Svavel är ett icke-metalliskt grundämne med den kemiska symbolen S och atomnumret 16. Rent svavel är en gul kristall, även känd som svavel eller gult svavel. Elementärt svavel är olösligt i vatten, något lösligt i etanol och lättlösligt i koldisulfid (CS).2.
1. Fysiska egenskaper
- Svavel är vanligtvis en ljusgul kristall, luktfri och smaklös.
- Svavel har många allotroper, som alla består av S8cykliska molekyler. De vanligaste är ortorombsvavel (även känt som rombiskt svavel, α-svavel) och monokliniskt svavel (även känt som β-svavel).
- Ortorhombisk svavel är en stabil form av svavel, och när den upphettas till cirka 100 °C kan den kylas för att erhålla monoklint svavel. Omvandlingstemperaturen mellan ortorombisk svavel och monoklint svavel är 95,6 °C. Ortrombisk svavel är den enda stabila formen av svavel vid rumstemperatur. Dess rena form är gulgrön (svavlet som säljs på marknaden ser gulare ut på grund av spårmängder av cykloheptasvavel). Ortorhombisk svavel är faktiskt olösligt i vatten, har dålig värmeledningsförmåga och är en bra elektrisk isolator.
- Monoklint svavel är de otaliga nålliknande kristaller som blir kvar efter att svavel smälts och överskottsvätskan hällts av. Monoklint svavel och ortorombiskt svavel är varianter av elementärt svavel vid olika temperaturer. Monoklint svavel är endast stabilt över 95,6 ℃, och vid högre temperaturer omvandlas det långsamt till ortorombiskt svavel. Smältpunkten för ortorombiskt svavel är 112,8 ℃, och smältpunkten för monoklint svavel är 119 ℃. Båda är mycket lösliga i CS.2.
- Det finns också elastiskt svavel. Elastiskt svavel är ett mörkgult, elastiskt fast ämne som är mindre lösligt i koldisulfid än andra allotropa svaveltyper. Det är olösligt i vatten och något lösligt i alkohol. Om smält svavel snabbt hälls i kallt vatten, är det långkedjiga svavlet fixerat, töjbart elastiskt svavel. Det kommer dock att hårdna med tiden och bli monoklint svavel.
2. Kemiska egenskaper
- Svavel kan brinna i luften och reagera med syre för att bilda svaveldioxid (SO₂) gas.
- Svavel reagerar med alla halogener vid uppvärmning. Det brinner i fluor för att bilda svavelhexafluorid. Flytande svavel med klor för att bilda den starkt irriterande disulfurdikloriden (S2Cl2En jämviktsblandning innehållande den röda svaveldikloriden (SCl) kan bildas när klor är i överskott och en katalysator, såsom FeCl3eller SnI4,används.
- Svavel kan reagera med varm kaliumhydroxid (KOH) -lösning för att bilda kaliumsulfid och kaliumtiosulfat.
- Svavel reagerar inte med vatten och icke-oxiderande syror. Svavel reagerar med varm salpetersyra och koncentrerad svavelsyra och kan oxideras till svavelsyra och svaveldioxid.
3. Applikationsfält
- Industriell användning
De huvudsakliga användningsområdena för svavel är vid produktion av svavelföreningar såsom svavelsyra, sulfiter, tiosulfater, ocyanater, svaveldioxid, koldisulfid, disulfidklorid, triklorosulfonerat fosfor, fosforsulfat och metallsulfider. Mer än 80 % av världens årliga svavelförbrukning används vid produktion av svavelsyra. Svavel används också i stor utsträckning vid produktion av vulkaniserat gummi. När rågummi vulkaniseras till vulkaniserat gummi får det hög elasticitet, värmebeständighet, draghållfasthet och olöslighet i organiska lösningsmedel. De flesta gummiprodukter är tillverkade av vulkaniserat gummi, som produceras genom att rågummi reagerar med acceleratorer vid vissa temperaturer och tryck. Svavel behövs också vid produktion av svartkrut och tändstickor, och det är en av de viktigaste råvarorna för fyrverkerier. Dessutom kan svavel användas vid produktion av sulfuriserade färgämnen och pigment. Till exempel kan kalcinering av en blandning av kaolin, kol, svavel, kiselgur eller kvartspulver producera ett blått pigment som kallas ultramarin. Blekmedelsindustrin och läkemedelsindustrin förbrukar också en del svavel.
- Medicinsk användning
Svavel är en av ingredienserna i många läkemedel mot hudsjukdomar. Till exempel värms tungolja upp med svavel för att sulfoneras med svavelsyra och neutraliseras sedan med ammoniakvatten för att erhålla sulfonerad tungolja. En 10-procentig salva gjord av den har antiinflammatoriska och lindrande effekter och kan användas för att behandla olika hudinflammationer och svullnader.
Publiceringstid: 9 december 2024