معلومات عن الكبريت

العدد الذري : 16
عدد الكتلة : 32.066
درجة الانصهار : 112.8 درجة مئوية
درجة الغليان : 444.67 درجة مئوية
الكثافة : 2.07 جم/ سم3
أعداد الأكسدة : -1 , -2 , 2 , 4 , 6
السالبية الكهربية : 2.5
النظائر : 32S يوجد بنسبة (95.02 %) , 33S يوجد بنسبة (0.75 %) , 34S يوجد بنسبة (4.21 %) , 36S يوجد بنسبة (0.02 %)

التوزيع الالكتروني : Ne] 3s2 3p4]



تاريخ الكبريت ووجوده في الطبيعة

عُرف الكبريت منذ أقدم العصور وذلك لانة يوجد فى الطبيعة على هيئة حرة طليقة ومتبلورة , وقد استخدمالمصريون القدماء الكبريت في تبيض الأقمشة وفي بعض الصناعات الأخرى منذ حوالي 2000سنة قبل الميلاد , كما استخدمه الصينيون بد ذلك في صناعة مسحوق البارود , واستخدمهالكيميائيون العرب في انتاج حامض الكبريتيك الذي أطلقوا عليه زيت الزاج .

يوجد الكبريت بكميات كبيرة على حالة منفردة خصوصا فى الاماكن البركانيةنتيجة لتفاعل غازى كبريتيد الهدروجين وثانى اكسيد الكبريت اللذان يتصاعدان ضمنالغازات الاخرى:

x2H2S + SO2 --------> 3S + 2H2O




كما يوجد الكبريت فى حالة اتحاد مع كثير من الفلزات مكوناًكبريتيداتها واكثرها انتشاراً هو :
بيريت الحديد FeS2




وبيريت الحديد والنحاس ويعرف بالشالكوبيريت CuFeS2




والجاليناPbS




وبلند الخارصينZnS ويوجد كذلك على هيئة كبريتات اهمهاكبريتات الكاليسوم المائية وهى الجبس CaSO4.2H2O




ويكون الكبريت حوالى 0.03% بالوزن من القشرة الارضيةوتحتوى المحيطات على حوالى 0.09 % من الكبريت على هيئة كبريتات وكثيرا ماتحتوىالشهب على بعض كبريتيد الحديد ويحتوى الفحم الحجرى على حوالى (1- 1.5%) من الكبريتعلى هيئة مركبات عضوية أو على هيئة بيريت .
كما وجد الكبريت على سطح آيو (Io)أكبرأقمار المشتري .






وهو أحد أكثر الأقمار نضارة في المنظومةالشمسية . ويعود لونه الأصفر البرتقالي الزاهي الى فيض الكبريت من براكينه الثائرةوالتي تم اكتشافها بواسطة السوابر الفضائية حديثاً .






استخلاص الكبريت

يتم استخلاص الكبريت بالطرق التالية :

1- استخلاص الكبريت من خاماته

يفصل الكبريت منالمواد المعدنية المختلطة بسهولة وذلك لانخفاض درجة انصهاره وتعتمد طريقة الاستخلاصعلى نوع الخام ومكان وجوده .

أ‌- الخام الموجود على سطح الأرض

في هذه الحالة يجمع الخام في أكوام بها فتحات عمودية لخروج الغازات على أرض مائلة وتشعل الكومة من أعلى فيحترق بعض الكبريت مكوناً ثانيأكسيد الكبريت وتصهر الحرارة الناتجة من التفاعل الكبريت المتبقي فيسيل على الأرضالمائلة ويجمع في قوالب خاصة , وتستغرق هذه العملية من شهر الى ثلاثة أشهر حسب حجمالكومة , ويتراوح الناتج بين 50 – 70 % من الكبريت الموجود أصلاً في الخام وذلك لأننسبة كبيرة منهتتحول الى ثاني أكسيد الكبريت .
وينقى الكبريت المستخلص بالطريقةالسابقة بالتقطير في معوجات من الحديد متصلة بحجرات للتكثيف , ويكثف البخار الناتجعلى جدرانها على هيئة مسحوق يسمى ( زهر الكبريت ) ويستمر تكثفه على هذه الصورةطالما كانت درجة الحرارة أقل من 112 درجة مئوية فإذا زادت عن ذلك تحول الكبريت الىسائل حيث يجمع في قوالب على هيئة ( كبريت العمود ) .

ب - الخام الموجود تحت سطح الأرض

يستخلصالكبريت في هذه الحالة بطريقة فراش ( Frasch ) فقد اكتشف هيرمان فراش، المهندسالكيميائي الأمريكي، عام 1891م، أن بالإمكان صهر الكبريت وهو في باطن الأرض , وذلكبإستخدام جهاز يتكون من ثلاثة أنابيب داخل بعضها البعض ويدفع بخار الماء المسخن الىدرجة 130 درجة مئوية في الأنبوبة الخارجية فينصهر الكبريت ويرفع الى أعلى بدفعالهواء المضغوط في الأنبوبة الداخلية فيخرج مصهور الكبريت من الأنبوبة الوسطى مختلطاً ببعض فقاعات الهواء , . وأغلب الكبريت المنتج بهذه الطريقة له درجة نقاءتتراوح ما بين 99,5% و99.9 % ولا داعي الى تنقيته بالتقطير .






2- استخلاص الكبريت من مركباته

يستخلص الكبريت من مركباته بطريقتين :

أ‌- من كبريتيد الكالسيوم المتخلف من طريقةلابلان (Leblane )

وذلك بمعالجته بثاني أكسيد الكربونوالماء بطريقة تشانس (Chane) ثم أكسدة كبريتيد الهيدروجين الناتج بالهواء في وجودأكسيد الألومنيوم كعامل حفز .

CaS + CO2 + H2O -------> CaCO3 + H2S

H2S +1/2O2 -------> H2O + S

ب – استخلاص الكبريت من غازات الوقود

تحضر فيالصناعة كميات لابأس بها من الكبريت من غاز الفحم وغاز الأفران وغيرها إذ يحتوي غازالفحم على كبريتيد الهيدروجين ويزال من الغاز عادة بأكسيد الحديديك حيث يتكونكبريتيد الحديد ولعل الطريقة المفضلة لاسترجاع الكبريت هي امتصاص غازي كبريتيدالهيدروجين والنشادر اللذان يوجدان في غاز الفحم في محلول ( Ammonium Polythionate) بطريقة فيلد (Feld) .

x2(NH4)2S4O6 + 2(NH4)2S2O3 + 6NH3 + 6H2S ------> 7(NH4)x2S2O3 + x6S + 3H2O

أما غاز الأفران فيحتوي على ثاني أكسيدالكبريت فيمتص بمحلول يحتوي على كبريتيت وبيكبريتيت الصوديوم المحتوي على كلوريدالألومنيوم , وإذا سخن هذا المحلول فإن أسه الهيدروجيني ينقص ويتصاعد غاز ثانيأكسيد الكبريت الذي يختزل بفحم الكوك عند درجة 1100 درجة مئوية .

SO2 + C -------> CO2 + S







خواص الكبريت



الكبريت عنصر لا فلزي ذو لون أصفر زاهٍ لاطعم له ولارائحة ،
تتراوح صلادة الكبريت من 1.5 الى 2.5 على مقياس موز , وهو هش ويتكسربسهولة.



والكبريت ردئ التوصيل للحرارة جداً لدرجة أن مسكه باليد وتقريبهمن الأذن يؤدي الى سماع طقطقة ناتجة من تمدد السطح الخارجي بحرارة اليد دون تأثرالأجزاء الداخلية مما يؤدي الى حدوث تشققات دقيقة .

الأشكال التآصليةللكبريت

يوجد الكبريت في أشكال عدّة تُسمىالمتآصلات، وأكثر المتآصلات شيوعًا هو:

الكبريت معيِّني الشكل

وهو مادة متبلِّرة صفراء ليمونيّة اللّون وثابتة عنددرجة حرارة الغرفة. يتألف جزئ الكبريت المعيني من ثماني ذرات . وتتطابق جزيئات هذاالشكل معاً بإحكام .



الكبريت أحادي الميل أوالموشوري

ثابت فقط ما بين درجة 94°م و120°م. وتوجد كبلورات إبريّةطويلة عديمة اللّون تقريبًا . يتألف جزئ الكبريت أحادي الميل من ثماني ذرات الفسحاتبينها أوسع مما هي عليه في الشكل المعيني .

الكبريت غير المتبلر أو البلاستيكي

ناعم وليّن ولزج و يتمدد كالمطاط . وكلاالنوعين ـ الكبريت أحادي الميل والكبريت غير المتبلر ـ يتحولان إلى الكبريت معينيالشكل عند درجة حرارة الغرفة.

تفاعلات الكبريت

الكبريت عنصر نشطويدخل في كثير من التفاعلات الكيميائية فيتحد بكل العناصر تقريباً اتحاداً مباشراًعنددرجة حرارة مناسبة .

أهم تفاعلاته

يحترق الكبريت بسهولة في الهواء بلهب أزرق .






وينتج عنهغاز ثاني أكسيد الكبريت ذو الرائحة النفاذة وهو غاز ضار جداً وكثرة انطلاقه فيالهواء نتيجة حرق الوقود الأحفوري أو الأنشطة الصناعية الأخرى له آثار صحية سيئةجداً على الإنسان والحيوان والنبات كما أنه من أكثر مسببات الأمطار الحمضية .

يتفاعل مع الكلور

يتفاعل مع الهيدروجين

يتفاعل مع الكربون

يتفاعل معالمعادن

يُوَكسد الكبريت بالأحماض المركزة القويةمثل حامض الكبريتيك والنيتريك :

S + 2H2SO4 ------> 3SO2 + 2H2O

S + 6HNO3 -------> H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

استخدامات الكبريت

يستخدم الكبريت في صناعة الثقاب والبارودكما يستخدم في الزراعة لمعادلة قلوية التربة .
اما أهم استخدامات الكبريت هواستخدامه في تحضير حمض الكبريتيك، وهو مركب كبريتي، ويُعد أهم مادة كيميائية تجاريةفي العالم. ويستخدم في إنتاج الأصباغ والدهانات (الطلاء)، والورق والمنسوجات وعددمن الكيميائيات الصناعية. كما يُستخدم أيضًا في إنتاج الفلزات وفي تكرير النفط .

أما المنتجات الأخرى المحتوية على الكبريت، فتشمل بعض أنواع الأسمدة،والمتفجرات ومبيدات الفطر والحشرات، والمطاط ، والشامبو، والبطاريات (المراكم) وكذلك المواد الكيميائية المستخدمة في أفلام التصوير. كما يدخل الكبريت في صناعةالأدوية كواحد من المكونات, حيث يستخدم لعلاج بعض الأمراض الجلدية كما يستخدم زهرالكبريت في علاج اضطرابات الهضم . كما يمكن استخدام الكبريت في إنشاء الطرق بدلاًمن الأسفلت

Posted in: