El sofre és un element no metàl·lic amb el símbol químic S i el nombre atòmic 16. El sofre pur és un cristall groc, també conegut com a sofre o sofre groc. El sofre elemental és insoluble en aigua, lleugerament soluble en etanol i fàcilment soluble en disulfur de carboni CS2.
1. Propietats físiques
- El sofre és típicament un cristall groc pàl·lid, inodor i insípid.
- El sofre té molts al·lòtrops, tots compostos de S8molècules cícliques. Les més comunes són el sofre ortoromb (també conegut com a sofre ròmbic, α-sofre) i el sofre monoclínic (també conegut com a β-sofre).
- El sofre ortoròmbic és una forma estable de sofre, i quan s'escalfa a uns 100 °C, es pot refredar per obtenir sofre monoclínic. La temperatura de transformació entre el sofre ortoròmbic i el sofre monoclínic és de 95,6 °C. El sofre ortoròmbic és l'única forma estable de sofre a temperatura ambient. La seva forma pura és de color groc verdós (el sofre que es ven al mercat sembla més groc a causa de la presència de traces de cicloheptasulfur). El sofre ortoròmbic és en realitat insoluble en aigua, té poca conductivitat tèrmica i és un bon aïllant elèctric.
- El sofre monoclínic són els innombrables cristalls en forma d'agulla que queden després de fondre el sofre i abocar-hi l'excés de líquid. El sofre monoclínic ortoròmbic són variants del sofre elemental a diferents temperatures. El sofre monoclínic només és estable per sobre dels 95,6 ℃ i, a aquesta temperatura, es transforma lentament en sofre ortoròmbic. El punt de fusió del sofre ortoròmbic és de 112,8 ℃, i el punt de fusió del sofre monoclínic és de 119 ℃. Tots dos són altament solubles en CS2.
- També hi ha sofre elàstic. El sofre elàstic és un sòlid elàstic de color groc fosc que és menys soluble en disulfur de carboni que altres sofres al·lòtrops. És insoluble en aigua i lleugerament soluble en alcohol. Si el sofre fos s'aboca ràpidament en aigua freda, el sofre de cadena llarga esdevé un sofre elàstic fix i estirable. Tanmateix, s'endurirà amb el temps i es convertirà en sofre monoclínic.
2. Propietats químiques
- El sofre es pot cremar a l'aire, reaccionant amb l'oxigen per formar diòxid de sofre (SO₂) gas.
- El sofre reacciona amb tots els halògens en escalfar-se. Es crema en fluor per formar hexafluorur de sofre. El sofre líquid amb clor per formar el diclorur de disulfur, fortament irritant (S2Cl2). Es pot formar una mescla d'equilibri que conté el diclorur de sofre vermell (SCl) quan el clor està en excés i un catalitzador, com ara el FeCl3o SnI4,s'utilitza.
- El sofre pot reaccionar amb una solució calenta d'hidròxid de potassi (KOH) per formar sulfur de potassi i tiosulfat de potassi.
- El sofre no reacciona amb l'aigua ni amb els àcids no oxidants. El sofre reacciona amb l'àcid nítric calent i l'àcid sulfúric concentrat i es pot oxidar en àcid sulfúric i diòxid de sofre.
3. Camp d'aplicació
- Ús industrial
Els principals usos del sofre són en la producció de compostos de sofre com ara àcid sulfúric, sulfits, tiosulfats, ocianats, diòxid de sofre, disulfur de carboni, diclorur de disulfur, fòsfor triclorosulfonat, sulf de fòsfor i sulfurs metàl·lics. Més del 80% del consum anual mundial de sofre s'utilitza en la producció d'àcid sulfúric. El sofre també s'utilitza àmpliament en la producció de cautxú vulcanitzat. Quan el cautxú cru es vulcanitza en cautxú vulcanitzat, adquireix una alta elasticitat, resistència a la calor, resistència a la tracció i insolubilitat en dissolvents orgànics. La majoria dels productes de cautxú estan fets de cautxú vulcanitzat, que es produeix reaccionant cautxú cru amb acceleradors a certes temperatures i pressions. El sofre també es necessita en la producció de pólvora negra i llumins, i és una de les principals matèries primeres per a focs artificials. A més, el sofre es pot utilitzar en la producció de colorants i pigments sulfurats. Per exemple, la calcinació d'una barreja de caolí, carboni, sofre, terra de diatomees o pols de quars pot produir un pigment blau anomenat ultramarí. La indústria del lleixiu i la indústria farmacèutica també consumeixen una part de sofre.
- Ús mèdic
El sofre és un dels ingredients de molts medicaments per a malalties de la pell. Per exemple, l'oli de tung s'escalfa amb sofre per sulfonar-lo amb àcid sulfurós i després es neutralitza amb aigua amb amoníac per obtenir oli de tung sulfonat. Una pomada al 10% que se'n fa té efectes antiinflamatoris i exfoliants i es pot utilitzar per tractar diverses inflamacions i inflors de la pell.
Data de publicació: 09 de desembre de 2024