Siarka to pierwiastek niemetaliczny o symbolu chemicznym S i liczbie atomowej 16. Czysta siarka ma postać żółtych kryształów, znanych również jako siarka lub siarka żółta. Siarka elementarna jest nierozpuszczalna w wodzie, słabo rozpuszczalna w etanolu i łatwo rozpuszczalna w dwusiarczku węgla (CS).2.
1. Właściwości fizyczne
- Siarka jest zazwyczaj jasnożółtym kryształem, bezwonnym i bezsmakowym.
- Siarka ma wiele odmian alotropowych, z których wszystkie składają się z S8Cząsteczki cykliczne. Do najpopularniejszych należą siarka rombowa (znana również jako siarka rombowa, α-siarka) i siarka jednoskośna (znana również jako β-siarka).
- Siarka rombowa jest stabilną formą siarki, a po podgrzaniu do około 100°C można ją schłodzić, uzyskując siarkę jednoskośną. Temperatura przemiany siarki rombowej w siarkę jednoskośną wynosi 95,6°C. Siarka rombowa jest jedyną stabilną formą siarki w temperaturze pokojowej. Jej czysta postać ma żółtozielony kolor (siarka dostępna na rynku ma bardziej żółty kolor ze względu na obecność śladowych ilości cykloheptasiarku). Siarka rombowa jest w rzeczywistości nierozpuszczalna w wodzie, ma słabą przewodność cieplną i jest dobrym izolatorem elektrycznym.
- Siarka jednoskośna to niezliczone kryształy w kształcie igieł, które pozostają po stopieniu siarki i odlaniu nadmiaru płynu. Siarka jednoskośna, siarka rombowa i siarka jednoskośna to odmiany siarki elementarnej w różnych temperaturach. Siarka jednoskośna jest stabilna tylko w temperaturze powyżej 95,6°C, a w tej temperaturze powoli przekształca się w siarkę rombową. Temperatura topnienia siarki rombowej wynosi 112,8°C, a siarki jednoskośnej 119°C. Obie są dobrze rozpuszczalne w CS.2.
- Istnieje również siarka sprężysta. Siarka sprężysta to ciemnożółta, sprężysta substancja stała, która jest mniej rozpuszczalna w dwusiarczku węgla niż inne odmiany alotropowe siarki. Jest nierozpuszczalna w wodzie i słabo rozpuszczalna w alkoholu. Jeśli stopioną siarkę szybko wlejemy do zimnej wody, długołańcuchowa siarka stanie się stałą, rozciągliwą siarką sprężystą. Z czasem jednak stwardnieje i stanie się siarką jednoskośną.
2. Właściwości chemiczne
- Siarka może spalać się w powietrzu, reagując z tlenem i tworząc dwutlenek siarki (SO₂) gaz.
- Siarka reaguje ze wszystkimi halogenami podczas ogrzewania. Spala się w fluorze, tworząc sześciofluorek siarki. Ciekła siarka z chlorem tworzy silnie drażniący dwuchlorek dwusiarczki (S).2Cl2). Mieszaninę równowagową zawierającą czerwony chlorek 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 ulec utlenieniu do kwasu siarkowego i dwutlenku siarki.
3. Pole zastosowania
- Zastosowanie przemysłowe
Siarka jest głównie wykorzystywana do produkcji związków siarki, takich jak kwas siarkowy, siarczyny, tiosiarczany, ocyjaniany, dwutlenek siarki, disiarczek węgla, chlorek disiarczki, fosfor trichlorosulfonowany, siarkofosforan i siarczki metali. Ponad 80% światowego rocznego zużycia siarki jest wykorzystywane do produkcji kwasu siarkowego. Siarka jest również szeroko stosowana w produkcji gumy wulkanizowanej. Po wulkanizacji surowej gumy uzyskuje ona wysoką elastyczność, odporność na rozciąganie i odporność na ciepło oraz nierozpuszczalność w rozpuszczalnikach organicznych. Większość produktów gumowych jest wytwarzana z gumy wulkanizowanej, która powstaje w wyniku reakcji surowej gumy z przyspieszaczami w określonych temperaturach i ciśnieniach. Siarka jest również potrzebna do produkcji prochu czarnego i zapałek, a także jest jednym z głównych surowców do produkcji fajerwerków. Ponadto siarka może być wykorzystywana do produkcji barwników i pigmentów siarkowanych. Na przykład, kalcynacja mieszanki kaolinu, węgla, siarki, ziemi okrzemkowej lub proszku kwarcowego pozwala uzyskać niebieski pigment zwany ultramaryną. Przemysł bielący i farmaceutyczny również zużywają pewną ilość siarki.
- Zastosowanie medyczne
Siarka jest jednym ze składników wielu leków na choroby skóry. Na przykład olej tungowy jest podgrzewany z siarką w celu sulfonowania kwasem siarkowym, a następnie neutralizowany wodą amoniakalną w celu uzyskania sulfonowanego oleju tungowego. Maść z 10% siarką ma działanie przeciwzapalne i łagodzące i może być stosowana w leczeniu różnych stanów zapalnych i obrzęków skóry.
Czas publikacji: 09.12.2024
