Сумпор

изотоп	заст.	в.п.р.	н.р.	e.r. MeV	п.р.
³²S	95,02%	стабилни изотор са 16 неутрона
³³S	0,75%	стабилни изотор са 17 неутрона
³⁴S	4,21%	стабилни изотор са 18 неутрона
³⁵S	(веш.)	87,32 dni	β^-	0,167	³⁵Cl
³⁶S	0,02%	стабилни изотор са 20 неутрона

Тамо где другачије није назначено,
употребљене су SI јединице и нормални услови.

Објашњења скраћеница:

заст.=заступљеност у природи,
в.п.р.=време полу распада,
н.р.=начин распада,
е.р.=енергија распада,
п.р.=производ распада

Сумпор (S, латински sulphur) је неметал VIA групе. 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. Пoзнати су и оксиди сумпора: S₂O(I) , SO(II) и SO₄(VI).

Сумпор се јавља и у чистом блику 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.

Садржај

1 Примена сумпора
2 Заступљеност
3 Добијање
4 Физичко-хемијске особине сумпора и њихових једињења
5 Токсичност сумпора
6 Сумпордиоксид
7 Примена сумпордиоксида

[уреди] Примена сумпора

Сумпор и његова једињења су битне сировине за добијање сумпорне киселине основног продукта хемијске индустрије. Већи део сумпора који се добије користи се за 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.

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 уиштавање корова. Кoристи се и за производњу лекова, 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.

[уреди] Заступљеност

У чистом облику јавља се у великим количинама у Пољској око Тарнобрега (Tarnobrzega) на Сицилији у Луизијани и Тексасу (САД), у Јапану, у Туркменистану и Узебекистану. 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

[уреди] Добијање

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.

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

[уреди] Физичко-хемијске особине сумпора и њихових једињења

[уреди] 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 кондензацијијом сумпорних пара при температури течног ваздуха. Ромбоидан 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 прзо 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 браун. При температури од 187°C сумпор добија максималну лепљивост која је око 10000 пута већа од првобитне. На тој температури сумпор има толку густину да се неможе просути из посуде окенуте дном нгоре. При даљем загревању сумпор постаје опет лакопаљив и достиже температуру кључања на температури од 444,6°C. Течан сумпор који се нагло охлади (на пример сипањем у хладну воду) постаје еластична (плстична) слично каучуку. Механичким развлачењем пластичног сумпора настаје влакнаста структура.

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.

[уреди] Колоидалан сумпор

Ако се паре сумпора нагло охладе, оне се кондензују у облику ситног, жутог праха, сумпорног цвета. Он се знатним делом састоји од безобличног сумпора. Бзобличан сумпор при повишењу температуре прелази у кристалан. То је једносмерна промена. Безобличан сумпор се такође јавља при издвајању из раствора у току хемијске реакције.

Na₂S₂O_{3 + H}2SO₄ ---» Na₂SO₄ + SO₂ + S + H₂O

При томе настаје раствор сумпора у води. У том раствору су честице сумпора веома мале. Раствори те врсте имају специфичне особине и означавају се као колоидални раствори.

[уреди] 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 друхим 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.

[уреди] Токсичност сумпора

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

[уреди] 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.

[уреди] 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.