Schwefel

Beim Umgang mit Schwefel ist es ratsam, eine Maske zu tragen, um eine Lungenexposition zu vermeiden, da das Einatmen von Schwefel-Staub die Atemwege reizen und Husten verursachen kann. Bewahren Sie Schwefel sicher außerhalb der Reichweite von Kindern und Haustieren auf, um ein versehentliches Verschlucken zu verhindern, da eine übermäßige Aufnahme von Schwefel zu einem Brennen oder Durchfall führen kann.

Heute entsteht fast der gesamte elementare Schwefel als Nebenprodukt bei der Entfernung schwefelhaltiger Verunreinigungen aus Erdgas und Erdöl. Die größte kommerzielle Verwendung des Elements ist die Herstellung von Schwefelsäure für Sulfat- und Phosphatdünger und andere chemische Verfahren. Das Element Schwefel wird in Streichhölzern, Insektiziden und Fungiziden verwendet. Viele Schwefelverbindungen sind geruchsintensiv, und die Gerüche von geruchlichem Erdgas, Stinktiergeruch, Grapefruit und Knoblauch sind auf Organoschwefelverbindungen zurückzuführen. Schwefelwasserstoff verleiht verrottenden Eiern und anderen biologischen Prozessen den charakteristischen Geruch.

Sulfur bildet mehrere mehratomige Moleküle. Das bekannteste Allotrop ist Octasulfur, Cyclo-S8. Die Punktgruppe von Cyclo-S8 ist D4d und sein Dipolmoment ist 0 D. Octasulfur ist ein weicher, hellgelber Feststoff, der geruchlos ist, aber unreine Proben haben einen ähnlichen Geruch wie Streichhölzer. Es schmilzt bei 115,21 ° C (239,38 ° F), kocht bei 444,6 ° C (832,3 ° F) und sublimiert leicht. Bei 95,2 ° C (203,4 ° F) unter seiner Schmelztemperatur ändert sich Cyclooctasulfur von Î ± -Actasulfur zu β-Polymorph. Die Struktur des S8-Rings bleibt durch diese Phasenänderung, die die intermolekularen Wechselwirkungen beeinflusst, praktisch unverändert. Zwischen seinen Schmelz- und Siedetemperaturen ändert Octasulfur sein Allotrop wieder und wandelt sich von ²-Octasulfur zu ³-Schwefel um, was wiederum von einer geringeren Dichte, aber einer erhöhten Viskosität aufgrund der Bildung von Polymeren begleitet wird. Bei höheren Temperaturen nimmt die Viskosität mit zunehmender Depolymerisation ab. Geschmolzener Schwefel nimmt oberhalb von 200 ° C (392 ° F) eine dunkelrote Farbe an. Die Schwefeldichte beträgt je nach Allotrop etwa 2 g / cm; Alle stabilen Allotrope sind ausgezeichnete elektrische Isolatoren.

S entsteht in massiven Sternen in einer Tiefe, in der die Temperatur 2,5 × 10 K überschreitet, durch Fusion eines Siliziumkerns plus eines Heliumkerns. Da diese Kernreaktion Teil des Alpha-Prozesses ist, der reichlich Elemente erzeugt, ist Schwefel das zehnthäufigste Element im Universum. Schwefel, normalerweise als Sulfid, kommt in vielen Arten von Meteoriten vor. Gewöhnliche Chondrite enthalten durchschnittlich 2,1% Schwefel, und kohlenstoffhaltige Chondrite können bis zu 6,6% enthalten. Es liegt normalerweise als Troilit (FeS) vor, es gibt jedoch Ausnahmen mit kohlenstoffhaltigen Chondriten, die freien Schwefel, Sulfate und andere Schwefelverbindungen enthalten. Die charakteristischen Farben von Jupiters Vulkanmond Io werden verschiedenen Formen von geschmolzenem, festem und gasförmigem Schwefel zugeschrieben. Es ist das fünfthäufigste Massenelement der Erde. Elementarer Schwefel kann in vielen Teilen der Welt in der Nähe von heißen Quellen und vulkanischen Regionen gefunden werden, insbesondere entlang des pazifischen Feuerrings. Solche Vulkanvorkommen werden derzeit in Indonesien, Chile und Japan abgebaut. Diese Ablagerungen sind polykristallin, wobei der größte dokumentierte Einkristall 22 × 16 × 11 cm misst. Historisch gesehen war Sizilien eine wichtige Schwefelquelle in der industriellen Revolution. Auf dem Meeresboden wurden Seen mit geschmolzenem Schwefel bis zu einem Durchmesser von ~ 200 m gefunden, die mit U-Boot-Vulkanen in Tiefen verbunden sind, in denen der Siedepunkt von Wasser höher als der Schmelzpunkt von Schwefel ist. Nativer Schwefel wird von anaeroben Bakterien synthetisiert, die auf Sulfatmineralien wie Gips in Salzstöcken einwirken. Entlang der Küste des Golfs von Mexiko und in Verdunstungsgebieten in Osteuropa und Westasien treten erhebliche Ablagerungen in Salzstöcken auf. Nativer Schwefel kann allein durch geologische Prozesse erzeugt werden. Schwefelvorkommen auf fossiler Basis aus Salzstöcken waren einst die Grundlage für die kommerzielle Produktion in den USA, Russland, Turkmenistan und der Ukraine. Derzeit wird die kommerzielle Produktion noch in der polnischen Mine Osiek durchgeführt. Solche Quellen sind jetzt von untergeordneter wirtschaftlicher Bedeutung und die meisten werden nicht mehr bearbeitet. Übliche natürlich vorkommende Schwefelverbindungen umfassen die Sulfidmineralien wie Pyrit (Eisensulfid), Zinnober (Quecksilbersulfid), Bleiglanz (Bleisulfid), Sphalerit (Zinksulfid) und Stibnit (Antimonsulfid); und die Sulfatmineralien wie Gips (Calciumsulfat), Alunit (Kaliumaluminiumsulfat) und Baryt (Bariumsulfat). Auf der Erde kommt elementarer Schwefel wie auf Jupiters Mond Io auf natürliche Weise in vulkanischen Emissionen vor, einschließlich Emissionen aus hydrothermalen Quellen.

Schwefel hat viele Verwendungszwecke, zu deren bekannteren unter anderem der Einsatz als Bestandteil von Schwefelsäure gehört. Auch bei der Herstellung von Streichhölzern und Schwarzpulver sowie bei Konservierung von Lebensmittels – dem so genannten Schwefeln – spielt das Mineral eine Rolle. Man findet es außerdem in einigen Haut- und Haarprodukten. Zusätzlich kann aus Schwefel ein gelbes Farbpigment gewonnen werden.

Schwefel ist ein Geburtsstein für das Sternzeichen Löwe. Homer erzählt von Odysseus' Verwendung von Schwefel, um den Geruch aus einem Raum zu reinigen, in dem er die Freier seiner Frau getötet hatte. Die westafrikanischen Folkloren der Gullah und Geechee an der Küste von South Carolina und Georgia berichteten davon, Gestaltwandelgeister abzuwehren, indem sie eine Tasche mit Schwefel und Schießpulver bei sich trugen.

Sulfur reagiert direkt mit Methan zu Schwefelkohlenstoff, aus dem Cellophan und Rayon hergestellt werden. Eine der Anwendungen von elementarem Schwefel ist die Vulkanisation von Kautschuk, bei der Polysulfidketten organische Polymere vernetzen. Große Mengen Sulfite werden zum Bleichen von Papier und zum Konservieren von Trockenfrüchten verwendet. Viele Tenside und Detergenzien (z. B. Natriumlaurylsulfat) sind Sulfatderivate. Calciumsulfat, Gips (CaSO4 · 2H2O) wird in einer Größenordnung von 100 Millionen Tonnen pro Jahr für die Verwendung in Portlandzement und Düngemitteln abgebaut. Als die Fotografie auf Silberbasis weit verbreitet war, wurden Natrium- und Ammoniumthiosulfat häufig als "Fixiermittel" verwendet. Schwefel ist ein Bestandteil von Schießpulver ("Schwarzpulver").

Sulfur leitet sich vom lateinischen Wort sulpur ab, das in der falschen Annahme, dass das lateinische Wort aus dem Griechischen stammt, zu Schwefel hellenisiert wurde. Diese Schreibweise wurde später als / f / -Ton neu interpretiert und führte zur Schreibweise Schwefel, die gegen Ende der Klassik in lateinischer Sprache erscheint. Das wahre griechische Wort für Schwefel, θεῠ- ον, ist die Quelle des internationalen chemischen Präfixes thio-. Im Anglo-Französisch des 12. Jahrhunderts war es Sulfre. Im 14. Jahrhundert wurde das irrtümlich hellenisierte Latein -ph- in mittelenglischem Sulphre restauriert. Im 15. Jahrhundert wurden beide vollständigen lateinischen Schreibvarianten Schwefel und Schwefel im Englischen üblich. Die parallelen Schreibweisen wurden in Großbritannien bis ins 19. Jahrhundert fortgesetzt, als das Wort als Schwefel standardisiert wurde. Andererseits war Schwefel die in den Vereinigten Staaten gewählte Form, während Kanada beide verwendet. Die IUPAC übernahm die Schreibweise Schwefel 1990 oder 1971, abhängig von der zitierten Quelle, ebenso wie das Nomenklaturkomitee der Royal Society of Chemistry im Jahr 1992, um die Schreibweise Schwefel in Großbritannien wiederherzustellen. Oxford Dictionaries stellt fest, dass "in der Chemie und anderen technischen Anwendungen ... die Schreibweise -f- jetzt die Standardform für dieses und verwandte Wörter in britischen und US-amerikanischen Kontexten ist und zunehmend auch in allgemeinen Kontexten verwendet wird."