سولفور

گوگرد یکی از عناصر شیمیایی شناخته شده در جدول مندلیف است. گوگرد یا سولفور دارای ۱۶ الکترون است. در اواخر دهه ۱۷۷۰ آنتوان لاووازیه توانست مجامع علمی را متقاعد کند که گوگرد یک عنصر است و نه یک ترکیب. از گوگرد برای تهیه کودهای کشاورزی و اسیدسولفوریک استفاده می شود.

نام ماده (فارسی): سولفور

نام ماده (انگلیسی): Sulfur

نام تجاری (فارسی): گوگرد

نام تجاری (انگلیسی): Sulfur

سایر اسامی: گل گوگرد، بریستون،گرد گوگرد

مجتمع های تولیدکننده:پتروشیمی رازی

این عنصر در دوره سوم جدول مندلیف و در گروه ششم یعنی گروه اکسیژن قرار دارد. قبل از آن فسفر بعد از آن کلر ، بالایش اکسیژن و زیرش سلنیوم جای گرفتهاند. عنصر گوگرد در طبیعت به صورت طبیعی و خالص، یا به صورت ترکیبات سولفید و سولفات همراه با سایر عناصر فلزی و غیرفلزی یافت میشود. گوگرد سرد و خالص، زرد رنگ میباشد ولی اغلب اوقات بواسطه درجه حرارتهای بالا یا ناخالصیها تغییر رنگ میدهد. بنا به سیستم تبلور، این نوع گوگرد به صورت گوگرد آلفا (رومبیک یا اکتاهدرال) گوگرد بتا ( مونوکلینیک یا منشوری)، گوگرد گاما (پلاستیک) و گوگرد بی شکل (کلوئیدی) میباشد. ظاهر این نافلز به رنگ زرد کمرنگ میباشد که بسیار سبک و نرم است. این عنصر به هنگام ترکیب با هیدروژن بوی مشخصی داشته که مشابه بوی تخم مرغ فاسد شده است. گوگرد با شعله آبی رنگ سوخته و بوی عجیبی از خود ساطع میکند(بنگرید به تصویر روبهرو). گوگرد در آب حل شدنی نیست ولی در دیسولفید کربن(سولفور دو کربن) حل میشود. حالتهای معمول اکسیداسیون این عنصر ۲-و۲+و۴+و۶+ بوده که ۲- و ۲+ کاهنده هستند و تمایل رسیدن به ۶+ که پایدارتر است را دارند و حالتهای ۴+ و ۶+ از قاعده هشتایی(اشاره به ساختار گوگرد) پیروی نمیکنند. گوگرد در تمام حالتهای مایع ، جامد و گاز شکلهای چندگانه دارد که ارتباط بین آنها هنوز کاملاً درک نشده است. گوگرد کریستالی به صورت حلقه گوگردی S8 نشان داده میشود. نیترید گوگرد پلیمری خواص فلزی دارد و این در حالی است که هیچ گونه اتم فلزی در خود ندارد(شبه فلز است) این عنصر همچنین خواص نوری و الکتریکی غیر معمولی نیز دارد. گوگرد غیرمتبلور یا پلاستیک با عمل سرد کردن سریع کریستال گوگرد حاصل میشود. مطالعات در زمینه اشعه ایکس نشان میدهد که گونه غیر متبلور و بینظم ممکن است که ۸ اتم در هر ساختار پیچشی ستاره مانند داشته باشد. گوگرد میتواند به دو حالت کریستالی بدست آید به صورت اورتورومبیک(گوگرد هشت وجهی) یا بلور مونو کلینیک که اولی در دماهای معمولی پایدارتر میباشد. عنصر گوگرد به همراه عناصر دیگر در کانی های مختلفی یافت میشود که مهمترین آنها، پیریت، مارکاسیت، پیروتیت، کالکوپیریت، کالکوزیت، کوولیت، بورنیت، اسفالریت، انیدریت، ژیپس و …. است. گوگرد بیشتر از هر ترکیب دیگر شناخته شده ای، دارای آلتروپ است. این ماده بیش از ۳۰ آلتروپ شناخته شده دارد. گوگرد علاوه بر فرم رایج S8 حلقه ای دارای فرم های دیگری نظیر S7 است که کمی زرد رنگ تر است. علاوه بر آن گوگرد دارای ۲۵ ایزوتروپ شناخته شده نیز است. گوگرد که اسم لاتین آن Sulphur میباشد از زمانهای باستان شناخته شده بود. این عنصر با نام Brimstone در اسفار پنجگانه کتاب مقدس آمدهاست. هومر نیز گوگرد حشرهکش را در قرن ۹ قبل از میلاد ذکر کرده بود. در سال۴۲۴ قبل از میلاد قبیله Bootier دیوارهای یک شهر را با سوزاندن مخلوطی از ذغال و گوگرد سوزانیده و خراب کردند. زمانی نیز در قرن ۱۲ در چین باروت که مخلوطی از نیترات پتاسیم KNO3 کربن و گوگرد بود کشف شد. کیمیاگران اولیه برای گوگرد نماد مثلثی که در بالای یک خط قرار داشت در نظر گرفته بودند. این کیمیاگران از روی تجربه میدانستند که عنصر جیوه میتواند با گوگرد ترکیب شود. سوگند یا سئوکند در اصل به معنای گوگرد بوده است. در دوران گذشته یکی از روشهای نهایی اثبات اتهام یا برائت متهمان، خوراندن آب گوگرد به آنان بوده است. چنانچه متهم بعد از خوردن گوگرد یا همان سوگند زنده میماند، حکم به برائت وی میدادند. اصطلاح سوگند خوردن که تأکید شخص بر صحت گفته هایش است، در اصل از همین آیین گرفته شده است. در اواخر دهه ۱۷۷۰ آنتوان لاووازیه توانست مجامع علمی را متقاعد کند که گوگرد یک عنصر است و نه یک ترکیب.

در تهیه اسید سولفوریک ، کود کشاورزی ، صنایع لاستیک ، سموم دفع آفات و بسیاری از نمکهای سولفاتی

Standard atomic weight 32.065(5)gmol-1

Electron configuration [Ne] 3s2 3p4

Electrons per shell 2, 8, 6 (Image)

Phase solid

Density (near r.t.) (Alpha) 2.07 gcm-3

Density (near r.t.) (Beta) 1.96 gcm-3

Density (near r.t.) (Gamma) 1.92 gcm-3

Liquid density at m.p. 1.819 gcm-3

Melting point 388.36 K 115.21 C 239.38 F

Boiling point 717.8 K 444.6 C 832.3 F

Critical point 1314 K, 20.7 MPa

Heat of fusion (mono) 1.727 kJmol-1

Heat of vaporization (mono) 45 kJmol-1

Specific heat capacity (25 C) 22.75 Jmol-1K-1

Vapor pressure P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T/K 375 408 449 508 591 717

Oxidation states 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2 (strongly acidic oxide)

Electronegativity 2.58 (Pauling scale)

Ionization energies (more) 1st: 999.6 kJmol-1 2nd: 2252 kJmol-1 3rd: 3357 kJmol-1

Covalent radius 1053 pm

Van der Waals radius 180 pm

Electrical resistivity (20 C) (amorphous) 21015

Thermal conductivity (300 K) (amorphous) 0.205 Wm-1K-1

Bulk modulus 7.7 GPa / Mohs hardness 2.0

بر حسب نوع کانسارها، گوگرد را هم به روش روباز و هم زیرزمینی میتوان بدست آورد. روشهای استخراج و کانه آرایی گوگرد با دیگر مواد معدنی تفاوت دارد و روش و تکنولوژی مخصوص به خود را دارد. در کانسارهای گوگرد طبیعی (آزاد) از روشهای معدنکاری سنتی جهت استخراج این ماده معدنی استفاده میشود. استخراج گوگرد از گنبدهای نمکی بیشتر با روش فراش Frasch انجام میگیرد. در این روش آب داغ را از طریق چاه به بخش گوگرد دار تزریق می کنند، سپس گوگرد به صورت مایع از داخل زمین به خارج رانده میشود. در مرحله فرآوری گوگرد، با استفاده از روشهای مختلف پرعیارسازی (تغلیظ) اقدام به عنی سازی ماده معدنی می نمایند. این روشها شامل موارد زیر است: پرعیار سازی نسبی با فلوتاسیون و سپس پالایش گوگرد ذوب توسط اتوکلاو، قبل یا بعد از پرعیارسازی نسبی و سپس پالایش ذوب و پالایش بدون پرعیارسازی نسبی و صاف کردن تقطیر سنگهای معدنی در ظروف چدنی و انصال آنها به اتاق کندانسه در بیرون از محیط کوره و تهیه گوگرد در اتاق کندانسه (کاربرد در ژاپن) گوگرد را می توان از سولفید هیدروژن در فرآیند Claus در هایدرو دی سولفوریزاسیون نفت و یا گاز طبیعی بدست آورد.

کربن دی سولفایت، کربن اکسی سولفایت، هیدروژن سولفایت و سولفور دی اکساید همگی می بایست با احتیاط جابجا شوند