لطفا چند لحظه صبر نمائید

گوگرد چیست و چه کاربردهایی دارد

گوگرد (S)، عنصر شیمیایی غیرفلزی متعلق به گروه اکسیژن (گروه 16 جدول تناوبی)، یکی از واکنش پذیرترین عناصر به شمار می رود. گوگرد خالص یک جامد بی مزه، بی بو و شکننده است که به رنگ زرد کم رنگ، دارای رسانای ضعیف الکتریسیته و نامحلول در آب است. با تمام فلزات به جز طلا و پلاتین واکنش می دهد و سولفید تشکیل می دهد. همچنین ترکیباتی را با چندین عنصر غیرفلزی تشکیل می دهد. سالانه میلیون ها تن گوگرد تولید می شود که بیشتر در تولید اسید سولفوریک به کار می رود.
انسان های ماقبل تاریخ از گوگرد به عنوان رنگدانه برای نقاشی غار استفاده می کردند. یکی از اولین نمونه های ثبت شده هنر داروسازی، استفاده از گوگرد به عنوان تونیک است. آغاز استفاده عملی و صنعتی از گوگرد به مصریان مربوط می شود که در سال 1600 قبل از میلاد از دی اکسید گوگرد برای سفید کردن پنبه استفاده می کردند. استفاده از گوگرد در مواد منفجره و نمایش آتش به حدود 500 سال قبل از میلاد در چین برمی گردد و عوامل تولید شعله که در جنگ استفاده می شد (آتش یونانی) با گوگرد در قرون وسطی تهیه می شد.
بسیاری از کانسنگ های مهم معدنی، ترکیباتی از گوگرد، اعم از سولفید یا سولفات هستند. برخی از کانسنگ های مهم عبارتند از گالن (سولفید سرب، PbS)، اسفالریت (سولفید روی، ZnS)، پیریت (دی سولفید آهن، FeS2)، کالکوپیریت (سولفید آهن مس، CuFeS2)، گچ (سولفات کلسیم دی هیدرات، CaSO4∙2H2O) و باریت. سولفات باریم، BaSO4).
گوگرد تا نقطه ذوب خود، مایعی زرد، شفاف و متحرک است. با گرم شدن بیشتر، ویسکوزیته مایع به تدریج در حدود 157 درجه سانتیگراد به حداقل کاهش می یابد، اما سپس به سرعت افزایش می یابد و به حداکثر مقدار در حدود 187 درجه سانتیگراد می رسد. بین این دما و نقطه جوش 444.6 درجه سانتیگراد، ویسکوزیته کاهش می یابد. رنگ نیز تغییر می کند و از زرد تا قرمز تیره عمیق تر می شود و در نهایت در حدود 250 درجه سانتی گراد سیاه می شود.

 

سالانه حدود 9 میلیون تن گوگرد در ایالات متحده از پالایش گاز طبیعی، نفت، پیریت و گازهای تشویه ناشی از فرایند فرآوری کانسنگ های مس، روی و سرب استخراج می شود. در بیشتر موارد، گوگرد از گازهای دیگر به عنوان سولفید هیدروژن جدا می شود و سپس توسط فرآیند کلاوس به گوگرد عنصری تبدیل می شود که شامل سوزاندن جزئی سولفید هیدروژن به دی اکسید گوگرد و واکنش بعدی بین این دو برای تولید گوگرد است. منبع مهم دیگر دی اکسید گوگرد است که از نیروگاه های با سوخت زغال سنگ به اتمسفر ساطع می شود.
در فراوری فلزاتی مانند سرب، روی، مس، کادمیوم یا نیکل ، می توان اسید سولفوریک مورد نیاز در عملیات هیدرومتالورژی را با تبدیل دی اکسید گوگرد فرایند تشویه همان کانسنگ ها را به دست آورد.
گوگرد تجاری معمولاً بیش از 99 درصد دارای خلوص است.در اوایل قرن بیست و یکم، کشورهای چین، کانادا، آلمان و ژاپن در تولید گوگرد پیشتاز جهان بودند.
مصرف گوگرد در صنعت، اغلب به عنوان یک شاخص قابل اعتماد برای فعالیت صنعتی و وضعیت اقتصاد ملی در نظر گرفته می شود. تقریباً شش هفتم کل گوگرد تولید شده به اسید سولفوریک تبدیل می‌شود که بیشترین استفاده از آن در ساخت کودها (فسفات‌ها و سولفات آمونیوم) است. کاربردهای مهم دیگر عبارتند از تولید رنگدانه ها، مواد شوینده، الیاف، فرآورده های نفتی، ورق های فلزی، مواد منفجره و باتری های ذخیره انرژی.
یکی از آشناترین ترکیبات گوگرد، سولفید هیدروژن است که با نام هیدروژن سولفوره شده یا stinkdamp، H2S نیز شناخته می شود. این گاز بی رنگ و بسیار سمی بوده و بویی شبیه به تخم مرغ های دارد. به طور طبیعی از تجزیه مواد آلی حاوی گوگرد تولید می شود و اغلب در بخارات آتشفشان ها و آب های معدنی وجود دارد. مقادیر زیادی سولفید هیدروژن در حذف گوگرد از نفت به دست می آید.
تمام فلزات به جز طلا و پلاتین با گوگرد ترکیب می شوند و سولفیدهای معدنی تشکیل می دهند. چنین سولفیدها ترکیبات یونی حاوی یون سولفید با بار منفی S2- هستند. این ترکیبات ممکن است به عنوان نمک های سولفید هیدروژن در نظر گرفته شوند. برخی از سولفیدهای معدنی سنگ معدن مهم فلزاتی مانند آهن، نیکل، مس، کبالت، روی و سرب هستند.
چندین اکسید توسط گوگرد و اکسیژن تشکیل می شود. مهمترین آنها گاز سنگین، بی رنگ و سمی دی اکسید گوگرد، SO2 است. این ماده توسط کاتالیزور به تری اکسید گوگرد، SO3 و پس از آن به اسید سولفوریک، H2SO4 تبدیل می شود. از اکسید گوگرد به عنوان یک سفید کننده و یک عامل کاهنده صنعتی استفاده می شود. از دیگر کاربردهای قابل توجه می توان به استفاده از آن در نگهداری مواد غذایی و رسیدن میوه ها اشاره کرد.
گوگرد ترکیبات متنوعی را با عناصر هالوژن تشکیل می دهد. در ترکیب با کلر، کلریدهای گوگرد مانند دی سولفور دی کلرید، S2Cl2، که یک مایع خورنده به رنگ زرد طلایی است و در ساخت محصولات شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. این ترکیب با اتیلن واکنش داده و گاز خردل تولید می کند و با اسیدهای غیراشباع حاصل از چربی ها محصولات روغنی را تشکیل می دهد که اجزای اساسی روان کننده هاست.
گوگرد با فلوئور، فلوریدهای گوگرد را تشکیل می دهد که مفیدترین آنها هگزافلوورید گوگرد، SF6 است، گازی که به عنوان عایق در دستگاه های مختلف الکتریکی استفاده می شود. گوگرد همچنین اکسی هالیدها را تشکیل می دهد که در آن اتم گوگرد به هر دو اتم اکسیژن و هالوژن متصل می شود. هنگامی که چنین ترکیباتی نامگذاری می شوند، اصطلاح تیونیل برای تعیین ترکیبات حاوی واحد SO و اصطلاح سولفوریل برای ترکیبات دارای SO2 استفاده می شود. تیونیل کلرید، SOCl2، مایعی متراکم، سمی و فرار است که در شیمی آلی برای تبدیل اسیدهای کربوکسیلیک و الکل ها به ترکیبات حاوی کلر استفاده می شود. سولفوریل کلرید، SO2Cl2، مایعی با خواص فیزیکی مشابه است که در تهیه ترکیبات خاصی که حاوی گوگرد، کلر یا هر دو هستند استفاده می شود.

گوگرد حدود 16 اسید حاوی اکسیژن را تشکیل می دهد. این اسیدها به ویژه اسید سولفوریک و اسید سولفوریک از اهمیت قابل توجهی در صنایع شیمیایی برخوردار هستند. اسید گوگرد، H2SO3، زمانی که دی اکسید گوگرد به آب اضافه می شود تولید می شود. مهمترین نمک آن سولفیت سدیم، Na2SO3 است، یک عامل کاهنده در ساخت خمیر کاغذ، در عکاسی و در حذف اکسیژن از آب تغذیه دیگ بخار به کار می رود. اسید سولفوریک یکی از با ارزش ترین مواد شیمیایی است. این ترکیب که به صورت تجاری از واکنش آب باتری اکسید گوگرد تهیه می شود، در ساخت کودها، رنگدانه ها، رنگ ها، داروها، مواد منفجره، مواد شوینده و نمک ها و استرهای معدنی استفاده می شود.
برای تهیه گوگرد به راحتی از سایت آنلاین فلات کالا خرید کنید.