Zwavel

Bij het hanteren van zwavel is het raadzaam om een masker te dragen om blootstelling aan de longen te vermijden, omdat het inademen van zwavel-stof de luchtwegen kan irriteren en hoesten kan veroorzaken. Bewaar zwavel veilig buiten het bereik van kinderen en huisdieren om accidentele inname te voorkomen, omdat overmatige inname van zwavel een branderig gevoel of diarree kan veroorzaken.

Tegenwoordig wordt bijna alle elementaire zwavel geproduceerd als een bijproduct van het verwijderen van zwavelhoudende verontreinigingen uit aardgas en aardolie. Het grootste commerciële gebruik van het element is de productie van zwavelzuur voor sulfaat- en fosfaatmeststoffen en andere chemische processen. Het element zwavel wordt gebruikt in lucifers, insecticiden en fungiciden. Veel zwavelverbindingen zijn geurig en de geuren van geurend aardgas, stinkdiergeur, grapefruit en knoflook zijn te wijten aan organische zwavelverbindingen. Waterstofsulfide geeft de karakteristieke geur aan rottende eieren en andere biologische processen.

Sulfur vormt verschillende polyatomaire moleculen. De bekendste allotroop is octasulfur, cyclo-S8. De puntgroep van cyclo-S8 is D4d en het dipoolmoment is 0 D. Octasulfur is een zachte, heldergele vaste stof die geurloos is, maar onzuivere monsters hebben een geur die lijkt op die van lucifers. Het smelt bij 115,21  ° C (239,38  ° F), kookt bij 444,6  ° C (832,3  ° F) en sublimeert gemakkelijk. Bij 95,2  ° C (203,4  ° F), onder de smelttemperatuur, verandert cyclo-octasulfur van Î ± -octasulfur in β-polymorf. De structuur van de S8-ring is vrijwel onveranderd door deze faseverandering, die de intermoleculaire interacties beïnvloedt. Tussen zijn smelt- en kooktemperaturen verandert octasulfur weer van allotroop en verandert hij van β-octasulfur in γ-zwavel, opnieuw vergezeld van een lagere dichtheid maar verhoogde viscositeit door de vorming van polymeren. Bij hogere temperaturen neemt de viscositeit af naarmate depolymerisatie optreedt. Gesmolten zwavel krijgt een donkerrode kleur boven 200  ° C (392  ° F). De dichtheid van zwavel is ongeveer 2 g / cm, afhankelijk van de allotroop; alle stabiele allotropen zijn uitstekende elektrische isolatoren.

Zwavel (S) is een bestanddeel van de voornaamste structurele moleculen in het lichaam, namelijk eiwitten (S-houdende aminozuren) en mucines (als gesulfateerd N-acetylglucosamine en galactose). Vrij sulfaat komt voor in bloedplasma.

S wordt gecreëerd in zware sterren, op een diepte waar de temperatuur hoger is dan 2,5 ą 10 K, door de fusie van een kern van silicium plus een kern van helium. Omdat deze kernreactie deel uitmaakt van het alfaproces dat elementen in overvloed produceert, is zwavel het 10e meest voorkomende element in het universum. Zwavel, meestal als sulfide, is aanwezig in veel soorten meteorieten. Gewone chondrieten bevatten gemiddeld 2,1% zwavel en koolstofhoudende chondrieten kunnen wel 6,6% bevatten. Het is normaal gesproken aanwezig als troiliet (FeS), maar er zijn uitzonderingen, met koolstofhoudende chondrieten die vrije zwavel, sulfaten en andere zwavelverbindingen bevatten. De kenmerkende kleuren van Jupiters vulkanische maan Io worden toegeschreven aan verschillende vormen van gesmolten, vaste en gasvormige zwavel. Het is het vijfde meest voorkomende element in massa op aarde. Elementaire zwavel kan worden gevonden nabij warmwaterbronnen en vulkanische streken in vele delen van de wereld, vooral langs de Pacific Ring of Fire; dergelijke vulkanische afzettingen worden momenteel gedolven in Indonesië, Chili en Japan. Deze afzettingen zijn polykristallijn, met het grootste gedocumenteerde eenkristal van 22 x 16 x 11 cm. Historisch gezien was Sicilië een belangrijke bron van zwavel tijdens de industriële revolutie. Meren van gesmolten zwavel met een diameter tot ~ 200 m zijn gevonden op de zeebodem, geassocieerd met onderzeese vulkanen, op diepten waar het kookpunt van water hoger is dan het smeltpunt van zwavel. Inheemse zwavel wordt gesynthetiseerd door anaërobe bacteriën die inwerken op sulfaatmineralen zoals gips in zoutkoepels. Aanzienlijke afzettingen in zoutkoepels komen voor langs de kust van de Golf van Mexico, en in evaporieten in Oost-Europa en West-Azië. Natief zwavel kan worden geproduceerd door alleen geologische processen. Op fossielen gebaseerde zwavelafzettingen uit zoutkoepels waren ooit de basis voor commerciële productie in de Verenigde Staten, Rusland, Turkmenistan en Oekraïne. Momenteel wordt er nog commercieel geproduceerd in de Osiek-mijn in Polen. Dergelijke bronnen zijn nu van secundair commercieel belang, en de meeste worden niet meer gebruikt. Veel voorkomende natuurlijk voorkomende zwavelverbindingen zijn de sulfidemineralen, zoals pyriet (ijzersulfide), cinnaber (kwiksulfide), galena (loodsulfide), sfaleriet (zinksulfide) en stibniet (antimoonsulfide); en de sulfaatmineralen, zoals gips (calciumsulfaat), aluniet (kaliumaluminiumsulfaat) en bariet (bariumsulfaat). Op aarde, net als op Jupiters maan Io, komt elementaire zwavel van nature voor in vulkanische emissies, inclusief emissies uit hydrothermale ventilatieopeningen.

In de chemische industrie wordt zwavel veelvuldig gebruikt als grondstof voor velerlei verbindingen. Belangrijke afnemers van zwavel zijn de productie van zwavelzuur en de rubberindustrie waar het wordt gebruikt voor het vulkaniseren. Andere toepassingen van zwavel zijn: Grondstof voor kunstmest. Reductor in vuurwerk. Vroeger werd het ook in lucifers gebruikt: zwavelstokjes. In de tuinbouw voor bestrijding van echte en valse meeldauw op sierteeltproducten en in de biologische fruitteelt. Voor het opruimen van gemorst kwik, omdat zwavel hiermee snel reageert en voorkomt dat het verdampt. Ook bij de productie van munitie werd vroeger veel zwavel gebruikt. Om wespennesten uit te roken.

Zwavel is een geboortesteen voor Leeuw. Homerus vertelt over Odysseus' gebruik van zwavel om de geur te zuiveren uit een kamer waarin hij de vrijers van zijn vrouw had gedood. De West-Afrikaanse folklore van de Gullah en Geechee aan de kust van Zuid-Carolina en Georgia vertelde over het afwenden van gedaanteverwisselende geesten door een zak zwavel en buskruit te dragen.

Sulfur reageert direct met methaan om koolstofdisulfide te geven, dat wordt gebruikt om cellofaan en rayon te produceren. Een van de toepassingen van elementaire zwavel is het vulkaniseren van rubber, waarbij polysulfideketens organische polymeren verknopen. Grote hoeveelheden sulfieten worden gebruikt om papier te bleken en gedroogd fruit te conserveren. Veel oppervlakteactieve stoffen en detergentia (bijv. Natriumlaurylsulfaat) zijn sulfaatderivaten. Calciumsulfaat, gips, (CaSO4Â · 2H2O) wordt gewonnen op een schaal van 100 miljoen ton per jaar voor gebruik in Portland cement en meststoffen. Toen fotografie op basis van zilver wijdverbreid was, werden natrium- en ammoniumthiosulfaat veel gebruikt als "fixeermiddelen". Zwavel is een bestanddeel van buskruit ("zwart poeder").

Sulfur is afgeleid van het Latijnse woord zwavel, dat werd gehelleniseerd tot zwavel in de onjuiste overtuiging dat het Latijnse woord uit het Grieks kwam. Deze spelling werd later geherinterpreteerd als representatief voor een / f / geluid en resulteerde in de spelling zwavel, die tegen het einde van de Klassieke periode in het Latijn verschijnt. Het echte Griekse woord voor zwavel, θεῠ– ον, is de bron van het internationale chemische voorvoegsel thio-. In het Engels-Frans uit de 12e eeuw was het zwavel. In de 14e eeuw werd het ten onrechte gehelleniseerde Latijn -ph- hersteld in Middelengels sulfiet. Tegen de 15e eeuw werden beide volledig Latijnse spellingsvarianten zwavel en zwavel algemeen in het Engels. De parallelle f ~ ph-spelling ging in Groot-Brittannië door tot in de 19e eeuw, toen het woord werd gestandaardiseerd als zwavel. Aan de andere kant was zwavel de gekozen vorm in de Verenigde Staten, terwijl Canada beide gebruikt. De IUPAC nam de spelling zwavel in 1990 of 1971 over, afhankelijk van de aangehaalde bron, evenals de Nomenclature Committee van de Royal Society of Chemistry in 1992, waarbij de spelling van zwavel in Groot-Brittannië werd hersteld. Oxford Woordenboeken merkt op dat "in scheikunde en ander technisch gebruik ... de -f- spelling nu de standaardvorm is voor deze en verwante woorden in zowel Britse als Amerikaanse contexten, en in toenemende mate ook in algemene contexten wordt gebruikt."