Zolfo

Quando maneggi zolfo, è consigliabile indossare una maschera per evitare l'esposizione polmonare, poiché inalare la polvere di zolfo può irritare le vie respiratorie e causare tosse. Conserva zolfo in un luogo sicuro, lontano da bambini e animali domestici, per prevenire ingestioni accidentali, poiché l'assunzione eccessiva di zolfo può causare una sensazione di bruciore o diarrea.

Oggi, quasi tutto lo zolfo elementare viene prodotto come sottoprodotto della rimozione di contaminanti contenenti zolfo dal gas naturale e dal petrolio. Il più grande uso commerciale dell'elemento è la produzione di acido solforico per fertilizzanti solfati e fosfatici e altri processi chimici. L'elemento zolfo è utilizzato in fiammiferi, insetticidi e fungicidi. Molti composti di zolfo sono odorosi e gli odori di gas naturale odorizzato, profumo di puzzola, pompelmo e aglio sono dovuti ai composti organosulfur. L'idrogeno solforato conferisce il caratteristico odore alle uova in decomposizione e ad altri processi biologici.

Sulfur forma diverse molecole poliatomiche. L'allotropo più noto è octasulfur, cyclo-S8. Il gruppo puntuale del ciclo-S8 è D4d e il suo momento di dipolo è 0 D. Octasulfur è un solido morbido, giallo brillante che è inodore, ma i campioni impuri hanno un odore simile a quello dei fiammiferi. Si scioglie a 115,21 ° C (239,38 ° F), bolle a 444,6 ° C (832,3 ° F) e sublima facilmente. A 95,2 ° C (203,4 ° F), sotto la sua temperatura di fusione, il ciclo-ottasolfuro cambia da α-ottasolfuro al β-polimorfo. La struttura dell'anello S8 è praticamente invariata da questo cambiamento di fase, che influenza le interazioni intermolecolari. Tra la sua temperatura di fusione e quella di ebollizione, l'octasulfur cambia nuovamente il suo allotropo, passando da β-ottasulfur a γ-zolfo, sempre accompagnato da una densità inferiore ma aumentata viscosità a causa della formazione di polimeri. A temperature più elevate, la viscosità diminuisce man mano che si verifica la depolimerizzazione. Lo zolfo fuso assume un colore rosso scuro sopra i 200 ° C (392 ° F). La densità dello zolfo è di circa 2 g / cm, a seconda dell'allotropo; tutti gli allotropi stabili sono eccellenti isolanti elettrici.

S viene creato all'interno di stelle massicce, a una profondità in cui la temperatura supera 2,5 × 10 K, dalla fusione di un nucleo di silicio più un nucleo di elio. Poiché questa reazione nucleare fa parte del processo alfa che produce elementi in abbondanza, lo zolfo è il decimo elemento più comune nell'universo. Lo zolfo, solitamente come solfuro, è presente in molti tipi di meteoriti. Le condriti ordinarie contengono in media il 2,1% di zolfo e le condriti carboniose possono contenere fino al 6,6%. Normalmente è presente come troilite (FeS), ma ci sono delle eccezioni, con condriti carboniose contenenti zolfo libero, solfati e altri composti solforati. I colori distintivi della luna vulcanica di Giove Io sono attribuiti a varie forme di zolfo fuso, solido e gassoso. È il quinto elemento più comune per massa nella Terra. Lo zolfo elementare può essere trovato vicino a sorgenti calde e regioni vulcaniche in molte parti del mondo, specialmente lungo l'Anello di Fuoco del Pacifico; tali depositi vulcanici sono attualmente estratti in Indonesia, Cile e Giappone. Questi depositi sono policristallini, con il più grande cristallo singolo documentato che misura 22 × 16 × 11 cm. Storicamente, la Sicilia è stata una delle principali fonti di zolfo durante la rivoluzione industriale. Laghi di zolfo fuso fino a ~ 200 m di diametro sono stati trovati sul fondo del mare, associati a vulcani sottomarini, a profondità in cui il punto di ebollizione dell'acqua è superiore al punto di fusione dello zolfo. Lo zolfo nativo è sintetizzato da batteri anaerobici che agiscono sui minerali solfati come il gesso nelle cupole di sale. Depositi significativi nelle cupole di sale si verificano lungo la costa del Golfo del Messico e nelle evaporiti nell'Europa orientale e nell'Asia occidentale. Lo zolfo nativo può essere prodotto solo da processi geologici. I depositi di zolfo a base di fossili delle cupole di sale erano una volta la base per la produzione commerciale negli Stati Uniti, Russia, Turkmenistan e Ucraina. Attualmente, la produzione commerciale è ancora svolta nella miniera di Osiek in Polonia. Tali fonti sono ora di secondaria importanza commerciale e la maggior parte non viene più utilizzata. Comuni composti di zolfo presenti in natura includono i minerali di solfuro, come pirite (solfuro di ferro), cinabro (solfuro di mercurio), galena (solfuro di piombo), sfalerite (solfuro di zinco) e stibnite (solfuro di antimonio); e i minerali solfati, come il gesso (solfato di calcio), l'alunite (solfato di potassio e alluminio) e la barite (solfato di bario). Sulla Terra, proprio come sulla luna di Giove Io, lo zolfo elementare si trova naturalmente nelle emissioni vulcaniche, comprese le emissioni dalle bocche idrotermali.

Sulfur è un elemento essenziale per tutta la vita, ma quasi sempre sotto forma di composti organosolforici o solfuri metallici. Tre aminoacidi (cisteina, cistina e metionina) e due vitamine (biotina e tiamina) sono composti organosulfur. Molti cofattori contengono anche zolfo, tra cui glutatione, tioredossina e proteine ferro-zolfo. Disolfuri, legami SS, conferiscono resistenza meccanica e insolubilità della proteina cheratina, che si trova nella pelle esterna, nei capelli e nelle piume. Lo zolfo è uno degli elementi chimici fondamentali necessari per il funzionamento biochimico ed è un macronutriente elementare per tutti gli organismi viventi.

Zolfo è una pietra della nascita per i Leone. Omero racconta dell'uso che fece Ulisse dello zolfo per purificare l'odore di una stanza in cui aveva ucciso i pretendenti di sua moglie. Il folklore dell'Africa occidentale dei Gullah e dei Geechee nelle coste del South Carolina e della Georgia racconta di scacciare gli spiriti mutaforma portando una borsa di zolfo e polvere da sparo.

Sulfur reagisce direttamente con il metano per dare disolfuro di carbonio, che viene utilizzato per produrre cellophane e rayon. Uno degli usi dello zolfo elementare è nella vulcanizzazione della gomma, dove le catene di polisolfuro reticolano i polimeri organici. Grandi quantità di solfiti vengono utilizzati per sbiancare la carta e per conservare la frutta secca. Molti tensioattivi e detergenti (ad es. Sodio lauril solfato) sono derivati del solfato. Il solfato di calcio, gesso, (CaSO4 · 2H2O) viene estratto nella scala di 100 milioni di tonnellate ogni anno per l'uso nel cemento Portland e nei fertilizzanti. Quando la fotografia a base d'argento era molto diffusa, il tiosolfato di sodio e ammonio era ampiamente utilizzato come "agenti fissanti". Lo zolfo è un componente della polvere da sparo ("polvere nera").

Sulfur deriva dalla parola latina sulpur, che è stata ellenizzata in zolfo nell'errata convinzione che la parola latina provenisse dal greco. Questa ortografia è stata successivamente reinterpretata come rappresentante un suono / f / e ha portato all'ortografia zolfo, che appare in latino verso la fine del periodo classico. La vera parola greca per zolfo, ¸Îµá¿ – ον, è la fonte del prefisso chimico internazionale thio-. Nell'anglo-francese del XII secolo era sulfre. Nel XIV secolo, il latino -ph- erroneamente ellenizzato fu restaurato in inglese medio sulphre. Nel XV secolo, entrambe le varianti di ortografia latina completa zolfo e zolfo divennero comuni in inglese. L'ortografia parallela del f ~ ph continuò in Gran Bretagna fino al 19 ° secolo, quando la parola fu standardizzata come zolfo. D'altra parte, lo zolfo era la forma scelta negli Stati Uniti, mentre il Canada li usa entrambi. La IUPAC ha adottato l'ortografia dello zolfo nel 1990 o 1971, a seconda della fonte citata, così come il Comitato per la nomenclatura della Royal Society of Chemistry nel 1992, ripristinando l'ortografia dello zolfo in Gran Bretagna. I dizionari di Oxford notano che "in chimica e altri usi tecnici ... la -f- ortografia è ora la forma standard per questo e le parole correlate in contesti britannici e statunitensi, ed è sempre più usata anche in contesti generali".