گوگرد
از ویکیپدیا، دانشنامهٔ آزاد.
گوگرد قبل از تاریخ کشف شد گوگرد یک از عنصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن S و عدد اتمی آن ۱۶ میباشد. گوگرد یک نافلز بی بو بی مزه و چند ظرفیتی است که بیشتر به شکل کریستالهای زرد رنگ که در کانیهای سولفید و سولفات بدست میآید شناخته شده میباشند. گوگرد یک عنصر حیاتی و لازم برای تمامی موجودات زنده میباشد که مورد نیاز اسید آمینوها و پروتئینها میباشد. این عنصر به صورت اولیه در کودها استفاده میشود ولی بصورت گسترده تر در باروت ، ملین ها ، کبریت ها و حشره کشها بکار گرفته میشود.
فهرست مندرجات |
[ویرایش] تاریخچه
گوگرد که اسم لاتین آن Sulpur میباشد از زمانهای باستان شناخته شده بود. این عنصر با نام Brimstone در اسفار پنجگانه کتاب مقدس آمدهاست. هومر نیز گوگرد حشره کش را در قرن ۹ قبل از میلاد ذکر کرده بود. در سال ۴۲۴ 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 KNO۳ کربن و گوگرد بود کشف شد. کیمیا گران اولیه برای گوگرد نماد مثلثی که در بالای یک خط قرار داشت در نظر گرفته بودند. این کیمیا گران از روی تجربه میدانستند که عنصر جیوه میتواند با گوگرد ترکیب شود. در اواخر دهه ۱۷۷۰ Antoine Lavoaisier توانست مجامع علمی را متقاعد کند که گوگرد یک عنصر است نه یک ترکیب.
[ویرایش] پیدایش
گوگرد به صورت طبیعی در مقادیر زیاد به صورت ترکیبی با دیگر عناصر به صورت سولفید (مانند:pyrite) و سولفات مانند Gypsum یافت میشود و به صورت آزاد نزدیک چشمههای آب گرم و مناطق آتش فشانی و معادنی نظیر Cinnabar Galena و Sphalerite بدست میآید. این عنصر در مقادیر کم نیز از ذغال سنگ و نفت که در هنگام سوختن دی اکسید گوگرد تولید می کنند بدست میآید. استانداردهای سوختی بصورت فزایندهای به گوگرد برای استخراج سوختهای فسیلی نیاز دارند. چرا که دی اکسید گوگرد با قطرات آب ترکیب شده و باعث بوجود آمد باران اسیدی میشود.
[ویرایش] خواص فیزیکی و شیمیایی
خواص فیزیکی گوگرد عبارت است از:
- رنگ :زرد
- حالت: جامد
- سختی : شکننده
- نقطهٔ ذوب : ۱۱۹درجه
- نقطهٔ جوش : ۴۴۵
- رسانایی:ندارد
- انحلال پذیری :ندارد
- عدد اتمی : ۱۶
- جرم اتمی : ۰۶/۳۲
- آرایش الکترونی : Ne ۳s۲۳d۴
- انرژی یونش :۲۳۹
- شعاع اتمی : ۱٫۲۷
- شعاع یونی : ۱٫۸۴(-۲)
- الکترونگاتیوی : ۵/۷
- حالت اکسایش : +- ۲٬۴,۶
- چگالی : ۲٫۰۷
[ویرایش] ایزوتوپها
۱۰ ایزوتوپ از سولفور شناخته شده است. هیچ یک از ایزوتوپهایش رادیواکتیو نیستند. چهار ایزوتوپ آن در طبیعت وجود دارد .
[ویرایش] ویژگیها
گوگرد نقطه ذوب cْ ۸/۱۱۲ ، نقطه جوش cْ۶۷۴/۴۴۴ ، جاذبه مخصوص ۰۷/۲ (cْ۲۰) با ظرفیت ۲- و ۴ یا ۶ دارد. دارای شعاع اتمی pm۱۰۴ ، انرژی نخستین یونش ۹۹۵ و الکترونگاتیوی ۵/۲ میباشد. گوگرد یک ماده جامد، بیبو و زرد کمرنگ است. گوگرد غیر قابل حل در آب میباشد ولی محلول در دی سولفات کربن میباشد. مجموعه چند شکلی از گوگرد شناخته شدهاست .
[ویرایش] خواص اتمی
وزن اتمی : ۳۲٫۰۶۵ amu شعاع کووالانسی : ۱۰۲ pm شعاع وندروالس : ۱۸۰ pm ساختار الکترونی : Ne]۳s۲ ۳p۴]
[ویرایش] ویژگیها
ظاهر این نافلز به رنگ زرد کمرنگ میباشد که بسیار سبک و نرم است. این عنصر به هنگام ترکیب با هیدروژن بوی مشخصی دارد که مشابه بوی تخم مرغ فاسد شده میباشد. گوگرد با شعله آبی رنگ میسوزد و بوی عجیبی از خود ساطع میکند. گوگرد در آب حل شدنی نیست ولی در دی سولفید کربن حل میشود. حالتهای معمول اکسیداسیون این عنصر -۲و+۲و+۴و+۶ میباشد. گوگرد در تمام حالتهای مایع جامد و گاز شکلهای چند گانه دارد که ارتباط بین آنها هنوز کاملا درک نشده است. گوگرد کریستالی به صورت حلقه گوگردی S۸ نشان داده میشود.
نیترید گوگرد پلیمری خواص فلزی دارد و این در حالی است که هیچ گونه اتم فلزی در خود ندارد. این عنصر همچنین خواص نوری و الکتریکی غیر معمولی نیز دارد. گوگرد غیر متبلور یا پلاستیک با عمل سرد کردن سریع کریستال گوگرد حاصل میشود. مطالعات در زمینه اشعه ایکس نشان میدهد که گونه غیر متبلور و بی نظم ممکن است که ۸ اتم در هر ساختار پیچشی ستاره مانند داشته باشد.
گوگرد میتواند به دو حالت کریستالی بدست آید Orthorhombic octahedral یا بلور مونو کلینیک که اولی در دماهای معمولی پایدارتر می باشد.
[ویرایش] کاربردها
گوگرد یکی از اجزای باروت میباشد. همچنین گوگرد برای جوشکاری لاستیک به کار میرود. گوگرد به عنوان ماده از بین برنده قارچ و همچنین ضد عفونی کننده و کود به کار میرود گوگرد برای تهیه اسید سولفوریک مورد استفاده قرار میگیرد. گوگرد همچنین برای ساختن چندین نوع کاغذ، ماده سفیدکننده و به عنوان عایق الکتریکی به کار میرود.
ترکیبات گوگرد بسیار سمی است، برای مثال مقدار کمی سولفید هیدروژن میتواند متابولیسم بدن را دگرگون کند اما مقادیر بیشتر آن میتواند به سرعت باعث مرگ از راه فلج تنفسی شود. سولفید هیدروژن با سرعت حس بویایی را از بین میبرد. دیاکسید گوگرد آلودهکننده مهم جوی میباشد. این عنصر برای استفادههای صنعتی مانند تولید (H۲SO۴)اسید سولفوریک برای باتریها تولید باروت و حرارت دادن لاستیک تولید میشود. گوگرد در فرایند تولید کودهای فسفاتی به عنوان ماده ضد قارچ عمل میکند. سولفاتها در کاغذهای شستشو و خشکبار نیز کاربرد دارند. همچنین گوگرد در ساخت کبریت و آتش بازی نیز بکار گرفته میشود. تیو سولفات آمونیوم یا سدیم به عنوان عامل ثابت کننده در عکاسی کاربرد دارد. سولفات منیزیم میتواند به عنوان ماده ضد خشکی و ملین که یک مکمل منیزیم گیاهی است به کار گرفته شود.
[ویرایش] منابع حاوی گوگرد
گوگرد در سنگهای آسمانی، در مجاورت چشمههای جوشان و همچنین آتشفشانها یافت میشود. گوگرد همچنین در بسیاری از مواد معدنی از جمله سرب معدنی، سولفید آهن و همچنین سولفات باریم طبیعی یافت میشود. گوگرد همچنین در نفت خام و گازهای طبیعی وجود دارد .
[ویرایش] نقش بیولوژیکی
اسید آمینوها Cysteine, Methionine, Homocysteine و Taurine و همچنین برخی از آنزیمها حاوی گوگرد میباشند که در واقع گوگرد را به یک عنصر حیاتی برای سلولهای زنده تبدیل کردهاند. ترکیبات دی سولفیدی مابین polypeptidها در ساختار پروتئینی بسیار مهم میباشند. برخی از گونههای باکتری از سولفید هیدروژن بجای آب در فرایند فتوسنتز خود استفاده میکنند.
[ویرایش] جوانب جغرافیای اقتصادی
گوگرد در ۷۰ کشور پراکنده در سطح جهان تولید می شود.
آرژانتین با تولید کمتر از هزار تن در سال کوچکترین تولیدکننده در جهان است. ۱۱ کشور عمده تولیدکننده گوگرد به ترتیب حجم تولید عبارتند از ایالات متحده، کانادا، روسیه، عربستان سعودی، ژاپن، آلمان، امارات متحده عربی، قزاقستان، ایران، مکزیک و لهستان که در مجموع در سال ۲۰۰۲ مقدار ۳۴ میلیون تن گوگرد تولید نموده اند که ۷۹ درصد کل تولید جهانی گوگرد در سال مذکور است. (امیرمکری، ۱۳۸۲).
گوگرد عنصری حیاتی است که در بخشهای کشاورزی و صنعت در تمامی کشورهای جهان مصارف گوناگون دارد. ۱۲ کشور عمده مصرف کننده (به ترتیب مقدار مصرف) عبارتند از: ایالات متحده، چین، مراکش، روسیه، هندوستان، برزیل، تونس، کانادا، ژاپن، مکزیک، آلمان و استرالیا که در جمع در برگیرنده ۷۰ درصد میانگین جهانی مصرف گوگرد در سه سال گذشته بوده اند. ایران با مصرف ۲۷۶ هزار تن گوگرد در سال ۱۳۸۱ در رده ۲۱ فهرست کشورهای مصرف کننده گوگرد قرار داشت. تا سال ۲۰۰۶ بیش از ۶۵ درصد (معادل ۲/۸ میلیون تن) به گوگرد مازاد بر مصرف در منطقه خاورمیانه افزوده خواهد شد.
[ویرایش] اقسام گوگردهای صنعتی
- گوگرد بنتونیت: حاوی ۸۵ درصد گوگرد و ۱۵ درصد خاک رس (بنتونیت) است.
- گوگرد آلی: حاوی ۶۰ درصد گوگرد و ۴۰ درصد مواد آلی (مواد کمپوست شده، کود حیوانی ـ مرغی).
- بیوفسفات طلایی: حاوی ۶۰ درصد خاک فسفات تغلیظ شده، ۲۰ درصد گوگرد، ۱۶ درصد مواد آلی، ۴ درصد روی و ۳۰۰ گرم مایه تلقیح تیوباسیلوس است.
[ویرایش] منابع
- فرهنگ معین - جلد سوم
- مجموعه کتاب های درسی شیمی دبیرستان + پیش دانشگاهی چاپ ۱۳۷۵
- شیمی عمومی مورتیمر جلد ۱ و ۲ - چاپ ۱۳۷۴
- ماهنامه ترویجی سبزینه (با ذکر ماخذ آزاد است) - شماره هفتم {اجازه نامه}
| فهرست عناصر شیمیایی | |
|
اربیوم| ارسنیک| آرگون| استاتین| استرنسیوم| اسکاندیوم| اسمیوم| آکتینیوم| اکسیژن| آلومینیوم| امریسیوم| انتیموان| آهن| اورانیوم| ایتربیوم| ایتریوم| ایریدیوم| ایندیوم| اینشتینیوم| باریوم| برکلیوم| برم| بریلیوم| بور| بوهریوم| بیسموت| پالادیوم| پتاسیم| پراسیودیمیوم| پروتاکتینیوم| پرومتیوم| پلاتین| پلوتونیوم| پولونیوم| تالیوم| تانتالیوم| تربیوم| تکنسیوم| تلوریوم| تنگستن| توریوم| تولیوم| تیتانیوم| جیوه| دارمشتادیوم| دوبنیوم| دیسپروزیوم| رادرفوردیوم| رادون| رادیوم| رنیوم| روبیدیوم| روتنیوم| رودیوم| روی| زیرکونیوم| ژرمانیوم| ساماریوم| سدیم| سرب| سریوم| سزیوم| سلنیوم| سیبورگیوم| سیلیسیوم| طلا| فرانسیوم| فرمیوم| فسفر| فلوئور| قلع| کادمیوم| کالیفرنیوم| کبالت| کربن| کروم| کریپتون| کلر| کلسیم| کوریوم| گادولینیوم| گالیوم| گزنون| گوگرد| لانتانیوم| لاورنسیوم| لوتسیوم| لیتیوم| مس| مندلویوم| منگنز| منیزیوم| مولیبدن| میتنریوم| نئون| نپتونیوم| نقره| نوبلیوم| نیتروژن| نیکل| نیوبیوم| نیودیمیوم| وانادیوم| هاسیوم| هافنیوم| هلیوم| هولمیوم| هیدروژن| ید| یوروپیوم |

