Žveplo je nekovinski element s kemijskim simbolom S in atomskim številom 16. Čisto žveplo je rumen kristal, znan tudi kot žveplo ali rumeno žveplo. Elementarno žveplo je netopno v vodi, rahlo topno v etanolu in zlahka topno v ogljikovem disulfiduCS2.
1. Fizikalne lastnosti
- Žveplo je običajno bledo rumen kristal, brez vonja in okusa.
- Žveplo ima veliko alotropov, ki so vsi sestavljeni iz S8ciklične molekule. Najpogostejša sta ortorombno žveplo (znano tudi kot rombično žveplo, α-žveplo) in monoklinično žveplo (znano tudi kot β-žveplo).
- Ortorombično žveplo je stabilna oblika žvepla in ko se segreje na približno 100 °C, ga je mogoče ohladiti, da dobimo monoklinično žveplo. Temperatura transformacije med ortorombičnim žveplom in monokliničnim žveplom je 95,6 °C. orrombično žveplo je edina stabilna oblika žvepla pri sobni temperaturi. Njegova čista oblika je rumeno-zelena (žveplo, ki se prodaja na trgu, je videti bolj rumeno zaradi prisotnosti cikloheptažvepla v sledovih). Ortorombično žveplo je pravzaprav netopno v vodi, ima slabo toplotno prevodnost, je dober električni izolator.
- Monoklinsko žveplo so nešteti igličasti kristali, ki ostanejo po taljenju žvepla in izlitju odvečne tekočine. Monoklinsko žveplo ortorombično žveplo je različica elementarnega žvepla pri različnih temperaturah. Monoklinsko žveplo je stabilno le nad 95,6 ℃ in pri temperaturi se počasi spremeni v ortorombično žveplo. Tališče ortorombičnega žvepla je 112,8 ℃, tališče monokliničnega žvepla je 119 ℃. Oba sta zelo topna v CS2.
- Obstaja tudi elastično žveplo. Elastično žveplo je temno rumena, elastična trdna snov, ki je manj topna v ogljikovem disulfidu kot drugi alotropi žvepla. Je netopen v vodi in rahlo topen v alkoholu. Če staljeno žveplo hitro vlijemo v hladno vodo, je dolgoverižno žveplo fiksno, raztegljivo elastično žveplo. Vendar se bo sčasoma strdil in postal monoklinično žveplo.
2.Kemijske lastnosti
- Žveplo lahko gori v zraku in reagira s kisikom, da nastane žveplov dioksid (SO₂) plin.
- Žveplo pri segrevanju reagira z vsemi halogeni. Gori v fluoru in tvori žveplov heksafluorid. Tekoče žveplo s klorom, da nastane močno dražeč dižveplov diklorid (S2Cl2). Ravnotežna zmes, ki vsebuje rdeči žveplov diklorid (SCl), lahko nastane, če je klor v presežku in katalizator, kot je FeCl3ali SnI4,se uporablja.
- Žveplo lahko reagira z vročo raztopino kalijevega hidroksida (KOH), da nastane kalijev sulfid in kalijev tiosulfat.
- Žveplo ne reagira z vodo in neoksidirajočimi kislinami. Žveplo reagira z vročo dušikovo kislino in koncentrirano žveplovo kislino ter se lahko oksidira v žveplovo kislino in žveplov dioksid.
3. Polje uporabe
- Industrijska uporaba
Glavna uporaba žvepla je v proizvodnji žveplovih spojin, kot so žveplova kislina, sulfiti, tiosulfati, ocianati, žveplov dioksid, ogljikov disulfid, dižveplov diklorid, triklorosulfonirani fosfor, fosforjev sulf in kovinski sulfidi. Več kot 80 % svetovne letne porabe žvepla se porabi za proizvodnjo žveplove kisline. Žveplo se v veliki meri uporablja tudi pri proizvodnji vulkanizirane gume. Ko se surova guma vulkanizira v vulkanizirano gumo, pridobi visoko elastičnost, toplotno odpornost, natezno trdnost in netopnost v organskih topilih. Večina izdelkov iz gume je narejena iz vulkanizirane gume, ki se proizvaja z reakcijo surove gume s pospeševalci in pospeševalci pri določenih temperaturah in tlakih. Žveplo je potrebno tudi pri izdelavi črnega smodnika in vžigalic ter je ena glavnih surovin za ognjemete. Poleg tega se lahko žveplo uporablja pri proizvodnji žveplanih barvil in pigmentov. Na primer, kalciniranje mešanice kaolina, ogljika, žvepla, diatomejske zemlje ali kremenčevega prahu lahko proizvede modri pigment, imenovan ultramarin. Industrija belil in farmacevtska industrija prav tako porabita del žvepla.
- Medicinska uporaba
Žveplo je ena od sestavin številnih zdravil za kožne bolezni. Tungovo olje se na primer segreje z žveplom, da se sulfonira z žveplovo kislino in nato nevtralizira z amoniakovo vodo, da se pridobi sulfonirano tungovo olje. 10-odstotno mazilo iz njega deluje protivnetno in luščilno ter se uporablja za zdravljenje različnih kožnih vnetij in oteklin.
Čas objave: 9. december 2024