Kükürt Nedir? Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri ve Kullanım Alanları

Atom numarası Z= 16, atom ağırlığı M = 32,064 ve simgesi S olan ametal element.

Elementleri sınıflandırma çizelgesin­de oksijen, selenyum, tellür ve polon­yumun bulunduğu sütunda, yani VI B sütununda yer alır. Başlıca -2, + 4 ve + 6 yükseltgenme derecelerini alır.

Doğal Hali-Hazırlama Yöntemi

Kükürt, litosferin % 0,1 kadarını oluş­turur. Özellikle, doğal halde bulunur: Sicilya, A.B.D. (Louisiana, Texas) ve Meksika’daki tortul kökenli ya da Şili ve Japonya’daki yanardağ kökenli ma­den yatakları. Ayrıca, sülfür biçimin­de (FeSî pirit, CU2S. FeîSa kalkopirit, ZnS blend. PbS galen. HgS zencefre), az çözünen sülfat (CaS04 anhidrit, CaSO«. 2H₂0 alçıtaşı, BaSO„ ba­ritin, SrSO< selestin) ya da çözünür sülfatlar (NaaSOı.tOHaO mirabilit, Na₂SO„ tenardit, MgSOı. H₂0 kieserit, Na₂S04 – CaS0₄ glauberit, K₂ SO4. MgS0₄ langbeinit, KCl.MgSO4.3H2O kainit, IGS04.MgS04.2 CaSÛ4. 2H₂0 polihalit) biçiminde de bulunmakta­dır. Petroller, taşkömürü, özellikle de doğal gazlar serbest ya da bileşik kükürt (% 16’ya kadar, hidrojen sül­für biçiminde) içerebilirler.Kükürt, en eski çağlardan beri bilin­mektedir. Sicilya’da, doğal halde bulunduğu maden yataklarından çıkarı­lırdı; böylece, sıvı kükürt kolaylıkla toplanmaktaydı. Frasch yönteminin ortaya çıkmasıyla (1910), Sicilya’nın ham kükürtü eski önemini yitirdi. A.B.D’nde kullanılan bu yöntem, top­rağı delerek buna, eşmerkezli üç borulu bir sistemin sokulmasına dayan­maktadır. Dış zarf borusuna. basınç altında (18 bar), aşırı ısınmış (160°C) su buharı, orta boruya da hava yolla­nır. Bu sıcaklıkta eriyen ham kükürt, havayla, ara boruya tırmanan bir emülsiyon oluşturur. Bu biçimde elde edilen kükürt çok arıdır (% 99,8). Ba­zı ülkelerde (Japonya, İspanya, İtalya) piritlerin kavrulması, ya kükürt ya da çoğunlukla doğrudan sülfat asidinin hazırlanmasında kullanılan kükürt dioksit (SO2) verir. Doğal gazlardan kazanılan kükürt sayesinde Fransa ve Kanada önemli birer kükürt üreticimi haline gelmiştir. B tu ctuctfu yiliuem, metanın H2 S hidrojen sülfürden ay­rılmasına (Lacq’ta, ayırma, mono  ve dietanolamin bazlarıyla bileştirme ve elde edilen bileşiğin, sonradan, hidro­jen sülfür elde edilmesi için hidrolizlenmesiyle gerçekleştirilir), sonra da, bunun, aşırı hidrojen sülfürle indirge­nen kükürt diokside kısmen yükseltgenmesiııe dayanır:

S0₂+ 2H₂S –3S + 2H₂ü.

Alotrop Çeşitleri

Fiziksel Özellikler

Normal koşullarda kükürt iletken ol­mayan diamagnetik.sarı bir katıdır. Halkalı molekül. 8 atom içerir (siklooktakükürt S₈)Van der Waals bağlarıyla bağlanmış halkalar, sekiz yüzlü billurlar ( a de­nen kararlı biçim; ortorombik olan bu çeşidin özgül ağırlığı 2 070 kg/m³ ‘tür ve karbonsülfürde çözünmüş kükürtün buharlaşmasıyla elde edilir) ya da prizma biçiminde billurlar (monoklinik p biçimi; özgül ağırlığı 1 960 kg/m³‘tür) halinde düzenlenirler. Atmosfer basıncı altında. <x halden (3 haline dönüşüm 95,6°C’ta tersinir­dir. 1 bar altında, p kükürt, 119°C’ta ergir. Ama. aynı koşullarda. « kükürtün hızla ısıtılması, 112,8°C’ta p kükürte geçmeden sıvı kükürt verir. Sı­vı kükürt, atmosfer basıncında, 160°C’a kadar sarı bir sıvıdır; A de­nen bu kükürt Sa moleküllerinden olu­şur. Söz konusu sıcaklığın üstünde, sı­vının ağdalılığı artar, çünkü, S₈ hal­kaları koparlar ve koyu kırmızı renk­li Sn doğrusal makromoleküllerini ( ı± kükürt) vermek için zincirlenirler. 160°C’m üstünde 6-8 kükürt atomlu açık bir zincirden oluşmuş bir Sn bi­çimi de görülür. Zincirler arası köp­rülerin neden olduğu ağdalılık, 190°C’a doğru en yüksek düzeye eri­şir. Ağdalı kükürt ıslatılırsa, uzun zincirler yumaklar halinde büzüşme­ye eğilimli olduklarından, kauçuk bi­çiminde esnek bir katı olan, yumuşak kükürt elde edilir. Sıvının ağdalılığı, 200°C’m üstünde zincirlerin parça­lanmasıyla azalır. Normal atmosfer basıncı altında kükürt 444,6°C’ta (termometre ayarı) kaynar ve buhar molekülleri önce S₈, Sa, S„, sonra da yüksek sıcaklıkta (800°C’lan fazla) S2 zincirlerinden oluşmuşlardır. 1 700°C’m üstünde, moleküller, atomlara bölünürler. S? molekülleri, buharın ısıtılmasıyla katı olarak elde edilirler.

Kimyasal Özellikleri

Olağan sıcaklıkta ya da sıcakta, kkürt, iyot, azot, bor, değerli metaller (altın, iridyum, platin) ve havanın soygazları dışındaki bütün elementlerle birleşir. Yükseltgen ya da indirgen rolü oynayabilir.

Kükürt, hidrojenle birleşerek hidrojen sülfürü (H₂S) verir. Bu maddeyle do­ğada, özellikle de yanardağ kökenli bölgelerde karşılaşılır (fümeroller, madensuyu kaynaklan). Bazı doğal gazlarda da (Lacq) önemli oranda bu­lunurlar (“kokmuş yumurta” kokusu yaratırlar). Renksiz, zehirli ve kolay­ca sıvılaşabilen (1 bar altında -61°C’ta) bu gaz, suya oranla daha az İyonlaştırıcı bir çözücüdür. İndirgen rolü oynar. Sulu çözeltisi, sülfidrik asit,hidrojenosülfürlerin(HS~) ve sül­fürlerin (S²‘ ) oluşmasına neden olan çok zayıf bir diasittir.

Sülfürler, kendilerine denk gelen ok­sitlere oranla çok daha fazla kovalanslıdırlar. Gerçekten iyonsal olan sülfürler, alkali metallerinkilerdir. Sülfürler, genellikle az çözünürdürler (mineraller) ve çoğunlukla kendileri­ne özgü renkleri vardır (kadmiyum sülfür: Sarı; çinko sülfür: Beyaz; man­gan sülfür: Pembe; vb.). Bunlar uzun süre nitel çözümlemelere konu olmuş­lardır.

Kükürtün birçok oksijenli bileşiği var­dır (bunların başlıca özellikleri çizel­gede gösterilmiştir). Aralarında en önemlileri şunlardır:

kükürt dioksit (S0₃), çok kararlı, su­da oldukça çözünen, 1 barda -10°C’ta kolayca sıvılaşan renksiz bir gazdır. Mikrop öldürücü ve organik maddele­rin rengini alıcı özelliklerinden ötürü kullanılır. Sıvı hali, sanayide ve laboratuvarda etilenik hidrokarbonların çözünmesi için çözücü olarak yarar­lıdır. Sulu çözeltisinden, hidrojenosülfitler (HSOa) ve sülfitler (S0₃² ) elde edilebilir. Özellikle de. sülfat asidi sanayisinin temel maddesini oluşturur; kolayca buharlaşabilen, katı kükürt trioksit (SO.ı) aynı zamanda sülfat asi­dinin anhidritidir.

Kükürtün Kullanılması

Biyokimya

Kükürt, kauçuğun işlenmesinde, çözücü maddelerle ecza ürün­lerinin hazırlanmasında ve benzeri alanlarda kullanılır. Öncelikle de, sül­fat asidinin hazırlanmasını sağlar. Kükürt elementi, canlı maddenin ana bileşenidir. Sistein, sistin ve metyonin aminoasitlerinin bileşimine girer. Peptitleri oluşturmak için, kolayca, aminoasit zincirleri arasında bağlar ku­rar (-S-S-).