Belerang

Belerang merupakan unsur nonlogam yang melimpah dan multivalen. Dalam kondisi normal, atom belerang membentuk molekul oktatomik siklik dengan rumus kimia S<sub>8</sub>. Belerang elemental adalah padatan kristal kuning cerah pada suhu kamar.

Belerang adalah unsur paling melimpah kesepuluh berdasarkan massa di alam semesta dan paling banyak kelima di Bumi. Meskipun terkadang ditemukan dalam bentuk asli yang murni, belerang di Bumi biasanya terdapat sebagai mineral sulfida dan sulfat. Karena berlimpah dalam bentuk aslinya, belerang telah dikenal sejak zaman kuno, dan kegunaannya telah disebutkan pada zaman India Kuno, Yunani Kuno, Tiongkok Kuno, dan Mesir Kuno. Secara historis dan dalam literatur, belerang juga disebut sebagai **''brimstone**,* yang berarti "batu yang terbakar". Saat ini, hampir semua belerang elemental diproduksi sebagai produk sampingan dari penghilangan kontaminan yang mengandung belerang dari [[gas fosil|gas alam]] dan [[minyak bumi]]. Penggunaan belerang komersial terbesar adalah produksi [[asam sulfat]] untuk [[pupuk]] sulfat dan fosfat, dan proses kimia lainnya. Belerang digunakan dalam [[korek api]], [[insektisida]], dan [[fungisida]]. Banyak senyawa belerang yang berbau, dan bau gas belerang seperti bau gas alam, aroma sigung, limau gedang, dan bawang putih disebabkan oleh senyawa [[Kimia organobelerang|organobelerang]]. [[Hidrogen sulfida]] memberikan bau khas pada telur busuk dan proses biologis lainnya.

Belerang merupakan [[mineral (nutrisi)|unsur penting]] bagi semua kehidupan, tetapi hampir selalu dalam bentuk [[Kimia organobelerang|senyawa organobelerang]] atau logam sulfida. [[Asam amino]] (dua [[Asam amino proteinogenik|proteinogenik]]: [[sisteina]] dan [[metionina]], dan banyak [[Asam amino nonproteinogenik|nonkode]] lainnya: [[sistina]], [[taurina]], dll.) serta dua vitamin ([[biotin]] dan [[tiamina]]) adalah senyawa organobelerang yang sangat penting untuk kehidupan. Banyak [[kofaktor (biokimia)|kofaktor]] yang juga mengandung sulfur, termasuk [[glutationa]], dan [[Protein besi-belerang|protein besi–belerang]]. [[Disulfida]], ikatan S–S, memberikan kekuatan mekanik dan ketidaklarutan (antara lain) protein [[keratin]], yang ditemukan pada kulit luar, rambut, dan bulu. Belerang adalah salah satu unsur kimia inti yang dibutuhkan untuk fungsi [[biokimia]] dan merupakan [[Nutrien#makronutrien|makronutrien]] elemental unsur untuk semua organisme hidup.
==Karakteristik==

===Sifat fisik===
Belerang membentuk beberapa molekul poliatomik. Alotrop yang paling terkenal adalah [[oktasulfur]], siklo-S<sub>8</sub>. [[Grup titik]] siklo-S<sub>8</sub> adalah D<sub>4d</sub> dan momen dipolnya adalah 0 D. Oktasulfur adalah padatan lembut berwarna kuning cerah yang tak berbau, tetapi sampel tak murni memiliki bau yang mirip dengan [[korek api]]. Ia melebur pada , mendidih pada , dan [[Sublimasi (perubahan wujud zat)|menyublim]] kurang lebih antara  dan . Pada , di bawah suhu leburnya, siklo-oktasulfur berubah dari α-oktasulfur menjadi β-[[polimorf]]. Struktur cincin S<sub>8</sub> hampir tidak berubah oleh perubahan fasa ini, yang memengaruhi interaksi antarmolekul. Di antara suhu lebur dan didihnya, oktasulfur mengubah alotropnya lagi, berubah dari β-oktasulfur menjadi γ-sulfur, sekali lagi disertai dengan massa jenis yang lebih rendah tetapi [[kekentalan]] meningkat karena pembentukan [[polimer]]. Pada suhu yang lebih tinggi, kekentalan menurun saat depolimerisasi terjadi. Belerang cair mengasumsikan warna merah tua di atas . Massa jenis belerang sekitar 2&nbsp;g/cm<sup>3</sup>, tergantung pada alotropnya; semua alotrop stabil adalah insulator listrik yang sangat baik.

Belerang tidak larut dalam air tetapi larut dalam [[karbon disulfida]] dan, pada tingkat lebih rendah, dalam pelarut organik [[Polaritas (kimia)|nonpolar]] lainnya, seperti [[benzena]] dan [[toluena]].
===Sifat kimia===
Dalam kondisi normal, belerang akan [[hidrolisis|terhidrolisis]] sangat lambat untuk membentuk terutama [[hidrogen sulfida]] dan [[asam sulfat]]:
:  + 4  → 3  + 
Reaksi tersebut melibatkan adsorpsi proton ke gugus , diikuti dengan [[Dismutasi|disproporsionasi]] ke dalam produk reaksi.

[[Energi ionisasi molar|Energi ionisasi]] belerang kedua, keempat, dan keenam masing-masing adalah 2252 kJ/mol<sup>−1</sup>, 4556 kJ/mol<sup>−1</sup>, dan 8495,8 kJ/mol<sup>−1</sup>. Komposisi produk reaksi belerang dengan oksidan (dan keadaan oksidasinya) bergantung pada apakah pelepasan energi reaksi mengatasi ambang batas ini. Menerapkan [[katalis]] dan/atau [[Reaksi endoterm|suplai energi luar]] dapat memvariasikan keadaan oksidasi belerang dan komposisi produk reaksi. Walaupun reaksi antara belerang dan oksigen pada kondisi normal menghasilkan belerang dioksida (keadaan oksidasi +4), pembentukan [[belerang trioksida]] (keadaan oksidasi +6) membutuhkan suhu 400 – 600&nbsp;°C dan adanya katalis.

Dalam reaksi dengan unsur-unsur dengan [[elektronegativitas|keelektronegatifan]] yang lebih rendah, ia bereaksi sebagai oksidan dan membentuk sulfida, di mana ia memiliki tingkat oksidasi –2.

Belerang bereaksi dengan hampir semua unsur lain kecuali gas mulia, bahkan dengan logam [[iridium]] yang terkenal tak reaktif (menghasilkan [[iridium disulfida]]). Beberapa dari reaksi tersebut membutuhkan suhu tinggi.
===Alotrop===


Belerang membentuk lebih dari 30 [[Alotropi|alotrop]] padat, lebih banyak dari unsur lainnya. Selain S<sub>8</sub>, beberapa cincin lain telah diketahui. Menghapus satu atom dari mahkota S<sub>8</sub> akan memberi S<sub>7</sub>, yang lebih berwarna kuning tua daripada S<sub>8</sub>. Analisi [[Kromatografi cair kinerja tinggi|HPLC]] dari "belerang elemental" mengungkapkan campuran kesetimbangan dari terutama S<sub>8</sub>, tetapi dengan S<sub>7</sub> dan sejumlah kecil S<sub>6</sub>. Cincin yang lebih besar telah dipersiapkan, termasuk S<sub>12</sub> dan S<sub>18</sub>.

Belerang [[amorf]] atau "plastik" dihasilkan dengan pendinginan cepat dari belerang cair—misalnya, dengan menuangkannya ke dalam air dingin. Studi [[kristalografi sinar-X]] menunjukkan bahwa bentuk amorf mungkin memiliki struktur [[heliks]] dengan delapan atom per putaran. Molekul polimer melingkar panjang membuat zat kecoklatan menjadi [[elastisitas (fisika)|elastis]], dan dalam jumlah besar bentuk ini terasa seperti karet mentah. Bentuk ini [[Metastabilitas|metastabil]] pada suhu kamar dan secara bertahap kembali ke alotrop molekul kristal, yang tidak lagi elastis. Proses ini terjadi dalam hitungan jam hingga hari, tetapi dapat dikatalisasi dengan cepat.

===Isotop===


Belerang memiliki 23 [[isotop]] yang diketahui, empat di antaranya stabil: <sup>32</sup>S (), <sup>33</sup>S (), <sup>34</sup>S (), dan <sup>36</sup>S (). Selain <sup>35</sup>S, dengan [[waktu paruh]] 87&nbsp;hari, isotop belerang yang [[Peluruhan radioaktif|radioaktif]] memiliki waktu paruh kurang dari 3&nbsp;jam.

Kelebihan <sup>32</sup>S dijelaskan oleh produksinya dalam proses alfa (salah satu kelas utama reaksi fusi nuklir) di dalam bintang yang meledak. Isotop belerang stabil lainnya diproduksi dalam proses *bypass* yang terkait dengan <sup>34</sup>Ar, dan komposisinya bergantung pada jenis ledakan bintang. Misalnya, lebih banyak <sup>33</sup>S yang berasal dari nova, daripada dari supernova.

Di planet Bumi, komposisi isotop belerang ditentukan oleh Matahari. Meskipun diasumsikan bahwa distribusi isotop belerang yang berbeda harus kurang lebih sama, telah ditemukan bahwa proporsi dua isotop belerang yang paling melimpah, <sup>32</sup>S dan <sup>34</sup>S, bervariasi dalam sampel yang berbeda. Pengujian rasio isotop (δ<sup>34</sup>S) ini dalam sampel memungkinkan untuk membuat perkiraan tentang sejarah kimianya, dan dengan dukungan metode lain, memungkinkan untuk menentukan usia sampel, memperkirakan suhu kesetimbangan antara bijih dan air, menentukan pH dan fugasitas oksigen, mengidentifikasi aktivitas bakteri pereduksi sulfat pada saat pembentukan sampel, atau memperkirakan sumber utama belerang dalam ekosistem. Namun, diskusi tentang apa alasan sebenarnya dari pergeseran δ<sup>34</sup>S, aktivitas biologis atau perubahan pascadeposital, terus berlanjut.

Misalnya, ketika [[mineral sulfida]] diendapkan, kesetimbangan isotop antara padatan dan cairan dapat menyebabkan perbedaan kecil pada nilai [[Δ34S|δ<sup>34</sup>S]] mineral kogenetik. Perbedaan antara mineral dapat digunakan untuk memperkirakan suhu kesetimbangan. [[Δ13C|δ<sup>13</sup>C]] dan δ<sup>34</sup>S dari [[mineral karbonat]] dan sulfida yang hidup berdampingan dapat digunakan untuk menentukan [[pH]] dan [[fugasitas]] oksigen dari fluida pembawa bijih selama pembentukan bijih.

Di sebagian besar ekosistem [[hutan]], sulfat sebagian besar berasal dari atmosfer; pelapukan mineral bijih dan evaporit menyumbangkan belerang. Belerang dengan komposisi isotop yang khas telah digunakan untuk mengidentifikasi sumber polusi, dan belerang yang diperkaya telah ditambahkan sebagai perunut dalam studi [[hidrologi]]. Perbedaan [[kelimpahan alami unsur|kelimpahan alami]] dapat digunakan dalam sistem di mana terdapat cukup variasi dalam <sup>34</sup>S komponen ekosistem. Danau [[Pegunungan Rocky]] diperkirakan didominasi oleh sumber sulfat atmosfer dan telah ditemukan memiliki nilai <sup>34</sup>S karakteristik dari danau yang diyakini didominasi oleh sumber DAS sulfat.

<sup>35</sup>S yang radioaktif terbentuk dalam [[spalasi sinar kosmik]] <sup>40</sup>[[argon|Ar]] atmosfer. Fakta ini dapat digunakan untuk membuktikan adanya sedimen atmosfer baru-baru ini (tidak lebih dari 1 tahun) dalam berbagai hal. Isotop ini dapat diperoleh secara artifisial dengan berbagai cara. Dalam praktiknya, reaksi <sup>35</sup>Cl + n → <sup>35</sup>S + p, yang berjalan pada iradiasi kalium klorida oleh neutron, digunakan. Isotop <sup>35</sup>S digunakan dalam berbagai senyawa yang mengandung belerang sebagai [[pelacak radioaktif]] untuk banyak penelitian biologis, misalnya digunakan dalam [[percobaan Hershey–Chase]].

Bekerja dengan senyawa yang mengandung isotop ini relatif aman, asalkan senyawa tersebut tidak jatuh ke dalam organisme pelaku eksperimen.
===Keterjadian alami===





<sup>32</sup>S tercipta di dalam bintang masif, pada kedalaman yang suhunya melebihi 2,5 K, melalui [[Proses pembakaran silikon|fusi]] satu int silikon ditambah satu inti helium. Karena reaksi nuklir ini merupakan bagian dari [[proses alfa]] yang menghasilkan unsur-unsur dalam kelimpahan, belerang adalah unsur paling umum ke-10 di alam semesta.

Belerang, biasanya sebagai sulfida, terdapat dalam banyak jenis [[meteorit]]. Kondrit biasa mengandung rata-rata 2,1% belerang, dan kondrit karbon mengandung sebanyak 6,6%. Ia biasanya hadir sebagai [[troilit]] (FeS), tetapi terdapat pengecualian, dengan kondrit karbon yang mengandung belerang bebas, sulfat dan senyawa belerang lainnya. Warna khas satelit [[gunung berapi|vulkanis]] [[Jupiter]] [[Io (satelit)|Io]] dikaitkan dengan berbagai bentuk belerang cair, padat, dan gas.

Belerang adalah unsur paling umum kelima berdasarkan massa di Bumi. Belerang elemental dapat ditemukan di dekat [[mata air panas]] dan daerah [[gunung berapi|vulkanis]] di banyak belahan dunia, terutama di sepanjang [[Cincin Api Pasifik]]; deposit vulkanis tersebut saat ini ditambang di Indonesia, Chili, dan Jepang. Endapan ini adalah polikristalin, dengan kristal tunggal terbesar yang terdokumentasi berukuran 22×16×11&nbsp;cm. Secara historis, [[Sisilia]] adalah sumber utama belerang pada [[Revolusi Industri]]. Danau belerang cair dengan diameter hingga ~200 m telah ditemukan di dasar laut, terkait dengan [[gunung berapi bawah laut]], pada kedalaman di mana titik didih air lebih tinggi daripada titik lebur belerang.

Belerang asli disintesis oleh [[bakteri anaerob]] yang bekerja pada [[mineral sulfat]] seperti [[gipsum]] dalam [[kubah garam]]. Endapan yang signifikan dalam kubah garam terjadi di sepanjang pantai [[Teluk Meksiko]], dan di [[evaporit]] di Eropa Timur dan Asia Barat. Belerang asli dapat diproduksi oleh proses geologi saja. Endapan belerang berbasis fosil dari kubah garam pernah menjadi basis produksi komersial di Amerika Serikat, Rusia, Turkmenistan, dan Ukraina. Saat ini, produksi komersial masih dilakukan di tambang [[Osiek, Świętokrzyskie Voivodeship|Osiek]] di Polandia. Sumber-sumber tersebut sekarang memiliki kepentingan komersial sekunder, dan sebagian besar tidak lagi berfungsi.

Senyawa belerang alami yang umum ialah [[Mineral#Sulfida|mineral sulfida]], seperti [[pirit]] (besi sulfida), [[sinabar]] (raksa sulfida), [[galena]] (timbal sulfida), [[sfalerit]] (seng sulfida), dan [[stibnit]] (antimon sulfida); dan [[Mineral#Sulfat|mineral sulfat]], seperti [[gipsum]] (kalsium sulfat), [[alunit]] (kalium aluminium sulfat), dan [[barit]] (barium sulfat). Di Bumi, seperti di satelit Jupiter Io, belerang elemental terjadi secara alami dalam emisi vulkanis, termasuk emisi dari [[ventilasi hidrotermal]].

Sumber belerang industri utama sekarang adalah [[minyak bumi]] dan [[gas fosil|gas alam]].
==Senyawa==

[[Bilangan oksidasi|Keadaan oksidasi]] belerang berkisar dari −2 hingga +6. Belerang membentuk senyawa yang stabil dengan semua unsur kecuali [[gas mulia]].
===Reaksi transfer elektron===


Polikation belerang, S<sub>8</sub><sup>2+</sup>, S<sub>4</sub><sup>2+</sup>, dan S<sub>16</sub><sup>2+</sup> dihasilkan ketika belerang direaksikan dengan zat pengoksidasi dalam larutan asam kuat. Larutan berwarna yang dihasilkan dengan melarutkan belerang dalam [[oleum]] pertama kali dilaporkan pada tahun 1804 oleh C.F. Bucholz, tetapi penyebab warna dan struktur polikation yang terlibat baru ditentukan pada akhir 1960-an. S<sub>8</sub><sup>2+</sup> berwarna biru tua, S<sub>4</sub><sup>2+</sup> berwarna kuning, dan S<sub>16</sub><sup>2+</sup> berwarna merah.

Reduksi belerang menghasilkan berbagai [[polisulfida]] dengan rumus S<sub>x</sub><sup>2-</sup>, banyak di antaranya telah diperoleh bentuk kristal. Ilustratif adalah produksi natrium tetrasulfida:
:
Beberapa dianion ini berdisosiasi menjadi [[anion radikal]], seperti [[Trisulfur|S<sub>3</sub><sup>−</sup>]] yang memberi warna biru pada batu [[Lazuardi|lapis lazuli]].

Reaksi ini menyoroti sifat khas belerang: kemampuannya untuk [[katenasi|mengatenasi]] (mengikat dirinya sendiri melalui pembentukan rantai). [[Protonasi]] anion polisulfida ini menghasilkan [[polisulfan]], H<sub>2</sub>S<sub>x</sub> dengan x= 2, 3, dan 4. Pada akhirnya, reduksi belerang akan menghasilkan garam sulfida:
:16 Na + S<sub>8</sub> → 8 Na<sub>2</sub>S
Interkonversi spesies ini dieksploitasi dalam [[baterai natrium–belerang]].
===Hidrogenasi===
Perlakuan belerang dengan hidrogen menghasilkan [[hidrogen sulfida]]. Ketika dilarutkan dalam air, hidrogen sulfida bersifat agak asam:
:H<sub>2</sub>S  HS<sup>−</sup> + H<sup>+</sup>

Gas hidrogen sulfida dan anion hidrosulfida sangat beracun bagi mamalia, karena menghambat kapasitas pembawa oksigen dari hemoglobin dan [[sitokrom]] tertentu dengan cara yang analog dengan [[sianida]] dan [[azida]] (lihat di bawah, di bagian *pencegahan*).
===Pembakaran===
Dua oksida belerang utama diperoleh dengan membakar belerang:
:S + O<sub>2</sub> → SO<sub>2</sub> ([[belerang dioksida]])
:2 SO<sub>2</sub> + O<sub>2</sub> → 2 SO<sub>3</sub> ([[belerang trioksida]])
Banyak oksida belerang lain yang teramati termasuk [[Oksida belerang lebih rendah|oksida kaya belerang]] seperti belerang monoksida, disulfur monoksida, disulfur dioksida, dan [[Oksida belerang lebih tinggi|oksida yang lebih tinggi]] yang mengandung gugus perokso.
===Halogenasi===
Belerang bereaksi dengan fluorin menghasilkan [[belerang tetrafluorida]] yang sangat reaktif dan [[belerang heksafluorida]] yang sangat lengai. Fluorin menghasilkan senyawa S(IV) dan S(VI), sementara klorin menghasilkan turunan S(II) dan S(I). Jadi, [[belerang diklorida]], [[disulfur diklorida]], dan klorosulfan yang lebih tinggi muncul dari klorinasi belerang. [[Sulfuril klorida]] dan [[asam klorosulfat]] adalah turunan dari asam sulfat; [[tionil klorida]] (SOCl<sub>2</sub>) adalah reagen umum dalam [[sintesis organik]].
===Pseudohalida===
Belerang mengoksidasi [[sianida]] dan [[sulfit]] untuk menghasilkan masing-masing [[tiosianat]] dan [[tiosulfat]].
===Logam sulfida===
Belerang bereaksi dengan banyak logam. Logam elektropositif menghasilkan garam polisulfida. Tembaga, seng, perak akan diserang oleh belerang, lihat [[Noda (kimia)|menodai]]. Meskipun banyak [[mineral sulfida|logam sulfida]] yang diketahui, sebagian besar dibuat dengan reaksi suhu tinggi dari unsur-unsur tersebut.
===Senyawa organik===

<gallery caption="Ilustrasi senyawa organobelerang">
Berkas:Allicin skeletal.svg|[[Alisin]], senyawa kimia dalam bawang putih
Berkas:L-Cystein - L-Cysteine.svg |(*R*)-[[sisteina]], [[asam amino]] yang mengandung gugus tiol
Berkas:Methionin - Methionine.svg|[[Metionina]], asam amino yang mengandung tioeter
Berkas:Diphenyl disulfide.svg|[[Difenil disulfida]], perwakilan disulfida
Berkas:Perfluorooctanesulfonic acid structure.svg|[[Asam perfluorooktanasulfonat]], sebuah surfaktan
Berkas:Dibenzothiophen - Dibenzothiophene.svg|[[Dibenzotiofena]], komponen minyak mentah
File:Penicillin core.svg|[[Penisilin]], antibiotik di mana "R" adalah gugus variabel
</gallery>

Beberapa kelas utama senyawa organik yang mengandung belerang meliputi:
* [[Tiol]] atau merkaptan (disebut demikian karena mereka menangkap raksa sebagai [[pengelatan|pengelat]]) adalah analog [[alkohol]] dari belerang; perlakuan tiol dengan basa menghasilkan ion [[tiol]]at.
* [[Tioeter]] adalah analog [[eter]] dari belerang.
* Ion [[sulfonium]] memiliki tiga kelompok yang melekat pada pusat belerang kationik. [[Dimetilsulfoniopropionat]] (DMSP) adalah salah satu senyawa penting dalam [[siklus belerang]] organik laut.
* [[Sulfoksida]] dan [[sulfona]] adalah tioeter dengan satu dan dua atom oksigen yang masing-masing terikat pada atom belerang. Sulfoksida yang paling sederhana, [[dimetil sulfoksida]], adalah pelarut yang umum; sulfona yang umum adalah [[sulfolana]].
* [[Asam sulfonat]] digunakan dalam banyak detergen.

Senyawa dengan ikatan rangkap karbon–belerang jarang terjadi, kecuali [[karbon disulfida]], cairan nirwarna yang volatil yang secara struktural mirip dengan karbon dioksida. Ia digunakan sebagai reagen untuk membuat polimer [[rayon]] dan banyak senyawa organobelerang. Tidak seperti [[karbon monoksida]], [[karbon monosulfida]] hanya stabil sebagai gas yang sangat encer, ditemukan di antara tata surya.

Senyawa organobelerang bertanggung jawab atas beberapa bau tak sedap dari bahan organik yang membusuk. Mereka secara luas dikenal sebagai bau dalam gas alam domestik, bau bawang putih, dan semprotan sigung. Tidak semua senyawa belerang organik berbau tidak sedap pada semua konsentrasi: [[terpena|monoterpenoid]] ([[merkaptan limau gedang]]) yang mengandung belerang dalam konsentrasi kecil adalah aroma khas limau gedang, tetapi memiliki bau tiol generik pada konsentrasi yang lebih besar. [[Gas mustard|Mustard belerang]], sebuah [[agen pelecet|vesikan]] yang kuat, digunakan [[Senjata kimia pada Perang Dunia I|dalam Perang Dunia I]] sebagai agen penonaktifan.

Ikatan belerang–belerang adalah komponen struktural yang digunakan untuk mengeraskan karet, mirip dengan jembatan disulfida yang mengeraskan protein (lihat biologi di bawah). Dalam the most common type of industrial "pengawetan" atau pengerasan dan penguatan [[Karet alami|karet]] alam, belerang elemental dipanaskan dengan karet ke titik di mana reaksi kimia membentuk jembatan [[disulfida]] antara unit [[isoprena]] polimer. Proses ini, yang dipatenkan pada tahun 1843, menjadikan karet sebagai produk industri utama, terutama ban mobil. Karena panas dan belerang, proses itu dinamai [[vulkanisasi belerang|vulkanisasi]], diambil dari nama dewa penempaan dan [[vulkanisme]] Romawi.
==Sejarah==
===Zaman kuno===


Karena berlimpah dalam bentuk aslinya, belerang telah dikenal pada zaman kuno dan disebut dalam [[Taurat]] ([[Kitab Kejadian|Kejadian]]). [[Penerjemahan Alkitab ke dalam bahasa Inggris|Alkitab Kristen Terjemahan bahasa Inggris]] biasanya menyebut belerang yang terbakar sebagai "batu belerang" *(brimstone),* sehingga memunculkan istilah [[khotbah]] "[[Api dan belerang|api-dan-batu belerang]]", di mana pendengar diingatkan akan nasib kutukan abadi yang menunggu orang yang tak percaya dan tak mau bertobat. Dari bagian Alkitab inilah [[Neraka]] disiratkan sebagai "bau belerang" (kemungkinan karena hubungannya dengan aktivitas gunung berapi). Menurut [[Papirus Ebers]], salep belerang digunakan di [[Mesir]] kuno untuk mengobati kelopak mata granular. Belerang digunakan untuk fumigasi di [[Yunani]] praklasik; hal ini disebutkan dalam *Odisseia*. [[Plinius Tua]] membahas belerang dalam buku 35 dari *Naturalis Historia*-nya, mengatakan bahwa sumbernya yang paling terkenal adalah pulau [[Milos|Melos]]. Dia menyebutkan kegunaannya untuk fumigasi, obat-obatan, dan pemutihan kain.

Suatu bentuk belerang alami yang dikenal sebagai ** () dikenal di Tiongkok sejak abad ke-6 SM dan ditemukan di [[Hanzhong]]. Pada abad ke-3, orang Tiongkok telah menemukan bahwa belerang dapat diekstraksi dari [[pirit]]. [[Taoisme|Taois]] Tiongkok tertarik pada sifat belerang yang mudah terbakar dan reaktivitasnya dengan logam tertentu, tetapi penggunaan praktisnya yang paling awal ditemukan dalam [[pengobatan tradisional Tionghoa]]. Sebuah risalah militer [[Dinasti Song]] tahun 1044 M menjelaskan berbagai formula [[bubuk mesiu|bubuk hitam]] Tiongkok, yang merupakan campuran [[kalium nitrat]] (), [[arang]], dan belerang. Ia tetap menjadi bahan [[bubuk mesiu|bubuk mesiu hitam]].

[[Alkimia|Ahli alkimia]] India, praktisi "ilmu kimia" (), menulis secara ekstensif tentang penggunaan belerang dalam operasi alkimia dengan raksa, dari abad kedelapan Masehi dan seterusnya. Dalam tradisi [[Rasashastra|]], belerang disebut "yang berbau" (, ).

Ahli alkimia [[Eropa]] awal memberi belerang [[lambang alkimia]] yang unik, segitiga di atas salib (🜍). (Hal ini terkadang dirancukan dengan lambang tombak silang astronomis ⚴ untuk [[2 Pallas]].) Variasi yang dikenal sebagai batu belerang memiliki lambang yang menggabungkan [[salib bergaris dua]] di atas [[simbol takhingga|lambang takhingga]] (🜏). Dalam perawatan kulit tradisional, belerang elemental digunakan (terutama dalam krim) untuk meringankan kondisi seperti [[kudis]], [[kurap]], [[psoriasis]], [[dermatitis]], dan [[jerawat]]. Mekanisme kerjanya tidak diketahui—meskipun belerang elemental tidak teroksidasi perlahan menjadi asam sulfit, yang (melalui aksi [[sulfit]]) merupakan agen pereduksi dan antibakteri ringan.
===Zaman modern===

Belerang muncul dalam kolom [[alkali]] (nonasam) tetap dalam tabel kimia tahun 1718. [[Antoine Lavoisier]] menggunakan belerang dalam percobaan pembakaran, menulis beberapa di antaranya pada tahun 1777.

Endapan belerang di [[Sisilia]] merupakan sumber dominan selama lebih dari satu abad. Pada akhir abad ke-18, sekitar 2.000 ton belerang per tahun diimpor ke [[Marseille]], Prancis, untuk produksi [[asam sulfat]] yang digunakan dalam [[proses Leblanc]]. Dalam [[Revolusi Industri|industrialisasi]] Inggris, dengan pencabutan [[bea]] garam pada tahun 1824, permintaan belerang dari Sisilia melonjak. Meningkatnya kendali dan eksploitasi Inggris atas penambangan, penyulingan, dan pengangkutan belerang, ditambah dengan kegagalan ekspor yang menguntungkan untuk mengubah ekonomi Sisilia yang terbelakang dan miskin, menyebabkan [[Krisis Belerang 1840|Krisis Belerang tahun 1840]], ketika [[Ferdinand II dari Dua Sisilia|Raja Ferdinand II]] memonopoli industri belerang ke perusahaan Prancis, melanggar perjanjian perdagangan tahun 1816 sebelumnya dengan Inggris. Solusi damai akhirnya dinegosiasikan oleh Prancis.

Pada tahun 1867, belerang elemental ditemukan pada endapan bawah tanah di [[Louisiana]] dan [[Texas]]. [[Proses Frasch]] yang sangat berhasil dikembangkan untuk mengekstrak sumber daya ini.

Pada akhir abad ke-18, pembuat [[mebel|furnitur]] menggunakan belerang cair untuk menghasilkan [[inlay belerang|inlay dekoratif]]. Belerang cair terkadang masih digunakan untuk memasang baut baja ke dalam lubang beton yang dibor di mana diperlukan ketahanan kejut yang tinggi untuk titik pemasangan peralatan yang dipasang di lantai. Bubuk belerang murni digunakan sebagai obat tonik dan pencahar.

Dengan munculnya [[proses kontak]], sebagian besar belerang saat ini digunakan untuk membuat asam sulfat untuk berbagai kegunaan, khususnya pupuk.

Belakangan ini, sumber utama belerang telah menjadi [[minyak bumi]] dan [[gas fosil|gas alam]]. Hal ini disebabkan kebutuhan untuk menghilangkan belerang dari bahan bakar untuk mencegah [[hujan asam]], dan mengakibatkan surplus belerang.

===Ejaan dan etimologi===
*Sulfur* berasal dari kata Latin **, yang [[Helenisasi|dihelenisasi]] menjadi ** dalam kepercayaan yang salah bahwa kata Latin itu berasal dari bahasa Yunani. Ejaan ini kemudian ditafsirkan ulang sebagai perwakilan bunyi /f/ dan menghasilkan ejaan **, yang muncul dalam bahasa Latin menjelang akhir [[Zaman Klasik|periode Klasik]]. Kata Yunani Kuno yang sebenarnya untuk belerang, , *theîon* (dari sebelumnya , *théeion*), adalah sumber dari awalan kimia internasional *tio-*. Kata Yunani Standar Modern untuk belerang adalah θείο, *theío*.

Dalam bahasa [[Bahasa Anglo-Norman|Anglo-Prancis]] abad ke-12, belerang disebut sebagai **. Pada abad ke-14, ** dari bahasa Latin yang terhelenisasi secara keliru dipulihkan dalam ** dari bahasa Inggris Pertengahan. Pada abad ke-15, varian ejaan Latin lengkap *sulfur* dan *sulphur* menjadi umum dalam bahasa Inggris. Ejaan *f~ph* paralel berlanjut di Inggris hingga abad ke-19, ketika kata itu dibakukan sebagai *sulphur*. Sebaliknya, *sulfur* adalah bentuk yang dipilih di Amerika Serikat, sedangkan Kanada menggunakan keduanya.

[[Persatuan Kimia Murni dan Terapan Internasional|IUPAC]] mengadopsi ejaan *sulfur* pada tahun 1990 atau 1971, tergantung pada sumber yang dikutip, tergantung pada sumber yang dikutip, seperti yang dilakukan Nomenclature Committee of the [[Royal Society of Chemistry]] pada tahun 1992, mengembalikan ejaan *sulfur* ke Inggris. Kamus Oxford mencatat bahwa "dalam kimia dan penggunaan teknis lainnya ... ejaan *-f-* sekarang menjadi bentuk baku untuk belerang dan kata-kata terkait dalam konteks Inggris serta A.S., dan juga semakin banyak digunakan dalam konteks umum."
==Produksi==

Belerang dapat ditemukan dengan sendirinya dan secara historis biasanya diperoleh dalam bentuk ini; [[pirit]] juga menjadi sumber belerang. Di daerah vulkanik di [[Sisilia]], pada zaman kuno, ia ditemukan di permukaan tanah, dan "[[Metode Sisilia|proses Sisilia]]" digunakan: endapan belerang ditumpuk di tempat pembakaran batu bata yang dibangun di lereng bukit yang miring, dengan ruang udara di antaranya. Kemudian, beberapa belerang dihaluskan, disebarkan di atas bijih yang ditumpuk dan dibakar, menyebabkan belerang bebas melebur ke bawah bukit. Akhirnya endapan yang terbawa permukaan dimainkan, dan para penambang menggali deposit yang akhirnya menghiasi lanskap Sisilia dengan tambang labirin. Penambangan tidak mekanis dan padat karya, dengan pemetik membebaskan bijih dari batu, dan anak tambang atau *carusi* membawa keranjang bijih ke permukaan, seringkali melalui terowongan sepanjang satu mil atau lebih. Setelah bijih berada di permukaan, bijih tersebut direduksi dan diekstraksi dalam oven peleburan. Kondisi di tambang belerang Sisilia sangat mengerikan, mendorong [[Booker T. Washington]] untuk menulis "Saya belum siap sekarang untuk mengatakan sejauh mana saya percaya pada neraka fisik di dunia berikutnya, tetapi tambang belerang di Sisilia adalah neraka terdekat yang saya perkirakan untuk dapat dilihat dalam hidup ini."

Belerang elemental diekstraksi dari [[kubah garam]] (yang terkadang terjadi dalam bentuk yang hampir murni) hingga akhir abad ke-20. Belerang sekarang diproduksi sebagai produk sampingan dari proses industri lain seperti penyulingan minyak, di mana belerang tidak diinginkan. Sebagai mineral, belerang asli di bawah kubah garam dianggap sebagai sumber daya mineral fosil, yang dihasilkan oleh aksi bakteri anaerob pada endapan sulfat. Ia telah dihapus dari tambang kubah garam terutama oleh [[proses Frasch]]. Dalam metode ini, air super panas dipompa ke deposit belerang asli untuk melelehkan belerang, dan kemudian udara terkompresi mengembalikan 99,5% produk cair murni ke permukaan. Sepanjang abad ke-20, prosedur ini menghasilkan belerang elemental yang tidak memerlukan pemurnian lebih lanjut. Karena jumlah deposit belerang yang terbatas dan tingginya biaya pengerjaannya, proses untuk menambang belerang ini belum digunakan secara besar-besaran di mana pun di dunia sejak tahun 2002.

Saat ini, belerang diproduksi dari minyak bumi, [[gas fosil|gas alam]], dan sumber daya fosil terkait, yang darinya diperoleh terutama sebagai [[hidrogen sulfida]]. [[Kimia organobelerang|Senyawa organobelerang]], pengotor yang tidak diinginkan dalam minyak bumi, dapat ditingkatkan dengan melakukan [[hidrodesulfurisasi]], yang memotong ikatan C–S:
:R-S-R + 2 H<sub>2</sub> → 2 RH + H<sub>2</sub>S
Hidrogen sulfida yang dihasilkan dari proses ini, dan juga terjadi pada gas alam, diubah menjadi belerang elemental melalui [[proses Claus]]. Proses ini memerlukan oksidasi beberapa hidrogen sulfida menjadi sulfur dioksida dan kemudian [[komproporsionasi]] keduanya:
:3 O<sub>2</sub> + 2 H<sub>2</sub>S → 2 SO<sub>2</sub> + 2 H<sub>2</sub>O
:SO<sub>2</sub> + 2 H<sub>2</sub>S → 3 S + 2 H<sub>2</sub>O

Karena kandungan belerang yang tinggi di [[Pasir minyak Athabasca|Pasir Minyak Athabasca]], timbunan unsur belerang dari proses ini sekarang ada di seluruh [[Alberta]], Kanada. Cara lain untuk menyimpan belerang adalah sebagai [[bahan pengikat|pengikat]] beton, dan produk yang dihasilkan memiliki banyak sifat yang diinginkan (lihat [[beton belerang]]).

Belerang masih ditambang dari endapan permukaan di negara-negara berkembang yang memiliki gunung berapi, seperti [[Indonesia]], dan kondisi para pekerja belum banyak membaik sejak zaman [[Booker T. Washington]].

Produksi belerang dunia pada tahun 2011 mencapai 69&nbsp;juta ton (Mt), dengan lebih dari 15&nbsp;negara menyumbang masing-masing lebih dari 1&nbsp;Mt. Negara-negara penghasil lebih dari 5&nbsp;Mt adalah [[Tiongkok]] (9,6), [[Amerika Serikat]] (8,8), [[Kanada]] (7,1), dan [[Rusia]] (7,1). Produksi belerang perlahan meningkat dari tahun 1900 hingga 2010; harganya tidak stabil pada tahun 1980-an dan sekitar tahun 2010.

=== Produksi belerang di Indonesia ===
Produksi belerang (sulfur) di Indonesia didorong oleh PT Petrokimia Gresik dan PT Indosulfur Mitrakimia, dengan fokus pada hilirisasi dan pemanfaatan untuk berbagai industri, termasuk pertanian, semen, dan energi. PT Petrokimia Gresik, dengan kapasitas produksi asam sulfat 1,8 juta ton per tahun, berperan penting dalam suplai sulfur untuk pupuk dan industri kimia. Sementara PT Indosulfur Mitrakimia fokus pada pengolahan dan perdagangan belerang untuk beragam sektor. Selain itu, kilang Pertamina juga memproduksi bahan bakar Low Sulfur Fuel Oil (LSFO) untuk memenuhi regulasi IMO, yang dikembangkan sejak 2019 dan digunakan secara luas di berbagai kilang Pertamina.

Tambang belerang (sulfur) di Indonesia banyak terdapat di daerah pegunungan, khususnya di daerah gunung berapi. Beberapa daerah penghasil belerang terbesar di Indonesia antara lain Kawah Ijen di Jawa Timur, Kawah Dieng di Jawa Tengah, Gunung Batur di Bali, dan Gunung Merapi di Yogyakarta.

==Aplikasi==
===Asam sulfat===
Belerang elemental digunakan terutama sebagai prekursor bahan kimia lainnya. Sekitar 85% (1989) diubah menjadi [[asam sulfat]] (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>):
:  +   +  → 

Pada tahun 2010, Amerika Serikat memproduksi lebih banyak asam sulfat daripada bahan kimia industri anorganik lainnya. Penggunaan utama asam sulfat adalah ekstraksi bijih fosfat untuk produksi pembuatan pupuk. Aplikasi lain dari asam sulfat ialah penyulingan minyak, pengolahan air limbah, dan ekstraksi mineral.
===Kimia belerang penting lainnya===
Belerang bereaksi langsung dengan metana dan menghasilkan [[karbon disulfida]], yang digunakan untuk membuat [[selofan]] dan [[rayon]]. Salah satu kegunaan belerang elemental adalah dalam [[vulkanisasi]] karet, di mana rantai [[polisulfida]] berikatan silang dengan polimer organik. [[Sulfit]] dalam jumlah besar digunakan untuk [[Pemutih|memutihkan]] [[kertas]] dan mengawetkan [[buah kering]]. Banyak dari [[surfaktan]] dan [[detergen]] (misalnya [[Natrium dodesil sulfat|natrium lauril sulfat]]) merupakan turunan sulfat. [[Kalsium sulfat]], gipsum, (CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O) ditambang dalam skala 100&nbsp;juta [[Ton metrik|ton]] setiap tahunnya untuk digunakan dalam [[semen Portland]] dan pupuk.

Ketika [[fotografi]] berbasis perak tersebar luas, natrium dan amonium [[natrium tiosulfat|tiosulfat]] banyak digunakan sebagai "zat pengikat". Belerang adalah salah satu komponen [[bubuk mesiu]] ("bubuk hitam").
===Pupuk===
[[Asam amino]] yang disintesis oleh [[Makhluk hidup|organisme hidup]] seperti [[metionina]] dan [[sisteina]] mengandung gugus [[Kimia organobelerang|organobelerang]] (masing-masing [[tioester]] dan [[tiol]]). [[Antioksidan]] [[glutationa]] yang melindungi banyak organisme hidup terhadap [[radikal bebas]] dan [[stres oksidatif]] juga mengandung belerang organik. Beberapa [[tanaman]] seperti [[bawang merah]] dan [[bawang putih]] juga menghasilkan [[Kimia organobelerang|senyawa organobelerang]] yang berbeda seperti [[sin-Propanetial-S-oksida|sin-propanetial-S-oksida]] yang menyebabkan iritasi lakrimal (bawang merah), atau [[dialil disulfida]] dan [[alisin]] (bawang putih). [[Sulfat]], umumnya ditemukan di [[tanah]] dan [[air tanah]] seringkali merupakan sumber belerang alami yang cukup untuk tanaman dan bakteri. [[Deposisi (fisika aerosol)|Deposisi atmosfer]] dari [[belerang dioksida]] (SO<sub>2</sub>) juga merupakan sumber belerang buatan yang umum ([[Produk pembakaran batu bara|pembakaran batu bara]]) untuk tanah. Dalam keadaan normal, di sebagian besar tanah pertanian, belerang bukanlah [[Faktor pembatas|nutrisi pembatas]] bagi tanaman dan [[mikroorganisme]] (lihat [[Hukum minimum Liebig#Tong Liebig|tong Liebig]]). Namun, dalam beberapa keadaan, tanah dapat terkuras dalam [[sulfat]], misalnya, jika ini kemudian tercuci oleh [[air meteorik]] ([[hujan]]) atau jika kebutuhan belerang untuk beberapa jenis tanaman tinggi. Hal ini menjelaskan bahwa belerang semakin dikenal dan digunakan sebagai komponen [[pupuk]]. Bentuk belerang yang paling penting untuk pupuk adalah [[kalsium sulfat]], umumnya ditemukan di alam sebagai mineral [[gipsum]] (CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O). Belerang elemental *(elemental sulfur,* ES) bersifat [[hidrofobik]] (tidak larut dalam air) dan tidak dapat digunakan langsung oleh tumbuhan. Belerang elemental kadang-kadang dicampur dengan [[bentonit]] untuk memperbaiki tanah yang terkuras untuk tanaman dengan kebutuhan organobelerang yang tinggi. Seiring waktu, proses [[Redoks|oksidasi]] [[Komponen abiotik|abiotik]] dengan [[oksigen]] [[atmosfer Bumi|atmosfer]] dan [[mikrobiologi tanah|bakteri tanah]] dapat [[Redoks|mengoksidasi]] dan mengubah belerang elemental menjadi turunan yang larut, yang kemudian dapat digunakan oleh mikroorganisme dan tanaman. Belerang meningkatkan efisiensi nutrisi tanaman penting lainnya, terutama [[Nitrat|nitrogen]] dan fosforus. Partikel belerang yang diproduksi secara biologis secara alami bersifat [[hidrofilik]] karena lapisan [[biopolimer]] dan ia lebih mudah menyebar di atas tanah dalam semprotan bubur yang diencerkan, menghasilkan penyerapan yang lebih cepat oleh tanaman.

Kebutuhan tanaman akan belerang sama atau melebihi kebutuhan [[fosforus]]. Ia adalah [[nutrisi tumbuhan|nutrisi penting untuk pertumbuhan tanaman]], pembentukan bintil akar kacang-kacangan, serta sistem kekebalan dan pertahanan. Kekurangan belerang telah meluas di banyak negara di Eropa. Karena masukan belerang di atmosfer terus menurun, defisit masukan/keluaran belerang cenderung meningkat kecuali jika pupuk belerang digunakan. Masukan atmosfer belerang menurun karena tindakan yang diambil untuk membatasi [[hujan asam]].
===Fungisida dan pestisida===

Belerang elemental adalah salah satu fungisida dan pestisida tertua. "Belerang pendebu", belerang elemental dalam bentuk bubuk, adalah fungisida umum untuk anggur, stroberi, dan banyak sayuran serta beberapa tanaman lainnya. Ia memiliki khasiat yang baik terhadap berbagai macam penyakit mildu bubuk serta bintik hitam. Dalam produksi organik, belerang adalah fungisida yang paling penting. Ia adalah satu-satunya fungisida yang digunakan dalam produksi apel yang dibudidayakan secara [[pertanian organik|organik]] untuk melawan penyakit utama [[keropeng apel]] dalam kondisi yang lebih dingin. Biosulfur (belerang elemental yang diproduksi secara biologis dengan karakteristik hidrofilik) juga dapat digunakan untuk aplikasi ini.

Belerang pendebu formulasi standar diterapkan pada tanaman dengan pendebu belerang atau [[Aplikasi udara|dari pesawat penyemprot debu]]. Belerang yang dapat dibasahi adalah nama komersial untuk belerang pendebu yang diformulasikan dengan bahan tambahan agar [[Ketercampuran|dapat tercampur]] dalam air. Ia memiliki aplikasi serupa dan digunakan sebagai [[fungisida]] terhadap [[mildu]] dan masalah terkait jamur lainnya dengan tanaman dan tanah.

Serbuk belerang elemental digunakan sebagai [[insektisida]] "[[Pertanian organik|organik]]" (yaitu, "hijau") (sebenarnya [[akarisida]]) terhadap [[caplak|kutu]] dan [[tungau]]. Metode aplikasi yang umum adalah membersihkan pakaian atau anggota badan dengan bubuk belerang.

Larutan [[belerang kapur]] yang diencerkan (dibuat dengan menggabungkan [[kalsium hidroksida]] dengan belerang elemental dalam air) digunakan pada hewan peliharaan untuk menghancurkan [[kurap]], [[mange]], dan [[penyakit kulit]] serta [[parasitisme|parasit]] lainnya.

Lilin belerang dari belerang yang hampir murni dibakar untuk [[Fumigasi#Bahan kimia|memfumigasi]] struktur dan tong anggur, tetapi sekarang dianggap terlalu beracun untuk tempat tinggal.
===Farmasi===

Belerang (khususnya [[oktasulfur]], S<sub>8</sub>) digunakan dalam persiapan kulit farmasi untuk pengobatan [[jerawat]] dan kondisi lainnya. Ia bertindak sebagai agen [[keratolitik]] dan juga membunuh bakteri, jamur, tungau [[kudis]], dan parasit lainnya. Belerang yang diendapkan dan belerang koloid digunakan, dalam bentuk [[losion]], krim, bedak, sabun, dan aditif mandi, untuk pengobatan jerawat, [[rosasea]], dan [[dermatitis seboroik]].

Banyak obat mengandung belerang. Contoh awalnya adalah [[Sulfonamida (obat)|sulfonamida]] antibakteri, yang dikenal sebagai *obat sulfa*. Contoh yang lebih baru adalah [[asetilsisteina]] mukolitik. Belerang adalah bagian dari banyak molekul pertahanan bakteri. Kebanyakan antibiotik [[Beta-laktam|β-laktam]], termasuk [[penisilin]], [[sefalosporin]], dan [[monobaktam]] mengandung belerang.
===Baterai===
Karena kepadatan energinya yang tinggi dan ketersediaan belerang, ada penelitian berkelanjutan untuk membuat [[baterai litium–belerang|baterai litium-belerang]] yang dapat diisi ulang. Hingga saat ini, elektrolit karbonat telah menyebabkan kegagalan pada baterai tersebut setelah satu siklus. Pada Februari 2022, para peneliti di [[Universitas Drexel]] tidak hanya menciptakan baterai prototipe yang bertahan selama 4000 siklus pengisian ulang, tetapi juga menemukan belerang gamma monoklinik pertama yang tetap stabil di bawah 95&nbsp;°C.
==Peran biologis==
Belerang adalah komponen penting dari semua [[sel (biologi)|sel]] hidup. Ia adalah unsur paling melimpah kedelapan dalam tubuh manusia menurut beratnya, kira-kira sama dengan [[kalium]], dan sedikit lebih besar dari [[natrium]] dan [[klorin]]. Tubuh manusia seberat  mengandung sekitar 140&nbsp;gram belerang. Sumber makanan utama belerang bagi manusia adalah asam amino yang mengandung belerang, yang dapat ditemukan dalam protein nabati dan hewani.
===Mentransfer belerang antara anorganik dan biomolekul===

Pada tahun 1880-an, saat mempelajari [[Beggiatoa]] (bakteri yang hidup di lingkungan yang kaya belerang), [[Sergei Winogradsky]] menemukan bahwa ia mengoksidasi [[hidrogen sulfida]] (H<sub>2</sub>S) sebagai sumber energi, membentuk tetesan belerang intraseluler. Winogradsky menyebut bentuk metabolisme ini sebagai anorgoksidasi (oksidasi senyawa anorganik). Kontributor lain yang terus mempelajarinya adalah [[Selman A. Waksman|Selman Waksman]]. Bakteri primitif yang hidup di sekitar [[ventilasi hidrotermal|ventilasi vulkanik]] laut dalam mengoksidasi hidrogen sulfida untuk nutrisi mereka, seperti yang ditemukan oleh [[Robert Ballard]].

Pengoksidasi belerang dapat digunakan sebagai sumber energi senyawa belerang tereduksi, termasuk hidrogen sulfida, belerang elemental, [[sulfit]], [[tiosulfat]], dan berbagai politionat (misalnya, [[tetrationat]]). Mereka bergantung pada enzim seperti [[belerang dioksigenasa|belerang oksigenasa]] dan [[sulfit oksidasa]] untuk mengoksidasi belerang menjadi sulfat. Beberapa [[litotrof]] bahkan dapat menggunakan energi yang terkandung dalam senyawa belerang untuk menghasilkan gula, suatu proses yang dikenal sebagai [[kemosintesis]]. Beberapa [[bakteri]] dan [[arkea]] menggunakan hidrogen sulfida sebagai pengganti air sebagai [[donor elektron]] dalam kemosintesis, suatu proses yang mirip dengan [[fotosintesis]] yang menghasilkan gula dan menggunakan oksigen sebagai [[akseptor elektron]]. Kemosintesis berbasis belerang dapat disederhanakan dibandingkan dengan fotosintesis:

: H<sub>2</sub>S + CO<sub>2</sub> → gula + S

: H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub> → gula + O<sub>2</sub>

Terdapat bakteri yang menggabungkan dua cara nutrisi ini: [[Chlorobiaceae|bakteri belerang hijau]] dan [[bakteri belerang ungu]]. Juga bakteri pengoksidasi belerang dapat bersimbiosis dengan organisme yang lebih besar, yang memungkinkan untuk menggunakan hidrogen sulfida sebagai makanan untuk dioksidasi. Contoh: [[Riftia pachyptila|cacing tabung raksasa]].

Terdapat [[Mikroorganisme reduktor sulfat|bakteri pereduksi sulfat]], yang, sebaliknya, "menghirup sulfat" alih-alih oksigen. Mereka menggunakan senyawa organik atau molekul hidrogen sebagai sumber energi. Mereka menggunakan belerang sebagai akseptor elektron, dan mereduksi berbagai senyawa belerang teroksidasi kembali menjadi sulfida, seringkali menjadi hidrogen sulfida. Mereka dapat tumbuh pada senyawa belerang teroksidasi sebagian lainnya (misalnya tiosulfat, tionat, polisulfida, sulfit).

Ada penelitian yang menunjukkan bahwa banyak endapan belerang asli di tempat-tempat yang merupakan dasar [[Samudra Tethys|lautan purba]] memiliki asal biologis. Studi-studi ini menunjukkan bahwa belerang asli ini telah diperoleh melalui aktivitas biologis, tetapi apa yang bertanggung jawab untuk itu (bakteri pengoksidasi belerang atau bakteri pereduksi sulfat) masih belum diketahui secara pasti.

Belerang diserap oleh [[akar]] [[tumbuhan]] dari tanah sebagai [[sulfat]] dan diangkut sebagai ester fosfat. Sulfat direduksi menjadi sulfida melalui sulfit sebelum dimasukkan ke dalam [[sisteina]] dan senyawa organobelerang lainnya.

: SO<sub>4</sub><sup>2−</sup> → SO<sub>3</sub><sup>2−</sup> → H<sub>2</sub>S → sisteina (tiol) → metionina (tioeter)

Peran tumbuhan dalam mentransfer belerang ke hewan melalui [[rantai makanan]] kurang lebih telah dipahami, sementara peran bakteri belerang baru saja diselidiki.
===Metabolit organik dan protein===
Dalam semua bentuk kehidupan, sebagian besar belerang terkandung dalam dua [[asam amino proteinogenik]] ([[sisteina]] dan [[metionina]]), sehingga unsur tersebut terdapat dalam semua [[protein]] yang mengandung asam amino ini, serta dalam [[peptida]] masing-masing. Beberapa belerang terdiri dari metabolit tertentu — banyak di antaranya adalah [[Kofaktor (biokimia)|kofaktor]], — dan polisakarida sulfat dari [[jaringan ikat]] ([[Kondroitin|kondroitin sulfat]], [[heparin]]).

Protein, untuk menjalankan [[Protein#Fungsi seluler|fungsi biologisnya]], perlu memiliki geometri ruang yang spesifik. Pembentukan geometri ini dilakukan dalam proses yang disebut [[pelipatan protein]], dan disediakan oleh ikatan intra- dan antar- molekul. Proses tersebut memiliki beberapa tahapan. Pada tahap awal, rantai polipeptida terlipat karena [[ikatan hidrogen]], sementara pada tahap selanjutnya terjadi pelipatan (terlepas dari ikatan hidrogen) melalui [[ikatan kovalen]] antara dua atom belerang dari dua residu sisteina (disebut jembatan disulfida) pada tempat rantai yang berbeda (struktur protein tersier) serta antara dua residu sisteina dalam dua subunit protein yang terpisah (struktur protein kuaterner). Kedua struktur dengan mudah dapat dilihat pada [[insulin]]. Karena [[energi ikatan]] jembatan kovalen disulfida lebih tinggi daripada energi [[Ikatan kovalen koordinasi|ikatan koordinasi]] atau interaksi hidrofilik atau hidrofobik, kandungan jembatan disulfida yang lebih tinggi mengarah pada energi yang lebih tinggi yang dibutuhkan untuk [[denaturasi]] protein. Secara umum ikatan disulfida diperlukan dalam protein yang berfungsi di luar ruang seluler, dan mereka tidak mengubah konformasi (geometri) protein, tetapi berfungsi sebagai penstabilnya. Di dalam [[sitoplasma]], residu sisteina dari protein disimpan dalam keadaan tereduksi (yaitu dalam bentuk -SH) oleh [[tioredoksin]].

Properti ini terwujud dalam contoh berikut. [[Lisozim]] cukup stabil untuk digunakan sebagai obat. Bulu dan rambut memiliki kekuatan relatif, dan mengandung [[keratin]] di dalamnya dianggap tidak dapat dicerna oleh sebagian besar organisme. Namun, ada jamur dan bakteri yang mengandung [[keratinase]], dan mampu merusak keratin.

Banyak enzim seluler penting menggunakan gugus prostetik yang diakhiri dengan gugus -SH untuk menangani reaksi yang melibatkan biokimia yang mengandung asil: dua contoh umum dari metabolisme dasar adalah [[koenzim A]] dan [[asam lipoat|asam alfa-lipoat]]. Metabolit yang berhubungan dengan sisteina, [[homosisteina]] dan [[taurina]], adalah asam amino lain yang mengandung belerang yang memiliki struktur serupa, tetapi tidak dikodekan oleh [[Asam deoksiribonukleat|DNA]], dan bukan bagian dari [[struktur primer protein|struktur utama]] protein, mengambil bagian dalam berbagai lokasi fisiologi mamalia. Dua dari 13 vitamin klasik, [[biotin]] dan [[tiamina]], mengandung belerang, dan berfungsi sebagai kofaktor beberapa enzim.

Dalam kimia intraseluler, belerang beroperasi sebagai pembawa hidrogen pereduksi dan elektronnya untuk perbaikan oksidasi seluler. [[Glutationa]] tereduksi, tripeptida yang mengandung belerang, adalah agen pereduksi melalui gugus sulfhidril (-SH) yang berasal dari [[sisteina]].

[[Metanogenesis]], rute menuju sebagian besar metana dunia, adalah transformasi biokimia [[karbon dioksida]] bertahap. Konversi ini membutuhkan beberapa kofaktor organobelerang. Contohnya adalah [[koenzim M]], CH<sub>3</sub>SCH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>SO<sub>3</sub><sup>−</sup>, prekursor langsung dari [[metana]].
===Metaloprotein dan kofaktor anorganik===
Metaloprotein — di mana sisi aktifnya adalah ion logam transisi (atau gugus logam-sulfida) yang sering dikoordinasikan oleh atom belerang dari residu sisteina — merupakan komponen esensial dari enzim yang terlibat dalam proses transfer elektron. Contohnya adalah [[plastosianin]] (Cu<sup>2+</sup>) dan [[reduktase dinitrogen monoksida]] (Cu–S). Fungsi enzim ini bergantung pada fakta bahwa ion logam transisi dapat mengalami [[Redoks|reaksi redoks]]. Contoh lainnya adalah banyak protein seng, serta [[gugus besi–belerang]]. Yang paling meresap adalah [[feredoksin|ferodoksin]], yang berfungsi sebagai angkutan elektron dalam sel. Pada bakteri, enzim [[nitrogenase]] yang penting mengandung gugus Fe–Mo–S dan merupakan [[katalis]] yang melakukan fungsi penting [[pengikatan nitrogen]], mengubah nitrogen atmosfer menjadi amonia yang dapat digunakan oleh mikroorganisme dan tumbuhan untuk membuat protein, DNA, RNA, alkaloid, dan senyawa nitrogen organik lainnya yang diperlukan untuk kehidupan.
:
===Kekurangan belerang===
Pada manusia, metionina adalah [[asam amino esensial]], serta sisteina merupakan esensial bersyarat dan dapat disintesis dari serin nonesensial (donor belerang akan menjadi metionina dalam kasus ini).

Kekurangan diet jarang terjadi dalam kondisi umum. Kekurangan metionina buatan dicoba untuk diterapkan dalam pengobatan kanker, tetapi metode tersebut masih berpotensi berbahaya.

Terdapat penyakit genetik fatal yang jarang terjadi terkait dengan kerusakan [[oksidase sulfit]], enzim yang memetabolisme asam amino yang mengandung belerang.
==Pencegahan==


Meskipun belerang elemental hanya diserap secara minimal melalui kulit dan memiliki toksisitas rendah pada manusia, menghirup debu belerang atau kontak dengan mata atau kulit dapat menyebabkan iritasi. Menelan belerang secara berlebihan dapat menyebabkan sensasi terbakar atau diare, dan kasus asidosis metabolik yang mengancam jiwa telah dilaporkan setelah pasien dengan sengaja mengonsumsi belerang sebagai obat tradisional.
===Toksisitas senyawa belerang===
Sebagian besar garam [[sulfat]] yang larut, seperti [[Epsomit|garam Epsom]], tidaklah beracun. Garam sulfat yang larut akan diserap dengan buruk dan [[laksatif]]. Ketika disuntikkan secara parenteral, mereka dengan bebas disaring oleh ginjal dan dihilangkan dengan toksisitas yang sangat kecil dalam jumlah multigram. [[Aluminium sulfat]] digunakan dalam pemurnian air minum, [[Pengolahan air limbah#Jenis instalasi pengolahan|instalasi pengolahan air limbah]], dan [[pembuatan kertas]].

Ketika belerang terbakar di udara, ia menghasilkan [[belerang dioksida]]. Di dalam air, gas ini menghasilkan asam belerang dan sulfit; sulfit adalah antioksidan yang menghambat pertumbuhan bakteri aerob dan [[bahan tambahan pangan]] yang bermanfaat dalam jumlah kecil. Pada konsentrasi tinggi, asam ini dapat membahayakan [[paru-paru]], [[mata manusia|mata]], atau [[jaringan]] lainnya. Pada organisme tanpa paru-paru seperti serangga atau tumbuhan, sulfit dalam konsentrasi tinggi akan mencegah [[Respirasi (fisiologi)|respirasi]].

[[Belerang trioksida]] (dibuat dengan katalisis dari belerang dioksida) dan [[asam sulfat]] sama-sama sangat asam dan korosif dengan adanya air. Asam sulfat adalah zat dehidrasi kuat yang dapat menghilangkan molekul air yang tersedia dan komponen air dari gula dan jaringan organik.

Pembakaran [[batu bara]] dan/atau [[minyak bumi]] oleh industri dan [[pembangkit listrik]] menghasilkan belerang dioksida (SO<sub>2</sub>) yang bereaksi dengan air atmosfer dan oksigen untuk menghasilkan asam sulfat (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>) dan [[asam sulfit]] (H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>). Asam-asam ini adalah komponen [[hujan asam]], menurunkan [[pH]] [[tanah]] dan air tawar, terkadang mengakibatkan kerusakan besar pada [[lingkungan biofisik|lingkungan]] dan [[Pelapukan#Pelapukan kimia|pelapukan kimia]] pada patung dan bangunan. Standar bahan bakar semakin mengharuskan produsen bahan bakar mengekstrak belerang dari [[bahan bakar fosil]] untuk mencegah pembentukan hujan asam. Belerang yang diekstraksi dan disuling ini mewakili sebagian besar produksi belerang. Di pembangkit listrik tenaga batu bara, [[gas buang]] terkadang dimurnikan. Pembangkit listrik yang lebih modern yang menggunakan [[gas sintetis]] mengekstrak belerang sebelum membakar gas.

[[Hidrogen sulfida]] kira-kira setengah [[Toksisitas|beracunnya]] seperti [[hidrogen sianida]], dan memabukkan dengan mekanisme yang sama (menghambat enzim pernapasan [[Sitokrom c oksidase|sitokrom oksidase]]), meskipun hidrogen sulfida cenderung menyebabkan keracunan mendadak dari jumlah kecil yang terhirup (mendekati [[batas paparan yang diizinkan]]nya — PEL — sebesar 20 ppm) karena baunya yang tidak mengenakkan. Namun, kehadirannya di udara sekitar pada konsentrasi lebih dari 100-150&nbsp;ppm dengan cepat mematikan indera penciuman, dan korban dapat bernapas dalam jumlah yang meningkat tanpa disadari sampai gejala yang parah menyebabkan kematian. Garam [[sulfida]] dan [[bisulfida|hidrosulfida]] terlarut bersifat toksik melalui mekanisme yang sama.

== Galeri ==
<gallery>
File:Raflinoer32-Museum Geologi-Belerang.jpg|Belerang di Museum Geologi
</gallery>

==Lihat pula==

*[[Aerosol belerang stratosfer]]
*[[Asimilasi belerang]]
*[[Diesel belerang ultrarendah]]
*[[Lava biru]]
==Referensi==

==Bacaan lebih lanjut==

==Pranala luar==
*  [http://www.periodicvideos.com/videos/016.htm Sulfur] di *The Periodic Table of Videos'' (Universitas Nottingham)
*  Atomic Data for Sulfur, Laboratorium Pengukuran Fisik NIST
*  Diagram fase belerang , Pengantar Kimia untuk Usia 13–17
*  Crystalline, liquid and polymerization of sulfur on Vulcano Island, Italy
*  Sulfur and its use as a pesticide
*  The Sulphur Institute
*  Nutrient Stewardship and The Sulphur Institute