Pengertian Daur Sulfur, Ini Proses Terjadinya

InfoKekinian.com – Jika membahas siklus biogeokimia, maka kita tidak boleh melewatkan pengertian daur sulfur. Maka dari itu, kami akan menjelaskan pengertian daun sulfur, beserta fungsi dan prosesnya.

Siklus sulfur atau belerang adalah salah satu siklus biogeokimia yang tidak mengandung siklus oksigen, air, karbon, fosfor, dan nitrogen.

Biasanya, siklus belerang dimulai dengan transisi dari hidrogen sulfida ke hidrogen sulfida. Sulfur juga hadir dalam berbagai bentuk.

Misalnya, belerang ini dapat menjadi mineral jika ditemukan di tanah. Itu juga bisa dalam bentuk gas karbon dioksida, yang biasanya ada di udara, dan komponen protein, yang biasanya ditemukan di tubuh makhluk tertentu.

Namun, sebagian besar belerang biasanya ditemukan dalam berbagai produk yang banyak digunakan, seperti bahan peledak, industri kimia, bahan baku farmasi, korek api, dan banyak lagi.

Untuk mengetahui pengertian daur sulfur lebih jauh dan lengkap, yuk simak artikel ini hingga selesai!

Apa Itu Siklus Sulfur?

Untuk mengenal siklus sulfur lebih jauh, tentunya kita perlu mengetahui pengertian daur sulfur.

Dimana hidrogen sulfida sering kali merupakan zat berbahaya dalam air dan biasanya dibuat oleh dekomposisi sampah organik yang membusuk.

Tumbuhan menyerap belerang dalam bentuk sulfat atau SO4. Yang kemudian sulfat akan ditransmisikan ke bawah rantai makanan. Karenanya, semua spesies pun mati dan senyawa organik diurai oleh bakteri.

Beberapa spesies bakteri, termasuk desulfomaculum dan desulfibrio, mengubah hidrogen sulfida (H2S) menjadi sulfida sebagai bagian dari siklus sulfur.

Oleh karena itu, H2S menggunakan bakteri fotoautotrof anaerobik seperti kromium dan belerang untuk melepaskan oksigen. Bakteri chemithophilic seperti Thiobacillus mengoksidasi belerang menjadi sulfat.

Manusia juga berperan dalam siklus belerang selain proses ini. Produk pembakaran pabrik melepaskan belerang ke lingkungan.

Hujan asam turun dan mengembalikan H2SO4 ke tanah saat hujan. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan pada batu dan vegetasi atau tanaman.

Fungsi serta Manfaat Siklus atau Daur Belerang

Berikut adalah fungsi dan manfaat dari daur belerang:

1. Proses ini dibantu oleh perkembangan butir daun hijau, yang meningkatkan penampilan hijau daun
2. Tumbuhan mengandung protein dan vitamin untuk meningkatkan kandungannya
3. Produksi anakan padi akan meningkat
4. Berpartisipasi dalam produksi senyawa yang mengandung gula.

Jenis-Jenis Bakteri dalam Siklus

Sulfur ini juga mengandung mikroba yang memiliki peran khusus dalam pembuatan sulfat, seperti:

1. H2S diubah menjadi SO4-2, yang terdiri dari bakteri thiobacillus dan chemolithotrophic.
2. Proses H2S → S → SO4-2, yang terdiri dari bakteri tidak berwarna atau fotoautotrof serta mikroorganisme ungu dan hijau.
3. Transformasi SO4-2 → H2S yang melibatkan bakteri Desulfomaculum dan Desulfovibrio.

Mikroorganisme yang bersifat anaerobik dan heterotrofik menghasilkan molekul organik.

Maka dari itu, ketika sulfat mengendap di permukaan tanah atau ketika mineral sulfida dioksidasi oleh batuan plutonik, efek ini biasanya merupakan konsekuensi dari reaksi kimia.

Contoh persamaan reaksi pembentukan sulfat dari oksidasi mineral sulfida antara lain 2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O → 2 Fe2+ + 4 SO42- + 4 H+.

Formasi ini dihasilkan dari reaksi kimia yang melibatkan sintesis gas SO2 dan emisi gas belerang. Dan mungkin bisa juga dari hasil dari aktivitas gunung berapi.

Reaksi pada S (s) + O2 (g) → SO2 (g) biasanya akan mencakup proses kimia. Demikian pula, ketika aktivitas biologis seperti pada bakteri yang menguraikan bahan organik terjadi, maka reaksi kimia pun terjadi.

Sampah organik kemudian akan membusuk secara anaerobik, seperti yang biasa terjadi pada kondisi limbah dan lahan basah.

Gas yang dihasilkan di sana identik dengan gas alam yang sering ditemukan di gunung berapi. 1S -2 (s) + 2H+ (g) → (S2) adalah persamaan reaksi antara sulfur dioksida (SO2) dan hidrogen sulfida (H2S), yang menghasilkan SO4.

Hal ini bisa terjadi tentunya karena bantuan dari mikroorganisme dekomposer. Dan persamaan reaksi lain mulai berkembang, seperti H2S → S → SO4-2 SO4-2 → H2S H2S → SO4-2 Senyawa Organik → SO4-2 + H2S.

Berikut adalah penjelasan mengenai bakteri pada siklus sulfur:

1. Bakteri Desulfovibrio Desulfuricans

Kumpulan bakteri Desulfovibrio desulfuricans adalah bakteri yang termasuk dalam genus Sulfate Reducing Bakteri (SRB).

Dimana, dalam kondisi anaerobik, yang dapat mereduksi sulfat dan menghasilkan sulfida logam jika kation yang berasal dari logam bebas di alam dapat membentuk atom S atau sulfida logam.

Menurut studi dan analisis, pasokan karbon secara substansial mempengaruhi terjadinya pengurangan sulfat pada bakteri Desulfovibrio Desulfuricans.

Jadi sumber dari karbon ini tentunya adalah etanol yang merupakan jenis dari karbon terbaik.

2. Bakteri Thiobacillus

Bakteri ini memiliki ukuran gram negatif kurang lebih 0,5×1,0­4,0μm dan memiliki sel berbentuk batang. Produk akhir dari oksidasi senyawa belerang adalah sulfat.

Namun, ada kemungkinan bahwa spesies bakteri tertentu akan mengumpulkan bahan kimia seperti sulfit, belerang, dan politionat.

Energi dapat berasal dari oksidasi tunggal atau beberapa reduksi, yang meliputi tiosionat, sulfida, politionat, dan molekul lainnya.

Ada banyak spesies bakteri yang memperoleh energi mereka dari oksidasi fero menjadi besi ferri.

Selain mampu mengikat karbon dioksida, bakteri kemolitotrofik obligat juga mampu hidup secara autotrofik di lingkungan Benson Calvin.

Bakteri ini dapat bertahan hidup pada suhu antara 20-43 derajat Celcius dengan pH maksimum 28.

Genus bakteri ini mempunyai kualitas termofilik, dan genus dari thiobacillus ini dinamakan Acidithiobacillus, yang dapat bertahan hidup pada suhu antara 45-50 derajat Celcius.

Genus thiobacillus adalah contoh dari genus acidophilic, yang dapat bertahan hidup dengan kondisi kisaran pH antara 1,5-2,5. Sedangkan sebagian besar spesies lain hidup dengan ukuran pH yang netral.

Selain itu, bakteri chemolithotrophic dapat mengoksidasi belerang dan mendapatkan energi dari reduksi CO2.

Bakteri ini termasuk Sulfolobus dan Leptospirillum dan biasanya, senyawa sulfur tereduksi digunakan untuk tujuan energi di sumber daya.

Thiobacillus ferroxidans dapat mengubah FE II menjadi FE III dan bakteri jenis ini juga dapat mengoksidasi senyawa belerang.

Sulfolobus acidocaldarius mengacu pada bakteri chemolithotrophic yang dapat bertahan hidup di lingkungan dengan suhu maksimum 70 derajar dengan pH maksimum 2-3.

Bakteri tersebut juga memiliki kemampuan untuk mengoksidasi senyawa FE II dan sulfur. Spesies Thiobacillus mengoksidasi belerang, yang merupakan proses penting, terutama di perairan pesisir, sungai, dan danau.

Proses Pada Siklus Sulfur

Pelepasan belerang ke atmosfer dalam bentuk gas SO2 biasanya disebabkan oleh pembakaran bahan bakar fosil, aktivitas gunung berapi, dan sumber air panas yang mengandung belerang.

Udara juga mengandung gas SO2, yang mengalami oksidasi dan berubah menjadi gas sulfat, kadang-kadang dikenal sebagai SO4.

Mikroorganisme yang menghasilkan belerang akan bertanggung jawab atas dekomposisi beberapa senyawa organik.

Belerang ini dapat mencapai atmosfer sebagai gas, atau mungkin bisa memasuki tanah sebagai H2S.

Banyak spesies, termasuk Escherichia spp, Aspergillus spp, dan lainnya, mampu mengubah protein yang berasal dari sumber organik menjadi molekul H2S selama proses peluruhan.

Fungsi organisme pengurai adalah untuk mengubah karbohidrat dari bahan organik menjadi molekul lain, termasuk H2.

Organisme yang mengurai, seperti Desulphovibrio dan Vibrio desulfuricans. Yang mana setelah melewati fase oksidasi, gas H2S di lingkungan akhirnya akan berubah menjadi gas SO4 sulfat.

Selama fase presipitasi, gas sulfat akan kembali ke permukaan bumi bersama dengan air hujan.

Tidak seperti gas H2S, yang biasanya ditemukan di dalam tanah, gas ini biasanya menghasilkan S atau elemen tunggal dari belerang.

Dan pada saat inilah gas H2S memasuki fase reduksi. Unsur tunggal atau S pada akhirnya akan memasuki fase oksidasi dan berubah menjadi SO4.

Dan kemudian fase oksidasi ini akan dibantu oleh bakteri Thiobacillus thiooxidans dan Thiobacillus denitrificans. Bakteri Thiobacillus thioparus akan mengubah SO4 di dalam tanah kembali menjadi H2S.

Dampak Sulfur untuk Lingkungan

Kehadiran belerang di lingkungan akan memiliki efek positif dan negatif. Berikut adalah beberapa efek negatof dan positif dari sulfur untuk lingkungan:

1. Dampak Negatif

Meskipun memiliki banyak keuntungan, belerang dapat memiliki dampak yang negatif atau berbahaya bagi lingkungan. Khususnya dalam hal pencemaran udara yang merugikan atmosfer bumi.

2. Dampak Positif

Dalam skala industri atau di lapangan, belerang atau sulfur ini dapat digunakan kembali untuk produksi asap sterilisasi, sebagai isolator yang baik dalam produksi kertas sulfit, fungisida, dan pupuk sehingga membuat buah kering lebih putih.

FAQ

Berikut kami telah merangkum beberapa pertanyaan yang biasa dipertanyakan:

Apa Peran Daur Sulfur?

Peran manusia pada daur sulfur adalah perpindahan sulfat dengan melalui rantai makan serta pembentukan gas SO2, yang dilepaskan ke atmosfer.

Berasal Dari Manakah Sulfur yang ada di Atmosfer dan Daur Sulfur?

Sulfur pada udara sebagian besar berasal dari aktivitas mikroorganisme anaerob di rawa serta gunung berapi.

Kesimpulan

Itulah sedikit informasi mengenai pengertian daur sulfur, lengkap dengan fungsi, manfaat, serta jenis dan proses terjadinya siklus sulfur.

Dan bisa kita tarik kesimpulan, jika daur belerang atau sulfur ini merupakan salah satu bentuk dari daur biogeokimia.

Dimana pada siklus ini merupakan daur bagi perubahan sulfur dari hidrogen sulfida ymenjadi sulfur dioksida, yang kemudian menjadi sulfat dan menjadi hidrogen sulfida kembali.