Lưu huỳnh là một trong những hợp chất phổ biến trong các phòng thí nghiệm hay trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên không phải ai cũng hiểu rõ lưu huỳnh là gì? Có độc không? Tính chất? Cách điều chế? Ứng dụng của lưu huỳnh? Trong bài viết này hãy cùng với chúng tôi tìm hiểu chi tiết về hợp chất này nhé!
Lưu huỳnh là gì?
Khái niệm
Lưu huỳnh là một phi kim rất phổ biến. Nó không có mùi, không vị và có rất nhiều hóa trị. Vị trí của lưu huỳnh là ở ô thứ 16, chu kỳ 3 và nhóm VIA trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Khi ở dạng gốc thì phi kim này có màu vàng chanh, thể rắn kết tinh. Còn ở trong tự nhiên thì lưu huỳnh có thể tìm thấy ở dạng đơn chất trong Sulfua hoặc Sulfat.
Lưu huỳnh được coi như một nguyên tố vô cùng cần thiết của sự sống, là thành phần trong nhiều sản phẩm trên thị trường hiện nay.
Hợp chất của lưu huỳnh
- Hydrogen sunfua
Hydrogen sunfua hay H2S chính là một hợp chất của lưu huỳnh. Nó có độ độc hại cao và được đánh giá là cao hơn cả xyanua. Đặc biệt khi mùi trứng ung của hợp chất này tản ra gây ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe.
Ngoài ra, đây còn là thành phần chính gây ô nhiễm nguồn nước. Ở nồng độ cao còn có khả năng ăn mòn và gây ảnh hưởng nhiều đến đời sống.
- Sulfur đioxit
Sulfur đioxit hay SO2 là một hợp chất được tạo ra khi chúng ta đốt cháy lưu huỳnh trong không khí. Ở một mức độ ít thì nó có thể giúp ích cho con người, được sử dụng để bảo quản thực phẩm. Tuy nhiên nếu lạm dụng thì sẽ gây hại cho sức khỏe.
Đặc biệt, khi hợp chất này tiếp xúc với không khí ẩm thì sẽ tạo thành axit sunfuro gây ra những tổn thương cho cơ thể và thị giác. Khi đốt chất lưu huỳnh ở nhiệt độ cao thì còn làm tăng hiệu ứng nhà kính, ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu hay mưa axit…
Tích chất của lưu huỳnh là gì?
Tính chất vật lý
Ở trong điều kiện nhiệt độ phòng thì lưu huỳnh mang trạng thái xốp, rắn, có màu vàng nhạt và không mùi.
Dạng thù hình chủ yếu đó là lưu huỳnh tà phương và lưu huỳnh đơn tà. Hai dạng này có cấu tạo khá giống nhau nhưng lại không cùng tính chất vật lý. Lưu huỳnh đơn tà và lưu huỳnh tà phương có thể biến đổi qua lại tùy thuộc vào điều kiện nhiệt độ.
Tác động của nhiệt độ tới tính chất vật lý lưu huỳnh, cụ thể:
- Với nhiệt độ dưới 113 độ C: Nằm ở trạng thái là chất rắn có màu vàng, phân tử được liên kết bởi 88 nguyên tử tạo mạch vòng.
- Với nhiệt độ 119 độ C: Nóng chảy để tạo thành chất lỏng màu vàng và có khả năng linh động.
- Với nhiệt độ 187 độ C: Phi kim này hóa lỏng và trở nên quánh nhớt, chuyển thành màu nâu đỏ.
- Với nhiệt độ 445 độ C: Lưu huỳnh sẽ sôi.
Tính chất hóa học
Lưu huỳnh vừa thể hiện tính oxi hóa với các mức oxi hóa khác nhau bao gồm -2, 0, +4, +6 và cũng vừa thể hiện tính khử. Cụ thể như sau:
Tác dụng với hidro
Lưu huỳnh phản ứng trực tiếp với hidro khi chúng ta dẫn khí H2 vào ống thí nghiệm đựng lưu huỳnh đang sôi. Sau đó, chúng ta sẽ thấy có khí mùi trứng thối xuất hiện và đó là chính hiđro sunfua:
H2 + S → H2S
Tác dụng với kim loại
Tác dụng với kim loại cũng là một trong những tính chất hóa học đặc trưng của lưu huỳnh. Khi đun nóng thì lưu huỳnh dễ tác dụng với nhiều kim loại để tạo ra nhiều hợp chất khác nhau.
Ví dụ: Trộn hỗn hợp bột sắt cùng lưu hình với nhau, sau đó chúng ta đun nhẹ lúc đầu thì phản ứng sẽ tỏa nhiều nhiệt và xảy ra mạnh hơn.
Fe + S → FeS
Ngoài ra, khi lưu huỳnh tác dụng với kẽm và nhôm thì cũng sẽ xảy ra phản ứng mãnh liệt kèm theo sự lóe sáng. Những sợi đồng mảnh còn có thể cháy trong lưu huỳnh để tạo ra CuS có màu đen.
Đặc biệt, cần lưu ý thủy ngân khi phản ứng với S ở ngay nhiệt độ thường:
Hg + S → HgS
Tác dụng với phi kim
Lưu huỳnh có thể tác dụng với hầu hết các nguyên tố phi kim, trừ Iot và nitơ. Khi đốt cháy lưu huỳnh trong trong không khí sẽ tạo ra lưu huỳnh (IV) oxit với ngọn lửa có màu xanh.
S + O2 → SO2
Tác dụng với các chất oxi hóa mạnh
Một tính chất học phổ biến khác của lưu huỳnh đó là thể hiện tính khử khi nó tác dụng được với các chất oxi hóa mạnh. Ví dụ:
S + 2H2SO4 đặc → 3SO2 + 2H2O
S + 4HNO3 → SO2 + 4NO2 + 2H2O
Cách điều chế lưu huỳnh
Trong tự nhiên
Để điều chế lưu huỳnh thì người ra sử dụng phương pháp Frasch để khai thác nguyên tố S tự do có trong lòng đất.
Trong công nghiệp
Trong công nghiệp thì lưu huỳnh được điều chế bằng cách đốt cháy H2S và dùng H2S để khử SO2.
- Trong điều kiện thiếu không khí thì chúng ta tiến hành đốt H2S:
2H2S + O2 → 2S + 2H2O
- Sử dụng H2S để khử SO2:
2H2S + SO2 → 3S+ 2H2O
Lưu ý: Các phương pháp này sẽ giúp thu hồi hiệu quả lượng lưu huỳnh trên 90% có trong các chất khí độc hại H2S và SO2.
Ứng dụng của lưu huỳnh là gì?
Lưu huỳnh là chất được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống hiện nay. Có thể kể đến như:
- Trong công nghiệp
Lưu huỳnh được đánh giá là một nguyên tố đóng vai trò quan trọng hàng đầu. Nó được sử dụng để làm nguyên liệu công nghiệp thông qua dẫn xuất chính là axit sunfuric (H2SO4).
Nó được sử dụng nhiều trong một số sản phẩm công nghiệp như là: bột giặt, ắc quy, thuốc diệt nấm, lưu hóa cao su hay các sản phẩm phân bón phốt phát…
Các sunfit thì lại được sử dụng để làm trắng giấy, chất bảo quản trong rượu vang hay làm khô hoa quả…
Nhờ đặc tính dễ cháy nên lưu huỳnh còn được dùng trong các loại diêm, pháo hoa hay thuốc súng…
- Trong nông nghiệp
Trong lĩnh vực nông nghiệp thì lưu huỳnh được xem như là một trong những nguyên liệu để chế tạo ra phân bón hóa học, thuốc trừ sâu hay các loại thuốc diệt nấm…
- Trong làm đẹp
Từ xưa thì lưu huỳnh đã được sử dụng nhiều để làm đẹp da cũng như trị mụn trứng cá. Cho đến nay thì các nhà khoa học vẫn chưa có nghiên cứu nào tìm ra được cách hoạt động của lưu huỳnh trong việc điều trị mụn. Tuy nhiên, người ta đã kết luận rằng lưu huỳnh có khả năng kháng viêm cũng như kháng khuẩn khá cao. Do đó nó có tác dụng để làm xẹp nốt mụn một cách nhanh chóng.
Tác hại của lưu huỳnh là gì?
Nếu như chúng ta biết cách phát huy tác dụng của lưu huỳnh thì đây sẽ là một hoá chất cần thiết của cuộc sống. Ngược lại, nếu như chúng ta lạm dụng và sử dụng lưu huỳnh không đúng cách thì nó sẽ là một hóa chất gây hại. Dưới đây là một số tác hại của lưu huỳnh:
- Đối với các sinh vật dưới nước
Nếu như nguồn nước bị nhiễm lưu huỳnh công nghiệp thì sẽ gây nguy hiểm nghiêm trọng đến các loại sinh vật, vi sinh vật như: tôm, cua, cá, sò, ngao… bởi nó có thể khiến chúng bị ngộ độc và chết.
Còn nguy hiểm hơn nếu như con người ăn phải các loại sinh vật mà bị nhiễm lưu huỳnh thì nguy cơ nhiễm độc gián tiếp là rất cao.
- Gây ảnh hưởng đến sức khỏe
Sulfua hiđrô là rất độc (nó được đánh giá là độc hơn nhiều so với xyanua). Mặc dù ban đầu nó có mùi nhưng nó lại nhanh chóng làm mất cảm giác của mùi. Vì lý do này mà các nạn nhân hầu như không biết được sự hiện diện của nó cho đến khi đã quá muộn.
Đioxit lưu huỳnh là một chất khá an toàn, được dùng làm chất phụ gia thực phẩm với một lượng nhỏ cho phép. Tuy nhiên chúng sẽ trở nên nguy hiểm nếu như sử dụng ở nồng độ cao. Nguyên nhân là bởi chúng sẽ phản ứng với hơi ẩm để tạo ra axit sunfuro. Đây là chất vô cùng nguy hiểm, có thể gây ra tổn thương cho mắt, phổi hay các cơ quan khác.
- Gây ô nhiễm môi trường
Hydrogen sulfide (H2S) chính là một loại khí được hình thành do sự phân hủy các chất hữu cơ như thực vật. Đây cũng chính là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước và chất này thường được tìm thấy ở trong nước giếng khoan. Ngoài ra, trong nguồn nước cũng thường xuất hiện hình thức khác của lưu huỳnh đó là sunfua và bisulfide.
Nước cấp nếu như chứa hàm lượng H2S thấp (khoảng 1,0 PPM) thì sẽ có đặc tính ăn mòn, làm xỉn màu các đồ dùng bằng bạc hoặc đồng, khiến cho quần áo hay đồ gốm có vết đen. Đặc biệt, nó còn là một loại khí độc (thậm chí ở nồng độ thấp nó cũng độc), thường được tìm thấy trong nhiều môi trường làm việc.
Có thể bạn quan tâm:
Lưu huỳnh là một chất rất phổ biến trong đời sống và được ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác nhau. Hy vọng bài viết này sẽ giúp bạn có thêm những kiến thức hay và bổ ích!
