Lưu huỳnh (còn có tên gọi là Sulphur (phát âm là "Sun-phu")) là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn với ký hiệu S và số hiệu nguyên tử 16. Nó là một phi kim loại phổ biến, không mùi, không vị, đa hóa trị. Dạng cơ bản của lưu huỳnh là chất rắn kết tinh màu vàng chanh. Trong tự nhiên, nó có thể được tìm thấy dưới dạng một nguyên tố đơn lẻ hoặc trong các khoáng chất sunfua và sunfat. Nó là một yếu tố cần thiết cho sự sống và có trong hai loại axit amin. Việc sử dụng thương mại của nó chủ yếu là làm phân bón, nhưng nó cũng được sử dụng rộng rãi trong thuốc súng, diêm, thuốc trừ sâu và thuốc diệt nấm. Show
Trong tự nhiên, lưu huỳnh tồn tại ở dạng tinh khiết trong các khoáng chất sunfua và sunfat. Sulphur nguyên chất được tìm thấy trong các suối nước nóng và các khu vực núi lửa ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là dọc theo Vành đai lửa Thái Bình Dương. Số nguyên tử: 16 Vị trí: Thuộc nhóm VIA của chu kỳ 3 của Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Cấu hình e: 1s22s22p63s23p4, ngoài cùng là 6 lớp e. Tính chất vật lý của lưu huỳnh
Tính chất hóa học của lưu huỳnhĐiểm nổi bật của hóa học hình thoi là nó thể hiện cả tính chất oxy hóa với các trạng thái oxy hóa khác nhau, bao gồm: -2, 0, +4, +6, cũng như tính chất khử. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết tính chất này trong các thí nghiệm với kim loại, hiđro và phi kim. Tác dụng với kim loại và HidroỞ nhiệt độ cao, lưu huỳnh phản ứng với hiđro tạo thành khí hiđro sunfua, khí này phản ứng với kim loại tạo thành muối sunfua. Tác dụng với hidroKhi cho H2 đi qua ống nghiệm đựng lưu huỳnh đang sôi thì hoá chất phản ứng trực tiếp với hiđro. Quan sát thí nghiệm, chúng tôi nhận thấy có một chất khí có mùi trứng thối, đó là khí hiđro sunfua. Phương trình phản ứng: H2 + S → H2S (điều kiện nhiệt độ: 350 độ) Tác dụng với kim loạiPhản ứng với kim loại là một trong những tính chất hóa học đặc trưng. Khi đun nóng, hoá chất có thể phản ứng với nhiều kim loại tạo thành nhiều hợp chất khác nhau. Ví dụ: Vừa đun nhẹ vừa trộn bột sắt và Sulphur. Nhìn vào phản ứng ta thấy phản ứng tỏa nhiệt và xảy ra mạnh hơn theo phương trình: FE + S → FeS (điều kiện nhiệt độ) Lưu huỳnh phản ứng mạnh với kẽm và nhôm có hiện tượng nhấp nháy. Dây đồng mỏng có thể cháy trong lưu huỳnh để tạo ra đồng đen sunfua. Điều thú vị là phương trình phản ứng của thủy ngân với LH ở nhiệt độ phòng là: Hg + S → HgS. Trong phản ứng này, S thể hiện tính oxi hóa, oxi hóa Fe (0), Hg (0) thành Fe (+2) và Hg (+02), và H (0) thành H (1). Tác dụng với phi kimỞ nhiệt độ thường, hoá chất phản ứng mạnh hơn với hầu hết các phi kim như flo, oxi, clo ... trừ iot và nitơ. Khi cháy lưu huỳnh trong không khí sẽ tạo ra lưu huỳnh (IV) oxit với ngọn lửa màu xanh lam. S + O2 → SO2 (nhiệt độ) S + 3F2 → SF6 (nhiệt độ) Trong các phản ứng này, Sulphur thể hiện tính khử khi khử O (0) thành O (-2) và F (0) thành F (-1). Cách điều chế lưu huỳnh vảyTrong phần này, chúng ta sẽ tìm hiểu hai phương pháp điều chế bằng hai phương pháp phổ biến hiện nay: trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp. Điều chế trong phòng thí nghiệmTrong phòng thí nghiệm, hoá chất này được điều chế như sau: Một muối sunfua (muối của một axit yếu) được phản ứng với một axit mạnh hơn (thường là dung dịch của axit sunfuric và natri sunfit) theo quy trình sau: Đổ từ từ dung dịch axit sunfuric vào bình đựng natri sunfit, sau đó đậy nắp lại theo phương trình: H2SO4 + Na2SO3 → Na2SO4 + SO2 + H2O (điều kiện: đun nóng). Chú ý để bình thu thẳng đứng vì SO2 nặng hơn không khí. Đun nóng bình trên ngọn lửa đèn cồn và dùng lưới amiăng. Lớp lưới này có tác dụng ngăn không cho ngọn lửa tập trung một chỗ và làm vỡ bình khi dung dịch nóng lên Khí sunfurơ được thu bằng phương pháp truyền khí. Dùng bông tẩm dung dịch natri hiđroxit (NaOH) để hạn chế lượng khí SO2 thoát ra. Chú ý: Không dùng bông tẩm amoniac (NH3), vì đây là chất khí dễ bay hơi sẽ làm mất tác dụng thu khí. Lưu huỳnh phản ứng với axit clohydric để ngăn axit bay hơi và trộn với SO2, ảnh hưởng đến kết quả chính xác. Điều chế trong công nghiệpTrong công nghiệp, sản phẩm được điều chế bằng các phương pháp phổ biến sau: Đốt: S + O2 (nhiệt độ) → SO2 Đốt H2S trong oxi dư: 2H2S + 3O2 → 2H2O + 2SO2 Các kim loại phản ứng với H2SO4 (trùng ngưng nhiệt): Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O Đốt pyrit (FeS2): 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 Ứng dụng của Lưu huỳnh vẩyLưu huỳnh là một trong những nguyên tố có liên quan đến nhiều lĩnh vực của đời sống thực tế và đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế thế giới. Ứng dụng công nghiệpTrong công nghiệp, 90% lưu huỳnh vẩy được chiết xuất thông qua dẫn xuất chính của nó, axit sulfuric (H2SO4), được coi là một trong những nguyên tố quan trọng nhất được sử dụng làm nguyên liệu công nghiệp. Mức tiêu thụ axit sulfuric cũng được coi là một trong những chỉ số tốt nhất về sự phát triển công nghiệp của một quốc gia. Hoa Kỳ sản xuất nhiều mỗi năm hơn bất kỳ loại hóa chất công nghiệp nào khác. Lưu huỳnh được sử dụng trong nhiều sản phẩm công nghiệp như: pin, chất tẩy rửa, lưu hóa cao su, chất diệt khuẩn và phân bón phốt phát. Cụ thể, Sulphur được sử dụng để làm trắng giấy, làm chất bảo quản trong rượu vang, và làm trái cây sấy khô. Do tính dễ cháy, sản phẩm còn được dùng để làm diêm, thuốc súng, thuốc nổ và pháo hoa. Ứng dụng trong làm đẹpCông dụng trong việc làm đẹp da và trị mụn đã được biết đến từ xa xưa. Tuy nhiên, không có nghiên cứu chắc chắn về cách thức hoạt động của nguyên tố này trong điều trị mụn trứng cá. Qua các thí nghiệm, người ta kết luận rằng lưu huỳnh có tính kháng viêm và kháng khuẩn cao, có tác dụng thu nhỏ các nốt mụn nhanh chóng. Ứng dụng trong nông nghiệpNgoài những ứng dụng quan trọng nhất trong công nghiệp, trong nông nghiệp, đây còn được coi là một trong những nguyên liệu để sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, diệt nấm… Ứng dụng trong y họcSulphur cũng đã thể hiện vai trò của nó trong y học. Magnesium sulfate có đặc tính chống viêm và kháng khuẩn cao, được sử dụng làm thuốc nhuận tràng và điều trị các bệnh về da. Ví dụ: kem lưu huỳnh, kem dưỡng da, thuốc mỡ hoặc xà phòng trị mụn trứng cá, thuốc mỡ trị viêm da tiết bã, ghẻ, v.v. Lưu huỳnh vẩy có độc không?Lưu huỳnh là một nguyên tố hóa học độc hại nếu được sử dụng với số lượng lớn. Mặc dù lưu huỳnh điôxít tương đối an toàn khi sử dụng với lượng nhỏ, nhưng với liều lượng đủ cao, nó có thể phản ứng với độ ẩm để tạo ra axit lưu huỳnh, có thể gây hại cho phổi, mắt hoặc các cơ quan khác. Những ảnh hưởng tiêu cựcLưu huỳnh hạt công nghiệp là hóa chất độc hại không được phép sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm. Tuy nhiên ở nước ta, vì yếu tố lợi nhuận, tình trạng lạm dụng lưu huỳnh công nghiệp rất phổ biến trong bảo quản tẩm sấy các dược liệu… gây tác động tiêu cực tới sức khỏe con người, môi trường cùng các loại sinh vật sống. Tác động đến sức khỏe con ngườiTheo khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), hàm lượng SO2 trong thực phẩm không được vượt quá 20mg / 1kg. Nhưng ở Việt Nam, việc sử dụng cao gấp nhiều lần mức cho phép. Sulphur không chỉ ảnh hưởng đến cơ thể qua đường tiêu hóa mà còn gây hại cho cơ thể con người thông qua mùi của nó. Mùi quá mạnh hoặc tiếp xúc trực tiếp với khí Sulphur trong khi đốt có thể gây ra các vấn đề về sức khỏe. đặc trưng:
Vì vậy, tùy theo mức độ mà con người phải đối mặt với một số vấn đề sức khỏe nghiêm trọng khi tiếp xúc trực tiếp qua đường hô hấp hoặc ăn phải. Vì vậy, khi tiếp xúc với Sulphur không nên tiếp xúc trực tiếp. Đối với thực phẩm chứa chất này cần rửa kỹ bằng nước trước khi chế biến và sử dụng. Tác động đến sinh vật dưới nướcKhi nước bị nhiễm lưu huỳnh công nghiệp, các sinh vật thủy sinh và vi sinh vật có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Thường thì cá, tôm, cua, nghêu, sò… bị nhiễm độc mà chết. Nguy hiểm hơn, con người còn phải đối mặt với nguy cơ nhiễm độc gián tiếp rất cao khi ăn phải những sinh vật này. Tác động đến môi trường sốngĐốt lưu huỳnh vẩy ở nhiệt độ cao sẽ hủy hoại nghiêm trọng môi trường sống, gây ô nhiễm không khí, biến đổi khí hậu, mưa axit, hiệu ứng nhà kính ...
Lưu ý khi sử dụng và cách lưu trữ, bảo quản lưu huỳnh vảyDo tính chất độc hại nên khi sử dụng cần phải lưu ý những yếu tố sau để tránh gây hại trực tiếp đến sức khỏe và môi trường. |