Сумпор — разлика између измена

Уреди везе
С Википедије, слободне енциклопедије
Интерактиван преглед историје
← Старија изменаНовија измена →
Садржај обрисан Садржај додат
ВизуелноВикитекст
Autobot (разговор | доприноси)
1.572.075 измена
м Разне исправке
.
Ред 1: Ред 1:
{{Infobox element
{{Хемијски елемент
|name=Сумпор
| група_низ = [[фосфор|P]] - '''S''' - [[хлор|Cl]]
|number=16
| периода_низ = {{nbsp}}<br />[[кисеоник|O]]<br />'''S'''<br />[[селен|Se]]{{nbsp}}{{nbsp}}<br />{{nbsp}}<br />{{nbsp}}
|symbol=S
| периодни_систем = S-TableImage.png
|alt name =
| име = Сумпор
|abundance=
| симбол = S
|abundance in earth's crust=
| атомски_број = 16
|abundance in oceans=
| скуп = [[полиатомски неметал]]
|abundance in solar system=
| група = [[16. група хемијских елемената|VIA]]
|left=[[фосфор]]
| периода = [[3. периода хемијских елемената|3]]
|right=[[хлор]]
| густина = 1960 [[килограм по кубном метру|kg/m<sup>3</sup>]]
|above=[[oxygen|-{O}-]]
| тврдоћа = 2
|below=[[selenium|-{Se}-]]
| боја = светложута
|category comment=
| слика = Sulfur.jpg
|group=16
| опис_слике =
|period=3
| атомска_маса = 32,065 [[јединица атомске масе|u]]
|block=p
| атомски_радијус = 100 (88) [[пикометар|pm]]
|appearance=лимунски жути синтеровани микрокристали
| ковалентни_радијус = 102 -{pm}-
|image name=Sulfur-sample.jpg
| ван_дер_Валсов_радијус = 180 -{pm}-
|electrons per shell=2, 8, 6
| електронска_конфигурација = <nowiki>[</nowiki>[[неон|Ne]]<nowiki>]</nowiki>3s<sup>2</sup>3p<sup>4</sup>
|phase=
| енергетски_нивои = 2, 8, 6
|phase comment=
| оксидациони_број = &plusmn;2, 4, '''6'''
|density gplstp=
| особине_оксида = јако кисели
|density gpcm3nrt=алфа: 2,07
| кристална_структура = орторомбична
|density gpcm3nrt 2=бета: 1,96
| агрегатно_стање = чврсто
|density gpcm3nrt 3=гама: 1,92
| температура_топљења = 388,36 -{[[Келвин|K]]}-<br />(115,21 -{[[степен целзијуса|&deg;C]]}-)
|density gpcm3mp=1,819
| температура_кључања = 717,87 -{K}-<br />(444,72 -{&deg;C}-)
|melting point K=388,36
| молска_запремина = 15,53&times;10<sup>-3</sup> -{m}-³/[[мол (јединица)|mol]]
|melting point C=115,21
| топлота_испаравања = без података
|melting point F=239,38
| топлота_топљења = 1,7175 [[килоџул по молу|kJ/mol]]
|boiling point K=717,8
| притисак_засићене_паре = 2,65&times;10<sup>-20</sup> [[Paskal|Pa]]<br />(388 -{K}-)
|boiling point C=444,6
| брзина_звука = без података
|boiling point F=832,3
| електронегативност = 2,58 ([[Полингова скала|Паулинг]])<br /> 2,44 ([[Алредова скала|Алред]])
|triple point K=
| специфична_топлота = 710 [[џул кроз килограм-келвин|J/(kg*K)]]
|triple point kPa=
| специфична_проводљивост = 5,0&times;10<sup>-16</sup> [[Сименс (јединица)|S]]/m
|critical point K=1314
| топлотна_проводљивост = 0,269 [[ват кроз метар-келвин|W/(m*K)]]
|critical point MPa=20,7
| I_енергија_јонизације = 999,6 -{kJ/mol}-
|heat fusion=моно: 1,727
| II_енергија_јонизације = 2.252 -{kJ/mol}-
|heat fusion 2=
| III_енергија_јонизације = 3.357 -{kJ/mol}-
|heat vaporization=моно: 45
| IV_енергија_јонизације = 4.556 -{kJ/mol}-
|heat capacity=22,75
| V_енергија_јонизације = 7004,3 -{kJ/mol}-
|vapor pressure 1=375
| VI_енергија_јонизације = 8495,8 -{kJ/mol}-
|vapor pressure 10=408
| изотопи1 = <!--
|vapor pressure 100=449
{| {{table}}
|vapor pressure 1 k=508
! [[изотоп]]
|vapor pressure 10 k=591
! заст.
|vapor pressure 100 k=717
! [[време полураспада|в. п. р.]]
|vapor pressure comment=
! [[начин распада|н. р.]]
|crystal structure=orthorhombic
! [[енергија распада|e.r.]] [[Електронволт|MeV]]
|electronegativity=2.58
! [[производ распада|п. р.]]
|number of ionization energies=4
|-
|ionization energy 1=999.6
| <sup>32</sup>S
|ionization energy 2=2252
| '''95,02%'''
|ionization energy 3=3357
| colspan="4" | стабилни изотор са 16 [[неутрон]]а
|atomic radius=
|-
|atomic radius calculated=
| <sup>33</sup>S
|covalent radius=105±3
| 0,75%
|Van der Waals radius=180
|-
|magnetic ordering=[[дијамагнетичан]]
| <sup>34</sup>S
|magnetic ordering ref=<ref name=magnet>{{cite book |url=https://web.archive.org/web/20110303222309/http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf|chapter=Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds| editor = Lide, D. R. | title = CRC Handbook of Chemistry and Physics | edition = 86th | location = Boca Raton (FL) | publisher = CRC Press | year = 2005 | isbn = 0-8493-0486-5 }}</ref>
| 4,21%
|electrical resistivity=
|-
|electrical resistivity at 0=
| <sup>35</sup>S
|electrical resistivity at 20=2&times;10<sup>15</sup>&nbsp;
| [[вештачки радиоактивни изотопи|(веш.)]]
|electrical resistivity at 20 comment=(аморфан)
| 87,32 dni
|thermal conductivity=0.205
| [[бета-распад|&beta;]]<sup>-</sup>
|thermal conductivity comment=(аморфан)
| 0,167
|thermal conductivity 2=
| <sup>35</sup>[[хлор|Cl]]
|thermal diffusivity=
|-
|thermal expansion=
| <sup>36</sup>S
|thermal expansion at 25=
| 0,02%
|speed of sound=
|}-->
|speed of sound rod at 20=
|speed of sound rod at r.t.=
|magnetic susceptibility= (α) &minus;15,5·10<sup>−6</sup>
|magnetic susceptibility ref=&#x20;(298&nbsp;K)<ref>{{Cite book|title=CRC, Handbook of Chemistry and Physics|last=Weast|first=Robert|publisher=Chemical Rubber Company Publishing|year=1984|isbn=0-8493-0464-4|location=Boca Raton, Florida|pages=E110|quote=|via=}}</ref>
|Young's modulus=
|Shear modulus=
|Bulk modulus=7,7
|Poisson ratio=
|Mohs hardness=2,0
|Vickers hardness=
|Brinell hardness=
|CAS number=7704-34-9
|isotopes=
{{Infobox element/isotopes stable | mn=32 | sym=S | na=94.99% | n=16 |firstlinks=yes}}
{{Infobox element/isotopes stable | mn=33 | sym=S | na=0.75% | n=17 |firstlinks=no}}
{{Infobox element/isotopes stable | mn=34 | sym=S | na=4.25% | n=18 |firstlinks=no}}
{{infobox element/isotopes decay | mn=35 | sym=S | na=[[trace radioisotope|trace]] | hl=87.37&nbsp;d | dm=[[beta emission|β<sup>−</sup>]] | de=0.167 | link1=chlorine-35 | pn=35 | ps=Cl}}
{{Infobox element/isotopes stable | mn=36 | sym=S | na=0.01% | n=20 |firstlinks=no}}
|isotopes comment=
<!-- HISTORY -->
|predicted by=
|prediction date=
|discovered by=[[Кинези]]<ref>{{cite web|url=http://www.georgiagulfsulfur.com/sulfur/history |title=Sulfur History |publisher=Georgiagulfsulfur.com |date= |accessdate=2008-09-12}}</ref>
|discovery date=before 2000 пне
|first isolation by=
|first isolation date=
|named by=
|named date=
|history comment label=Препознао га је као [[chemical element|елемент]]
|history comment=[[Антоан Лавоазје]] (1777)
|QID=Q682
}}
}}

'''Сумпор''' ('''-{S}-''', {{јез-лат|sulphur}}) [[неметал]] је [[16. група хемијских елемената|-{VI}-A]] групе.<ref name="Housecroft3rd">{{Housecroft3rd}}</ref> Стабилни [[изотоп]]и сумпора су: -{<sup>32</sup>S, <sup>33</sup>S, <sup>34</sup>S}- и -{<sup>36</sup>S.}-
'''Сумпор''' ('''-{S}-''', {{јез-лат|sulphur}}) [[неметал]] је [[16. група хемијских елемената|-{VI}-A]] групе.<ref name="Housecroft3rd">{{Housecroft3rd}}</ref> Стабилни [[изотоп]]и сумпора су: -{<sup>32</sup>S, <sup>33</sup>S, <sup>34</sup>S}- и -{<sup>36</sup>S.}-


Ред 77: Ред 109:


Сумпор се јавља и у чистом облику и у облику [[минерал]]а [[сулфид]]а и [[сулфит]]а. Сем из сумпорних руда сумпор се у великој количини добија и пречишћавањем каменог [[угаљ|угља]] и пречишћавањем индустријског пепела.
Сумпор се јавља и у чистом облику и у облику [[минерал]]а [[сулфид]]а и [[сулфит]]а. Сем из сумпорних руда сумпор се у великој количини добија и пречишћавањем каменог [[угаљ|угља]] и пречишћавањем индустријског пепела.

== Историја ==
[[Datoteka:Papyrus Ebers.png|thumb|лево|190px|Исечак Еберсовог папируса, око 1500. п.н.е]]
{{rut}}
Čovek koristi sumpor već dugo vremena. [[Kina|Kinezi]] i [[Egipat|Egipćani]] koristili su sumpor od oko 5000 p.n.e. za izbjeljivanje [[tekstil]]a, kao lijek i za [[dezinfekcija|dezinfekciju]]. Na takozvanom [[Ebersov papirus|Ebersovom papirusu]] opisana je upotreba sumpora u tretiranju bakterijskih upala [[oko|oka]] ([[trahom]]a). Jedna prirodna alotropska modifikacija sumpora zvana ''šiliuhang'' bila je poznata u Kini od 6. vijeka p.n.e. U trećem vijeku p.n.e. Kinezi su dobijali sumpor iz [[pirit (mineral)|pirita]].<ref name="Ursprung" />

Pretklasična Grčka koristila je sumpor kao [[lijek]] kao i [[sumpor-dioksid]] nastao sagorijevanjem sumpora u svrhu dezinfekcije i liječenje infektivnih bolesti poput [[kuga|kuge]] te sumporisanje [[vino|vina]]. Već oko 800. p.n.e. [[Homer]] ga je spomenuo u epu "[[Odiseja]]".<ref name="rappg" /><ref name="homerodis" /> Antičke vojske koristile su sumpor u ratovima kao zapaljivo sredstvo ili sredstvo za pospješivanje vatre.<ref name="Ursprung" /> [[Plinije Stariji]] je 79. n.e. u svom djelu ''Naturalis historia'' spomenuo ostrvo [[Milos]] kao mjesto gdje se može pronaći dosta sumpora kao i njegovu upotrebu kao sredstvo za dezinfekciju, liječenje i izbjeljivanje.<ref name="healyjf" /> Jedna rasprava iz 1044. godine u doba dinastije Song opisuje različite oblike kineskog [[barut]]a, kao mješavinu [[kalij-nitrat]]a, drvenog [[ugalj|uglja]] i sumpora. [[Roger Bacon]] je 1242. opisao način dobijanja slične mješavine. Barut je dugo vremena važio kao jedina eksplozivna materija.<ref name="frics" /> Uloga njemačkog svećenika [[Berthold Schwarz]]a, kojem se pripisuje ponovno "otkriće" baruta, nije potkrijepljena čvrstim historijskim dokazima.<ref name="barut" />

Utjecaj sumpor-dioksida, nastalog sagorijevanjem [[ugalj|uglja]], na okolinu i kvalitet [[zrak]]a u [[London]]u opisao je 1661. John Evelyn u pismu tadašnjem engleskom [[Karlo II, kralj Engleske|kralju Karlu II]], kao i u svom djelu ''Fumifugium'' (''The Inconveniencie of the Aer and Smoak of London Dissipated''), prvoj knjizi o zagađenju zraka u Londonu.

Kao jedan od prvih hemijsko-tehničkih procesa John Roebuck je 1746. razvio postupak [[olovo|olovnih]] komora za proizvodnju [[sumporna kiselina|sumporne kiseline]]. U novembru 1777. [[Antoine Lavoisier|Lavoisier]] je prvi koji je pretpostavio da je sumpor zapravo hemijski element. Njegovi eksperimenti i posmatranja ponašanja sumpora pri sagorijevanju doveli su konačno do obaranja teorije flogistona.<ref name="brockwh" /> Osim toga, [[Humphry Davy]] je 1809. uspio eksperimentalno dobiti dokaz da sumpor ne sadrži kisik niti vodik. Konačno, elementarni karakter sumpora dali su [[Joseph Louis Gay-Lussac|Gay-Lussac]] i Thénard 1810. ispitujući rezultate Davyjevih eksperimenata.<ref name="gejlisak" /> Na prijedlog [[Jacob Berzelius|Berzeliusa]] od 1814. počeo se koristiti simbol elementa '''S''', pošto je u tabelu atomskih težina zaveden pod nazivom ''sulphur''.<ref name="kurtweil" /> Danski hemičar [[William Christopher Zeise]] otkrio je 1822. [[ksantat|ksantogenat]] i 1834. godine napravio [[etantiol]], prvi tiol (merkaptan).<ref name="zeisewc" />

Razvoj i [[patent]]iranje kontaktnog postupka uslijedio je 1831. što je učinio proizvođač sirćeta Peregrine Phillips. On je u britanskom patentu br. 6096 opisao spontanu oksidaciju sumpor-dioksida u [[sumpor-trioksid]] u zraku uz prisustvo [[platina|platine]] kao [[katalizator]]a. Nakon te reakcije on je dobio sumpornu kiselinu nakon što je trioksid apsorbirao vodu.<ref name="lloyd" /> Kasnije je [[vanadij-pentoksid]] zamijenio platinu kao katalizator. Sljedeći veliki iskorak postigao je [[Charles Goodyear]] 1839. kada je razvio hemijsko-tehnički proces vulkaniziranja kaučuka elementarnim sumporom. Time je postavio temelje industrije [[guma|kaučuka]]. Osim toga taj proces je bio početak izgradnje poslovnog carstva Franka i Charlesa Seiberlinga, zasnovanog na gumama, a svom koncernu dali su ime ''[[Goodyear Tire & Rubber Company|Goodyear]]'' u čast izumitelja.

Od 1891. do 1894. hemičar njemačkog porijekla [[Hermann Frasch]] razvio je proces koji je dobio ime po njemu, Fraschov proces, nakon što je 1865. u Louisiani otkrio podzemne naslage sumpora, koje se do tada, prije otkrića ovog procesa, nisu mogle iskoristiti.<ref name= "Mschmidt" />


== Примена сумпора ==
== Примена сумпора ==
Ред 143: Ред 190:


== Референце ==
== Референце ==
{{reflist|2}}
{{reflist|refs=
<ref name="kurtweil">Peter Kurzweil, Paul Scheipers: ''Chemie: Grundlagen, Aufbauwissen, Anwendungen und Experimente'', 328 str., Vieweg+Teubner; (2011), {{ISBN|3-83481555-1}}.</ref>
<ref name="zeisewc">W. C. Zeise: ''Jahresber. Fortschr. Chem.'' 3 (1824) 80; 16 (1837) 302.</ref>
<ref name= "Mschmidt">Max Schmidt: ''Schwefel – was ist das eigentlich?'', u: ''Chemie in unserer Zeit'', vol. 7, 1. izd., februar 1973, str. 11–18, {{doi|10.1002/ciuz.19730070103}}.</ref>
<ref name="brockwh">{{Cite book|author=William H. Brock|title=Viewegs Geschichte der Chemie|publisher=Springer|isbn=3-540-67033-5|year=1997|pages=67|url=https://books.google.ba/books?id=AJ-c8py7t6gC}}</ref>
<ref name="gejlisak">[[Joseph Louis Gay-Lussac|J. Gay-Lussac]], L. J. Thenard: ''Prüfung der zerlegenden Untersuchungen des Hrn. Davy über die Natur des Schwefels und des Phosphors'', u: ''Annalen der Physik'', vol. 35, 7. izd, 1810, str. 292–310, {{doi|10.1002/andp.18100350704}}.</ref>
<ref name="frics">Fritz Seel: ''Geschichte und Chemie des Schwarzpulvers. Le charbon fait la poudre.'' u: ''Chemie in unserer Zeit.'' 22, 1988, str. 9–16, {{doi|10.1002/ciuz.19880220103}}.</ref>
<ref name="barut">Franz Maria Feldhaus: ''[http://daten.digitale-sammlungen.de/bsb00008413/images/index.html?seite=620 Berthold (Erfinder des Schießpulvers)]'' u: ''Allgemeine Deutsche Biographie (ADB)''. vol. 55, Duncker & Humblot, Leipzig 1910, str. 617–619. {{Simboli jezika|de|njemački}}</ref>
<ref name="healyjf">''Pliny the Elder on science and technology'', John F. Healy, Oxford University Press, 1999, {{ISBN|0-19814687-6}}, str. 247–249.</ref>
<ref name="homerodis">[http://www.perseus.tufts.edu/hopper/text?doc=Hom.+Od.+22.480 ''Odiseja'', knjiga 22, red 480–495.]</ref>
<ref name="rappg">George Rapp: ''Archaeomineralogy.'' 2. izd., Springer, 2009, {{ISBN|978-3-540-78593-4}}, str. 242.</ref>
<ref name="Ursprung">N. Figurowski: ''Die Entdeckung der chemischen Elemente und der Ursprung ihrer Namen.'' Aulis-Verlag Deubner, Köln 1981, {{ISBN|3-761-40561-8}}, str. 179–180.</ref>
<ref name="lloyd">Lawrie Lloyd: ''Handbook of Industrial Catalysts (Fundamental and Applied Catalysis)'', Verlag Springer US (2011), str 29, {{ISBN|0-387-24682-7}}</ref>
}}


== Спољашње везе ==
== Спољашње везе ==
{{Commonscat|Sulfur}}
{{Commonscat|Sulfur}}
* -{[http://www.periodicvideos.com/videos/016.htm Sulfur] at ''[[The Periodic Table of Videos]]'' (University of Nottingham)}-
* -{[https://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/Tables/sulfurtable1.htm Atomic Data for Sulfur], [[NIST]] Physical Measurement Laboratory}-
* -{[http://library.tedankara.k12.tr/chemistry/vol2/allotropy/z129.htm Sulfur phase diagram], Introduction to Chemistry for Ages 13–17}-
* -{[https://www.swisseduc.ch/stromboli/perm/vulcano/sulphur-vulcano-en.html Crystalline, liquid and polymerization of sulfur on Vulcano Island, Italy]}-
* -{[http://extoxnet.orst.edu/pips/sulfur.htm Sulfur and its use as a pesticide]}-
* -{[https://www.sulphurinstitute.org/ The Sulphur Institute]}-
* -{[https://web.archive.org/web/20140714221502/http://www.nutrientstewardship.com/partners/products-and-services/sulfur-institute Nutrient Stewardship and The Sulphur Institute]}-


{{Периодни систем елемената 2}}
{{Периодни систем елемената 2}}

Верзија на датум 13. октобар 2019. у 01:39

Сумпор
Општа својства
Име, симболсумпор, S
Изгледлимунски жути синтеровани микрокристали
У периодном систему
Водоник Хелијум
Литијум Берилијум Бор Угљеник Азот Кисеоник Флуор Неон
Натријум Магнезијум Алуминијум Силицијум Фосфор Сумпор Хлор Аргон
Калијум Калцијум Скандијум Титанијум Ванадијум Хром Манган Гвожђе Кобалт Никл Бакар Цинк Галијум Германијум Арсен Селен Бром Криптон
Рубидијум Стронцијум Итријум Цирконијум Ниобијум Молибден Технецијум Рутенијум Родијум Паладијум Сребро Кадмијум Индијум Калај Антимон Телур Јод Ксенон
Цезијум Баријум Лантан Церијум Празеодијум Неодијум Прометијум Самаријум Европијум Гадолинијум Тербијум Диспрозијум Холмијум Ербијум Тулијум Итербијум Лутецијум Хафнијум Тантал Волфрам Ренијум Осмијум Иридијум Платина Злато Жива Талијум Олово Бизмут Полонијум Астат Радон
Францијум Радијум Актинијум Торијум Протактинијум Уранијум Нептунијум Плутонијум Америцијум Киријум Берклијум Калифорнијум Ајнштајнијум Фермијум Мендељевијум Нобелијум Лоренцијум Радерфордијум Дубнијум Сиборгијум Боријум Хасијум Мајтнеријум Дармштатијум Рендгенијум Коперницијум Нихонијум Флеровијум Московијум Ливерморијум Тенесин Оганесон
O
↑
S
↓
Se
фосфор ← сумпор → хлор ‍
Атомски број (Z)16
Група, периодагрупа 16 (халкогени), периода 3
Блокp-блок
Рел. ат. маса (Ar)[32,059, 32,076] конвенционална: 32,06
Ел. конфигурација
по љускама
2, 8, 6
Физичка својства
Тачка топљења388,36 K ​(115,21 °‍C, ​239,38 °F)
Тачка кључања717,8 K ​(444,6 °‍C, ​832,3 °F)
Густина при с.т.алфа: 2,07 g/cm3
бета: 1,96 g/cm3
гама: 1,92 g/cm3
течно ст., на т.т.1,819 g/cm3
Критична тачка1314 K, 20,7 MPa
Топлота фузијеmono: 1,727 kJ/mol
Топлота испаравањаmono: 45 kJ/mol
Мол. топл. капацитет22,75 J/(mol·K)
Напон паре
P (Pa) 100 101 102
на T (K) 375 408 449
P (Pa) 103 104 105
на T (K) 508 591 717
Атомска својства
Електронегативност2.58
Енергије јонизације1: 999.6 kJ/mol
2: 2252 kJ/mol
3: 3357 kJ/mol
(остале)
Ковалентни радијус105±3 pm
Валсов радијус180 pm
Линије боје у спектралном распону
Спектралне линије
Остало
Кристална структура ​орторомбична
Орторомбична кристална структура за сумпор
Топл. водљивост0.205 W/(m·K) (аморфан)
Електрична отпорност2×1015  Ω·m (на 20 °‍C) (аморфан)
Магнетни распореддијамагнетичан[1]
Магнетна сусцептибилност (χmol)(α) −15,5·10−6 cm3/mol (298 K)[2]
Модул стишљивости7,7 GPa
Мосова тврдоћа2,0
CAS број7704-34-9
Историја
ОткрићеКинези[3] (before 2000 пне)
Препознао га је као елементАнтоан Лавоазје (1777)
Главни изотопи
изотоп расп. пж. (t1/2) ТР ПР
32S 94.99% стабилни
33S 0.75% стабилни
34S 4.25% стабилни
35S trace 87.37 d β− 35Cl
36S 0.01% стабилни
референце • Википодаци

Сумпор (S, лат. sulphur) неметал је VIA групе.[4] Стабилни изотопи сумпора су: 32S, 33S, 34S и 36S.

Сумпор је неопходан за живот човека. Улази у састав две аминокиселине као и у многа битна биолошка једињења, као што су на пример витамини. Важнија једињења сумпора су сумпорна киселина, сумпораста киселина, њихове соли, сумпор(IV)оксид и сумпор(VI)оксид. Познати су и оксиди сумпора: SO2(I), SO(II) и SO3(VI).[4]

Сумпор се јавља и у чистом облику и у облику минерала сулфида и сулфита. Сем из сумпорних руда сумпор се у великој количини добија и пречишћавањем каменог угља и пречишћавањем индустријског пепела.

Историја

Исечак Еберсовог папируса, око 1500. п.н.е

Čovek koristi sumpor već dugo vremena. Kinezi i Egipćani koristili su sumpor od oko 5000 p.n.e. za izbjeljivanje tekstila, kao lijek i za dezinfekciju. Na takozvanom Ebersovom papirusu opisana je upotreba sumpora u tretiranju bakterijskih upala oka (trahoma). Jedna prirodna alotropska modifikacija sumpora zvana šiliuhang bila je poznata u Kini od 6. vijeka p.n.e. U trećem vijeku p.n.e. Kinezi su dobijali sumpor iz pirita.[5]

Pretklasična Grčka koristila je sumpor kao lijek kao i sumpor-dioksid nastao sagorijevanjem sumpora u svrhu dezinfekcije i liječenje infektivnih bolesti poput kuge te sumporisanje vina. Već oko 800. p.n.e. Homer ga je spomenuo u epu "Odiseja".[6][7] Antičke vojske koristile su sumpor u ratovima kao zapaljivo sredstvo ili sredstvo za pospješivanje vatre.[5] Plinije Stariji je 79. n.e. u svom djelu Naturalis historia spomenuo ostrvo Milos kao mjesto gdje se može pronaći dosta sumpora kao i njegovu upotrebu kao sredstvo za dezinfekciju, liječenje i izbjeljivanje.[8] Jedna rasprava iz 1044. godine u doba dinastije Song opisuje različite oblike kineskog baruta, kao mješavinu kalij-nitrata, drvenog uglja i sumpora. Roger Bacon je 1242. opisao način dobijanja slične mješavine. Barut je dugo vremena važio kao jedina eksplozivna materija.[9] Uloga njemačkog svećenika Berthold Schwarza, kojem se pripisuje ponovno "otkriće" baruta, nije potkrijepljena čvrstim historijskim dokazima.[10]

Utjecaj sumpor-dioksida, nastalog sagorijevanjem uglja, na okolinu i kvalitet zraka u Londonu opisao je 1661. John Evelyn u pismu tadašnjem engleskom kralju Karlu II, kao i u svom djelu Fumifugium (The Inconveniencie of the Aer and Smoak of London Dissipated), prvoj knjizi o zagađenju zraka u Londonu.

Kao jedan od prvih hemijsko-tehničkih procesa John Roebuck je 1746. razvio postupak olovnih komora za proizvodnju sumporne kiseline. U novembru 1777. Lavoisier je prvi koji je pretpostavio da je sumpor zapravo hemijski element. Njegovi eksperimenti i posmatranja ponašanja sumpora pri sagorijevanju doveli su konačno do obaranja teorije flogistona.[11] Osim toga, Humphry Davy je 1809. uspio eksperimentalno dobiti dokaz da sumpor ne sadrži kisik niti vodik. Konačno, elementarni karakter sumpora dali su Gay-Lussac i Thénard 1810. ispitujući rezultate Davyjevih eksperimenata.[12] Na prijedlog Berzeliusa od 1814. počeo se koristiti simbol elementa S, pošto je u tabelu atomskih težina zaveden pod nazivom sulphur.[13] Danski hemičar William Christopher Zeise otkrio je 1822. ksantogenat i 1834. godine napravio etantiol, prvi tiol (merkaptan).[14]

Razvoj i patentiranje kontaktnog postupka uslijedio je 1831. što je učinio proizvođač sirćeta Peregrine Phillips. On je u britanskom patentu br. 6096 opisao spontanu oksidaciju sumpor-dioksida u sumpor-trioksid u zraku uz prisustvo platine kao katalizatora. Nakon te reakcije on je dobio sumpornu kiselinu nakon što je trioksid apsorbirao vodu.[15] Kasnije je vanadij-pentoksid zamijenio platinu kao katalizator. Sljedeći veliki iskorak postigao je Charles Goodyear 1839. kada je razvio hemijsko-tehnički proces vulkaniziranja kaučuka elementarnim sumporom. Time je postavio temelje industrije kaučuka. Osim toga taj proces je bio početak izgradnje poslovnog carstva Franka i Charlesa Seiberlinga, zasnovanog na gumama, a svom koncernu dali su ime Goodyear u čast izumitelja.

Od 1891. do 1894. hemičar njemačkog porijekla Hermann Frasch razvio je proces koji je dobio ime po njemu, Fraschov proces, nakon što je 1865. u Louisiani otkrio podzemne naslage sumpora, koje se do tada, prije otkrića ovog procesa, nisu mogle iskoristiti.[16]

Примена сумпора

Сумпор и његова једињења су битне сировине за добијање сумпорне киселине, основног састојка многих процеса хемијске индустрије. Већи део сумпора који се добије користи се у производњи сумпорне киселине. Велике количине сумпора се користе и у вулканизацији у процесима у којима се каучук претвара у гуму. Природни каучук кроз тетирање сумпором губи своју лепљивост и постаје еластичнији. Овај процес се одиграва при температури између 100 – 150 °C. Зависно од процента сумпора добија се мека или потпуно тврда гума.[17][18]

Због релативно мале запаљивости сумпор се користи за израду вештачких пламенова. У медицини се сумпор користи за лечење кожних болести. Користи се и као средство за уништавање корова. Користи се и за производњу лекова,[19] шибица, пестицида и папира. Мале количине сумпора се користе и за производњу специјалне врсте бетона. Тај бетон, за разлику од обичних, не подлеже дејству киселина, тако да се користи у неким фабрикама у којима постоји опасност од изливања киселина.

Заступљеност

У чистом облику јавља се у великим количинама у Пољској око Тарнобрега (Tarnobrzeg), на Сицилији, у Луизијани и Тексасу (САД), у Јапану, у Туркменистану и Узбекистану. Сем тога сумпор је састојак бројних једињења од којих су најпознатија:

  • FeS
  • FeS2 - пирит
  • ZnS
  • CuFeS2
  • CaSO4 * 2H2O - гипс
  • SrSO2
  • BaSO4
  • Na2SO4 * MgSO4 * 4H2O
  • K2SO4 * 2MgSO4
  • K2SO4 * MgSO4 * 2CaSO4

Добијање

Налазиште сумпора

Сумпор се добија из два извора: Већина сумпора се добија из подземних залиха. Одређена количина сумпора се налази у нафти и у земном гасу (непрерађена нафта и земни гас који се добијају у одређеним рејонима садрже велике количине сумпора. При њиховом спаљивању настаје сумпордиоксид који изазива загађење ваздуха и киселе кише. Због тога пре него што ова горива пусте у промет рафинерије су дужне да уклоне сумпор из њега). Сумпор који се налази у чистом облику испод земље се отапа загрејаном воденом паром и вади на земљину површину помоћу ваздуха под притиском. Битан извор сумпора су такође и његова једињења која се налазе у индустријским гасовима. Сумпор се у индустрији добија и редукцијом сумпордиоксида помоћу угљенмоноксида.[20]

Количина сумпора у каменом угљу долази до неколико процената и он такође представља извор овог елемента. Мале количине сумпора се налазе у животињским беланчевинама.

Физичко-хемијске особине сумпора и њихових једињења

Алотропија и физичке особине сумпора

Сумпор је елемент који се јавља у неколико алотропских модификација. Његове две основне модификације су ромбоидна и монолитна. Сем ње је позната и једна непостојана - перласта. Као даље модификације могу се јавити субмикрокристална (то јест безоблична), као и пурпуран сумпор која настаје кондензацијом сумпорних пара при температури течног ваздуха. Ромбоидни сумпор је постојан до температуре од 95,5 °C, а на тој температури се услед притиска властите паре претвара у монолитан сумпор. При температури од 119 °C монолитан сумпор прелази у течно стање. При притиску од преко 1200 атмосфера постоји само једна модификација сумпора - ромбоидна.

Уколико ромбоидан сумпор загревамо веома брзо прелазећи температуру од 95,5 °C, сумпор се може сачувати у стању непостојане равнотеже и он неће прећи у монолитну модификацију. На аналоган начин може се сачувати течан сумпор на температури испод 119 °C. Сумпор се раствара у неким растварачима као што су CS2. Посебно је понашање сумпора у течном стању. Преко температуре топљења сумпор гради светложуту течност. Са порастом температуре течност постаје све гушћа и мења боју у тамно смеђу. При температури од 187 °C сумпор добија максималну лепљивост која је око 10000 пута већа од првобитне. На тој температури сумпор има толику густину да се не може просути из посуде окренуте дном на горе. При даљем загревању сумпор постаје опет лако запаљив и достиже температуру кључања на температури од 444,6°C. Течан сумпор који се нагло охлади (на пример сипањем у хладну воду) постаје еластичан (пластичан) слично каучуку. Механичким развлачењем пластичног сумпора настаје влакнаста структура.

Кристал сумпора

Даљим повећањем температуре настаје, као и обично, смањење лепљивости. Обе модификације сумпора се разликују у растворљивости у CS2. Развлачен пластичан сумпор садржи спирално укрштене елементе грађе сложене у влакна. Пластичан сумпор може се вулканизирати као и каучук. Паре сумпора на температури близу кључања се састоје из S8 и делимично S6 молекула. Повишавањем температуре честице се смањују. На температури од 800°C паре сумпора се састоје само из двоатомних молекула. Дисоцијација двоатомских честица на појединачне атоме захтева значајну потрошњу енергије. Степен дисоцијације двоатомских честица износи 3,7% на температури од 1727 °C а 72,6% на температури од 2727 °C.

Колоидни сумпор

Ако се паре сумпора нагло охладе, оне се кондензују у облику ситног, жутог праха — сумпорног цвета. Он се знатним делом састоји од аморфног (безобличног) сумпора. Безобличан сумпор при повишењу температуре прелази у кристалан, при чему је ова промена иреверзибилна. Безобличан сумпор се такође јавља и при издвајању из раствора у току хемијске реакције.

Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + S + H2O

Том приликом настаје раствор сумпора у води. У таквом раствору су честице сумпора веома мале, али веће него што је то случај код правих раствора, па овакви системи имају специфичне особине и означавају се као колоидни раствори.

Хемијске особине сумпора

На обичној температури сумпор је слабо активан. Тачка паљења сумпора је на температури од 250°C. Сумпор се веома лако једини само са флуором, а са хлором већ доста теже. Са другим елементима као на пример водоником тек при повишеној температури. Реагује и са металима али тек на повишеној температури, и те реакције су егзотермне тако да се отпочета реакције синтезе сама наставља даље неретко са жарењем мешавине.

Токсичност сумпора

Сумпор изазива надражаје слузокоже носних канала и очију. Он не изазива јака тровања. Већина његових једињења је отровна.

Сумпордиоксид

Сумпордиоксид настаје спаљивањем сумпора на ваздуху. Он је безбојан гас, загушљивог мириса. Тежи је од ваздуха. Раствара се у води. Раствор који настаје је кисео јер гас реагује са водом градећи сумпорасту киселину (H2SO3). То доказује да је сумпордиоксид кисели оксид. Сумпораста киселина је нестабилна и лако се поново разлаже на сумпордиоксид и на воду.

Сумпордиоксид у облику раствора или у влажном окружењу делује као избељивач. Сумпор диоксид избељује разне ствари редукујући састојке који се у њима налазе.

Сумпордиоксид се испушта као споредни продукат из аутомобила и из димњака фабрика загађујући животну средину. Напада систем за дисање људи и животиња. Растварајући се у ваздуху узрокује киселе кише које уништавају биљке, металне конструкције и грађевине.

Примена сумпордиоксида

Одређене количине се користе за избељивање вуне и дрвене масе при продукцији папира. Одређене количине се користе и за продукцију безалкохолних пића, џемова и за сушење воћа, јер зауставља развој бактерија и гљивица. Већина сумпордиоксида се користи за продукцију сумпорасте киселине.

Види још

Референце

  1. ^ Lide, D. R., ур. (2005). „Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds”. CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (86th изд.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. 
  2. ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. стр. E110. ISBN 0-8493-0464-4. 
  3. ^ „Sulfur History”. Georgiagulfsulfur.com. Приступљено 2008-09-12. 
  4. ^ а б Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. изд.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6. 
  5. ^ а б N. Figurowski: Die Entdeckung der chemischen Elemente und der Ursprung ihrer Namen. Aulis-Verlag Deubner, Köln 1981, ISBN 3-761-40561-8, str. 179–180.
  6. ^ George Rapp: Archaeomineralogy. 2. izd., Springer, 2009, ISBN 978-3-540-78593-4, str. 242.
  7. ^ Odiseja, knjiga 22, red 480–495.
  8. ^ Pliny the Elder on science and technology, John F. Healy, Oxford University Press, 1999, ISBN 0-19814687-6, str. 247–249.
  9. ^ Fritz Seel: Geschichte und Chemie des Schwarzpulvers. Le charbon fait la poudre. u: Chemie in unserer Zeit. 22, 1988, str. 9–16, doi:10.1002/ciuz.19880220103.
  10. ^ Franz Maria Feldhaus: Berthold (Erfinder des Schießpulvers) u: Allgemeine Deutsche Biographie (ADB). vol. 55, Duncker & Humblot, Leipzig 1910, str. 617–619. (језик: немачки)
  11. ^ William H. Brock (1997). Viewegs Geschichte der Chemie. Springer. стр. 67. ISBN 3-540-67033-5. 
  12. ^ J. Gay-Lussac, L. J. Thenard: Prüfung der zerlegenden Untersuchungen des Hrn. Davy über die Natur des Schwefels und des Phosphors, u: Annalen der Physik, vol. 35, 7. izd, 1810, str. 292–310, doi:10.1002/andp.18100350704.
  13. ^ Peter Kurzweil, Paul Scheipers: Chemie: Grundlagen, Aufbauwissen, Anwendungen und Experimente, 328 str., Vieweg+Teubner; (2011), ISBN 3-83481555-1.
  14. ^ W. C. Zeise: Jahresber. Fortschr. Chem. 3 (1824) 80; 16 (1837) 302.
  15. ^ Lawrie Lloyd: Handbook of Industrial Catalysts (Fundamental and Applied Catalysis), Verlag Springer US (2011), str 29, ISBN 0-387-24682-7
  16. ^ Max Schmidt: Schwefel – was ist das eigentlich?, u: Chemie in unserer Zeit, vol. 7, 1. izd., februar 1973, str. 11–18, doi:10.1002/ciuz.19730070103.
  17. ^ Lide David R., ур. (2006). CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th изд.). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 978-0-8493-0487-3. 
  18. ^ Susan Budavari, ур. (2001). The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals (13th изд.). Merck Publishing. ISBN 0911910131. 
  19. ^ David L. Nelson; Michael M. Cox (2005). Principles of Biochemistry (IV изд.). New York: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6. 
  20. ^ Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga. 

Спољашње везе

Сумпор на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Сумпор&oldid=22236191”