硫黄は、化学記号Sで表され、原子番号16の非金属元素です。純粋な硫黄は黄色の結晶で、硫黄または黄硫黄とも呼ばれます。元素硫黄は水には不溶、エタノールにはわずかに溶け、二硫化炭素CSには容易に溶けます。2.
1.物理的性質
- 硫黄は通常、淡黄色の結晶で、無臭、無味です。
- 硫黄には多くの同素体があり、それらはすべてSで構成されています。8環状分子。最も一般的なものは、斜方硫黄（菱形硫黄、α-硫黄とも呼ばれる）と単斜硫黄（β-硫黄とも呼ばれる）です。
- 斜方晶系硫黄は安定した硫黄であり、約100℃に加熱すると冷却して単斜晶系硫黄を得ることができます。斜方晶系硫黄と単斜晶系硫黄の相転移温度は95.6℃です。斜方晶系硫黄は室温で唯一安定した硫黄です。純粋な硫黄は黄緑色です（市販の硫黄は微量のシクロヘプタ硫黄が含まれているため、より黄色みがかっています）。斜方晶系硫黄は実際には水に溶けず、熱伝導率が低く、優れた電気絶縁体です。
- 単斜晶系硫黄は、硫黄を溶かして余剰の液体を注ぎ出した後に残る無数の針状結晶です。単斜晶系硫黄と斜方晶系硫黄は、異なる温度における元素硫黄の変種です。単斜晶系硫黄は95.6℃以上でのみ安定し、それ以上の温度ではゆっくりと斜方晶系硫黄へと変化します。斜方晶系硫黄の融点は112.8℃、単斜晶系硫黄の融点は119℃です。どちらもCSに非常によく溶けます。2.
- 弾性硫黄も存在します。弾性硫黄は暗黄色の弾性固体で、他の同素体硫黄に比べて二硫化炭素への溶解性が低いです。水には不溶で、アルコールにはわずかに溶けます。溶融硫黄を素早く冷水に注ぐと、長鎖硫黄は固定され、伸縮性のある弾性硫黄となります。しかし、時間の経過とともに硬化し、単斜晶系硫黄になります。
2.化学的性質
- 硫黄は空気中で燃焼し、酸素と反応して二酸化硫黄（SO₂）ガス。
- 硫黄は加熱によりすべてのハロゲンと反応します。フッ素と反応して六フッ化硫黄を形成します。液体硫黄は塩素と反応して、強い刺激性の二塩化二硫黄（S2Cl2）。塩素が過剰で、FeClなどの触媒が存在する場合、赤色の二塩化硫黄（SCl）を含む平衡混合物が形成される可能性がある。3またはSnI4,が使用されます。
- 硫黄は熱い水酸化カリウム (KOH) 溶液と反応して硫化カリウムとチオ硫酸カリウムを形成します。
- 硫黄は水や非酸化性酸とは反応しません。高温の硝酸や濃硫酸とは反応し、硫酸と二酸化硫黄に酸化されます。
3.応用分野
- 産業用途
硫黄の主な用途は、硫酸、亜硫酸塩、チオ硫酸塩、シアン酸塩、二酸化硫黄、二硫化炭素、二塩化二硫黄、トリクロロスルホン化リン、硫酸リン、金属硫化物などの硫黄化合物の製造です。世界の年間硫黄消費量の80%以上は硫酸の製造に使用されています。硫黄は加硫ゴムの製造にも広く使用されています。生ゴムを加硫させて加硫ゴムにすると、高い弾性、耐熱性、引張強度、有機溶剤への不溶性が得られます。ほとんどのゴム製品は加硫ゴムで作られており、これは生ゴムと促進剤を特定の温度と圧力で反応させることによって生成されます。硫黄は黒色火薬やマッチの製造にも必要であり、花火の主要原料の一つです。さらに、硫黄は硫化染料や顔料の製造にも使用できます。例えば、カオリン、炭素、硫黄、珪藻土、または石英粉末の混合物を焼成すると、ウルトラマリンと呼ばれる青色顔料が生成されます。漂白剤業界や製薬業界も硫黄を消費しています。
- 医療用途
硫黄は多くの皮膚疾患治療薬の成分の一つです。例えば、桐油を硫黄と加熱し、硫酸でスルホン化した後、アンモニア水で中和することでスルホン化桐油が得られます。この10%軟膏は抗炎症作用と皮膚の乾燥作用があり、様々な皮膚の炎症や腫れの治療に使用できます。
投稿日時: 2024年12月9日