sulfat S dapat pula diambil dari batuan sulfida atau sulfat, seperti pyrite FeS2, chalcopyrite CuFeS2, covelita CuS, galena PbS, Zn blende ZnS, gips CaSO4, barire BaSO4, anglesite PbSO4, dan lain – lain.



3. Pengambilan Sulfur Alamiah dari deposit gunung berapi (Indonesia) Deposit S di gunung berapi dapat berupa batuan, lumpur sedimen atau lumpur sublimasi, kadarnya tidak begitu tinggi (30 – 60 %) dan jumlahnya tidak begitu banyak (600 – 1000 juta ton, total). Di gunung Talaga Bodas di dapat dalam bentuk lumpur dengan kadar S (30 – 70 %) dan jumlah deposit 300 juta ton. Tempat – tempat lainnya adalah : kawah Ijen, Gunung Welirang, Gunung Dieng dan Gunung Tangkuban Perahu. Untuk pemanfaatan sumber alam ini diperlukan peningkatan kadar S terlebih dahulu, antara lain dengan cara flotasi dan benefication. Dalam flotasi dilakukan penambahan air dan ‘frother’ sehingga S akan terapung dan dapat dipisahkan. Sedangkan dalam ‘benefication proses’ S setelah ditambahkan air dan reagen – reagen dipanaskan dalam autoclave selama ½ - ¾ jam pada 3 atm, setiap partikel – partikel kecil S terkumpul, kemudian dilakukan pencucian dengan air untuk menghilangkan tanah, lalu dipanaskan kembali dalam autoclave sehingga S terpisah sebagai lapisan S dengan kadar 80 – 90 %. 4. Pengambilan S dari gas buang S diperoleh dari flue gas asal pembakaran batu bara atau penyilangan minyak bumi, yang tidak boleh dibuang ke udara karena dapat menimbulkan pencemaran. Gas – gas tersebut terlebih dahulu di absorpsi dengan menggunakan etanolamin dan sebagainya, kemudian dipanaskan kembali untuk mendapatkan gasnya kembali untuk diproses lebih lanjut. Reaksi utama yang digunakan (proses claus) i.



2 H2S(g) + 3 O2(g) → 2 SO2(g) + 2H2O(l) ΔHo = - 247,89 KJ



ii.



4 H2S(g) + 2SO2(g) → S6(g) + 4H2O(l) ΔHo = - 42,24 KJ



Proses pembuatan asam sulfat Ada 2 macam proses untuk membuat Asam Sulfat :



Pembuatan H2SO4 dengan proses timbale Proses tersebut menggunakan ruang reaktor yang dindingnya dilapisi timbal ( Pb ) oleh sebab itu dinamakan proses kamar timbal / bilik timbal. Reaksi yang terjadi:



2S(s) + 2 O2(g) → 2 SO2(g) 2 SO2(g) + 2 NO2(g) → 2 SO3(g) + 2 NO(g) Gas NO dialirkan ke suatu tempat reaksi ( reactor ) dan dioksidasi kembali menjadi NO2 2 NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) Gas SO3 di kamar timbal direaksikan dengan air yang disemprotkan SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(l) Kepekatan H2SO4 yang dihasilkan kira-kira 62,5 % dan dipekatkan lagi hingga 77,6 %



Pembuatan H2SO4dengan proses kontak Pada tahun 1831 seorang ahli kimia berkebangsaan Inggris, Philips telah berhasil mensintesis belerang menjadi H2SO4 sebagai katalis digunakan V2O5 Reaksi yang terjadi : S(s) + O2(g) → SO2(g) 2 SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) ΔH = - 98,3 KJ Sulfur trioksida diserap ke dalam 97-98% H2SO4 menjadi oleum (H2S2O7), juga dikenal sebagai asam sulfat berasap. Oleum kemudian diencerkan ke dalam air menjadi asam sulfat pekat. H2SO4 (l) + SO3(g) → H2S2O7 (l) H2S2O7 (l) + H2O (l) → 2 H2SO4 (l) Asam Sulfat yang dihasilkan dari proses tersebut , mempunyai massa jenis 1,84 dan bersifat higroskopis. Apabila H2SO4 pekat dicampur dengan air , akan bersifat eksoterm dan bebbahaya. H2SO4 25 % banyak dijual di pasaran dengan nama accu zuur untuk mengisi aki. Sebenarnya, asam sulfat dapat dibuat dengan cara melarutkan gas SO3. Namun, perhatikan bahwa pelarutan langsung SO3 ke dalam air tidaklah praktis karena reaksi sulfur trioksida dengan air yang bersifat eksotermik. Reaksi ini akan membentuk aerosol korosif yang akan sulit dipisahkan. SO3(g) + H2O (l) → H2SO4(l) Ide penggunaan katalis dalam produksi asam sulfat, atau secara khusus dalam oksidasi belerang dioksida telah dikenali sejak kira-kira tahun 1830. Katalis



platina terbuki efektif tetapi sangat mahal sehingga tidak digunakan secara meluas. Setelah setengah abad kemudian, ketika kebutuhan asam sulfat meningkat banyak, ide penggunaan katalis muncul kembali. Setelah masalah keracunan katalis diselesaikan, proses penggunaan katalis platina, yakni proses kontak, menjadi proses utama dalam produksi asam sulfat. Proses kontak masih digunakan sampai sekarang walaupun katalisnya bukan platina, tetapi campuran termasuk vanadium oksida V2O5. Dari proses kontak ini lalu akan terbentuk asam sulfat pekat dgn kadar 98% . Pada proses kontak digunakan suhu sekitar 500 C dengan katalisator V2O5 ,sebenarnya tekanan besar akan menguntungkan produksi SO3, tetapi penambahan tekanan ternyata tidak diimbangi penambahan hasil yang memadai. Oleh karena itu, pada proses kontak tidak digunakan tekanan besar melainkan tekanan normal, 1 atm.



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. Maluku : Pulau Damar



D.



Pemanfaatan Belerang dan Asam Sulfat 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.



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.  Untuk membuat asam sulfat  Untuk membuat gas SO2 yang biasa dipakai untuk mencuci bahan yang terbuat dari wool dan sutera.  Pada industri ban , belerang untuk vulkanisasi karet yang berkaitan agar ban bertambah ketegangannya serta kekuatannya.  Belerang juga digunakan pada industri obat-obatan, bahan peledak, dan industri korek api yang menggunakan Sb2S3 



Kegunaan asam sulfat adalah untuk pembuatan aluminium sulfat. Alumunium sulfat dapat bereaksi dengan sejumlah kecil sabun pada serat pulp kertas untuk menghasilkan aluminium karboksilat yang membantu mengentalkan serat pulp menjadi permukaan kertas yang keras. Aluminium sulfat juga digunakan untuk membuat aluminium hidroksida. Aluminium sulfat dibuat dengan mereaksikan bauksit dengan asam sulfat: Al2O3 + 3 H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3 H2O Asam sulfat juga memiliki berbagai kegunaan di industri kimia. Sebagai contoh, asam sulfat merupakan katalis asam yang umumnya digunakan untuk mengubah sikloheksanonoksim menjadi kaprolaktam, yang digunakan untuk membuat nilon. Ia juga digunakan untuk membuat asam klorida dari garam melalui proses Mannheim. Banyak H2SO4 digunakan dalam pengilangan minyak bumi, contohnya sebagai katalis untuk reaksi isobutana dengan isobutilena yang menghasilkan isooktana.



Walaupun asam sulfat tidak mudah terbakar, kontak dengan logam dalam kasus tumpahan asam dapat menyebabkan pelepasan gas hidrogen. Penyebaran aerosol asam dan gas sulfur dioksida menambah bahaya kebakaran yang melibatkan asam sulfat. Asam sulfat dianggap tidak beracun selain bahaya korosifnya. Resiko utama asam sulfat adalah kontak dengan kulit yang menyebabkan luka bakar dan penghirupan aerosol asap. Paparan dengan aerosol asam pada konsentrasi tinggi akan menyebabkan iritasi mata, saluran pernafasan, dan membran mukosa yang parah. Iritasi akan mereda dengan cepat setelah paparan, walaupun terdapat risiko edema paru apabila kerusakan jaringan lebih parah. Pada konsentrasi rendah, simtom-simtom akibat paparan kronis aerosol asam sulfat yang paling umumnya dilaporkan adalah pengikisan gigi. Indikasi kerusakan kronis saluran pernafasan masih belum jelas. Di Amerika Serikat, batasan paparan yang diperbolehkan ditetapkan sebagai 1 mg/m³. Terdapat pula laporan bahwa penelanan asam sulfat menyebabkan defisiensi vitamin B12 dengan degenarasi gabungan sub akut.



Belerang juga digunakan untuk pembuatan kertas sulfit dan kertas lainnya, untuk mensterilkan alat pengasap, dan untuk memutihkan buah kering. Belerang merupakan insultor yang baik.



E.



Fakta Mengenai Belerang Salah satu aplikasi populer belerang sebagai bahan dalam mandi lumpur, yang sebenarnya mungkin lebih menguntungkan dari yang mereka munculkan. Ada bukti bahwa mandi lumpur memberikan banyak manfaat kesehatan pada kulit, dan manfaat berbagai masalah kulit terkait seperti eksim, kutil, psoriasis, dan ketombe. Manfaat kesehatan dari belerang yang telah dipelajari pada tingkat yang terbatas adalah yang menggunakan pengobatan arthritis . Penelitian telah menunjukkan bahwa jenis terapi yang disebut Balneotherapy, yang dapat mencakup mandi lumpur belerang, menawarkan manfaat kesehatan untuk mereka yang menderita dari berbagai bentuk radang sendi, termasuk psoriasis arthritis, osteoarthritis, dan rheumatoid arthritis . Ada juga studi yang menunjukkan bahwa ketika belerang diterapkan pada kulit sebagai pengobatan topikal, meningkatkan banyak gejala radang sendi seperti sendi bengkak dan nyeri. Ada juga beberapa bukti terbatas yang menunjukkan bahwa belerang topikal mungkin berguna dalam mengobati lebih umum nyeri sendi . Studi dilakukan pada



proses ini telah menemukan bahwa ketika belerang dioleskan ada peningkatan dalam kisaran bersama tentang gerak bersama dengan penurunan nominal rasa sakit. Bukti untuk ini adalah campuran, bagaimanapun, dan penelitian tambahan perlu dilakukan sebelum sesuatu yang meyakinkan dapat dikatakan. Bagi mereka yang ingin menambah asupan belerang mereka, ada banyak sumber makanan yang sangat baik dari belerang termasuk telur, bawang putih, bawang, daging, kacangkacangan, dan s Sulfur semakin banyak digunakan sebagai komponen pupuk . Bentuk yang paling penting dari sulfur untuk pupuk adalah mineral kalsium sulfat . Elemen sulfur adalah hidrofobik (yaitu, tidak larut dalam air) dan, karenanya, tidak dapat langsung dimanfaatkan oleh tanaman. Seiring waktu, bakteri tanah dapat dikonversi ke turunan larut, yang kemudian dapat dimanfaatkan oleh tanaman. Sulfur meningkatkan efisiensi penggunaan lain nutrisi tanaman penting, terutama nitrogen dan fosfor. partikel sulfur biologis yang dihasilkan secara alami hidrofilik karena lapisan biopolimer. Belerang ini, oleh karena itu, lebih mudah untuk membubarkan atas tanah (melalui penyemprotan sebagai bubur encer), dan hasil dalam rilis lebih cepat.



F.



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.



TUGAS PEMBENTUKAN BELERANG



NAMA : GESHA NURMAS SECTIO PUTRI KELAS : IX G



SMPN I KOTA SOLOK