Warum heißt Schwefel Schwefel? Allgemeine Eigenschaften von Schwefel

Mineralischer Schwefel nativ

Im Gegensatz zu anderen natürlichen Elementen verfügt Schwefel über ein Molekülgitter, das seine geringe Härte (1,5–2,5), mangelnde Spaltbarkeit, Zerbrechlichkeit, ungleichmäßige Brüche und die daraus resultierenden fettigen Spritzer bestimmt; Nur auf der Oberfläche der Kristalle ist ein glasiger Glanz zu beobachten. Spezifisches Gewicht 2,07 g/cm3. Schwefel hat eine schlechte elektrische Leitfähigkeit, eine schwache Wärmeleitfähigkeit, einen niedrigen Schmelzpunkt (112,8 °C) und einen niedrigen Zündpunkt (248 °C). Schwefel wird mit einem Streichholz entzündet und brennt mit blauer Flamme; Dabei entsteht Schwefeldioxid, das einen stechenden, erstickenden Geruch hat. Die Farbe des nativen Schwefels ist hellgelb, strohgelb, honiggelb, grünlich; Schwefelhaltige organische Substanzen nehmen eine braune, graue, schwarze Farbe an. Vulkanischer Schwefel ist leuchtend gelb, orange und grünlich. An manchen Stellen weist es meist einen gelblichen Farbton auf. Schwefel liegt in Form fester, dichter, gesinterter, erdiger, pulverförmiger Massen vor; Es gibt auch überwachsene Kristalle, Knötchen, Plaques, Krusten, Einschlüsse und Pseudomorphosen organischer Rückstände. Rhombische Syngonie.

Besonderheiten: Nativer Schwefel zeichnet sich aus durch: einen nichtmetallischen Glanz und die Tatsache, dass sich der Schwefel mit einem Streichholz entzündet und verbrennt, wobei Schwefeldioxid freigesetzt wird, das einen scharfen, erstickenden Geruch hat. Die charakteristischste Farbe von nativem Schwefel ist hellgelb.

Vielfalt

Vulkanit (Selenschwefel). Orangerote, rotbraune Farbe. Der Ursprung ist vulkanisch.

Chemische Eigenschaften

Es entzündet sich mit einem Streichholz und brennt mit blauer Flamme, wodurch Schwefeldioxid entsteht, das einen stechenden, erstickenden Geruch hat. Leicht schmilzt (Schmelzpunkt 112,8 °C). Flammpunkt 248 °C. Schwefel löst sich in Schwefelkohlenstoff.

Herkunft von Schwefel

Es kommt nativer Schwefel natürlichen und vulkanischen Ursprungs vor. Schwefelbakterien leben in Wasserbecken, die durch die Zersetzung organischer Rückstände mit Schwefelwasserstoff angereichert sind – am Boden von Sümpfen, Flussmündungen und flachen Meeresbuchten. Beispiele für solche Gewässer sind die Schwarzmeermündungen und die Sivash-Bucht. Die Schwefelkonzentration vulkanischen Ursprungs beschränkt sich auf Vulkanschlote und Hohlräume vulkanischen Gesteins. Bei Vulkanausbrüchen werden verschiedene Schwefelverbindungen (H 2 S, SO 2) freigesetzt, die unter Oberflächenbedingungen oxidiert werden, was zu ihrer Reduktion führt; außerdem wird Schwefel direkt aus dem Dampf sublimiert.

Manchmal wird bei vulkanischen Prozessen Schwefel in flüssiger Form ausgestoßen. Dies geschieht, wenn Schwefel, der sich zuvor an den Kraterwänden abgelagert hat, bei steigender Temperatur schmilzt. Schwefel wird auch aus heißen wässrigen Lösungen durch die Zersetzung von Schwefelwasserstoff und Schwefelverbindungen abgeschieden, die in einer der späteren Phasen vulkanischer Aktivität freigesetzt werden. Diese Phänomene werden jetzt in der Nähe der Geysirquellen im Yellowstone Park (USA) und in Island beobachtet. Es kommt zusammen mit Gips, Anhydrit, Kalkstein, Dolomit, Gesteins- und Kalisalzen, Ton, bituminösen Ablagerungen (Öl, Ozokerit, Asphalt) und Pyrit vor. Es findet sich auch an den Wänden von Vulkankratern, in Rissen in Laven und Tuffsteinen rund um die Schlote aktiver und erloschener Vulkane sowie in der Nähe von Schwefelmineralquellen.

Satelliten. Zu den Sedimentgesteinen zählen: Gips, Anhydrit, Calcit, Dolomit, Siderit, Steinsalz, Sylvit, Carnallit, Opal, Chalcedon, Bitumen (Asphalt, Öl, Ozokerit). In Ablagerungen, die durch Sulfidoxidation entstehen, befindet sich hauptsächlich Pyrit. Zu den Produkten der vulkanischen Sublimation gehören: Gips, Realgar, Orpiment.

Anwendung

Schwefel wird in der chemischen Industrie häufig verwendet. Drei Viertel der Schwefelproduktion werden zur Herstellung von Schwefelsäure verwendet. Es wird auch zur Bekämpfung landwirtschaftlicher Schädlinge eingesetzt, außerdem in der Papier-, Gummiindustrie (Gummivulkanisation), bei der Herstellung von Schießpulver, Streichhölzern, Pharmazeutika, Glas und der Lebensmittelindustrie.

Schwefelvorkommen

Auf dem Territorium Eurasiens sind alle industriellen Vorkommen an einheimischem Schwefel oberflächlichen Ursprungs. Einige von ihnen befinden sich in Turkmenistan, in der Wolga-Region usw. Schwefelhaltiges Gestein erstreckt sich entlang des linken Wolga-Ufers von der Stadt Samara in einem mehrere Kilometer breiten Streifen bis nach Kasan. Schwefel entstand vermutlich im Perm durch biochemische Prozesse in Lagunen. Schwefelvorkommen befinden sich in Razdol (Gebiet Lemberg, Karpatengebiet), Jaworowsk (Ukraine) und im Ural-Embinsky-Gebiet. Im Ural (Gebiet Tscheljabinsk) kommt Schwefel vor, der durch die Oxidation von Pyrit entsteht. Schwefel vulkanischen Ursprungs kommt in Kamtschatka und auf den Kurilen vor. Die wichtigsten Schwefelreserven kapitalistischer Länder befinden sich im Irak, in den USA (Louisiana und Utah), Mexiko, Chile, Japan und Italien (Sizilien).

Eigenschaften des Minerals

  • Spezifisches Gewicht: 2 - 2,1
  • Auswahlformular: radial strahlende Aggregate
  • Auswahlformular: radial strahlende Aggregate
  • Taxonomieklassen der UdSSR: Metalle
  • Chemische Formel: S
  • Syngonie: rhombisch
  • Farbe: Schwefelgelb, Gelborange, Gelbbraun, Graugelb, Graubraun.
  • Eigenschaftsfarbe: Schwefelgelb, Strohgelb
  • Scheinen: fettig
  • Transparenz: durchscheinend wolkig
  • Dekollete: unvollkommen
  • Knick: Muschel
  • Härte: 2
  • Zerbrechlichkeit: Ja
  • Zusätzlich: Es schmilzt leicht (bei 119 °C) und brennt mit blauer Flamme und verwandelt sich in SO3. Verhalten in Säuren. Unlöslich (auch in Wasser), aber löslich in CS2.

Foto des Minerals

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    Geschichte der Entdeckung des Elements. Schwefel (englisch Sulfur, französisch Sufre, deutsch Schwefel) ist sowohl in seiner ursprünglichen Form als auch in Form von Schwefelverbindungen seit der Antike bekannt.
  • Schwefel, Schwefel, S (16)
    Den Geruch von brennendem Schwefel, die erstickende Wirkung von Schwefeldioxid und den ekelhaften Geruch von Schwefelwasserstoff kannte der Mensch vermutlich bereits in prähistorischen Zeiten.
  • Nativer Schwefel
    Etwa die Hälfte des weltweiten Schwefels stammt aus natürlichen Reserven

Vorkommen des Minerals Schwefel Native

  • Vodinskoje-Feld
  • Alekseevskoye-Feld
  • Russland
  • Samara-Region
  • Bolivien
  • Ukraine
  • Nowojawowowsk. Region Lemberg

Schwefel ist eine goldgelbe giftige Substanz
und ein Zeichen aktiver vulkanischer Aktivität
Giftige und giftige Steine ​​und Mineralien

Schwefel(lat. Schwefel) S, chemisches Element der Gruppe VI des Periodensystems D.I. Mendelejew; Ordnungszahl 16, Atommasse 32,06. Natürlicher Schwefel besteht aus vier stabilen Isotopen: 32 S (95,02 %), 33 S (0,75 %), 34 S (4,21 %), 36 S (0,02 %). Es wurden künstliche radioaktive Isotope 31 S (T ½ = 2,4 Sek.), 35 S (T ½ = 87,1 Tage), 37 S (T ½ = 5,04 Min.) und andere erhalten.

Historische Referenz.

Schwefel in seiner natürlichen Form sowie in Form von Schwefelverbindungen ist seit der Antike bekannt. Es wird in der Bibel und der Thora der Juden (Schriftrollen vom Toten Meer), Gedichten von Homer und anderen erwähnt. Schwefel war Teil des „heiligen“ Weihrauchs bei religiösen Riten (um diejenigen zu betäuben, die kamen – sie tranken Quecksilber und gaben rotes Zinnoberpulver); Man glaubte, dass der Geruch von brennendem Schwefel bei satanischen Ritualen („Alle Frauen sind Hexen“, Almaden, Spanien, Kontinent, statt in Minen an industriellem rotem Zinnober zu arbeiten) Geister vertreibt (verursacht fragmentierte Läsionen des Rückenmarks und des Hirnstamms). an der Basis der in seine Nerven eindringenden Nerven). In Gottesdiensten wird kein Schwefel verwendet, sondern sichereres Bernsteinpulver (einschließlich Ambroid – ähnlich wie Schwefel, ebenfalls zerbrechlich, aber leichter und im Gegensatz zu Schwefel durch Reibung elektrisiert). Schwefel wird in der Kirche nicht verbrannt (Häresie). Verursacht Abtreibungen.

Schwefel ist seit langem Bestandteil von Brandmischungen für militärische Zwecke, beispielsweise „Griechisches Feuer“ (10. Jahrhundert n. Chr.). Etwa im 8. Jahrhundert begann China, Schwefel für pyrotechnische Zwecke zu verwenden. Schwefel und seine Verbindungen werden seit langem zur Behandlung von Hautkrankheiten eingesetzt. In der Zeit der mittelalterlichen Alchemie (Verarbeitung von goldgelbem und weißlichem Gold mit Silber und Platin mit flüssigem Quecksilber und rotem Zinnober, um ein dem Silber ähnliches weißes Amalgam, das sogenannte „weiße Gold“ zu erhalten), entstand eine Hypothese wobei Schwefel (der Beginn der Brennbarkeit) und Quecksilber (der Beginn der Metallizität) als Bestandteile aller Metalle galten. Die elementare Natur von Schwefel wurde von A. L. Lavoisier festgestellt und in die Liste der nichtmetallischen einfachen Körper aufgenommen (1789). Im Jahr 1822 bewies E. Mitscherlich die Allotropie von Schwefel.


Ein Pinsel aus Schwefelkristallen (60x40 cm) von der Insel Sizilien (Italien). Foto: V.I. Dworjadkin.


Gold in Quarzkieseln aus den Bitak-Konglomeraten. Simferopol, Krim (Ukraine). Foto: A.I. Tischtschenko.
Ein schreckliches Simulans für Schwefel, insbesondere in Kristallen und Einschlüssen. Gold ist formbar, Schwefel ist spröde.

Verteilung von Schwefel in der Natur.

Schwefel ist ein sehr häufiges chemisches Element (Clark 4,7 * 10 -2); Es kommt in freiem Zustand (nativer Schwefel) und in Form von Verbindungen vor – Sulfiden, Polysulfiden, Sulfaten. Das Wasser der Meere und Ozeane enthält Natrium-, Magnesium- und Calciumsulfate. Es sind mehr als 200 Schwefelmineralien bekannt, die bei endogenen Prozessen entstehen. In der Biosphäre werden mehr als 150 Schwefelmineralien (hauptsächlich Sulfate) gebildet; Weit verbreitet sind Prozesse der Oxidation von Sulfiden zu Sulfaten, die wiederum zu sekundärem H 2 S und Sulfiden reduziert werden. Es ist sehr gefährlich – es manifestiert sich auf Vulkanen mit Wassermangel, trockener Sublimation aus heißen Magmaherden durch Fumarolen, sichtbaren und unsichtbaren Rissen, mit sekundärer Pyritisierung usw.

Diese Reaktionen finden unter Beteiligung von Mikroorganismen statt. Viele Prozesse in der Biosphäre führen zu einer Konzentration von Schwefel – er reichert sich im Bodenhumus, in Kohle, Öl, Meeren und Ozeanen (8,9 * 10 -2 %), im Grundwasser, in Seen und Salzwiesen an. In Tonen und Schiefern ist sechsmal mehr Schwefel enthalten als in der gesamten Erdkruste, in Gips - 200-mal, in unterirdischen Sulfatwässern - zehnmal. In der Biosphäre findet ein Schwefelkreislauf statt: Er wird mit Niederschlägen auf die Kontinente gebracht und gelangt mit dem Abfluss wieder in den Ozean. Die Schwefelquelle in der geologischen Vergangenheit der Erde waren hauptsächlich die Produkte von Vulkanausbrüchen, die SO 2 und H 2 S enthielten. Die menschliche Wirtschaftstätigkeit hat die Migration von Schwefel beschleunigt; Die Sulfidoxidation verstärkte sich.


Schwefel (gelb). Lagerstätte Rozdolsky, Prykarpattya, West. Ukraine. Foto: A.A. Evseev.


Aragonit (weiß), Schwefel (gelb). Cianciana, Sizilien, Italien. Foto: A.A. Evseev.

Physikalische Eigenschaften von Schwefel.

Schwefel ist eine feste kristalline Substanz, die in Form zweier allotroper Modifikationen stabil ist. Rhombisches α-S hat eine zitronengelbe Farbe, eine Dichte von 2,07 g/cm 3 , einen Schmelzpunkt von 112,8 °C und ist stabil unter 95,6 °C; monoklines β-S honiggelbe Farbe, Dichte 1,96 g/cm 3, Schmelzpunkt 119,3 °C, stabil zwischen 95,6 °C und dem Schmelzpunkt. Beide Formen werden durch achtgliedrige zyklische S8-Moleküle mit einer S-S-Bindungsenergie von 225,7 kJ/mol gebildet.

Beim Schmelzen verwandelt sich Schwefel in eine bewegliche gelbe Flüssigkeit, die oberhalb von 160 °C braun wird und bei etwa 190 °C zu einer viskosen dunkelbraunen Masse wird. Oberhalb von 190 °C nimmt die Viskosität ab und bei 300 °C wird Schwefel wieder flüssig. Dies ist auf eine Veränderung in der Struktur der Moleküle zurückzuführen: Bei 160 °C beginnen die S 8 -Ringe zu brechen und verwandeln sich in offene Ketten; weiteres Erhitzen über 190 °C verringert die durchschnittliche Länge solcher Ketten.

Wenn geschmolzener Schwefel, erhitzt auf 250–300 °C, in einem dünnen Strahl in kaltes Wasser gegossen wird, erhält man eine braun-gelbe elastische Masse (plastischer Schwefel). Es löst sich nur teilweise in Schwefelkohlenstoff auf und hinterlässt ein loses Pulver im Sediment. Die in CS 2 lösliche Modifikation heißt λ-S, die unlösliche Modifikation heißt μ-S. Schmelzpunkt: 113 °C (rhomb.), 119 °C (monokl.). Siedepunkt 444 o C.

Bei Raumtemperatur wandeln sich beide Modifikationen in stabiles, sprödes α-S um. t Schwefelgehalt 444,6 o C (einer der Standardpunkte auf der internationalen Temperaturskala). Im Dampf am Siedepunkt befinden sich neben S 8 -Molekülen auch S 6, S 4 und S 2. Bei weiterer Erwärmung zerfallen große Moleküle und bei 900 °C bleibt nur noch S 2 übrig, das bei etwa 1500 °C merklich in Atome zerfällt. Wenn flüssiger Stickstoff stark erhitzten Schwefeldampf einfriert, wird eine violette Modifikation aus S 2 -Molekülen erhalten, die unter -80 °C stabil ist.

Schwefel ist ein schlechter Wärme- und Stromleiter. Es ist praktisch unlöslich in Wasser, löslich in wasserfreiem Ammoniak, Schwefelkohlenstoff und einer Reihe organischer Lösungsmittel (Phenol, Benzol, Dichlorethan und andere).

ADR 2.1
Brennbare Gase
Brandgefahr. Explosionsgefahr. Steht möglicherweise unter Druck. Erstickungsgefahr. Kann Verbrennungen und/oder Erfrierungen verursachen. Behälter können beim Erhitzen explodieren (extrem gefährlich – praktisch nicht brennbar)

ADR 2.2
Gaszylinder Nicht brennbare, ungiftige Gase.
Erstickungsgefahr. Steht möglicherweise unter Druck. Sie können Erfrierungen verursachen (ähnlich einer Verbrennung – Blässe, Blasen, schwarzer Gasbrand – Knarren). Behälter können beim Erhitzen explodieren (extrem gefährlich – Explosion durch Funken, Flamme, Streichholz, praktisch nicht brennend)
Abdeckung verwenden. Vermeiden Sie niedrige Flächen (Löcher, Niederungen, Gräben)
Grüne Raute, ADR-Nummer, schwarze oder weiße Gasflasche (Flasche, Thermoskanne)

ADR 2.3
Giftige Gase. Totenkopf
Vergiftungsgefahr. Steht möglicherweise unter Druck. Kann Verbrennungen und/oder Erfrierungen verursachen. Behälter können bei Erhitzung explodieren (extrem gefährlich – sofortige Ausbreitung von Gasen in der Umgebung)
Tragen Sie beim Verlassen eines Fahrzeugs im Notfall eine Maske. Abdeckung verwenden. Vermeiden Sie niedrige Flächen (Löcher, Niederungen, Gräben)
Weiße Raute, ADR-Nummer, schwarzer Totenkopf mit gekreuzten Knochen

ADR 3
Entflammbare Flüssigkeiten
Brandgefahr. Explosionsgefahr. Behälter können beim Erhitzen explodieren (extrem gefährlich – leicht brennen)
Abdeckung verwenden. Vermeiden Sie niedrige Flächen (Löcher, Niederungen, Gräben)
Rote Raute, ADR-Nummer, schwarze oder weiße Flamme

ADR 4.1
Brennbare Feststoffe, selbstzersetzliche Stoffe und feste desensibilisierte Sprengstoffe
Brandgefahr. Entzündliche oder brennbare Stoffe können durch Funken oder Flammen entzündet werden. Kann selbstzersetzliche Stoffe enthalten, die sich bei Erhitzung, Kontakt mit anderen Stoffen (wie Säuren, Schwermetallverbindungen oder Aminen), Reibung oder Stoß exotherm zersetzen können.
Dies kann zur Freisetzung schädlicher oder brennbarer Gase oder Dämpfe oder zur Selbstentzündung führen. Behälter können beim Erhitzen explodieren (sie sind äußerst gefährlich – sie brennen praktisch nicht).
Explosionsgefahr von desensibilisierten Sprengstoffen nach Verlust des Desensibilisators
Sieben vertikale rote Streifen auf weißem Grund, gleich groß, ADR-Nummer, schwarze Flamme

ADR 8
Ätzende (ätzende) Stoffe
Verbrennungsgefahr durch Hautverätzung. Kann untereinander (Komponenten), mit Wasser und anderen Stoffen heftig reagieren. Verschüttetes/verstreutes Material kann ätzende Dämpfe freisetzen.
Gefährlich für die Gewässer oder die Kanalisation
Weiße obere Hälfte der Raute, schwarz - untere, gleichgroß, ADR-Nummer, Reagenzgläser, Hände

Name einer besonders gefährlichen Ladung während des Transports Nummer
UN
Klasse
ADR
Schwefelsäureanhydrid, stabilisiert SCHWEFELTRIOXID, STABILISIERT1829 8
Schwefelanhydrid SCHWEFELDIOXID1079 2
Schwefelkohlenstoff KOHLENSTOFFDISULFID1131 3
Schwefelhexafluorid-Gas1080 2
VERBRAUCHTE SCHWEFELSÄURE1832 8
SCHWEFELSÄURE, RAUCHEND1831 8
SCHWEFELSÄURE, die nicht mehr als 51 % Säure enthält, oder BATTERIESÄUREFLÜSSIGKEIT2796 8
Aus saurem Teer regenerierte Schwefelsäure1906 8
SCHWEFELSÄURE, die mehr als 51 % Säure enthält1830 8
SCHWEFELSÄURE1833 8
SCHWEFEL1350 4.1
Schwefel ist geschmolzen2448 4.1
Schwefelchlorid SCHWEFELCHLORID1828 8
Schwefelhexafluorid SCHWEFELHEXAFLUORID1080 2
Schwefeldichlorid1828 8
SCHWEFELDIOXID1079 2
SCHWEFELTETRAFLUORID2418 2
SCHWEFELTROXID STABILISIERT1829 8
SCHWEFELCHLORID1828 8
Schwefelwasserstoff1053 2
Kohlendisulfid1131 3
Sichere Streichhölzer in Kartons, Büchern, Kartons1944 4.1
PARAFFIN PASST ZU „VESTA“1945 4.1
Paraffin passt zu PARAFFIN PASST zu „VESTA“1945 4.1
MINEN-SPIELE2254 4.1

Schwefel (S) kommt in der Natur in Verbindungen und freier Form vor. Auch Schwefelverbindungen kommen häufig vor, etwa Bleiglanz PbS, Zinkblende ZnS, Kupferglanz Cu2S. Schwefel gewinnen Die Hauptquelle ist Eisenpyrit (Pyrit) FeS2. Gasschwefel wird aus Gasen gewonnen, die bei der Verkokung und Vergasung von Kohle entstehen.

Es sind mehrere allotrope Modifikationen von Schwefel bekannt:

1) zyklische Form;

2) monokline Form;

3) kristalline rhombische Form.

Bei einer Temperatur von 20–25 °C (Raum) ist gelber rhombischer Schwefel (a-Schwefel, r = 2,1 g/cm3) am stabilsten. Im Temperaturbereich von 95,4 °C bis 119,3 °C (Schmelzpunkt) ist monokliner Schwefel (b-Schwefel) am stabilsten. Bei Raumtemperatur verwandeln sich Kristalle aus monoklinem Schwefel allmählich in einen Monolithen aus mikroskopisch kleinen Kristallen aus orthorhombischem Schwefel. Wenn stark erhitzter Schwefel schnell abgekühlt wird, entsteht plastischer Schwefel.

Weniger verbreitet ist violetter Schwefel, der durch schnelle Kondensation von Schwefeldampf auf einer mit flüssigem Stickstoff gekühlten Oberfläche entsteht.

Schwefel gehört zur Gruppe VI der dritten Periode des Periodensystems. Es verfügt über sechs Elektronen in der äußeren Elektronenschicht des Atoms.

Zeigt einen Oxidationszustand von -2 bis +6.

Schwefel ist in Wasser unlöslich, in organischen Lösungsmitteln jedoch löslich X. Ist ein Dielektrikum.

Schwefel- ein Nichtmetall mit typischen Eigenschaften. Es interagiert direkt mit vielen Metallen (Kupfer, Eisen, Zink) und setzt dabei Wärme frei. Von den Metallen reagieren nur Gold, Platin und Ruthenium nicht mit Schwefel. Es reagiert auch mit den meisten Nichtmetallen, mit Ausnahme von Stickstoff und Jod.

Chemische Eigenschaften:

1) Beim Erhitzen reagiert Schwefel mit Wasserstoff unter Bildung von Schwefelwasserstoff: S + H2 = H2S;

2) Schwefel bildet bei Wechselwirkung mit Metallen Sulfide: S + Fe = FeS; 2Al + 3S = Al2S3;

3) Wenn Schwefel in einem Sauerstoffstrom verbrannt wird, entsteht Schwefeldioxid oder Schwefeldioxid SO2: S + O2 = SO2;

4) reiner Schwefel kann reduzierende Eigenschaften zeigen: S + 2HNO3 = H2SO4 + 2NO.

Schwefel wird in der Volkswirtschaft in großen Mengen verbraucht. Zur Herstellung von Gummi wird Schwefel verwendet – mit Hilfe von Schwefel härtet (vulkanisiert) dieser aus.

Gummi mit hohem Schwefelgehalt wird genannt Ebonit, ein hochwertiger elektrischer Isolator. Um einige landwirtschaftliche Schädlinge abzutöten, wird Schwefel in Form von Schwefelfarbstoff verwendet. Schwefel wird zur Herstellung von Streichhölzern, blauer Farbe (Ultramarin), Schwefelkohlenstoff und Schwefelsäure verwendet.

26. Schwefelwasserstoff und Sulfide

Schwefelwasserstoff (H2S) – farbloses Gas mit einem stechenden Geruch nach verrottendem Eiweiß. In der Natur kommt es in den Einträgen von Mineralquellen, vulkanischen Gasen, verrottenden Abfällen sowie bei der Zersetzung von Proteinen abgestorbener Pflanzen und Tiere vor.

Quittung:

1) direkte Synthese aus Elementen bei einer Temperatur von 600 °C;

2) Exposition gegenüber Natrium- und Eisensulfiden mit Salzsäure.

Physikalische Eigenschaften: Schwefelwasserstoff ist schwerer als Luft und sehr giftig. Seine Verflüssigung erfolgt bei -60,8 °C, die Aushärtung bei -85,7 °C. An der Luft leicht entzündlich. Wasserlöslich – bei einer Temperatur von 20 °C können 2,5 Liter Schwefelwasserstoff in 1 Liter Wasser gelöst werden, wodurch Schwefelwasserstoffsäure entsteht.

Chemische Eigenschaften: Schwefelwasserstoff– ein starkes Reduktionsmittel, das je nach Bedingungen (Temperatur, pH-Wert der Lösung, Konzentration des Oxidationsmittels) bei Wechselwirkung mit Oxidationsmitteln zu Schwefeldioxid oder Schwefelsäure oxidiert:

1) brennt mit bläulicher Flamme an der Luft:

2) zersetzt sich bei hohen Temperaturen:

3) reagiert mit Halogenen:

4) interagiert mit Oxidationsmitteln:

5) Silber verdunkelt sich bei Wechselwirkung mit Schwefelwasserstoff:

Anwendung: Schwefelwasserstoff wird als chemisches Reagenz sowie als Rohstoff für die Herstellung von Schwefel und Schwefelsäure verwendet.

Schwefelwasserstoffsäure ist eine schwache Säure. Wässrige Lösung von Schwefelwasserstoff.

Sulfide– mittlere Salze Schwefelwasserstoffsäure.

Herstellung von Sulfiden:

1) Wechselwirkung von Metallen mit Schwefel bei hohen Temperaturen: Fe + S = FeS;

2) Wechselwirkung mit kombinierten Lösungen von Metallsalzen: CuSO4 + H2S = CuS? + H2SO 4;

3) Sulfide werden hydrolysiert:

Durch Schütteln einer Lösung von Sulfid und Schwefel kann nach dem Eindampfen ein Rückstand nachgewiesen werden, der Polysulfide (Polyschwefelmetalle) enthält.

Polysulfide– zum Beispiel Verbindungen mit hohem Schwefelgehalt Na2S2, Na2S5.

Sulfide zeichnen sich durch Verbindungen unterschiedlicher Zusammensetzung aus(FeS1.01-FeS1.14).

Natürliche Sulfide sind die Grundlage für Nichteisen- und seltene Metallerze und werden daher in der Metallurgie verwendet. Einige Sulfide werden bei der Herstellung von Schwefelsäure (FeS2 – Eisenpyrit) verwendet. In der Chemie- und Leichtindustrie werden Sulfide von Alkali- und Erdalkalimetallen (als Basis von Leuchtstoffen) verwendet. In der Elektroniktechnik werden sie als Halbleiter eingesetzt.

/ Mineral Schwefel Native

Nativer Schwefel ist ein weit verbreitetes Mineral aus der Klasse der nativen Elemente. Schwefel ist ein Beispiel für einen wohldefinierten enantiomorphen Polymorphismus. In der Natur bildet es zwei polymorphe Modifikationen: a-orthorhombischen Schwefel und b-monoklinen Schwefel. Bei Atmosphärendruck und einer Temperatur von 95,6 °C wandelt sich a-Schwefel in b-Schwefel um.
Nativer Schwefel wird normalerweise durch a-Schwefel repräsentiert. Im Gegensatz zu anderen natürlichen Elementen verfügt Schwefel über ein Molekülgitter, das seine geringe Härte bestimmt.

Sorte: Vulkanit (Selenschwefel). Orangerote, rotbraune Farbe. Der Ursprung ist vulkanisch.

Merkmale

Nativer Schwefel zeichnet sich aus durch: einen nichtmetallischen Glanz und die Tatsache, dass sich Schwefel mit einem Streichholz entzündet und mit blauer Flamme verbrennt, wobei Schwefeldioxid freigesetzt wird, das einen scharfen, erstickenden Geruch hat. Die charakteristischste Farbe von nativem Schwefel ist hellgelb.

Leicht löslich in Kanadabalsam, Terpentin und Kerosin. Unlöslich in Wasser, aber löslich in CS2. Unlöslich in HCl und H2SO4. HNO3 und Königswasser oxidieren Schwefel und wandeln ihn in H2SO4 um.

Schwefel entsteht bei Vulkanausbrüchen, bei der Verwitterung von Sulfiden, bei der Zersetzung gipsführender Sedimentschichten, aber auch im Zusammenhang mit der Aktivität von Bakterien. Die Haupttypen natürlicher Schwefelvorkommen sind vulkanogener und exogener (chemogen-sedimentärer) Natur. Es überwiegen exogene Ablagerungen; Sie sind mit Gipsanhydriten verbunden, die unter dem Einfluss von Kohlenwasserstoff- und Schwefelwasserstoffemissionen reduziert und durch Schwefel-Calcit-Erze ersetzt werden. Alle größeren Lagerstätten weisen eine solche infiltrationsmetasomatische Genese auf. Nativer Schwefel entsteht häufig (außer in großen Ansammlungen) durch die Oxidation von H2S. Die geochemischen Prozesse seiner Entstehung werden maßgeblich durch Mikroorganismen (sulfatreduzierende und thionische Bakterien) aktiviert. Unter den vulkanogenen Ablagerungen von nativem Schwefel sind die hydrothermal-metasomatischen (zum Beispiel in Japan), die aus schwefelhaltigen Quarziten und Opaliten gebildet werden, sowie vulkanogen-sedimentäre schwefelhaltige Schlicke von Kraterseen die wichtigsten. Es wird auch während der Fumarolenaktivität gebildet. Unter den Bedingungen der Erdoberfläche gebildet, ist nativer Schwefel noch nicht sehr stabil und führt bei allmählicher Oxidation zu Sulfaten, ch. wie Gips.

Manchmal wird bei vulkanischen Prozessen Schwefel in flüssiger Form ausgestoßen. Dies geschieht, wenn Schwefel, der sich zuvor an den Kraterwänden abgelagert hat, bei steigender Temperatur schmilzt. Schwefel wird auch aus heißen wässrigen Lösungen durch die Zersetzung von Schwefelwasserstoff und Schwefelverbindungen abgeschieden, die in einer der späteren Phasen vulkanischer Aktivität freigesetzt werden. Diese Phänomene werden jetzt in der Nähe der Geysirquellen im Yellowstone Park (USA) und in Island beobachtet. Es kommt zusammen mit Gips, Anhydrit, Kalkstein, Dolomit, Gesteins- und Kalisalzen, Ton, bituminösen Ablagerungen (Öl, Ozokerit, Asphalt) und Pyrit vor. Es findet sich auch an den Wänden von Vulkankratern, in Rissen in Laven und Tuffsteinen rund um die Schlote aktiver und erloschener Vulkane sowie in der Nähe von Schwefelmineralquellen.

Geburtsort

Auf dem Territorium Eurasiens sind alle industriellen Vorkommen an einheimischem Schwefel oberflächlichen Ursprungs. Einige von ihnen befinden sich in Turkmenistan, in der Wolga-Region usw. Schwefelhaltiges Gestein erstreckt sich entlang des linken Wolga-Ufers von der Stadt Samara in einem mehrere Kilometer breiten Streifen bis nach Kasan. Schwefel entstand vermutlich im Perm durch biochemische Prozesse in Lagunen. Schwefelvorkommen befinden sich in Razdol (Gebiet Lemberg, Karpatengebiet), Jaworowsk (Ukraine) und im Ural-Embinsky-Gebiet. Im Ural (Gebiet Tscheljabinsk) kommt Schwefel vor, der durch die Oxidation von Pyrit entsteht. Schwefel vulkanischen Ursprungs kommt in Kamtschatka und auf den Kurilen vor. Die wichtigsten Schwefelreserven kapitalistischer Länder befinden sich im Irak, in den USA (Louisiana und Utah), Mexiko, Chile, Japan und Italien (Sizilien).

Biogener Sedimentschwefel:

  • Vodinskoye, Region Samara, Russland
  • Texas und Louisiana, USA
  • Shor-Su, Usbekistan
  • Guardak, Karakum-Wüste, Turkmenistan
  • Sizilien, Italien-Tarnobrzeg, Polen
  • Yazovskoye-Feld, Lemberg, Ukraine

Schwefel vulkanischen Ursprungs:

  • Kamtschatka, Russland
  • Pozzuoli, Italien
  • Hawaii-Inseln

Schwefel in Sulfidoxidationszonen:

  • Rio Tinto, Spanien
  • Kostajnike, Serbien

Anwendung

Wird bei der Herstellung von Schwefelsäure verwendet (ca. 50 % der geförderten Menge). Im Jahr 1890 schlug Hermann Frasch vor, Schwefel unter der Erde zu schmelzen und durch Bohrlöcher an die Oberfläche zu fördern. Derzeit werden Schwefelvorkommen hauptsächlich durch die Verhüttung von nativem Schwefel aus unterirdischen Schichten direkt an ihrem Standort erschlossen. Schwefel kommt auch in großen Mengen in Erdgas vor (in Form von Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid); bei der Gasproduktion lagert er sich an den Wänden von Rohren ab und macht diese funktionsunfähig, sodass er schnellstmöglich aus dem Gas zurückgewonnen werden kann nach der Produktion.

Schwefel wird häufig in der Chemie-, Zellstoff- und Papierindustrie (Herstellung von Zellulosesulfat), der Leder- und Gummiindustrie (Gummivulkanisation) sowie in der Landwirtschaft (Herstellung von Pestiziden) verwendet.

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Eigenschaften des Minerals

Farbe Reiner Schwefel ist hellgelb, mit Verunreinigungen von Selen – dunkelbraun, Arsen – leuchtend rot, Bitumen – dunkelbraun und schwarz. Bekannt ist milchig weißer und blauer Schwefel.
Strichfarbe Strohgelb, weiß
Herkunft des Namens Das in der altrussischen Sprache seit dem 15. Jahrhundert bekannte Wort „Schwefel“ ist dem altslawischen „sera“ entlehnt – „Schwefel, Harz“, allgemein „brennbarer Stoff, Fett“. Die Etymologie des Wortes ist bis heute nicht geklärt, da der ursprüngliche gebräuchliche slawische Name für die Substanz verloren gegangen ist und das Wort in verzerrter Form in die moderne russische Sprache gelangt ist. Laut Vasmer geht „Schwefel“ auf Lat zurück. sera – „Wachs“ oder lat. Serum - „Serum“. Das lateinische Wort „Sulphur“ (abgeleitet von der hellenisierten Schreibweise des etymologischen Wortes „sulpur“) geht vermutlich auf die indogermanische Wurzel *swelp – „brennen“ zurück.
Eröffnungsjahr seit der Antike bekannt
IMA-Status gültig, erstmals beschrieben vor 1959 (vor IMA)
Chemische Formel S8
Scheinen fettig
Harz
Transparenz transparent
durchscheinend
Dekollete unvollkommen von (001)
unvollkommen nach (110)
unvollkommen nach (111)
Knick Muschel
ungleichmäßig
Härte 2
Thermische Eigenschaften Schwefel hat einen niedrigen Schmelzpunkt – 113°C. Es brennt leicht an der Luft, brennt mit blauer Flamme und setzt erstickende Schwefeldioxiddämpfe frei (die bei Wechselwirkung mit Wasser Schwefelsäure bilden, die als Niederschlag auf den Boden fällt).
Typische Verunreinigungen Se,Te
Strunz (8. Auflage) 1/0.0-10
Hey's CIM Ref. 1.51
Dana (7. Auflage) 1.3.4.1
Dana (8. Auflage) 1.3.5.1
Zelloptionen a = 10,468 Å, b = 12,870 Å, c = 24,49 Å
Attitüde a:b:c = 0,813:1:1,903
Anzahl der Formeleinheiten (Z) 128
Elementarzellenvolumen V 3.299,37 Å
Partnerschaften Zwillinge bei (101), (011), (110) sind ziemlich selten.
Punktgruppe mmm (2/m 2/m 2/m) – Dipyramidal
Raumgruppe Fddd (F2/d 2/d 2/d)
Getrenntheit trennen durch (111)
Dichte (berechnet) 2.076
Dichte (gemessen) 2.07
Pleochroismus sichtbar
Dispersion der optischen Achse relativ schwach r
Brechungsindizes nα = 1,958 nβ = 2,038 nγ = 2,245
Maximale Doppelbrechung δ = 0,287
Typ zweiachsig (+)
Winkel 2V gemessen: 68°, berechnet: 70°
Optische Erleichterung sehr groß
Auswahlformular Bildet bipyramidenstumpfförmige, seltener bipyramidale, pinakoidale oder dickprismatische Kristalle sowie dichte kryptokristalline, konfluente, körnige und seltener feinfaserige Aggregate. Die Hauptformen in Kristallen: Dipyramiden (111) und (113), Prismen (011) und (101), Pinakoid (001). Auch Verwachsungen und Drusen von Kristallen, Skelettkristallen, Pseudostalaktiten, pulverförmigen und erdigen Massen, Ablagerungen und Klebern. Kristalle zeichnen sich durch mehrere parallele Verwachsungen aus.
Kurse zur Taxonomie der UdSSR Nichtmetalle
IMA-Kurse Native Elemente
Singapur rhombisch
Zerbrechlichkeit Ja
Verbrennung Ja
Literatur Areis V.Zh. Erschließung einheimischer Schwefelvorkommen durch unterirdische Verhüttung. - M., 1973
Vulkanische Schwefelvorkommen und einige Probleme der hydrothermalen Erzbildung. - M., 1971
Geochemie und Mineralogie des Schwefels, M., 1972

Mineralienkatalog

Reiner gelber Schwefel

Ein Mineral aus der Klasse der einheimischen Elemente. Schwefel ist ein Beispiel für einen wohldefinierten enantiomorphen Polymorphismus. In der Natur bildet es zwei polymorphe Modifikationen: a-orthorhombischen Schwefel und b-monoklinen Schwefel. Bei Atmosphärendruck und einer Temperatur von 95,6 °C wandelt sich a-Schwefel in b-Schwefel um. Schwefel ist für das Wachstum von Pflanzen und Tieren lebenswichtig; er ist Bestandteil lebender Organismen und ihrer Zersetzungsprodukte; viel davon kommt beispielsweise in Eiern, Kohl, Meerrettich, Knoblauch, Senf, Zwiebeln, Haaren, Wolle usw. vor . Es kommt auch in Kohle und Öl vor.

Siehe auch:

STRUKTUR

Nativer Schwefel wird normalerweise durch a-Schwefel dargestellt, der im rhombischen System, rhombisch-bipyramidalem Symmetrietyp, kristallisiert. Kristalliner Schwefel hat zwei Modifikationen; eines davon, orthorhombisch, wird aus einer Lösung von Schwefel in Schwefelkohlenstoff (CS 2) durch Verdampfen des Lösungsmittels bei Raumtemperatur gewonnen. Dabei entstehen rautenförmige durchscheinende Kristalle von hellgelber Farbe, die in CS 2 leicht löslich sind. Diese Modifikation ist bis 96°C stabil, bei höheren Temperaturen ist die monokline Form stabil. Bei der natürlichen Abkühlung von geschmolzenem Schwefel in zylindrischen Tiegeln wachsen große Kristalle der orthorhombischen Modifikation mit verzerrter Form (Oktaeder mit teilweise „abgeschnittenen Ecken“ oder Flächen). Dieses Material wird in der Industrie als Stückschwefel bezeichnet. Die monokline Modifikation von Schwefel besteht aus langen, transparenten, dunkelgelben, nadelförmigen Kristallen, die auch in CS 2 löslich sind. Wenn monokliner Schwefel unter 96 °C abgekühlt wird, entsteht ein stabilerer gelber orthorhombischer Schwefel.

EIGENSCHAFTEN

Nativer Schwefel hat eine gelbe Farbe, in Gegenwart von Verunreinigungen ist er gelbbraun, orange, braun bis schwarz; enthält Einschlüsse von Bitumen, Carbonaten, Sulfaten und Ton. Kristalle aus reinem Schwefel sind transparent oder durchscheinend, feste Massen sind an den Rändern durchscheinend. Der Glanz ist harzig bis fettig. Härte 1-2, keine Spaltung, Muschelbruch. Dichte 2,05 -2,08 g/cm 3, zerbrechlich. Leicht löslich in Kanadabalsam, Terpentin und Kerosin. Unlöslich in HCl und H 2 SO 4. HNO 3 und Königswasser oxidieren Schwefel und wandeln ihn in H 2 SO 4 um. Schwefel unterscheidet sich deutlich von Sauerstoff in seiner Fähigkeit, stabile Atomketten und -kreisläufe zu bilden.
Am stabilsten sind zyklische S8-Moleküle, die die Form einer Krone haben und orthorhombischen und monoklinen Schwefel bilden. Dabei handelt es sich um kristallinen Schwefel – eine spröde gelbe Substanz. Darüber hinaus sind Moleküle mit geschlossenen (S 4, S 6)-Ketten und offenen Ketten möglich. Diese Zusammensetzung enthält plastischen Schwefel, eine braune Substanz, die durch starkes Abkühlen von geschmolzenem Schwefel gewonnen wird (plastischer Schwefel wird nach einigen Stunden spröde, nimmt eine gelbe Farbe an und wird allmählich rhombisch). Die Formel für Schwefel wird meist einfach S geschrieben, da es sich zwar um eine molekulare Struktur handelt, es sich aber um eine Mischung einfacher Stoffe mit unterschiedlichen Molekülen handelt.
Das Schmelzen des Schwefels geht mit einer merklichen Volumenzunahme einher (ca. 15 %). Geschmolzener Schwefel ist eine gelbe, leicht bewegliche Flüssigkeit, die sich oberhalb von 160 °C in eine sehr zähflüssige dunkelbraune Masse verwandelt. Die höchste Viskosität erreicht die Schwefelschmelze bei einer Temperatur von 190 °C; Mit einer weiteren Temperaturerhöhung geht ein Viskositätsabfall einher und ab 300 °C wird der geschmolzene Schwefel wieder beweglich. Dies liegt daran, dass Schwefel beim Erhitzen allmählich polymerisiert und die Kettenlänge mit zunehmender Temperatur zunimmt. Wenn Schwefel über 190 °C erhitzt wird, beginnen die Polymereinheiten zu kollabieren.
Als einfachstes Beispiel für ein Elektret kann Schwefel dienen. Beim Reiben erhält Schwefel eine starke negative Ladung.

MORPHOLOGIE

Bildet bipyramidenstumpfförmige, seltener bipyramidale, pinakoidale oder dickprismatische Kristalle sowie dichte kryptokristalline, konfluente, körnige und seltener feinfaserige Aggregate. Die Hauptformen in Kristallen: Dipyramiden (111) und (113), Prismen (011) und (101), Pinakoid (001). Auch Verwachsungen und Drusen von Kristallen, Skelettkristallen, Pseudostalaktiten, pulverförmigen und erdigen Massen, Ablagerungen und Klebern. Kristalle zeichnen sich durch mehrere parallele Verwachsungen aus.

HERKUNFT

Schwefel entsteht bei Vulkanausbrüchen, bei der Verwitterung von Sulfiden, bei der Zersetzung gipsführender Sedimentschichten, aber auch im Zusammenhang mit der Aktivität von Bakterien. Die Haupttypen natürlicher Schwefelvorkommen sind vulkanogener und exogener (chemogen-sedimentärer) Natur. Es überwiegen exogene Ablagerungen; Sie sind mit Gipsanhydriten verbunden, die unter dem Einfluss von Kohlenwasserstoff- und Schwefelwasserstoffemissionen reduziert und durch Schwefel-Calcit-Erze ersetzt werden. Alle größeren Lagerstätten weisen eine solche infiltrationsmetasomatische Genese auf. Nativer Schwefel entsteht häufig (außer bei großen Ansammlungen) durch die Oxidation von H 2 S. Die geochemischen Prozesse seiner Bildung werden durch Mikroorganismen (sulfatreduzierende und Thionbakterien) maßgeblich aktiviert. Zugehörige Mineralien sind Calcit, Aragonit, Gips, Anhydrit, Coelestin und manchmal Bitumen. Unter den vulkanogenen Ablagerungen von nativem Schwefel sind die hydrothermal-metasomatischen (zum Beispiel in Japan), die aus schwefelhaltigen Quarziten und Opaliten gebildet werden, sowie vulkanogen-sedimentäre schwefelhaltige Schlicke von Kraterseen die wichtigsten. Es wird auch während der Fumarolenaktivität gebildet. Unter den Bedingungen der Erdoberfläche gebildet, ist nativer Schwefel noch nicht sehr stabil und führt bei allmählicher Oxidation zu Sulfaten, ch. wie Gips.
Wird bei der Herstellung von Schwefelsäure verwendet (ca. 50 % der geförderten Menge). Im Jahr 1890 schlug Hermann Frasch vor, Schwefel unter der Erde zu schmelzen und durch Bohrlöcher an die Oberfläche zu fördern. Derzeit werden Schwefelvorkommen hauptsächlich durch die Verhüttung von nativem Schwefel aus unterirdischen Schichten direkt an ihrem Standort erschlossen. Schwefel kommt auch in großen Mengen in Erdgas vor (in Form von Schwefelwasserstoff und Schwefeldioxid); bei der Gasproduktion lagert er sich an den Wänden von Rohren ab und macht diese funktionsunfähig, sodass er schnellstmöglich aus dem Gas zurückgewonnen werden kann nach der Produktion.

ANWENDUNG

Etwa die Hälfte des erzeugten Schwefels wird für die Herstellung von Schwefelsäure verwendet. Schwefel wird zur Vulkanisation von Gummi, als Fungizid in der Landwirtschaft und als kolloidaler Schwefel – ein Arzneimittel – verwendet. Außerdem wird Schwefel in Schwefelbitumenzusammensetzungen zur Herstellung von Schwefelasphalt und als Ersatz für Portlandzement zur Herstellung von Schwefelbeton verwendet. Schwefel wird zur Herstellung pyrotechnischer Zusammensetzungen verwendet, wurde früher zur Herstellung von Schießpulver verwendet und wird zur Herstellung von Streichhölzern verwendet.

Schwefel (engl. Schwefel) - S

EINSTUFUNG

Strunz (8. Auflage) 1/B.03-10
Nickel-Strunz (10. Auflage) 1.CC.05
Dana (7. Auflage) 1.3.4.1
Dana (8. Auflage) 1.3.5.1
Hey's CIM Ref. 1.51