Chúng ta thường nghe nhắc nhiều về lưu huỳnh, trong chương trình giáo dục cũng như trong cuộc sống thường ngày. Tuy nhiên, về tính chất cũng như những vấn đề sâu xa hơn về phi kim này thì không phải ai cũng biết rõ được. Bài viết hôm nay Trung Sơn sẽ cùng bạn tìm hiểu rõ về phi kim này nhé. Tìm hiểu thêm thông tin khác: CLO là gì? Tính chất, công dụng & cách điều chế CLO
– Ở điều kiện nhiệt độ phòng, lưu huỳnh ở trạng thái rắn xốp và có màu vàng nhạt và ở trạng thái đơn chất không có mùi. Phi kim này khi cháy có ngọn lửa màu xanh lam và toả ra đioxit lưu huỳnh có mùi ngột ngạt, khác thường và tạo cảm giác khó chịu. Sulfur không hòa tan trong nước nhưng hòa tan trong đisulfua cacbon và các dung môi không phân cực khác. Một số trạng thái ôxi hóa phổ biến của Sulfur là -2, -1[pirit sắt…], +2, +4 và +6. Sulfur tạo thành các hợp chất ổn định với gần như mọi nguyên tố, chỉ ngoại trừ các khí trơ.
– Ở trạng thái rắn, Sulfur tồn tại như các phân tử vòng dạng vòng hoa S8 và bên cạnh đó nó cũng có nhiều hình thù khác. Màu vàng đặc trưng của lưu huỳnh được tạo nên từ việc loại một nguyên tử từ vòng S7. Ngược lại, nguyên tố oxy cùng phân nhóm nhưng lại nhẹ hơn về cơ bản chỉ tổn tại trong 2 dạng là: O2 và O3
– Sulfur có tinh thể rất phức tạp, phục thuộc vào các điều kiện cụ thể, các thù hình của chúng tạo thành các cấu trúc tinh thể khác nhau, các dạng hình thoi và xiên đơn S8 là các dạng được nghiên cứu tỉ mỉ nhất.
– Sulfur nóng chảy có độ nhớt, đây cũng là tính chất nổi bật của phi kim này, độ nhớt này tăng lên theo nhiệt độ do sự hình thành các chuỗi polyme. Tuy nhiên, sau khi đã đạt được một khoảng nhiệt độ nhất định thì độ nhớt lại bị giảm do đã đủ năng lượng để phá vỡ chuỗi polymer.
– Sulfur vô định hình hay còn gọi là “dẻo” có thể tạo ra khi làm nguội nhanh Sulfur nóng chảy. Theo nghiên cứu tinh thể bằng tia X, dạng vô định hình có thể có cấu trúc xoắn ốc với 8 nguyên tử trên một vòng. Đây là dạng ổn định ở nhiệt độ phòng và dần chuyển thành dạng kết tinh. Quá trình này diễn ra trong vài giờ hoặc vài ngày nhưng có thể tăng tốc nếu có xúc tác.
Lưu huỳnh được dùng nhiều trong công nghiệp với các ứng dụng khác nhau. Sulfur có dẫn xuất chính là axít sulfuric [H2SO4], được đánh giá là một trong những nguyên tố quan trọng nhất được dùng như nguyên liệu công nghiệp và được xem là quan trọng bậc nhất với mọi lĩnh vực của kinh tế thế giới.
Một số ứng dụng chủ yếu của lưu huỳnh:
- Sản xuất axit sulfuric.
- Sử dụng trong ắc quy, bột giặt, lưu hoá cao su, thuốc diệt nấm và dùng trong sản xuất phân bóng phốtphat.
- Sulfit được sử dụng để làm trắng giấy và làm chất bảo quản trong rượu vang và làm khô hoa quả.
- Với bản chất dễ cháy, nó còn được dùng trong các loại diêm, thuốc súng và pháo hoa.
- Sulfat magiê [muối Epsom] có thể được dùng như thuốc nhuận tràng, chất bổ sung cho các bình ngâm [xử lý hóa học], tác nhân làm tróc vỏ cây, hay để bổ sung magiê cho cây trồng.
- Lưu huỳnh nóng chảy còn được dùng để tạo các lớp khảm trang trí trong sản phẩm đồ gỗ.
- Các axít amin cystein và methionin có chứa lưu huỳnh, cũng như mọi polypeptid, protein và enzym có chứa các axít amin này, làm cho lưu huỳnh trở thành thành phần cần thiết cho mọi tế bào.
- Các liên kết disulfua giữa các polypeptid có vai trò rất quan trọng trong sự tạo thành và cấu trúc của protein. Homocystein và taurin cũng là các axít amin chứa lưu huỳnh nhưng không được mã hóa bởi ADN và cũng không phải là một phần của cấu trúc sơ cấp của các protein.
- Một số dạng vi khuẩn sử dụng sulfua hiđrô [H2S] thay vào vị trí của nước như là chất cung cấp electron trong các tiến trình thô sơ tương tự như quang hợp.
- Thực vật cũng hấp thụ lưu huỳnh từ đất trong dạng các ion sulfat.
- Lưu huỳnh vô cơ tạo thành một phần của các cụm sắt-lưu huỳnh, và lưu huỳnh là chất cầu nối trong vị trí CuA của cytochrom c ôxidaza.
- Sulfur cũng là thành phần quan trọng của coenzym A.
- Than và dầu mỏ trong công nghiệp khi đốt cháy cùng các nhà máy điện giải phóng ra lượng lớn đioxit lưu huỳnh SO2, chất này phản ứng với hơi nước và oxy có trong khi quyển tạo ra axít sulfuric tạo nên các cơn mưa axit làm giảm pH của đất, các khu vực nước ngọt, gây phong hoá hoá học với các công trình xây dựng hoặc kiến trúc.
Tìm hiểu thêm thông tin: Phèn nhôm là gì? Tính chất, ứng dụng & nơi mua phèn nhôm uy tín
Dạng thù hình:
- Lưu huỳnh tà phương: SαSα
- Lưu huỳnh đơn tà: SβSβ
Hai dạng này khác nhau về cấu tạo tinh thể cùng một số tính chất vật lý nhưng có tính chất hoá học giống nhau. Hai dạng này có thể biến đổi qua lại với nhau tuỳ theo điều kiện nhiệt độ.
Ảnh hưởng của nhiệt độ tới tính chất vật lý:
- Ở nhiệt độ
- Ở nhiệt độ