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硫S元素介绍

作者:小编 日期:2021-02-19 10:40:20 点击数:

化学元素硫被归为硫族元素和非金属元素。硫自古以来就为人所知。发现者和发现日期不详。

硫元素的发现

硫自古以来就为人所知。在圣经里叫做硫磺石。可以在火山口附近以其元素状态发现。

这个名字可能来源于阿拉伯语的“sufra”意思是黄色,或者梵语的“shulbari”意思是铜的“敌人” 。

用梵语表达的可能性很吸引人,因为它传递了一个信息,说明人们很久以前就掌握了化学知识:硫实际上很容易与许多金属发生反应,包括铜。梵语是最古老的印欧语言之一,已有3000多年的历史。尽管如此,它却是最能与人工智能兼容的人类语言。

当硫磺燃烧时会产生二氧化硫,一种有毒气体。这种气体曾一度在纽约被用来熏蒸藏有传染病的建筑物。

几千年前就开始使用燃烧硫磺进行熏蒸了。在有2800年历史的荷马史诗《奥德赛》中,奥德修斯说:“把硫磺带来,老奶妈,它能清除所有的污染,给我带火来,我可以用硫磺净化房子……”

公元808年,中国的一篇文章提供了可能是第一个火药配方,含硝石、硫和碳。

硫磺也被认为是“希腊火”的组成部分,这是一种类似于拜占庭帝国使用的火焰喷射器的武器。

1789年,安东尼·拉瓦锡将硫列入了他著名的元素清单,硫成为了一种公认的化学元素。(8)

1823年,德国化学家Eilhard Mitscherlich发现了硫的同素异形体:他指出,从冷却的硫熔融体中得到的硫的晶体形状与从溶液中结晶得到的硫的晶体形状不同。

从熔融硫中得到的硫称为单斜硫,从结晶溶液中得到的硫称为斜方硫。两种形式都由S8环组成。两种形式的区别在于环在晶体内的排列方式。

在当时,同素异形体的概念还没有正式成为化学的一部分。直到1841年,贝采里乌斯才引入了同素异形体这个术语来解释硫的单斜和斜方形态。

到了19世纪,以硫酸形式存在的硫已经成为判断一个国家财富的最佳方式。一些国家甚至为了硫发动了战争。

伟大的德国化学家贾斯特斯·李比希在1843年说:

“毫不夸张地说,我们可以从一个国家所消耗的硫酸量来公正地判断这个国家的商业繁荣程度。”

关于硫的有趣事实

硫几乎占地球质量的3%。如果你认为这不算多,那么下次当你仰望天空看到月亮时,不妨这样想:地球上含有的硫足够制造两个月亮!

当莎士比亚(Shakespeare)的《奥赛罗》(Othello)要求惩罚时,他提到的一种可能是:“……用硫磺烤我!”

硫时发出一种非常令人满意的蓝色火焰——它的旧名字是“硫磺brimstone”,意思是“燃烧的石头”。

纯硫没有气味,但是它的许多化合物很臭!例如硫化物硫醇就是臭鼬难闻的气味的来源。臭鸡蛋(和大多数臭弹)的独特气味来自硫化氢H2S。

某些洞穴细菌在洞穴中消化硫化氢并产生粘液(想象一下粘稠的钟乳石)。这些粘液滴下的硫酸pH值低至零——如果你站在它们下面,足以在你的衣服上烧出洞来。在有硫磺沉积物或含硫矿物或碳氢化合物的地区,鼻涕菌会大量繁殖。它们排出的硫酸通过溶解岩石在地下形成了新的洞穴系统。

地核中硫的比例要比地壳中高得多——大约是地壳的100倍。

青霉素(Penicillin)是一种天然的含硫抗生素。

外观和特性

危害:

单质硫被认为是低毒的。

二硫化碳、硫化氢和二氧化硫等化合物是有毒的。例如,0.03ppm时,我们可以闻到硫化氢,但人们认为接触8小时以内是安全的。在4ppm时,可能会引起眼睛刺激。在20ppm的浓度下暴露超过一分钟,会对眼神经造成严重伤害。在700ppm时,呼吸停止。如果不及时抢救,就会导致死亡。可能导致永久性脑损伤。

特点:

硫是一种柔软、淡黄色、无臭、易碎的固体。它不溶于水,但溶于二硫化碳。灼烧具有蓝色火焰,氧化成二氧化硫。

硫存在于几种晶体和非晶态同素异形体中。最常见的形式是黄色的斜方硫,它含有褶皱的S8环。

硫是多价的,以2、4或6价与几乎所有其他元素结合。最为人所知的硫化合物是硫化氢(H2S),一种闻起来像臭鸡蛋的有毒气体;这种气味被用于制造臭气弹。

硫的利用

硫的主要商业用途是作为硫酸(H2SO4)生产的反应物。硫酸是工业化世界上最大的散装化学品,汽车用铅酸电池需要大量的硫酸。

硫还用于天然橡胶的硫化、杀菌剂、黑色火药、洗涤剂和肥的制造。

硫是所有生命形式的重要元素。它由半胱氨酸和蛋氨酸两种氨基酸组成。

硫的丰度

地壳:按重量计算为350ppm,按摩尔计算为225ppn

丰度太阳系:按重量为400ppm,按摩尔为10ppm

来源

硫磺矿床自然分布于温泉和火山地区。它也在自然界中广泛发现,如黄铁矿(硫化铁),方铅矿(铅硫化物),石膏(硫酸钙),泻盐(硫酸)和许多其他矿物。

商业上使用Frasch工艺从地下沉积物中回收硫——过热的水和蒸汽被泵到地下,在那里熔化硫,使其被泵到地表。硫磺还可以作为原油精炼的副产品从商业上获得。

同位素

同位素:硫磺有18种同位素,其半衰期已知,质量数为27到45。自然生成的硫是四种稳定同位素的混合物,它们的百分比如下:32S(95.0%)、33S(0.8%)、34S(4.2%)和36S(0.02%)。


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