Сірка — це неметалевий елемент з хімічним символом S та атомним номером 16. Чиста сірка — це жовті кристали, також відомі як сірка або жовта сірка. Елементарна сірка нерозчинна у воді, мало розчинна в етанолі та легко розчинна в сірковуглеці CS.2.
1. Фізичні властивості
- Сірка зазвичай являє собою блідо-жовті кристали, без запаху та смаку.
- Сірка має багато алотропних сполук, усі з яких складаються з S.8циклічні молекули. Найпоширенішими з них є орторомбічна сірка (також відома як ромбічна сірка, α-сірка) та моноклінічна сірка (також відома як β-сірка).
- Орторомбічна сірка є стабільною формою сірки, і при нагріванні приблизно до 100 °C її можна охолодити для отримання монокліної сірки. Температура перетворення між орторомбічною сіркою та моноклінічною сіркою становить 95,6 °C. Орторомбічна сірка є єдиною стабільною формою сірки за кімнатної температури. Її чиста форма жовто-зелена (сірка, що продається на ринку, виглядає більш жовтою через наявність слідових кількостей циклогептасірки). Орторомбічна сірка насправді нерозчинна у воді, має погану теплопровідність і є добрим електроізолятором.
- Моноклінна сірка — це незліченні голкоподібні кристали, що залишаються після плавлення сірки та зливання надлишку рідини. Моноклінна сірка та орторомбічна сірка — це варіанти елементарної сірки за різних температур. Моноклінна сірка стабільна лише вище 95,6 ℃, а при температурі вона повільно перетворюється на орторомбічну сірку. Температура плавлення орторомбічної сірки становить 112,8 ℃, температура плавлення моноклінної сірки — 119 ℃. Обидва добре розчинні в CS.2.
- Існує також еластична сірка. Еластична сірка — це темно-жовта, еластична тверда речовина, яка менш розчинна в сірковуглеці, ніж інші алотропні сполуки сірки. Вона нерозчинна у воді та мало розчинна в спирті. Якщо розплавлену сірку швидко виливати в холодну воду, довголанцюгова сірка фіксується, розтяжна еластична сірка. Однак з часом вона твердне та стає моноклінічною сіркою.
2. Хімічні властивості
- Сірка може горіти на повітрі, реагуючи з киснем з утворенням діоксиду сірки (SO₂) газ.
- Сірка реагує з усіма галогенами при нагріванні. Вона згорає у фторі, утворюючи гексафторид сірки. Рідка сірка з хлором утворює сильно подразнюючу дію дисульфідихлориду (S2Cl2). Рівноважна суміш, що містить червоний дихлорид сірки (SCl), може утворитися, коли хлор присутній у надлишку, а каталізатор, такий як FeCl3або SnI4,використовується.
- Сірка може реагувати з гарячим розчином гідроксиду калію (KOH) з утворенням сульфіду калію та тіосульфату калію.
- Сірка не реагує з водою та неокислювальними кислотами. Сірка реагує з гарячою азотною кислотою та концентрованою сірчаною кислотою та може окислюватися до сірчаної кислоти та діоксиду сірки.
3. Галузь застосування
- Промислове використання
Основне застосування сірки полягає у виробництві сірчаних сполук, таких як сірчана кислота, сульфіти, тіосульфати, оцианати, діоксид сірки, дисульфід вуглецю, дихлорид дисірки, трихлорсульфований фосфор, сульфат фосфору та сульфіди металів. Понад 80% річного світового споживання сірки використовується у виробництві сірчаної кислоти. Сірка також широко використовується у виробництві вулканізованої гуми. Коли сиру гуму вулканізують у вулканізовану гуму, вона набуває високої еластичності, термостійкості, міцності на розтяг та нерозчинності в органічних розчинниках. Більшість гумових виробів виготовляються з вулканізованої гуми, яка отримується шляхом реакції сирої гуми з прискорювачами за певних температур і тисків. Сірка також потрібна у виробництві чорного пороху та сірників, і вона є однією з основних сировин для феєрверків. Крім того, сірка може використовуватися у виробництві сірчаних барвників та пігментів. Наприклад, прожарювання суміші каоліну, вуглецю, сірки, діатомової землі або кварцового порошку може призвести до отримання синього пігменту, який називається ультрамарин. Виробництво відбілювачів та фармацевтична промисловість також споживають частину сірки.
- Медичне використання
Сірка є одним із інгредієнтів багатьох ліків від шкірних захворювань. Наприклад, тунгову олію нагрівають із сіркою для сульфування сірчаною кислотою, а потім нейтралізують аміачною водою, отримуючи сульфовану тунгову олію. 10% мазь, виготовлена з неї, має протизапальну та пом'якшувальну дію і може використовуватися для лікування різних запалень та набряків шкіри.
Час публікації: 09 грудня 2024 р.