Svovel

iso	AN	Periode	MD	Ed	P.S.
iso	AN	Periode	MD	MeV	P.S.
32S _	95,02 %	stabil med 16 nøytroner
33S _	0,75 %	stabil med 17 nøytroner
34S _	4,21 %	stabil med 18 nøytroner
35S _	Syntetisk	87,32 d	β- _	0,167	35 Cl _
36S _	0,02 %	stabil med 20 nøytroner

Verdier i SI og normale forhold for trykk og temperatur , med mindre annet er angitt.

Svovel er et kjemisk grunnstoff med atomnummer 16 og symbol S (fra latin svovel ) . Det er et rikelig ikke-metall med en karakteristisk gul farge. [ 1 ] Dette grunnstoffet genereres i massive stjerner der det råder temperaturer som forårsaker fusjon mellom en silisiumkjerne og en heliumkjerne i en prosess som kalles supernovanukleosyntese . [ 2 ]

Svovel finnes naturlig i vulkanske områder og i reduserte former og danner sulfider og sulfosalter eller i oksiderte former som sulfater . Det er en essensiell kjemisk bestanddel av aminosyrene cystein og metionin [ 3 ] og er derfor nødvendig for syntesen av proteiner som finnes i alle levende organismer. Det brukes først og fremst som gjødsel , men også til fremstilling av krutt , avføringsmidler , fyrstikker og insektmidler .

Hovedtrekk

Dette ikke-metallet har en sterk gulaktig, brunaktig eller oransje-grønn farge og brenner med en blå flamme og avgir svoveldioksid . Det er uløselig i vann , men løses opp i karbondisulfid og benzen . Det er multivalent , og oksidasjonstilstander -2, +2, +4, +6 er vanlige.

I alle tilstander (fast, flytende og gass): ifølge kjemikere presenterer den allotropiske former hvis forhold ikke er helt kjent. De vanligste krystallinske strukturene er det ortorhombiske oktaederet (α-svovel) og det monokliniske prismet (β-svovel), med overgangstemperaturen fra den ene til den andre på 96 °C; I begge tilfeller danner svovelet ringformede S 8 -molekyler , og det er den forskjellige ordningen av disse molekylene som forårsaker de forskjellige krystallstrukturene. Ved romtemperatur er omdannelsen av monoklint svovel til ortorombisk svovel mer stabilt og veldig sakte.

Smeltende svovel resulterer i en frittflytende væske som består av S8- molekyler . Men hvis den varmes opp, blir fargen noe rødbrun, og viskositeten øker . Denne oppførselen skyldes brudd på ringene og dannelsen av lange kjeder av svovelatomer, som kan nå flere tusen atomer i lengde, som blir viklet inn i hverandre, noe som reduserer væskens fluiditet; maksimum av viskositeten nås rundt 200 °C. Ved hurtig avkjøling av denne viskøse væsken oppnås en elastisk masse, med en konsistens som ligner på gummi , kalt «plastisk svovel» (γ svovel) som består av kjeder som ikke har rukket å omorganisere seg for å danne S 8 -molekyler ; etter en viss tid mister massen sin elastisitet ved å krystallisere i det rombiske systemet. Røntgenstudier viser at denne misformede formen kan bestå av S 8 -molekyler med en spiralhelixstruktur.

I damptilstanden danner det også S8 - molekyler , men ved 780 °C oppnås likevekt med diatomiske molekyler og over omtrent 1800 °C er dissosiasjonen fullstendig og svovelatomer blir funnet.

I tillegg til biter, stenger eller grovt pulver, er det en veldig fin pulverpresentasjon på markedet, kalt "Svovelblomst", som kan oppnås ved utfelling i et flytende medium eller ved sublimering av dampen på en kald metallplate.

Applikasjoner

Svovel brukes i mange industrielle prosesser , som produksjon av svovelsyre til batterier , produksjon av krutt og vulkanisering av gummi .

Sulfitter brukes til å bleke papir og i fyrstikker . Natrium- eller ammoniumtiosulfat brukes i fotoindustrien som et " fikser ", siden det løser opp sølvbromid ; og magnesiumsulfat ( Epsom salt ) har ulike bruksområder som et avføringsmiddel , eksfolierende eller ernæringstilskudd for planter .

Svovel brukes også i vinindustrien som et antiseptisk middel. En av hovedbrukene er som svoveldioksid .

Svovel har bruksområder som soppdreper og til fremstilling av vanlige gjødselfosfater .

Historikk

Svovel (fra latin svovel , sulfŭris , knyttet til sanskrit śulbāri ) har vært kjent siden antikken , og egypterne brukte det til å rense templer .

I 1. Mosebok (19,24) sa hebreerne at Gud ( Jahve ) regnet ned over Sodoma og Gomorra svovel og ild fra himmelen.

Homer anbefalt, i det IX århundre a. C. , unngå pest ved å brenne svovel ( zeio på gresk , relatert til zeos - Zevs ).

Og Odyssevs snakket så til sykepleieren Eurycleia og sa: Ta med svovel (zéeion) , å kjerring!, middel for den usunne luften, og bring ild, for jeg vil svovel (zeeoso) palasset. Homer, Odyssey (22, 480-483)

I følge Monier Monier-Williams ' Sanskrit - English Dictionary (1899) ble svovel kalt śulbāri (uttales /shulbári/ ) på sanskrit , og var śulba eller śulva: 'kobber', og a-rí eller a-rís: 'fiende, misunnelig ' ( lett. 'illiberal').

I Åpenbaringen 20:10 står det at djevelen skal kastes i en innsjø av ild og svovel.

Gjennom middelalderen var Satan knyttet til lukten av svovelholdige gasser som ble sluppet ut fra vulkaner , som skulle være innganger til underjordiske helvete ).

Overflod og innhenting

Svovel er et svært rikelig grunnstoff i jordskorpen, det finnes i store mengder kombinert i form av sulfider som ( pyritt og galena ) og sulfater som ( gips ). Opprinnelig finnes den i nærheten av varme kilder, vulkanske områder og i sinober- , galena- , sfaleritt- og stibnittgruver , og i Louisiana (USA, verdens ledende produsent) utvinnes den ved hjelp av Frasch -prosessen som består av å injisere overopphetet vanndamp til smelte svovelet som senere pumpes ut ved hjelp av trykkluft.Det oppnås også ved å separere det fra naturgass , selv om det tidligere ble hentet fra forekomster av rent svovel impregnert i vulkansk aske ( Italia og nylig Argentina ).

Det er også til stede, i små mengder, i fossilt brensel ( kull og olje ) hvis forbrenning produserer svoveldioksid som, kombinert med vann, produserer sur nedbør ; For å unngå dette, krever lovgivningen i industrialiserte land reduksjon av svovelinnholdet i drivstoff, som utgjør dette svovelet, deretter raffinert, en betydelig prosentandel av den totale produksjonen i verden. Det utvinnes også fra naturgass som inneholder hydrogensulfid som, når det er separert, brennes for å oppnå svovel:

2H2S + O2 → 2S + 2H20

Den karakteristiske fargen på Jupiters vulkanske måne Io skyldes tilstedeværelsen av forskjellige former for svovel i flytende, faste og gassformige tilstander. Svovel finnes også i ulike typer meteoritter , og den mørke flekken nær månekrateret Aristarchus antas å være en svovelavsetning.

Verdensproduksjon i 2019, i millioner tonn per år

1.	Kina Kina	17.5
to.	USA	8.7
3.	Russland Russland	7.5
Fire.	Canada Canada	6.9
5.	Saudi-Arabia Saudi-Arabia	6.5
6.	India	3.6
7.	Kasakhstan Kasakhstan	3.5
8.	Japan Japan	3.4
9.	De forente arabiske emirater De forente arabiske emirater	3.3
10.	Sør-Korea Sør-Korea	3.0
elleve.	Iran Iran	2.2
12.	Smak Smak	1.8
1. 3.	Chili Chili	1.5
14.	Polen Polen	1.1
femten.	Australia	0,9
tjueen.	Brasil Brasil	0,5

Kilde: USGS .

Oksidasjonstilstander og forbindelser

Variasjonen av svovelforbindelser er en konsekvens av en stor variasjon av mulige oksidasjonstilstander til svovelatomet. I tabell [ 4 ] er noen eksempler på familier av svovelforbindelser samlet, avhengig av oksidasjonstilstanden til svovel.

Den menneskelige nesen har generelt en svært høy følsomhet for svovelforbindelser, med lukt som viser seg å være ubehagelig, slik at den oppdager disse forbindelsene selv når de er tilstede i svært små mengder. Således har for eksempel lukter forårsaket av nedbryting av organisk materiale sin opprinnelse i det faktum at sammensetningen inneholder svovelforbindelser, for eksempel proteiner som inneholder aminosyrer med svovel (metionin, cystein, cystin), som inneholder svovel. .

Svovel oppløst i vann er surt (pK a1 = 7,00, pK a2 = 12,92) og reagerer med metaller . Metallsulfider finnes i naturen, spesielt jern ( pyritt ), som kan ha negativ motstand , og galena , blysulfid, som er en naturlig halvleder som ble brukt som likeretter .

Polymert svovelnitrid (SN) x , syntetisert i 1975 av Alan G. MacDiarmid og Alan J. Heeger , viser metalliske egenskaper, til tross for at det består av ikke-metaller, og uvanlige elektriske og optiske egenskaper. Dette arbeidet fungerte som grunnlaget for den påfølgende utviklingen, sammen med Hideki Shirakawa , av ledende plast og halvledere som førte til tildelingen av Nobelprisen i kjemi , i 2000, til de tre forskerne.

De viktigste oksidene er svoveldioksid , SO 2 (dannet ved forbrenning av svovel) som i vann danner en løsning av svovelsyre , og svoveldioksid, SO 3 , som i løsning danner svovelsyre ; sulfittene og sulfatene er de respektive salter .

Oksidasjonstilstand av svovel	Eksempel/familie av forbindelser
-to	Hydrogensulfid (H 2 S) hydrogensulfidion (HS - ), sulfidion (S 2- )
-1	Disulfan (H 2 S 2 ), disulfid (S 2 -2 ), polysulfider ( -SS n -S - ) , tiosulfat (S 2 O 3 -2 )
0	Elementært svovel (S n ), organiske polysulfaner (RS n -R), polytionater (-O 3 S-S n -SO 3 - )
+1	Dikloriddisulfan (Cl-SS-Cl)
+2	Svoveldiklorid (SCl 2 ), sulfoksylat (SO 2 -2 )
+3	Ditionitt (S 2 O 4 -2 )
+4	Svoveldioksid (SO 2 ), sulfitt (SO 3 -2 ), bisulfitt (HSO 3 - )
+5	Ditionat (S 2 O 6 -2 ), Sulfonat (RSO 3 - )
+6	Svoveltrioksid (SO 3 ), sulfat (SO 4 -2 ), peroksosulfat (SO 5 -2 )

25 isotoper av svovel er kjent, hvorav fire er stabile: S-32 (95,02%), S-33 (0,75%), S-34 (4,21%) og S-36 (0,025%). Bortsett fra S-35, dannet av påvirkningen av kosmisk stråling på atmosfærisk argon -40 og som har en halveringstid på 87 dager, er de andre radioaktive isotopene kortlivede.

Forholdsregler

Karbondisulfid , hydrogensulfid (ofte kjent som hydrogensulfid ) og svoveldioksid bør håndteres med forsiktighet.

Hydrogensulfid og noen av dets derivater, merkaptanene , er svært giftige, og kan til og med forårsake død hos mennesker ved svært lave konsentrasjoner i miljøet (av samme størrelsesorden som de av blåsyre , brukt i henrettelser med et gasskammer i USA stater , eller mye lavere enn de for karbonmonoksid for å forårsake død, og som er kilden til mange dødelige forgiftninger med forbrenningsovner på dårlig ventilerte steder). Selv om den har en "advarende egenskap" fordi den er veldig illeluktende selv i konsentrasjoner godt under det som forårsaker døden, må det tas i betraktning at når konsentrasjonen øker, blir luktesansen raskt mettet eller dopet, lukten forsvinner .

Som med salter av blåsyre , må cyanider, salter av hydrogensulfid, sulfider, håndteres med stor forsiktighet, slik at de ikke kommer i kontakt med syrer eller syreløsninger (selv svakt sure), noe som vil gi opphav til frigjøring av giftig hydrogensulfid .

Svoveldioksid reagerer med atmosfærisk vann for å produsere sur nedbør. Irriterer slim og øyne og forårsaker hoste ved innånding.

Svovelsyredamper kan forårsake blødninger i lungene , fylle dem med blod og forårsake kvelning .

Svovel i plastisk kunst

I gullsmedarbeid er bruken av svovel utbredt, spesielt for oksidering av sølv , det vil si for å skape patina (svart).

Det finnes flere teknikker for dette formålet; En av disse er å blande svovel i pulverform med et fettstoff - vaselin , olje -, påføre salven på sølvstykket og ved å bruke en lommelykt varme opp metallet og blandingen til den blir svartaktig. Vask deretter med vann og nøytral såpe . Patinaen er slitesterk.

På samme måte kan sølv patineres med kaliumsulfat og vann.

Referanser

↑ Invicta tematiske alfabet . Forlagsnorm. ISBN 978-958-04-5870-8 . Hentet 26. november 2019 .
↑ Stellar Fusion (tekstet på spansk) på YouTube .
↑ Stanier, Roger Y.; Villanueva, Julio R. (1996-09). Mikrobiologi . omvendt. ISBN 978-84-291-1868-1 . Hentet 26. november 2019 .
↑ Pacheco-Arias, RE (2013). Elementær oksidasjonsstudie med Sulfolobus Metallicus ved 67ºC. Universitetet i Chile. Santiago de Chile, 2013.

Eksterne lenker

Wikimedia Commons har et mediegalleri om Sulphur .
Enciclopedia.us.es/Index.php/Sulfur Free Encyclopedia.
EnvironmentalChemistry.com .
National Institute of Occupational Safety and Hygiene of Spain: MTAS.es/Insht/Ipcsnspn/Nspn1166.htm Internasjonalt kjemisk sikkerhetsblad for svovel.
Periodic.Lanl.gov/Elements/16.html Los Alamos National Laboratory, USA .
WebElements.com (på engelsk).
Svovelinstituttet .