Lưu huỳnh Vẩy

Lưu huỳnh vẩy là gì?

Lưu huỳnh (còn có tên gọi là Sulphur (phát âm là "Sun-phu")) là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn với ký hiệu S và số hiệu nguyên tử 16. Nó là một phi kim loại phổ biến, không mùi, không vị, đa hóa trị. Dạng cơ bản của lưu huỳnh là chất rắn kết tinh màu vàng chanh. Trong tự nhiên, nó có thể được tìm thấy dưới dạng một nguyên tố đơn lẻ hoặc trong các khoáng chất sunfua và sunfat. Nó là một yếu tố cần thiết cho sự sống và có trong hai loại axit amin. Việc sử dụng thương mại của nó chủ yếu là làm phân bón, nhưng nó cũng được sử dụng rộng rãi trong thuốc súng, diêm, thuốc trừ sâu và thuốc diệt nấm.

Trong tự nhiên, lưu huỳnh tồn tại ở dạng tinh khiết trong các khoáng chất sunfua và sunfat.

Sulphur nguyên chất được tìm thấy trong các suối nước nóng và các khu vực núi lửa ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là dọc theo Vành đai lửa Thái Bình Dương.

Số nguyên tử: 16

Vị trí: Thuộc nhóm VIA của chu kỳ 3 của Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

Cấu hình e: 1s22s22p63s23p4, ngoài cùng là 6 lớp e.

Tính chất vật lý của lưu huỳnh

• Trạng thái: Ở nhiệt độ thường, lưu huỳnh là chất rắn xốp màu vàng nhạt. Ở trạng thái này thường tồn tại ở dạng phân tử S8 mạch vòng. Ngoài ra, nó có nhiều hình dạng khác. Loại bỏ một nguyên tử khỏi vòng sẽ là S7, đây là nguyên nhân tạo ra màu vàng đặc trưng của nó. Ngoài ra, chất còn tồn tại ở dạng vô định hình hay còn gọi là lưu huỳnh dẻo.
• Tinh thể: có những tinh thể rất phức tạp, tùy thuộc vào các điều kiện khác nhau. Hình thái của chúng tạo nên các cấu trúc tinh thể khác nhau, có lẽ S8 hình thoi và đơn tà là những cấu trúc tinh thể được nghiên cứu kỹ lưỡng nhất.
• Mùi: đây không phải là lựa chọn hàng đầu vì mùi của nó rất giống mùi trứng thối một đặc trưng của hydro sunfua (H2S). Lưu huỳnh nguyên chất không có mùi. Khi cháy, nó tạo ra ngọn lửa màu xanh lam và phát ra khí sunfurơ một thứ mùi ngột ngạt bất thường.
• Tính hòa tan: không hòa tan trong nước, nhưng hòa tan trong các dung môi không phân cực như carbon disulfide.
• Các mức oxi hóa: có các trạng thái oxi hóa sau: -2, -1 (pyrit ...), +2, +4, +6, có thể tạo hợp chất bền với hầu hết mọi nguyên tố, ngoại trừ khí cao.
• Tính nóng chảy: nóng chảy thường có độ nhớt, đây cũng là đặc tính nổi bật của phi kim loại này. Độ nhớt tăng theo nhiệt độ do sự hình thành các chuỗi polyme. Tuy nhiên, sau khi đạt đến một khoảng nhiệt độ nhất định, độ nhớt lại giảm do cần đủ năng lượng để phá vỡ các chuỗi polyme.

Tính chất hóa học của lưu huỳnh

Điểm nổi bật của hóa học hình thoi là nó thể hiện cả tính chất oxy hóa với các trạng thái oxy hóa khác nhau, bao gồm: -2, 0, +4, +6, cũng như tính chất khử. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết tính chất này trong các thí nghiệm với kim loại, hiđro và phi kim.

Tác dụng với kim loại và Hidro

Ở nhiệt độ cao, lưu huỳnh phản ứng với hiđro tạo thành khí hiđro sunfua, khí này phản ứng với kim loại tạo thành muối sunfua.

Tác dụng với hidro

Khi cho H2 đi qua ống nghiệm đựng lưu huỳnh đang sôi thì hoá chất phản ứng trực tiếp với hiđro. Quan sát thí nghiệm, chúng tôi nhận thấy có một chất khí có mùi trứng thối, đó là khí hiđro sunfua.

Phương trình phản ứng: H2 + S → H2S (điều kiện nhiệt độ: 350 độ)

Tác dụng với kim loại

Phản ứng với kim loại là một trong những tính chất hóa học đặc trưng. Khi đun nóng, hoá chất có thể phản ứng với nhiều kim loại tạo thành nhiều hợp chất khác nhau.

Ví dụ:

Vừa đun nhẹ vừa trộn bột sắt và Sulphur. Nhìn vào phản ứng ta thấy phản ứng tỏa nhiệt và xảy ra mạnh hơn theo phương trình: FE + S → FeS (điều kiện nhiệt độ)

Lưu huỳnh phản ứng mạnh với kẽm và nhôm có hiện tượng nhấp nháy. Dây đồng mỏng có thể cháy trong lưu huỳnh để tạo ra đồng đen sunfua.

Điều thú vị là phương trình phản ứng của thủy ngân với LH ở nhiệt độ phòng là: Hg + S → HgS. Trong phản ứng này, S thể hiện tính oxi hóa, oxi hóa Fe (0), Hg (0) thành Fe (+2) và Hg (+02), và H (0) thành H (1).

Tác dụng với phi kim

Ở nhiệt độ thường, hoá chất phản ứng mạnh hơn với hầu hết các phi kim như flo, oxi, clo ... trừ iot và nitơ. Khi cháy lưu huỳnh trong không khí sẽ tạo ra lưu huỳnh (IV) oxit với ngọn lửa màu xanh lam.

S + O2 → SO2 (nhiệt độ)

S + 3F2 → SF6 (nhiệt độ)

Trong các phản ứng này, Sulphur thể hiện tính khử khi khử O (0) thành O (-2) và F (0) thành F (-1).

Cách điều chế lưu huỳnh vảy

Trong phần này, chúng ta sẽ tìm hiểu hai phương pháp điều chế bằng hai phương pháp phổ biến hiện nay: trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.

Điều chế trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, hoá chất này được điều chế như sau: Một muối sunfua (muối của một axit yếu) được phản ứng với một axit mạnh hơn (thường là dung dịch của axit sunfuric và natri sunfit) theo quy trình sau:

Đổ từ từ dung dịch axit sunfuric vào bình đựng natri sunfit, sau đó đậy nắp lại theo phương trình: H2SO4 + Na2SO3 → Na2SO4 + SO2 + H2O (điều kiện: đun nóng). Chú ý để bình thu thẳng đứng vì SO2 nặng hơn không khí.

Đun nóng bình trên ngọn lửa đèn cồn và dùng lưới amiăng. Lớp lưới này có tác dụng ngăn không cho ngọn lửa tập trung một chỗ và làm vỡ bình khi dung dịch nóng lên

Khí sunfurơ được thu bằng phương pháp truyền khí. Dùng bông tẩm dung dịch natri hiđroxit (NaOH) để hạn chế lượng khí SO2 thoát ra.

Chú ý:

Không dùng bông tẩm amoniac (NH3), vì đây là chất khí dễ bay hơi sẽ làm mất tác dụng thu khí.

Lưu huỳnh phản ứng với axit clohydric để ngăn axit bay hơi và trộn với SO2, ảnh hưởng đến kết quả chính xác.

Điều chế trong công nghiệp

Trong công nghiệp, sản phẩm được điều chế bằng các phương pháp phổ biến sau:

Đốt: S + O2 (nhiệt độ) → SO2

Đốt H2S trong oxi dư: 2H2S + 3O2 → 2H2O + 2SO2

Các kim loại phản ứng với H2SO4 (trùng ngưng nhiệt):

Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O

Đốt pyrit (FeS2): 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

Ứng dụng của Lưu huỳnh vẩy

Lưu huỳnh là một trong những nguyên tố có liên quan đến nhiều lĩnh vực của đời sống thực tế và đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế thế giới.

Ứng dụng công nghiệp

Trong công nghiệp, 90% lưu huỳnh vẩy được chiết xuất thông qua dẫn xuất chính của nó, axit sulfuric (H2SO4), được coi là một trong những nguyên tố quan trọng nhất được sử dụng làm nguyên liệu công nghiệp. Mức tiêu thụ axit sulfuric cũng được coi là một trong những chỉ số tốt nhất về sự phát triển công nghiệp của một quốc gia. Hoa Kỳ sản xuất nhiều mỗi năm hơn bất kỳ loại hóa chất công nghiệp nào khác.

Lưu huỳnh được sử dụng trong nhiều sản phẩm công nghiệp như: pin, chất tẩy rửa, lưu hóa cao su, chất diệt khuẩn và phân bón phốt phát. Cụ thể, Sulphur được sử dụng để làm trắng giấy, làm chất bảo quản trong rượu vang, và làm trái cây sấy khô. Do tính dễ cháy, sản phẩm còn được dùng để làm diêm, thuốc súng, thuốc nổ và pháo hoa.

Ứng dụng trong làm đẹp

Công dụng trong việc làm đẹp da và trị mụn đã được biết đến từ xa xưa. Tuy nhiên, không có nghiên cứu chắc chắn về cách thức hoạt động của nguyên tố này trong điều trị mụn trứng cá.

Qua các thí nghiệm, người ta kết luận rằng lưu huỳnh có tính kháng viêm và kháng khuẩn cao, có tác dụng thu nhỏ các nốt mụn nhanh chóng.

Ứng dụng trong nông nghiệp

Ngoài những ứng dụng quan trọng nhất trong công nghiệp, trong nông nghiệp, đây còn được coi là một trong những nguyên liệu để sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, diệt nấm…

Ứng dụng trong y học

Sulphur cũng đã thể hiện vai trò của nó trong y học. Magnesium sulfate có đặc tính chống viêm và kháng khuẩn cao, được sử dụng làm thuốc nhuận tràng và điều trị các bệnh về da.

Ví dụ: kem lưu huỳnh, kem dưỡng da, thuốc mỡ hoặc xà phòng trị mụn trứng cá, thuốc mỡ trị viêm da tiết bã, ghẻ, v.v.

Lưu huỳnh vẩy có độc không?

Lưu huỳnh là một nguyên tố hóa học độc hại nếu được sử dụng với số lượng lớn. Mặc dù lưu huỳnh điôxít tương đối an toàn khi sử dụng với lượng nhỏ, nhưng với liều lượng đủ cao, nó có thể phản ứng với độ ẩm để tạo ra axit lưu huỳnh, có thể gây hại cho phổi, mắt hoặc các cơ quan khác.

Những ảnh hưởng tiêu cực

Lưu huỳnh hạt công nghiệp là hóa chất độc hại không được phép sử dụng trong chế biến và bảo quản thực phẩm. Tuy nhiên ở nước ta, vì yếu tố lợi nhuận, tình trạng lạm dụng lưu huỳnh công nghiệp rất phổ biến trong bảo quản  tẩm sấy các dược liệu… gây tác động tiêu cực tới sức khỏe con người, môi trường cùng các loại sinh vật sống.

Tác động đến sức khỏe con người

Theo khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), hàm lượng SO2 trong thực phẩm không được vượt quá 20mg / 1kg. Nhưng ở Việt Nam, việc sử dụng cao gấp nhiều lần mức cho phép. Sulphur không chỉ ảnh hưởng đến cơ thể qua đường tiêu hóa mà còn gây hại cho cơ thể con người thông qua mùi của nó. Mùi quá mạnh hoặc tiếp xúc trực tiếp với khí Sulphur trong khi đốt có thể gây ra các vấn đề về sức khỏe. đặc trưng:

• Đau đầu: Khi người bệnh hít phải khí SO2 sẽ đi vào cơ thể sau đó đi vào máu, ảnh hưởng đến hệ thần kinh. Vì vậy, ngay khi ngửi thấy mùi, bạn sẽ bị đau đầu, tùy thuộc vào nồng độ của mùi.
• Ngạt mũi: Đốt tạo ra khí sulfur dioxide (SO2) và các hạt bụi li ti có thể gây nghẹt mũi khi hít vào, ảnh hưởng trực tiếp đến hô hấp tùy theo nồng độ.
• Khó thở: Khí SO2 xâm nhập vào cơ thể làm giảm dự trữ kiềm trong máu, dẫn đến rối loạn chuyển hóa đường và đạm, thiếu vitamin B, C, mạch máu bị tắc nghẽn. Điều này có thể dẫn đến thu hẹp dây thanh âm và khó thở ở những người hít phải lưu huỳnh.
• Viêm phế quản: xâm nhập vào cơ thể qua mũi hoặc miệng, hòa tan với các hạt nước nhỏ hoặc bụi ẩm và tạo thành các hạt axit sulfuric (H2SO4). Sau đó, chúng xâm nhập qua phổi và gây ra các bệnh phổi khác nhau, bao gồm cả viêm phế quản.
• Nhiễm độc máu: SO2 vào cơ thể làm tăng tính axit, giảm độ kiềm từ đó gây nhiễm độc máu.
• Tử vong: Khi xâm nhập vào cơ thể người với nồng độ cao, máu bị nhiễm độc, hệ thần kinh bị ảnh hưởng, phổi bị ảnh hưởng… Điều này sẽ làm tê liệt các cơ quan quan trọng dẫn đến tử vong.

Vì vậy, tùy theo mức độ mà con người phải đối mặt với một số vấn đề sức khỏe nghiêm trọng khi tiếp xúc trực tiếp qua đường hô hấp hoặc ăn phải. Vì vậy, khi tiếp xúc với Sulphur không nên tiếp xúc trực tiếp. Đối với thực phẩm chứa chất này cần rửa kỹ bằng nước trước khi chế biến và sử dụng.

Tác động đến sinh vật dưới nước

Khi nước bị nhiễm lưu huỳnh công nghiệp, các sinh vật thủy sinh và vi sinh vật có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Thường thì cá, tôm, cua, nghêu, sò… bị nhiễm độc mà chết. Nguy hiểm hơn, con người còn phải đối mặt với nguy cơ nhiễm độc gián tiếp rất cao khi ăn phải những sinh vật này.

Tác động đến môi trường sống

Đốt lưu huỳnh vẩy ở nhiệt độ cao sẽ hủy hoại nghiêm trọng môi trường sống, gây ô nhiễm không khí, biến đổi khí hậu, mưa axit, hiệu ứng nhà kính ...

• Ô nhiễm môi trường: Lưu huỳnh đioxit là chất gây ô nhiễm môi trường.
• Mưa axit: SO2 bị oxy hóa và khi phản ứng với nước tạo thành axit sunfuric tạo ra mưa axit gây hại cho cây trồng (khi tiếp xúc với 1-2 ppm SO2 trong vài giờ).
• Sự phá hủy tầng ozon: SO2 + O3 → SO3 + O2
• Ô nhiễm nguồn nước: Hydrogen sulfide (H2S), một loại khí được hình thành do sự phân hủy các chất hữu cơ, là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước, thường được tìm thấy chủ yếu trong nước giếng. Ăn mòn khi nước có hàm lượng H2S thấp khoảng 1,0 PPM. Lúc này, nó trở thành axit ăn mòn kim loại, bê tông, làm thay đổi tính chất vật lý và màu sắc của đá vôi, đá hoa, phá hủy các công trình, làm rỉ sắt, thép, ăn mòn và gây ra các vết đen trên vải, giấy ...

Lưu ý khi sử dụng và cách lưu trữ, bảo quản lưu huỳnh vảy

Do tính chất độc hại nên khi sử dụng cần phải lưu ý những yếu tố sau để tránh gây hại trực tiếp đến sức khỏe và môi trường.

Lưu ý khi sử dụng:

• Đối với các hợp chất chứa lưu huỳnh vảy, cần cẩn thận khi xử lý các hợp chất này như carbon disulfide, carbonyl sulfide, hydrogen sulfide và sulfur dioxide.
• Khi sử dụng thuốc cần chú ý đến liều lượng, thời gian sử dụng, hướng dẫn sử dụng thuốc và theo sự hướng dẫn của bác sĩ chuyên khoa.

Cách lưu trữ và bảo quản

• Đối với hóa chất có chứa lưu huỳnh vẩy, bạn cần bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp.
• Thuốc cần được bảo quản ở nhiệt độ phòng, tránh nơi ẩm ướt, tránh ánh nắng mặt trời, tuyệt đối không bảo quản thuốc trong phòng tắm hoặc tủ đông. Đối với những loại thuốc đã hết hạn sử dụng, không vứt thuốc xuống bồn cầu hoặc đường ống nước, hãy hỏi ý kiến ​​dược sĩ hoặc công ty xử lý chất thải địa phương để được tiêu hủy thuốc an toàn.