Schwefel ist ein nichtmetallisches Element mit dem chemischen Symbol S und der Ordnungszahl 16. Reiner Schwefel ist ein gelber Kristall, der auch als Schwefel oder gelber Schwefel bekannt ist. Elementarer Schwefel ist in Wasser unlöslich, in Ethanol schwer löslich und in Schwefelkohlenstoff CS leicht löslich2.
1.Physikalische Eigenschaften
- Schwefel ist typischerweise ein hellgelber Kristall, geruchlos und geschmacklos.
- Schwefel hat viele Allotrope, die alle aus S bestehen8zyklische Moleküle. Die häufigsten sind orthorhombischer Schwefel (auch bekannt als rhombischer Schwefel, α-Schwefel) und monokliner Schwefel (auch bekannt als β-Schwefel).
- Orthorhombischer Schwefel ist eine stabile Form von Schwefel, und wenn er auf etwa 100 °C erhitzt wird, kann er abgekühlt werden, um monoklinen Schwefel zu erhalten. Die Umwandlungstemperatur zwischen orthorhombischem Schwefel und monoklinem Schwefel beträgt 95,6 °C. orhombischer Schwefel ist die einzige stabile Form von Schwefel bei Raumtemperatur. Seine reine Form ist gelbgrün (der auf dem Markt verkaufte Schwefel erscheint aufgrund der Anwesenheit von Spuren von Cycloheptasulfur gelblicher). Orthorhombischer Schwefel ist eigentlich wasserunlöslich, hat eine schlechte Wärmeleitfähigkeit und ist ein guter elektrischer Isolator.
- Monokliner Schwefel sind die unzähligen nadelförmigen Kristalle, die nach dem Schmelzen des Schwefels und dem Abgießen der überschüssigen Flüssigkeit übrig bleiben. Monokliner Schwefel, orthorhombischer Schwefel, sind Varianten von elementarem Schwefel bei unterschiedlichen Temperaturen. Monokliner Schwefel ist erst oberhalb von 95,6 °C stabil und wandelt sich bei Temperatur langsam in orthorhombischen Schwefel um. Der Schmelzpunkt von orthorhombischem Schwefel liegt bei 112,8℃, der Schmelzpunkt von monoklinem Schwefel bei 119℃. Beide sind in CS gut löslich2.
- Es gibt auch elastischen Schwefel. Elastischer Schwefel ist ein dunkelgelber, elastischer Feststoff, der in Schwefelkohlenstoff weniger löslich ist als andere allotrope Schwefelverbindungen. Es ist in Wasser unlöslich und in Alkohol schwer löslich. Wenn geschmolzener Schwefel schnell in kaltes Wasser gegossen wird, ist der langkettige Schwefel fester, dehnbarer elastischer Schwefel. Allerdings wird es mit der Zeit hart und wird zu monoklinem Schwefel.
2. Chemische Eigenschaften
- Schwefel kann in der Luft verbrennen und mit Sauerstoff zu Schwefeldioxid (SO) reagieren₂) Gas.
- Schwefel reagiert beim Erhitzen mit allen Halogenen. Es verbrennt in Fluor und bildet Schwefelhexafluorid. Flüssiger Schwefel bildet mit Chlor das stark reizende Dischwefeldichlorid (S2Cl2). Bei einem Überschuss an Chlor und einem Katalysator wie FeCl kann sich ein Gleichgewichtsgemisch aus rotem Schwefeldichlorid (SCl) bilden3oder SnI4,verwendet wird.
- Schwefel kann mit heißer Kaliumhydroxidlösung (KOH) unter Bildung von Kaliumsulfid und Kaliumthiosulfat reagieren.
- Schwefel reagiert nicht mit Wasser und nicht oxidierenden Säuren. Schwefel reagiert mit heißer Salpetersäure und konzentrierter Schwefelsäure und kann zu Schwefelsäure und Schwefeldioxid oxidiert werden.
3.Anwendungsbereich
- Industrielle Nutzung
Die Hauptverwendung von Schwefel liegt in der Herstellung von Schwefelverbindungen wie Schwefelsäure, Sulfiten, Thiosulfaten, Ocyanaten, Schwefeldioxid, Schwefelkohlenstoff, Schwefeldichlorid, trichlorsulfoniertem Phosphor, Phosphorsulf und Metallsulfiden. Mehr als 80 % des weltweiten jährlichen Schwefelverbrauchs werden für die Herstellung von Schwefelsäure verwendet. Schwefel wird auch häufig bei der Herstellung von vulkanisiertem Gummi verwendet. Wenn Rohkautschuk zu vulkanisiertem Kautschuk vulkanisiert wird, erhält er eine hohe Elastizität, Hitzebeständigkeit, Zugfestigkeit und Unlöslichkeit in organischen Lösungsmitteln. Die meisten Gummiprodukte bestehen aus vulkanisiertem Gummi, der durch Reaktion von Rohgummi mit Beschleunigern bei bestimmten Temperaturen und Drücken hergestellt wird. Schwefel wird auch bei der Herstellung von Schwarzpulver und Streichhölzern benötigt und ist einer der Hauptrohstoffe für Feuerwerkskörper. Darüber hinaus kann Schwefel bei der Herstellung von geschwefelten Farbstoffen und Pigmenten verwendet werden. Beispielsweise kann durch Kalzinieren einer Mischung aus Kaolin, Kohlenstoff, Schwefel, Kieselgur oder Quarzpulver ein blaues Pigment namens Ultramarin entstehen. Auch die Bleichmittelindustrie und die Pharmaindustrie verbrauchen einen Teil Schwefel.
- Medizinische Verwendung
Schwefel ist einer der Inhaltsstoffe vieler Medikamente gegen Hautkrankheiten. Beispielsweise wird Tungöl mit Schwefel erhitzt, um es mit Schwefelsäure zu sulfonieren, und dann mit Ammoniakwasser neutralisiert, um sulfoniertes Tungöl zu erhalten. Eine daraus hergestellte 10-prozentige Salbe wirkt entzündungshemmend und lindernd und kann zur Behandlung verschiedener Hautentzündungen und Schwellungen eingesetzt werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 09.12.2024