Siarka jest pierwiastkiem niemetalicznym o symbolu chemicznym S i liczbie atomowej 16. Czysta siarka to żółty kryształ, znany również jako siarka lub żółta siarka. Siarka elementarna jest nierozpuszczalna w wodzie, słabo rozpuszczalna w etanolu i łatwo rozpuszczalna w dwusiarczku węglaCS2.
1.Właściwości fizyczne
- Siarka to zazwyczaj bladożółty kryształ, bezwonny i pozbawiony smaku.
- Siarka ma wiele odmian alotropowych, z których wszystkie składają się z S8cząsteczki cykliczne. Najpopularniejsze to siarka rombowa (znana również jako siarka rombowa, α-siarka) i siarka jednoskośna (znana również jako β-siarka).
- Siarka rombowa jest stabilną formą siarki i po podgrzaniu do temperatury około 100 ° C można ją schłodzić w celu uzyskania siarki jednoskośnej. Temperatura przemiany siarki ortorombowej w siarkę jednoskośną wynosi 95,6 °C. Siarka rombowa jest jedyną stabilną formą siarki w temperaturze pokojowej. Jej czysta postać ma kolor żółto-zielony (siarka sprzedawana na rynku wydaje się bardziej żółta ze względu na obecność śladowych ilości cykloheptasiarki). Siarka rombowa jest w rzeczywistości nierozpuszczalna w wodzie, ma słabą przewodność cieplną i jest dobrym izolatorem elektrycznym.
- Siarka jednoskośna to niezliczona ilość igiełkowatych kryształków pozostałych po stopieniu siarki i odlaniu nadmiaru cieczy. Siarka jednoskośna Siarka rombowa to odmiany siarki elementarnej w różnych temperaturach. Siarka jednoskośna jest stabilna tylko powyżej 95,6 ℃, a w temperaturze powoli przekształca się w siarkę rombową. Temperatura topnienia siarki rombowej wynosi 112,8 ℃, temperatura topnienia siarki jednoskośnej wynosi 119 ℃. Oba są dobrze rozpuszczalne w CS2.
- Istnieje również elastyczna siarka. Elastyczna siarka jest ciemnożółtą, elastyczną substancją stałą, która jest słabiej rozpuszczalna w dwusiarczku węgla niż inne siarki alotropowe. Jest nierozpuszczalny w wodzie i słabo rozpuszczalny w alkoholu. Jeśli stopioną siarkę szybko wleje się do zimnej wody, długołańcuchowa siarka będzie stałą, rozciągliwą, elastyczną siarką. Jednak z czasem stwardnieje i stanie się siarką jednoskośną.
2.Właściwości chemiczne
- Siarka może palić się w powietrzu, reagując z tlenem, tworząc dwutlenek siarki (SO₂) gaz.
- Siarka reaguje ze wszystkimi halogenami podczas ogrzewania. Spala się we fluorze, tworząc sześciofluorek siarki. Ciekła siarka z chlorem tworzy silnie drażniący dichlorek disiarki (S2Cl2). Mieszaninę równowagową zawierającą czerwony dichlorek siarki (SCl) można utworzyć, gdy chlor jest w nadmiarze, a katalizator, taki jak FeCl3lub SnI4,jest używany.
- Siarka może reagować z gorącym roztworem wodorotlenku potasu (KOH), tworząc siarczek potasu i tiosiarczan potasu.
- Siarka nie reaguje z wodą i kwasami nieutleniającymi. Siarka reaguje z gorącym kwasem azotowym i stężonym kwasem siarkowym i może zostać utleniona do kwasu siarkowego i dwutlenku siarki.
3. Pole aplikacji
- Zastosowanie przemysłowe
Główne zastosowania siarki to produkcja związków siarki, takich jak kwas siarkowy, siarczyny, tiosiarczany, cyjaniany, dwutlenek siarki, dwusiarczek węgla, dichlorek disiarki, trichlorosulfonowany fosfor, siarczek fosforu i siarczki metali. Ponad 80% rocznego zużycia siarki na świecie wykorzystuje się do produkcji kwasu siarkowego. Siarka jest również szeroko stosowana w produkcji wulkanizowanej gumy. Kiedy surowa guma jest wulkanizowana w wulkanizowaną gumę, uzyskuje ona wysoką elastyczność, odporność na ciepło, wytrzymałość na rozciąganie i nierozpuszczalność w rozpuszczalnikach organicznych. Większość wyrobów gumowych jest wykonana z wulkanizowanej gumy, która jest wytwarzana w wyniku reakcji surowej gumy z przyspieszaczami w określonych temperaturach i ciśnieniach. Siarka jest również potrzebna do produkcji czarnego prochu i zapałek i jest jednym z głównych surowców do produkcji sztucznych ogni. Dodatkowo siarkę można wykorzystać do produkcji siarkowanych barwników i pigmentów. Na przykład kalcynacja mieszaniny kaolinu, węgla, siarki, ziemi okrzemkowej lub proszku kwarcowego może wytworzyć niebieski pigment zwany ultramaryną. Przemysł wybielający i farmaceutyczny również zużywają część siarki.
- Zastosowanie medyczne
Siarka jest jednym ze składników wielu leków na choroby skóry. Na przykład olej tungowy ogrzewa się z siarką w celu sulfonowania kwasem siarkowym, a następnie zobojętnia wodą amoniakalną w celu otrzymania sulfonowanego oleju tungowego. Sporządzona z niej 10% maść ma działanie przeciwzapalne, odkażające i może być stosowana w leczeniu różnych stanów zapalnych i obrzęków skóry.
Czas publikacji: 09 grudnia 2024 r