MAKALAH KIMIA BELERANG

MAKALAH KIMIA BELERANG

MAYA RETNA SARI

11/24/2015

I.                   PENDAHULUAN

A.           Latar Belakang

Belerang merupakan elemen penting bagi semua kehidupan dan secara luas digunakan dalam proses biokimia. Dalam reaksi metabolik, senyawa sulfur berfungsi sebagai bahan bakar baik dan pernafasan (oksigen-menggantikan) bahan untuk organisme sederhana. Sulfur dalam bentuk organik hadir di biotin vitamin dan tiamin. Belerang merupakan bagian penting dari banyak enzim dan juga dalam molekul antioksidan seperti glutathione dan thioredoxin. Belerang organik terikat adalah komponen dari semua protein sebagai asam amino sistein dan metionin. Ikatan disulfida sebagian besar bertanggung jawab untuk kekuatan mekanik dan terpecahkannya keratin protein yang ditemukan di kulit terluarnya, rambut dan bulu.

Di alam, belerang dapat ditemukan sebagai unsur murni dan sulfida dan mineral sulfat. Kristal elemen sulfur biasanya dicari oleh kolektor mineral dalam bentuk polyhedron berwarna. Asap belerang digunakan sebagai fumigants dan belerang yang mengandung campuran obat digunakan sebagai balsem dan antiparasitics.

Pada tahun 1777, Antoine Lavoisier membantu meyakinkan masyarakat ilmiah bahwa belerang unsur dasar bukan senyawa. Elemen sulfur pernah diekstraksi dari kubah garam dalam bentuk hampir murni, tetapi metode ini telah usang sejak akhir abad 20. Hari ini, hampir semua elemen sulfur diproduksi sebagai produk sampingan dari menghilangkan kontaminan yang mengandung sulfur dari gas alam dan minyak bumi. penggunaan komersial elemen sulfur terutama terdapat dalam pupuk, karena kebutuhan yang relatif tinggi untuk  tanaman dan dalam pembuatan asam sulfat. Selain itu, sulfur digunakan sebagai elemen dalam insektisida dan fungisida. Berdasarkan uraian di atas, maka dapat kita ketahui bahwa banyak sekali manfaat dari unsur belerang. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai hal tersebut, maka saya buat makalah ini dengan harapan dapat membantu pembaca untuk mengetahui sedikit mengenai belerang.

B.            Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah ini ialah sebagai berikut.

1.      Bagaimanakah pengaruh Sulfur terhadap pertumbuhan tanaman ?

2.      Apa gejala defisiensi Sulfur pada tanaman ?

3.      Bagaimanakah sifat Sulfur didalam tanah ?

C.           Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka pembuatan makalah ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh, manfaat, defisiensi serta sifat sulfur terhadap tanaman serta memahami bagaimana cara mengatasi tanaman yang mengalami gangguan fisiologis karena defisiensi maupun kelebihan unsur sulfur ini.

II.           TINJAUAN PUSTAKA

Belerang merupakan elemen penting bagi semua kehidupan dan secara luas digunakan dalam proses biokimia. Dalam reaksi metabolik, senyawa sulfur berfungsi sebagai bahan bakar baik dan pernafasan (oksigen-menggantikan) bahan untuk organisme sederhana. Sulfur dalam bentuk organik hadir di biotin vitamin dan tiamin. Belerang merupakan bagian penting dari banyak enzim dan juga dalam molekul antioksidan seperti glutathione dan thioredoxin. Belerang organik terikat adalah komponen dari semua protein sebagai asam amino sistein dan metionin. Ikatan disulfida sebagian besar bertanggung jawab untuk kekuatan mekanik dan terpecahkannya keratin protein yang ditemukan di kulit terluarnya, rambut dan bulu serta elemen yang berkontribusi terhadap bau menyengat mereka ketika dibakar (Goh, 1986).

Sulfur terdapat dalam bentuk sulfat anorganik. Belerang atau sulfur merupakan unsur penyusun protein. Tumbuhan mendapat sulfur dari dalam tanah dalam bentuk sulfat (SO₄). Kemudian tumbuhan tersebut dimakan hewan sehingga sulfur berpindah ke hewan, setelah itu Sulfur direduksi oleh bakteri menjadi sulfida dan kadang-kadang terdapat dalam bentuk sulfur dioksida atau hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida ini seringkali mematikan mahluk hidup di perairan dan pada umumnya dihasilkan dari penguraian bahan organik yang mati. Tumbuhan menyerap sulfur dalam bentuk sulfat (SO₄). Perpindahan sulfat terjadi melalui proses rantai makanan, lalu semua mahluk hidup mati dan akan diuraikan komponen organiknya oleh bakteri. Beberapa jenis bakteri terlibat dalam daur sulfur antara lain Desulfomaculum dan Desulfibrio yang akan mereduksi sulfat menjadi sulfida dalam bentuk hidrogen sulfida (H₂S). Kemudian H₂S digunakan bakteri fotoautotrof anaerob seperti Chromatium dan melepaskan sulfur dan oksigen. Sulfur dioksidasi menjadi sulfat oleh bakteri kemolitotrof seperti Thiobacillus (Gomez, 1995).

Selain proses tadi, manusia juga berperan dalam siklus sulfur. Hasil pembakaran pabrik membawa sulfur ke atmosfer. Ketika hujan terjadi, turunlah hujan asam yang membawa H₂SO₄ kembali ke tanah. Hal ini dapat menyebabkan perusakan batuan juga tanaman. Dalam daur belerang, mikroorganisme yang bertanggung jawab dalam setiap trasformasi adalah sebagai berikut :

1)      H₂S → S → SO₄, bakteri sulfur tak berwarna, hijau dan ungu.

2)      SO₄ → H₂S (reduksi sulfat anaerobik), bakteri desulfovibrio.

3)      H₂S → SO₄ (pengokaidasi sulfide aerobik), bakteri thiobacilli.

4)      S organik → SO4 + H₂S, masing-masing mikroorganisme heterotrofik aerobik dan anaerobik.

                                                                                                            (Hakim, 1986).

Daur Biogeokimia belerang atau sulfur adalah salah satu bentuk daur biogeokimia karbon. Pengertian dan definisi lain dari daur biogeokimia sulfur yaitu perubahan sulfur dari hidrogen sulfida menjadi sulfur diokasida lalu menjadi sulfat dan kembali menjadi hidrogen sulfida lagi. Sulfur di alam ditemukan dalam berbagai bentuk. Dalam tanah sulfur ditemukan dalam bentuk mineral, di udara dalam bentuk gas sulfur dioksida dan di dalam tubuh organisme sebagai penyusun protein.

Siklus sulfur dimulai dari dalam tanah yaitu ketika ion-ion sulfat diserap oleh akar dan dimetabolisme menjadi penyusun protein dalam tubuh tumbuhan. Ketika hewan dan manusia memakan tumbuhan, protein tersebut akan berpindah ketubuh manusia. Dari dalam tubuh manusia senyawa sulfur mengalami metabolisme yang sisa-sisa hasil metabolisme tersebut diuraikan oleh bakteri dalam lambung berupa gas dan dikeluarkan melalui kentut. Salah satu zat yang terkandung dalam kentut adalah sulfur. Semakin besar kandungan sulfur dalam kentut maka kentut akan semakin bau (Hardejowigeno, 2003).

Hidrogen sulfida (H₂S) berasal dari penguraian hewan dan tumbuhan yang mati oleh mikroorganisme seperti bakteri dan jamur. Hidrogen sulfida hasil penguraian sebagian tetap berada dalam tanah dan sebagian lagi di lepaskan ke udara dalam bentuk gas hidrogen sulfida. Gas hidrogen sulfida di udara kemudian bersenyawa dengan oksigen membentuk sulfur dioksida. Sedangkan hidrogen sulfida yang tertinggal di dalam tanah dengan bantuan bekteri akan diubah menjadi ion sulfat dan senyawa sulfur oksida. Ion sulfat akan diserap kembali oleh tanaman sedangkan sulfur dioksida akan terlepas ke udara.

Di udara, sulfur dioksida akan bereaksi dengan oksigen dan air membentuk asam sulfat (H₂SO₄) yang kemudian jatuh ke bumi dalam bentuk hujan asam. Hujan asam juga dapat disebakan oleh polusi udara seperti asap-asap pabrik, pembakaran kendaraan bermotor, dan lain-lain. Hujan asam dapat menjadi penyebab korosi batu-batuan dan logam. H₂SO₄ yang jatuh kedalam tanah oleh bakteri dipecah lagi menjadi ion sulfat yang kembali diserap oleh tumbuhan, tumbuhan di makan oleh hewan dan manusia, makhluk hidup mati diuraikan oleh bakteri menghasilkan sulfur kebali. bergitu seterusnya. Siklus sulfur atau daur belerang tidak akan pernah terhenti selama salah satu komponen penting penting seperti tumbuhan masih ada di permukaan bumi ini (Mahanani, 2003).

III.             PEMBAHASAN

Belerang atau sulfur adalah unsur kimia dengan nomor atom 16 dan disimbolkan oleh S. Belerang termasuk dalam unsur non-logam. Pada kondisi normal, atom belerang membentuk molekul siklik oktahedral dengan rumus kimia S₈. Elemen sulfur merupakan padatan kristalin kuning cerah. Sulfur dapat bereaksi baik sebagai oksidan atau mengurangi agen. Dalam hal ini, sulfur mengoksidasi logam dan beberapa unsur nonmetal, termasuk karbon yang mengarah untuk mengisi negatif dalam senyawa organosulfur kebanyakan, tetapi mengurangi oksidan yang kuat seperti oksigen dan fluor.

Peranan Sulfur

Unsur S diperlukan oleh tanaman dalam jumlah relatif banyak, lebih sedikit dibanding N atau K, serupa dengan  P, Ca dan Mg yaitu sebagai penyusun asam amino essensial berupa sistin, sistein dan metionin. 90% sulfur dalam tanaman berupa protein, ikatan disulfida, susunan protein, aktivitas enzim serta pembentukan klorofil.

Manfaat Umum Sulfur

1.      Belerang dioksida (SO₂) digunakan sebagai fungisida (anti jamur), fumiga (anti serangga) dan dalam jumlah yang sangat kecil digunakan sebagai pengawet makanan.

2.      Natrium tiosulfat pentahidrat (Na₂S₂O₃.5H₂O) digunakan dalam proses pencucian film. Senyawa ini dikenal dengan merk hipo.

3.      Asam sulfat (H₂SO₄) dipakai sebagai pelarut, pengisi aki, pembuatan garam sulfat, pembuatan pupuk, pengolahan minyak dan pewarnaan tekstil.

Manfaat Khusus Sulfur

1.      Pembentukan asam amino dan pertumbuhan tunas serta membantu pembentukan bintil akar tanaman.

2.      Pertumbuhan anakan pada tanaman.

3.      Berperan dalam pembentukan klorofil serta meningkatkan ketahanan terhadap jamur.

4.     Pada beberapa jenis tanaman antara lain berfungsi membentuk senyawa minyak yang menghasilkan aroma dan juga aktifator enzim membentuk papain.

Mobilitas Sulfur

Unsur S relatif tidak mobil dalam tanaman, tidak segera dapat dialih tempatkan dari daun yang tua ke bagian titik tumbuh, gejala kekahatan muncul pertama pada bagian atas yaitu daun muda. Gejala kekahatan: kerdil (stunted), pertumbuhan spiral (spindly growth), seringkali seluruh tanaman menjadi klorosis seragam (uniformly chlorotic), tanaman Crucifer membentuk warna kemarahan dan ungu, kadar protein rendah, pengumpulan N bukan protein.

Jika kadar S berlebihan tidak secara langsung mempengaruhi tanaman tersebut atau organisme yang memakannya, tetapi dapat menyebabkan masalah kegaraman karena S merupakan anion yang dominan pada tanah salin, pelindian yang hebat dari  SO₄^-  meningkatkan kehilangan kation.

Sumber Sulfur

1.      Perombakan bahan orgaik tanah, karena 90% S dalam tanah berada dalam bentuk organik tersebut.

2.      Rabuk, kompos dan biosolid.

3.      Sulfat yang terjerap pada tapak pertukaran anion dari oksida Al dan Fe.

4.      Mineral S  pada musim kering sulfida dalam bentuk anaerob.

5.      Pengendapan atmosfer dari inudstri yang mengakibatkan  hujan asam.

6      Pupuk yang mengandung sulfur.

Bentuk Sulfur  yang diiserap Tanaman

1.             Penyerapan langsung SO₂ oleh daun: jumlahnya kecil, jika kadar S dalam udara tinggi akan meracuni tanaman.

2.             Penyerapan akar terutama dalam bentuk sulfat (SO₄^-).

Gerakan S Menuju Akar

Di dalam tanah sulfat bergerak karena aliran masa dan difusi. Terutama beregrak karena aliran masa (mass flow), difusi memiliki arti penting pada tanah dengan kadar S yang rendah. Kadar dalam larutan tanah 5-20 ppm. Aras yang mencukupi kebutuhan tanaman 3-5 ppm dalam tanah.

Transformasi S Dalam Tanah

Proses alih rupa antara lain: Mineralisasi – immobilisasi, Adsorpsi – desorpsi, Presipitasi – dissolusi, Oksidasi – reduksi, Volatilisasi.

Manajemen pupuk S

Pada tanah pasiran sering kekahatan S karena rendahnya bahan organik tanah dan pelindian yang hebat terhadap SO₄, kebutuhan tanaman beragam. Diperlukan oleh alfalfa, clovers, canola, kubis dan sayuran serupa, hmt Brassicas, bawang merah danbawang putih, hmt rerumputan atau legum, rumput menyerap S lebih cepat dibanding legum.  Sumber sulfur: S unsur (tidak segera tersedia, harus dioksidasi lebih dahulu menjadi SO₄, oksidasi berlangsung dalam reaksi masam). Sumber lain ikut dalam superfosfat. SSP (14% S), TSP (1,5% S).

IV.             PENUTUP

A.           Kesimpulan

         Adapun kesimpulan yang didapat dari pembahasan makalah tentang sulfur ini adalah sebagai berikut.

1.      Sulfur  merupakan elemen penting bagi semua kehidupan dan secara luas digunakan dalam proses biokimia, misalnya dalam reaksi metabolik. Dalam reaksi tersebut, sulfur digunakan sebagai bahan bakar baik dan pernafasan (oksigen-menggantikan) bahan untuk organisme sederhana, serta merupakan bagian penting dari banyak enzim dan juga dalam molekul antioksidan.

2.      Unsur S diperlukan oleh tanaman dalam jumlah relatif banyak namun lebih sedikit dibanding N atau K, serupa dengan  P, Ca dan Mg.

3.      Gejala kekurangan sulfur pada tanaman pada umumnya mirip kekurangan unsur nitrogen, misalnya daun berwarna hijau mudah pucat hingga berwarna kuning, tanaman kurus dan kerdil, pertumbuhan dan perkembangannya lambat.

4.      Di dalam tanah sulfur bersifat sangat mobil, artinya sangat mudah berpindah, hilang dan tidak tersedia bagi tanaman.

5.      Kekurangan unsur sulfur bisa diatasi dengan penambahan pupuk buatan seperti TSP dan ZA.

B.            Saran

Sulfur merupakan unsur hara esensial makro sekunder bagi tanaman, maka dari itu ketersediaan unsur hara ini sangatlah penting bagi tanaman. Kekurangan unsur hara ini dapat menyebabkan gejala sakit pada tanaman. Untuk itu sangat penting jika kita bisa memahami tentang gejala defisiensi sulfur ini pada tanaman. Untuk mengatasi masalah tanaman kekurangan asupan sulfur maka bisa diatasi dengan memberikan tambahan unsur sulfur ini dengan pupuk tambahan.

DAFTAR PUSTAKA

Goh, K. M and R. J.  Haynes. 1986.  Sulfur and Agronomics practices. Academic Press. Florida

Gomez, A.  K. and A.  A.  Gomez. 1995.  Prosedur Statistik Untuk Penelitian Pertanian.  (terjemahan oleh Enang Sjamsudin & Justika Baharsjah).  Edisi 11. UI press. Jakarta

Hakim. 1986.  Dasar Ilmu Tanah.  Universitas Lampung Press.  Bandar Lampung.

Hardjowigeno, S. 2003. Ilmu Tanah.  Akademika Presindo. Jakarta.

Mahanani, C. R. L 2003.  Siklus Sulfur.  Fakultas Pertanian Jurusan Budidaya Pertanian.  Institut Pertanian Bogor.