硫黄は、化学記号 S、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あり、硫黄または黄色硫黄としても知られています。元素状硫黄は水に不溶、エタノールにわずかに溶け、二硫化炭素に溶けやすいCS2.
1.物性
- 硫黄は通常、淡黄色の結晶で、無味無臭です。
- 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、斜方晶系硫黄 (斜方晶系硫黄、α 硫黄とも呼ばれます) と単斜晶系硫黄 (β 硫黄とも呼ばれます) です。
- 斜方晶系硫黄は安定した硫黄であり、約 100 °C まで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間の変態温度は 95.6 °C です。斜方晶系硫黄は、室温で唯一安定した硫黄の形態です。その純粋な形は黄緑色です（市場で販売されている硫黄は、微量のシクロヘプタ硫黄が存在するため、より黄色く見えます）。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、余分な液体を流し出した後に残る無数の針状の結晶です。単斜晶系硫黄、斜方晶系硫黄は、異なる温度における元素硫黄の変形です。単斜晶系硫黄は 95.6 ℃ 以上でのみ安定し、温度が上昇するとゆっくりと斜方晶系硫黄に変化します。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への溶解性が高い2.
- 弾性のある硫黄もあります。弾性硫黄は、他の同素体硫黄よりも二硫化炭素に溶けにくい、暗黄色の弾性固体です。水には溶けず、アルコールにはわずかに溶けます。溶融硫黄を冷水に素早く注ぐと、長鎖硫黄が固定され、伸縮性のある弾性硫黄が得られます。ただし、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 (SO) を形成します。₂）ガス。
- 硫黄は加熱するとすべてのハロゲンと反応します。フッ素中で燃焼すると六フッ化硫黄が生成します。液体硫黄と塩素を反応させて、刺激性の強い二塩化二硫黄 (S2Cl2）。塩素が過剰であり、FeCl などの触媒を使用すると、赤色二塩化硫黄 (SCI) を含む平衡混合物が形成されます。3またはSnI4,が使用されます。
- 硫黄は熱水酸化カリウム (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することがあります。
- 硫黄は水や非酸化性の酸とは反応しません。硫黄は熱硝酸や濃硫酸と反応し、酸化されて硫酸と二酸化硫黄になります。
3.応用分野
- 産業用
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、硫化リン、金属硫化物などの硫黄化合物の製造にあります。世界の年間硫黄消費量の 80% 以上が硫酸の生産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。生ゴムを加硫して加硫ゴムとすることで、高い弾性、耐熱引張強度、有機溶剤に対する不溶性が得られます。ほとんどのゴム製品は加硫ゴムでできており、生ゴムを一定の温度と圧力で促進剤と反応させることによって製造されます。硫黄は黒色火薬やマッチの製造にも必要であり、花火の主な原料の1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。たとえば、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の顔料が生成されます。漂白剤産業と製薬産業も硫黄の一部を消費します。
- 医療用途
硫黄は、多くの皮膚病治療薬の成分の 1 つです。例えば、桐油を硫黄とともに加熱して硫黄酸でスルホン化した後、アンモニア水で中和してスルホン化桐油を得る。それから作られた 10% 軟膏には抗炎症作用と皮むき作用があり、さまざま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