Belerang (disebut [be.lé.rang];Jawi: بليرڠ) atau nama saintifiknyasulfur (Jawi: سولفور) adalahunsur kimia di dalamjadual berkala yang mempunyai simbolS dannombor atom 16.
Ia adalah unsur bukan logammultivalen yang berlimpah, tanpa rasa dan tanpa bau. Sulfur, dalam bentuk aslinya, adalah satu hablur pepejal yang berwarna kuning. Dalam alam semulajadi, ia dijumpai dalam bentuk unsur tulen atau dalam bentuk mineralsulfida atausulfat. Ia merupakan unsur penting untuk kehidupan dan adalah didapati dalam duaasid amino. Secara komersilnya, sulfur digunakan terutamanya dalambaja dan juga digunakan secara meluas dalamubat bedil,mancis,racun serangga danracun kulat.
"Belerang" merupakan turunan akar Austronesia*maliraŋ melalui perubahan kepada *baliraŋ yang turut sewarisan perkataan sama makna dalam bahasa-bahasa serumpun sepertiꦮ꧀ꦭꦶꦫꦁwelirang dalambahasa Jawa.[1]
"Sulfur" merupakan istilah lebih digunakan dalam konteks saintifik meminjambahasa Latinsulpur.
Sekeping sulfur melebur menjadi cecair merah darah. Apabila terbakar, ia mengeluarkan nyala berwarna biru.
Pada suhu bilik, sulfur adalah satu pepejal lembut berwarna kuning terang. Sulfur adalah terkenal dengan baunya yang tidak menyenangkan yang menyerupai bau telur-telur busuk. Bau tersebut adalah sebenarnya ciri bagihidrogen sulfida (H2S); sulfur keunsuran adalah tidak berbau. Ia terbakar dengan nyalaan biru dan mengeluarkansulfur dioksida, yang dikenali kerana bau peliknya yang menyesakkan. Sulfur adalah tak larut dalam air tetapilarut dalamkarbon disulfida dan pada kadar kelarutan yang kurang sedikit dalam pelarut organik lain sepertibenzena.Keadaan pengoksidaan sulfur yang biasa termasuk −2, +2, +4 dan +6. Sulfur membentuk sebatian stabil bersama semua unsur kecuali gas nadir.
Sulfur dalam keadaan pepejal biasanya wujud sebagai siklik berbentuk mahkota yang terdiri daripada molekul-molekul S8. Sulfur mempunyai banyakalotrop selain S8. Dengan membuang satu atom daripada mahkota akan menghasilkan S7, yang berperanan dalam warna kuning sulfur yang unik. Terdapat banyak lagi bentuk cincin lain yang disediakan, termasuk S12 dan S18. Secara bandingannya, jirannyaoksigen yang lebih ringan hanya wujud dalam dua keadaan yang mempunyai kepentingan kimia: O2 dan O3.Selenium, analog sulfur yang lebih berat boleh membentuk cincin tetapi lebih sering dijumpai sebagai satu rangkaian polimer.
Suatu sifat unik ialahkelikatan sulfur yang lebur, iaitu berbeza dengan kebanyakan cecair lain, ia meningkat dengan suhu oleh keranapembentukan rangkaian-rangkaianpolimer. Bagaimanapun, setelah menjangkau suhu yang tertentu, kelikatan mula menurun kerana terdapatnya tenaga yang mencukupi untuk memecahkan rantaian-rantaian.
Sulfuramorfus atau "plastik" boleh dihasilkan melalui pendinginan segera sulfur yang lebur. Kajian-kajiankristalografi sinar-x menunjukkan bahawa bentuk amorfus mungkin mempunyai satu strukturberlingkar dengan lapan atom setiap pusingan. Bentuk ini adalahmetastabil pada suhu bilik dan ia akan beransur-ansur kembali semula kepada bentuk hablur. Proses ini berlaku dalam tempoh antara beberapa jam sehinggalah beberapa hari dan boleh dipantaskan dengan menggunakan mangkin.
Sulfur mempunyai banyak kegunaan industri. Melalui terbitan utamanya,asid sulfurik (H2SO4), sulfur adalah antara unsur-unsur yang berkepentingan tinggi sebagai bahan mentah perindustriaan. Ia merupakan kepentingan utama dalam setiap sektorekonomi dunia.
Pengeluaran asid sulfurik adalah penggunaan akhir utama untuk sulfur, dan penggunaan asid sulfurik telah dianggap sebagai satu daripada indeks yang terbaik untuk kemajuan perindustrian sesebuah negara. Asid sulfurik dihasilkan lebih banyak diAmerika Syarikat setiap tahun daripada mana-mana perindustrian kimia yang lain.
Pada lewat1700-an, pembuat-pembuatperabot menggunakan sulfur lebur untuk menghasilkan hiasantatah dalam di dalam rekaan-rekaan mereka. Oleh sebabsulfur dioksida yang terhasil semasa proses peleburan sulfur, pertukangan tatah dalam sulfur tidak lagi diteruskan.
Asid aminosisteina danmetionina mengandungi sulfur, dan juga kesemuapolipeptida,protein, danenzim yang mengandungi asid-asid amino ini. Ini membuatkan sulfur satu komponen yang perlu bagi semuasel hidup.Ikatan disulfida antara polypeptida adalah sangat penting dalam himpunan dan struktur proteinr.Homosisteina dantaurina adalah juga asid-asid amino yang mengandungi sulfur tetapi tidak dikodkan olehDNA, malahan juga bukan sebahagian daripadastruktur utama bagi protein-protein. Beberapa jenisbakteria menggunakanhidrogen sulfida (H2S) sebagai pengganti air dalam peranan pendermaelektron dalam satu proses yang meyerupaifotosintesis tetapi agak primitif. Tumbuhan menyerap sulfur daripada tanah dalam bentukionsulfat. Sulfur yang tak organik membentuk sebahagian daripadakelompok besi sulfur, dan sulfur adalah ligan penyambung dalam tapakCuA tapaksitokrom c oksidase. Sulfur adalah komponen penting bagikoenzim A
Pembakaranarang batu danpetroleum oleh industri dan loji-loji kuasa membebaskan jumlahsulfur dioksida (SO2) yang sangat banyak dan ia bertindak balas dengan air atmosfera dan oksigen untuk menghasilkan asid sulfurik. Asid sulfurik adalah komponen bagihujan asid, yang merendahkanpHtanah dan jasad air tawar, mengakibatkan kerosakan teruk kepadapersekitaran semulajadi danluluhawa kimia pada tugu-tugu dan seni bina. Piawai-piawai bahan api memerlukan semakin banyak sulfur dikeluarkan daripadabahan api fosil untuk mengelakkan pembentukan hujan asid. Sulfur yang dikeluarkan kemudiannya dikilangkan dan mewakili sebahagian besar daripada pengeluaran sulfur.
Terjemahan Kitab Injil ke dalam Bahasa Melayu biasanya merujuk sulfur sebagai "belerang", menimbulkan penggunaan frasa khutbah 'Api dan belerang', iaitu pendengar sering diingatkan tentang takdir kebinasaan abadi yang menanti mereka-mereka yang tidak percaya dan tidak bertaubat. Dalam bab itu juga ada mengatakan dengan tersiratnya bahawaneraka "berbau seperti belerang", walaupun belerang sebenarnya tidak berbau. "Bau belerang atau sulfur" biasanya merujuk kepada bauhidrogen sulfida, iaitu daripada telur busuk. Sulfur terbakar menghasilkansulfur dioksida, iaitu bau yang dikaitkan dengan mancis bernyala.
Homer pernah menyebut tentang "sulfur pengelak perosak" (pest-averting sulfur) padaabad kelapan SM. Pada424 SM, kaumBoeotia merosakkan dinding-dinding sebuah kota menggunakan pembakaran satu campuran arang batu, sulfur, dan tar di bawah dinding-dinding tersebut. Pada sekitarabad ke-12,orang cina menciptaserbuk senapang, yang merupakan satu campurankalium nitrat (KNO3),karbon, dan sulfur.Ahli-ahli alkimia awal memberi sulfur simbol kimia yang merupakan segitiga di atas salib. Pada lewat1770-an,Antoine Lavoisier membantu meyakinkan golongan sains bahawa sulfur merupakan sejenis unsur dan bukannya satu sebatian. Dalam 1867, sulfur ditemui di dalam mendapan-mendapan bawah tanah diLouisiana danTexas. Lapisan hampar atas bumi pada kawasan tersebut merupakanpasir jerlus, lalu menghalang penggunaan pengendalian-pengendalian perlombongan biasa. Oleh ituproses Frasch telah digunakan.
Unsur sulfur boleh didapati berdekatanmata air panas dan kawasan-kawasangunung berapi di kebanyakam bahagian dunia, terutamanya sepanjangLingkaran Api Pasifik. Kehadiran-kehadiran ini merupakan asal kepada nama lama sulfur iaitu belerang, kerana sulfur boleh didapati berdekatan dengan genang kawah-kawah gunung berapi. Longgokan-longgokan gunung berapi ini dieksploitasikan diIndonesia,Chile, danJepun.
Sulfur yang dikeluarkan dari minyak, gas danPasir Minyak Athabasca telah menjadi bekalan lebihan dalam pasaran, dengan simpanan stok sulfur yang sangat besar di serata Alberta.
Sebatian biasa sulfur yang terhasil secara semula jadi termasuklah logamsulfida, sepertipirit (besi sulfida),batu kawi (merkuri sulfida),galena (plumbum sulfida),sfalerit (zink sulfida) danstibnit (antimoni sulfida); dan logam sulfat, seperti gipsum (kalsium sulfat),alunit (kalium aluminium sulfat), danbarit (barium sulfat).Hidrogen sulfida adalah gas yang bertanggungjawab untuk bau busuktelur-telur. Ia tehasil secara semula jadi pada hembusan gunung berapi, seperti darilepasan hidroterma, dan daripada tindakan bakteria pada jirim organik reput yang mengandungi sulfur.
Warna-warna tersendiri bulan bergunung berapiMusytari,Io, adalah terhasil daripada bentuk beraneka sulfur lebur, pejal dan bergas. Juga terdapat satu kawasan gelap berdekatankawahAristarchus padabulan yang mungkin merupakan longgokan sulfur. Sulfur juga hadir dalam berbagai jenismeteorit.
Hidrogen sulfida mempunyai ciri-ciri berbau telur busuk. Apabila terlarut dalam air, hidrogen sulfida adalah berasid dan akan bertindak balas dengan logam-logam untuk menghasilkan satu siri logam sulfida. Logam sulfida semula jadi adalah biasa ditemui, terutama sebatian besi. Besi sulfida adalah dipanggilpirit. Menariknya, pirit dapat menunjukkan sifat-sifat semikonduktor[1]Diarkibkan 2004-12-20 diWayback Machine.Galena, sejenis plumbum sulfida yang terhasil secara semula jadi, merupakansemikonduktor yang pertama ditemui, dan digunakan sebagairektifier (penerus) isyarat dalam "misai kucing" bagihablur radio awal.
Kebanyakan bau busuk bahan organik adalah berdasarkan sebatian yang mengandungi sulfur sepertimetil danetil merkaptan yang digunakan untuk memberi bau kepada gas asli supaya bocoran dapat dikesan dengan mudah. Bau busukbawang putih dan "bau busukskunk" juga disebabkan oleh sebatian organik yang mengandungi sulfur. Bagaimanapun, tidak semua sebatian organik sulfur berbau busuk; misalnya,merkaptan limau gedang, satumonoterpenoid yang mengandungi sulfur dan adalah bertanggungjawab dalam ciri baulimau gedang.
Polimer sulfur nitrida mempunyai sifat-sifat logam walaupun ia tidak mengandungi sebarang atomlogam. Sebatian ini juga mengandungi sifat keelektrikan dan optik yang ganjil. Polimer ini boleh dihasilkan daripadatetrasulfur tetranitrida S4N4.
Sebatian-sebatian lain yang mengandungi sulfur termasuklah:
Sebatian sulfur tak organik:
Sulfida (S2-), satu kumpulan sebatian kompleks yang biasanya diterbitkan daripada S2-.Kadmium sulfida (CdS) merupakan satu contoh.
Sulfit (SO32-), garam-garam bagiasid sulfurus (H2SO3) yang dihasilkan dengan melarutkan SO2 dalam air. Asid sulfurus dan sulfit sepadan adalah agen penurun yang agak kuat. Sebatian lain yang diterbit daripada SO2 termasuklah pirosulfit atau ion metabisulfite (S2O52−).
Sulfat (SO42-), garam-garam bagiasid sulfurik. Asid sulfurik juga bertindak balas dengan SO3 pada nisbah molar seimbang untuk membentukasid pirosulfurik (H2S2O7).
Tiosulfat (kadangkala dirujuk sebagai tiosulfit atau "hiposulfit") (S2O32−). Tiosulfat digunakan dalam pengekalan gambar (HYPO) iaitu sebagai agen penurunan. Ammonium tiosulfat dikaji sebagai pengganti kepadasianida dalam melarut lesapemas.[2][pautan mati kekal]
Natrium ditionit, Na2S2O4, adalah dianion penurun kuat yang diterbitkan daripada asid hiposulfurus/ditionus.
Sulfur heksafluorida, SF6, gas yang mampat pada keadaan ambien, adalah digunakan perejang yang tidak reaktif dan tidak bertoksik
Sulfur nitrida adalah sebatian rangkaian dan siklik yang mengandungi hanya S dan N.Tetrasulfur tetranitrida S4N4 adalah satu contoh.
Tiosianat mengandungi kumpulan SCN-. Pengoksidaan tiosianat manghasilkantiosianogen, (SCN)2 dengan keterkaitan NCS-SCN.
Sebatian sulfur organik (di mana R, R', dan R'' adalah kumpulan organik seperti CH3):
Tioeter mempunyai bentukR-S-R'. Sebatian-sebatian ini adalah padananeter bagi sulfur.
Ion-ionsulfonium mempunyai formula RR'S-R'', iaitu di mana tiga kumpulan berkait dengan pusat sulfur berkation.Dimetilsulfoniopropionat (DMSP; (CH3 )2S+CH2CH2COO-) adalah sejenis ion sulfonium, yang penting dalam kitar sulfur organik laut.
Tiol (juga dikenali sebagai merkaptan) mempunyai bentuk R-SH. Ini adalah padananalkohol bagi sulfur.
Ion-ionTiolat mempunyai bentuk R S-.Anion-anion sebegini terhasil daripada tindakantiol dengan bes.
Sulfoksida mempunyai bentukR-S(=O)-R'. Sulfoksida biasa ialahDMSO.
Sulfon mempunyai bentukR-S(=O)2-R'. Sulfon biasa adalah sulfolan C4H8SO2.
Sulfur mempunyai 18isotop, empat antaranya stabil:32S (95.02%),33S (0.75%),34S (4.21%), dan36S (0.02%). Selain daripada35S, [isotop radioaktif]] sulfur mempunyai jangka hayat pendek.35S terbentuk olehperkecaiansinar kosmos40Ar dalamatmosfera. Ia mempunyaisetengah hayat 87 hari.
Apabilamineral sulfida termendak, keseimbangan isotop antara pepejal dan cecair boleh menyebabkan perbezaan-perbezaan kecil pada nilai δS-34 mineral kogenetik. Perbezaan antara mineral boleh digunakan untuk menganggar suhu keseimbangan. δC-13 dan δS-34 bagikarbonat yang wujud-sama serta sulfida boleh digunakan untuk menentukanpH danfugasitioksigen bagi bendalir yang mengandungi bijih semasa pembentukan bijih.
Dalam kebanyakan ekosistemhutan, sulfat dihasilkan kebanyakannya daripada atmosfera; luluhawa bijih mineral dan sejatan (evaporit) juga menyumbang kepada kandungan sulfur. Sulfur dengan juzuk isotop tersendiri digunakan untuk mengenalpasti sumber-sumber pencemaran, dan sulfur yang diperkaya ditambah sebagai penyurih dalam kajian-kajianhidrologi . Perbezaan-perbezaan dalamkelimpahan semulajadi boleh juga digunakan dalam sistem-sistem di mana terdapat variasi mencukupi dalam kandungan34S komponen-komponen ekosistem. Tasik-tasikbanjaran Rocky yang dipercayai didominasi oleh sumber-sumber sulfat atmosfera telah ditemui memiliki nilai δS-34 yang berbeza daripada tasik-tasik yang dipercayai didominasi oleh sumber sulfat legeh.
Karbon disulfida, karbon oksisulfida, hidrogen sulfida, dan sulfur dioksida haruslah dikendalikan dengan berhati-hati.
Walaupunsulfur dioksida adalah cukup selamat untuk digunakan sebagaibahan penambah makanan dalam jumah yang sedikit, pada kepekatan tinggi ia akan bertindak balas dengan kelembapan untuk membentukasid sulfurus yang dalam kuantiti yang cukup boleh merosakkanparu-paru,mata dantisu-tisu. Pada makhluk-makhluk yang tidak mempunyai peparu seperti serangga dan tumbuhan, ia dapat menghalangpernafasan.
Hidrogen sulfida adalah agaktoksik (lebih beracun daripadasianida). Walaupun baunya sengit pada mulanya, ia dengan cepatnya mematikan deria bau, jadi mangsa-mangsa mungkin tidak dapat mengesan kehadirannya sehinggalah keadaan menjadi agak terlambat.
