Lưu huỳnh là gì? Ứng dụng của lưu huỳnh
Lưu huỳnh có mặt trong đời sống hằng ngày khác phổ biến cũng như trong các chương trình học của học sinh cấp 2,3…Cũng từ đó chúng được biết đến với nhiều ứng dụng quản trọng. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn tìm hiểu thêm nhiều khía cạnh khác nhau của lưu huỳnh như những tính chất, cách điều chế…Cùng mình tìm hiểu nhé
Lưu huỳnh là gì?
lưu huỳnh
Lưu huỳnh là một nguyên tố nằm trong bảng tuần hoàn hóa học, có ký hiệu là S và số hiệu nguyên tử là 16. Chúng là một loại phi kim, không hương và không mùi vị. là chất loại chất dạng rắn kết tinh và hiện bằng màu vàng chanh.
Trong tự nhiên, phi kim loại này tồn tại ở dạng đơn nguyên tố hoặc sunfua và sunfat khoáng.
Lưu huỳnh là một nguyên tố thiết yếu và tồn tại ở dạng hai axit amin. Về mặt thương mại, chúng được dùng trong phân bón hoặc thuốc súng, diêm, thuốc trừ sâu và thuốc diệt nấm…
Lưu huỳnh là chất rắn xốp, có màu vàng nhạt ở nhiệt độ phòng và không vị ở trạng thái nguyên chất. Phi kim loại này có ngọn lửa màu xanh khi cháy và giải phóng ra khí sunfurơ, có mùi hắc, bất thường và khó chịu. Một số trạng thái oxi hóa phổ biến của lưu huỳnh là 2, 1 (pyrit …), +2, +4 và +6. Lưu huỳnh tạo thành các hợp chất bền với hầu hết các nguyên tố, ngoại trừ khí trơ.
Các tinh thể của lưu huỳnh rất phức tạp và các dạng thù hình của nó tạo nên các cấu trúc tinh thể khác nhau tùy theo điều kiện cụ thể; hình thoi và hình xiên đơn giản. Dạng S8 là nghiên cứu cẩn thận nhất. Lưu huỳnh nóng chảy
Có độ nhớt, đây cũng là đặc điểm nổi bật của phi kim này, do tạo thành các mạch polyme nên sẽ tăng khi nhiệt độ tăng. Tuy nhiên, khi đạt đến một khoảng nhiệt độ nhất định, độ nhớt sẽ giảm trở lại vì có đủ năng lượng để phá vỡ chuỗi polyme.
Lưu huỳnh vô định hình hoặc “dẻo” có thể được tạo ra bằng cách làm lạnh nhanh lưu huỳnh nóng chảy. Theo tinh thể học tia X, dạng vô định hình có thể có cấu trúc xoắn với 8 nguyên tử trên mỗi vòng. Chất này ổn định ở nhiệt độ phòng và dần dần chuyển thành dạng tinh thể. Quá trình này có thể mất vài giờ hoặc vài ngày, nhưng nếu có chất xúc tác, nó có thể được đẩy nhanh hơn.
Lưu huỳnh tồn tại ở dạng tinh khiết gần các suối nước nóng và các khu vực núi lửa ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là dọc theo Vành đai lửa Thái Bình Dương. Có một lượng lớn lưu huỳnh nguyên tố trong các mỏ muối dọc theo Vịnh Mexico và các mỏ bốc hơi ở Đông Á và Tây Á.
Lưu huỳnh chiết xuất từ dầu Athabasca, khí tự nhiên và cát dầu đã trở thành nguồn cung cấp chính trên thị trường, với trữ lượng lớn ở Alberta.
Các hợp chất lưu huỳnh tự nhiên phổ biến nhất là sunfua kim loại, chẳng hạn như pirit (sunfua sắt), sunfua thuỷ ngân,sphalerit (sunfua kẽm), galen (sunfua chì), và sunfua antimon
Tính chất của lưu huỳnh
Tính chất vật lý
- Dạng thù hình: tà phương và đơn tà. Hai dạng này có cấu trúc tinh thể khác nhau và có một số tính chất vật lý nhưng tính chất hóa học tương tự nhau. Hai dạng này có thể chuyển đổi cho nhau tùy theo điều kiện nhiệt độ.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất vật lý:
- Ở 113 độ C, Sα và Sβ là chất rắn màu vàng, một loại phân tử liên kết cộng hóa trị tạo thành vòng bởi 88 nguyên tử.
- Ở nhiệt độ 119 độ C: Sα và Sβ nóng chảy thành chất lỏng màu vàng, có tính lưu động mạnh.
- Ở nhiệt độ 187 độ C: lưu huỳnh lỏng trở nên nhớt và có màu nâu đỏ.
- Lưu huỳnh sôi ở nhiệt độ: 445 độ C.
Tính chất hoá học
- Có 6 electron ở lớp ngoài cùng của nguyên tử S, trong đó có 2 electron chưa ghép đôi.
- Trong phản ứng hoá học, số oxi hoá của lưu huỳnh có thể giảm hoặc tăng: -2; 0; +4; +6..
Tính oxi hoá
- Khi phản ứng với kim loại hoặc hidro, số oxi hoá của lưu huỳnh giảm từ 0 xuống 2.
- Khi phản ứng với kim loại: Sunfua phản ứng với kim loại tạo thành muối sunfua.
- Khi phản ứng với hiđro tạo ra khí hiđro sunfua.
Tính khử
- Lưu huỳnh phản ứng mạnh hơn với các phi kim loại, và số oxi hóa tăng từ 0 đến +4 hoặc +6.
- Lưu huỳnh phản ứng với các phi kim loại ở nhiệt độ thích hợp.
- Phản ứng với chất oxi hóa mạnh
Cách sản xuất lưu huỳnh
Phương pháp vật lý
- Khai thác tự do dưới lòng đất.
- có một hệ thống nén nước siêu nóng (170 độ C) vào quặng lưu huỳnh để đẩy lưu huỳnh nóng chảy lên bề mặt.
Phương pháp hoá học
- Đốt cháy H2S không có không khí.
- Khử SO2 băng H2S
Ứng dụng của lưu huỳnh
- Lưu huỳnh được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và có nhiều mục đích sử dụng. Lưu huỳnh, có dẫn xuất chính là axit sunfuric (H2SO4), được coi là một trong những nguyên liệu quan trọng nhất làm nguyên liệu công nghiệp, và được coi là nguyên tố quan trọng nhất trong mọi lĩnh vực của nền kinh tế thế giới.
- Sản xuất axit sunfuric được sử dụng trong sản xuất pin, chất tẩy rửa, lưu hóa cao su, thuốc diệt nấm và phân bón phốt phát.
- Sulfite được sử dụng để làm trắng giấy và làm chất bảo quản trong rượu vang và trái cây sấy khô.
- Cũng được sử dụng trong diêm, thuốc súng và pháo hoa do tính dễ cháy của nó.
- Magnesium sulfate (muối Epsom) có thể được sử dụng như một loại thuốc nhuận tràng, như một chất bổ sung cho quá trình ngâm trong thùng chứa (xử lý hóa chất), làm chất khai quang hoặc bổ sung magiê cho cây trồng.
- Lưu huỳnh nóng chảy cũng được sử dụng để làm đồ khảm trang trí cho các sản phẩm gỗ.
- Các axit amin chứa lưu huỳnh cysteine và methionine, cũng như tất cả các peptit, protein và các enzym có chứa các axit amin này, làm cho lưu huỳnh trở thành thành phần thiết yếu của tất cả các tế bào.
- Các liên kết disulfua giữa các polipeptit rất quan trọng đối với sự hình thành và cấu trúc của protein. Homocysteine và taurine cũng là các axit amin chứa lưu huỳnh, nhưng chúng không được mã hóa bởi DNA và không phải là một phần của cấu trúc chính của protein.
Bài viết trên đã chia sẻ đến các bạn những thông tin về lưu huỳnh quen thuộc. Hy vọng sẽ hỗ trợ nhiều trong đời sống của bạn
