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Este artículo trata sobre el elemento químico. Para otros usos, consulte Azufre (desambiguación) .

Azufre,  16 S
Azufre - Mina El Desierto, San Pablo de Napa, Provincia Daniel Campos, Potosí, Bolivia.jpg
Azufre
nombre alternativoazufre (ortografía británica)
Aparienciamicrocristales sinterizados amarillo limón
Peso atómico estándar A r, estándar (S) [32.059 , 32.076 ] convencional: 32.06
Azufre en la tabla periódica
HidrógenoHelio
LitioBerilioBoroCarbónNitrógenoOxígenoFlúorNeón
SodioMagnesioAluminioSilicioFósforoAzufreCloroArgón
PotasioCalcioEscandioTitanioVanadioCromoManganesoPlancharCobaltoNíquelCobreZincGalioGermanioArsénicoSelenioBromoCriptón
RubidioEstroncioItrioCirconioNiobioMolibdenoTecnecioRutenioRodioPaladioPlataCadmioIndioEstañoAntimonioTelurioYodoXenón
CesioBarioLantanoCerioPraseodimioNeodimioPrometeoSamarioEuropioGadolinioTerbioDisprosioHolmioErbioTulioIterbioLutecioHafnioTantalioTungstenoRenioOsmioIridioPlatinoOroMercurio (elemento)TalioDirigirBismutoPolonioAstatineRadón
FrancioRadioActinioTorioProtactinioUranioNeptunioPlutonioAmericioCurioBerkelioCalifornioEinstenioFermioMendelevioNobelioLawrencioRutherfordioDubniumSeaborgioBohriumHassiumMeitnerioDarmstadtiumRoentgenioCopérnicoNihoniumFlerovioMoscoviumLivermoriumTennessineOganesson
O
↑
S
↓
Se
fósforo ← azufre → cloro
Número atómico ( Z )dieciséis
Grupogrupo 16 (calcógenos)
Períodoperíodo 3
Cuadra  bloque p
Configuración electronica[ Ne ] 3 s 2 3p 4
Electrones por capa2, 8, 6
Propiedades físicas
Fase en  STPsólido
Punto de fusion388,36  K (115,21 ° C, 239,38 ° F)
Punto de ebullición717,8 K (444,6 ° C, 832,3 ° F)
Densidad (cerca de  rt )alfa: 2,07 g / cm 3
beta: 1,96 g / cm 3
gamma: 1,92 g / cm 3
cuando es líquido (a  mp )1,819 g / cm 3
Punto crítico1314 K, 20,7 MPa
Calor de fusiónmono: 1,727  kJ / mol
Calor de vaporizaciónmono: 45 kJ / mol
Capacidad calorífica molar22,75 J / (mol · K)
Presión de vapor
P  (Pa)1101001 k10 k100 k
en  T  (K)375408449508591717
Propiedades atómicas
Estados de oxidación−2 , −1, 0 , +1 , +2 , +3, +4 , +5, +6 (unóxidofuertemente ácido )
ElectronegatividadEscala de Pauling: 2,58
Energías de ionización
  • 1 °: 999,6 kJ / mol
  • 2do: 2252 kJ / mol
  • 3ro: 3357 kJ / mol
  • ( más )
Radio covalente105 ± 3  pm
Radio de Van der Waals180 p. M.
Líneas espectrales de azufre
Otras propiedades
Ocurrencia naturalprimordial
Estructura cristalinaortorrómbica
Conductividad térmica0,205 W / (m · K) (amorfo)
Resistividad electrica2 × 10 15   Ω · m (a 20 ° C) (amorfo)
Orden magnéticodiamagnético [1]
Susceptibilidad magnética(α) −15,5 · 10 −6  cm 3 / mol (298 K) [2]
Módulo de volumen7,7 GPa
Dureza de Mohs2.0
Número CAS7704-34-9
Historia
DescubrimientoChino [3] (antes de 2000 a. C.)
Reconocido como un elemento porAntoine Lavoisier (1777)
Principales isótopos de azufre
IsótopoAbundanciaVida media ( t 1/2 )Modo de decaimientoProducto
32 S94,99%estable
33 S0,75%estable
34 S4,25%estable
35 Srastro87,37 díasβ -35 cl
36 S0,01%estable
Categoría Categoría: Azufre
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El azufre (en inglés tradicional laico del Commonwealth : azufre ) es un elemento químico con el símbolo  S y número atómico  16. Es abundante , multivalente y no metálico . En condiciones normales , los átomos de azufre forman moléculas octatómicas cíclicas con una fórmula química S 8 . El azufre elemental es un sólido cristalino de color amarillo brillante a temperatura ambiente.

El azufre es el décimo elemento más común en masa en el universo y el quinto más común en la Tierra. Aunque a veces se encuentra en forma pura y nativa , el azufre en la Tierra generalmente se presenta como sulfuro y minerales de sulfato . Al ser abundante en forma nativa, el azufre se conocía en la antigüedad, siendo mencionado por sus usos en la antigua India , la antigua Grecia , China y Egipto . Históricamente y en la literatura, el azufre también se llama azufre , [4] que significa "piedra ardiente". [5] Hoy en día, casi todo el azufre elemental se produce como subproducto de la eliminación de contaminantes que contienen azufre degas natural y petróleo . El mayor uso comercial del elemento es la producción de ácido sulfúrico para fertilizantes de sulfato y fosfato y otros procesos químicos. El elemento azufre se utiliza en fósforos , insecticidas y fungicidas . Muchos compuestos de azufre son olorosos, y los olores del gas natural aromatizado, el aroma de la mofeta, la toronja y el ajo se deben a compuestos orgánicos de azufre. El sulfuro de hidrógeno da el olor característico a los huevos podridos y otros procesos biológicos.

El azufre es un elemento esencial para toda la vida, pero casi siempre en forma de compuestos orgánicos de azufre o sulfuros metálicos. Tres aminoácidos ( cisteína , cistina y metionina ) y dos vitaminas ( biotina y tiamina ) son compuestos orgánicos de azufre. Muchos cofactores también contienen azufre, como glutatión , tiorredoxina y proteínas de hierro y azufre . Los disulfuros , enlaces S – S, confieren resistencia mecánica e insolubilidad a la proteína queratina., que se encuentra en la piel exterior, el cabello y las plumas. El azufre es uno de los elementos químicos básicos necesarios para el funcionamiento bioquímico y es un macronutriente elemental para todos los organismos vivos.

Características [ editar ]

Cuando se quema, el azufre se derrite en un líquido rojo sangre y emite una llama azul.

Propiedades físicas [ editar ]

El azufre forma varias moléculas poliatómicas. El alótropo más conocido es el octasulfuro , ciclo-S 8 . El grupo de puntos de ciclo-S 8 es D 4d y su momento dipolar es 0 D. [6] Octasulfur es un sólido suave de color amarillo brillante que es inodoro, pero las muestras impuras tienen un olor similar al de las cerillas . [7] Se derrite a 115,21 ° C (239,38 ° F), hierve a 444,6 ° C (832,3 ° F) y se sublima fácilmente. [4] A 95,2 ° C (203,4 ° F), por debajo de su temperatura de fusión, el ciclo-octasulfuro cambia de α-octasulfuro al β- polimorfo . [8] La estructura del S 8El anillo prácticamente no cambia por este cambio de fase, que afecta las interacciones intermoleculares. Entre sus temperaturas de fusión y ebullición, el octasulfur cambia de nuevo su alótropo, pasando de β-octasulfur a γ-azufre, nuevamente acompañado de una menor densidad pero mayor viscosidad debido a la formación de polímeros . [8] A temperaturas más altas, la viscosidad disminuye a medida que ocurre la despolimerización. El azufre fundido asume un color rojo oscuro por encima de 200 ° C (392 ° F). La densidad del azufre es de aproximadamente 2 g / cm 3 , dependiendo del alótropo; todos los alótropos estables son excelentes aislantes eléctricos.

Propiedades químicas [ editar ]

El azufre arde con una llama azul con formación de dióxido de azufre , que tiene un olor sofocante e irritante. El azufre es insoluble en agua pero soluble en disulfuro de carbono y, en menor grado, en otros disolventes orgánicos apolares, como el benceno y el tolueno . Las energías de ionización primera y segunda del azufre son 999,6 y 2252 kJ / mol, respectivamente. A pesar de estas cifras, el estado de oxidación +2 es raro, siendo más común +4 y +6. Las energías de ionización cuarta y sexta son 4556 y 8495,8 kJ / mol, la magnitud de las cifras causadas por la transferencia de electrones entre orbitales; Estos estados solo son estables con oxidantes fuertes como flúor , oxígeno y cloro.. [ cita requerida ] El azufre reacciona con casi todos los demás elementos con la excepción de los gases nobles, incluso con el iridio metálico notoriamente no reactivo (produciendo disulfuro de iridio ). [9] Algunas de esas reacciones necesitan temperaturas elevadas. [10]

Isótopos [ editar ]

Artículo principal: Isótopos de azufre

El azufre tiene 23 isótopos conocidos , cuatro de los cuales son estables: 32 S (94,99% ± 0,26% ), 33 S (0,75% ± 0,02% ), 34 S (4,25% ± 0,24% ) y 36 S (0,01% ± 0,01% ). [11] [12] Aparte del 35 S, con una vida media de 87 días y formado en la espalación de rayos cósmicos de 40 Ar , los isótopos radiactivos del azufre tienen una vida media de menos de 3 horas.

Cuando se precipitan minerales de sulfuro , el equilibrio isotópico entre sólidos y líquidos puede causar pequeñas diferencias en los valores de δ 34 S de los minerales cogenéticos. Las diferencias entre minerales se pueden utilizar para estimar la temperatura de equilibrio. El δ 13 C y δ 34 S de los minerales de carbonato y sulfuros coexistentes se pueden usar para determinar el pH y la fugacidad de oxígeno del fluido que contiene mineral durante la formación del mineral.

En la mayoría de los ecosistemas forestales , el sulfato se deriva principalmente de la atmósfera; la meteorización de minerales minerales y evaporitas aporta algo de azufre. Se ha utilizado azufre con una composición isotópica distintiva para identificar las fuentes de contaminación y se ha añadido azufre enriquecido como marcador en estudios hidrológicos . Las diferencias en las abundancias naturales se pueden utilizar en sistemas donde hay suficiente variación en los 34 S de los componentes del ecosistema. Se ha descubierto que los lagos de las Montañas Rocosas que se cree que están dominados por fuentes atmosféricas de sulfato tienen valores característicos de 34 S de los lagos que se cree que están dominados por fuentes de sulfato en las cuencas hidrográficas.

Ocurrencia natural [ editar ]

Cuba de azufre desde la que se cargan los vagones de ferrocarril, Freeport Sulphur Co., Hoskins Mound, Texas (1943)
La mayoría de los tonos amarillos y anaranjados de Io se deben al azufre elemental y a los compuestos de azufre depositados por los volcanes activos .
Un hombre que transportaba bloques de azufre de Kawah Ijen , un volcán en Java Oriental, Indonesia, 2009

El 32 S se crea dentro de estrellas masivas, a una profundidad donde la temperatura supera los 2,5 × 10 9  K, mediante la fusión de un núcleo de silicio más un núcleo de helio. [13] Como esta reacción nuclear es parte del proceso alfa que produce elementos en abundancia, el azufre es el décimo elemento más común en el universo.

El azufre, generalmente en forma de sulfuro, está presente en muchos tipos de meteoritos . Las condritas comunes contienen un promedio de 2.1% de azufre y las condritas carbonáceas pueden contener hasta 6.6%. Normalmente está presente como troilita (FeS), pero hay excepciones, con condritas carbonáceas que contienen azufre libre, sulfatos y otros compuestos de azufre. [14] Los colores distintivos de Jupiter 's volcánica luna Io se atribuyen a diversas formas de azufre fundido, sólido y gaseoso. [15]

Es el quinto elemento más común en masa en la Tierra. El azufre elemental se puede encontrar cerca de fuentes termales y regiones volcánicas en muchas partes del mundo, especialmente a lo largo del Anillo de Fuego del Pacífico ; estos depósitos volcánicos se extraen actualmente en Indonesia, Chile y Japón. Estos depósitos son policristalinos, y el monocristal más grande documentado mide 22 × 16 × 11 cm. [16] Históricamente, Sicilia fue una fuente importante de azufre en la Revolución Industrial . [17] Se han encontrado lagos de azufre fundido de hasta ~ 200 m de diámetro en el fondo del mar, asociados con volcanes submarinos., a profundidades donde el punto de ebullición del agua es más alto que el punto de fusión del azufre. [18]

El azufre nativo es sintetizado por bacterias anaeróbicas que actúan sobre minerales de sulfato como el yeso en domos de sal . [19] [20] Se producen importantes depósitos en domos de sal a lo largo de la costa del Golfo de México y en evaporitas en Europa oriental y Asia occidental. El azufre nativo puede producirse únicamente mediante procesos geológicos. Los depósitos de azufre a base de fósiles de los domos de sal fueron una vez la base para la producción comercial en los Estados Unidos, Rusia, Turkmenistán y Ucrania. [21]Actualmente, la producción comercial todavía se lleva a cabo en la mina Osiek en Polonia. Estas fuentes tienen ahora una importancia comercial secundaria y la mayoría ya no se explota.

Los compuestos de azufre de origen natural comunes incluyen los minerales de sulfuro , como pirita (sulfuro de hierro), cinabrio (sulfuro de mercurio), galena (sulfuro de plomo), esfalerita (sulfuro de zinc) y estibina (sulfuro de antimonio); y los minerales de sulfato , como yeso (sulfato de calcio), alunita (sulfato de potasio y aluminio) y barita (sulfato de bario). En la Tierra, al igual que en la luna Io de Júpiter, el azufre elemental se produce de forma natural en las emisiones volcánicas, incluidas las emisiones de los respiraderos hidrotermales .

Compuestos [ editar ]

Ver también: Categoría: Compuestos de azufre

Los estados de oxidación comunes del azufre varían de -2 a +6. El azufre forma compuestos estables con todos los elementos excepto los gases nobles .

Alótropos [ editar ]

Artículo principal: Alótropos de azufre
La estructura de la molécula de ciclooctasulfuro, S 8

El azufre forma más de 30 alótropos sólidos , más que cualquier otro elemento. [22] Además de S 8 , se conocen varios otros anillos. [23] Al eliminar un átomo de la corona se obtiene S 7 , que es más de un amarillo intenso que el S 8 . El análisis por HPLC de "azufre elemental" revela una mezcla en equilibrio de principalmente S 8 , pero con S 7 y pequeñas cantidades de S 6 . [24] Se han preparado anillos más grandes, incluidos S 12 y S 18 . [25] [26]

El azufre amorfo o "plástico" se produce mediante el enfriamiento rápido del azufre fundido, por ejemplo, vertiéndolo en agua fría. Los estudios de cristalografía de rayos X muestran que la forma amorfa puede tener una estructura helicoidal con ocho átomos por vuelta. Las moléculas poliméricas enrolladas largas hacen que la sustancia marrón sea elástica y, en general, esta forma tiene la sensación de caucho crudo. Esta forma es metaestable a temperatura ambiente y gradualmente revierte a alótropo molecular cristalino, que ya no es elástico. Este proceso ocurre en cuestión de horas a días, pero puede catalizarse rápidamente.

Policationes y polianiones [ editar ]

El lapislázuli debe su color azul a un anión radical trisulfuro ( S-
3)

Los policationes de azufre, S 8 2+ , S 4 2+ y S 16 2+ se producen cuando el azufre se hace reaccionar con agentes oxidantes suaves en una solución fuertemente ácida. [27] Las soluciones coloreadas producidas al disolver azufre en oleum fueron reportadas por primera vez en 1804 por CF Bucholz, pero la causa del color y la estructura de los policationes involucrados solo se determinó a fines de la década de 1960. S 8 2+ es azul profundo, S 4 2+ es amarillo y S 16 2+ es rojo. [8]

El anión radical S 3 - da el color azul del mineral lapislázuli .

Dos cadenas de azufre paralelas que crecen dentro de un nanotubo de carbono de pared simple (CNT, a). Cadenas en S en zig-zag (b) y rectas (c) dentro de los CNT de doble pared [28]

Sulfuros [ editar ]

El tratamiento del azufre con hidrógeno produce sulfuro de hidrógeno . Cuando se disuelve en agua, el sulfuro de hidrógeno es ligeramente ácido: [4]

H 2 S ⇌ HS - + H +

El gas de sulfuro de hidrógeno y el anión hidrosulfuro son extremadamente tóxicos para los mamíferos, debido a su inhibición de la capacidad de transporte de oxígeno de la hemoglobina y ciertos citocromos de una manera análoga al cianuro y azida (ver más abajo, bajo precauciones ).

Reducción de azufre elemental da polisulfuros , que consisten en cadenas de átomos de azufre terminados con S - centros:

2 Na + S 8 → Na 2 S 8

Esta reacción destaca una propiedad distintiva del azufre: su capacidad para catenar (unirse a sí mismo mediante la formación de cadenas). La protonación de estos aniones polisulfuro produce los polisulfanos , H 2 S x donde x = 2, 3 y 4. [29] En última instancia, la reducción del azufre produce sales de sulfuro:

16 Na + S 8 → 8 Na 2 S

La interconversión de estas especies se explota en la batería sodio-azufre .

Óxidos, oxoácidos y oxoaniones [ editar ]

Los principales óxidos de azufre se obtienen quemando azufre:

S + O 2 → SO 2 ( dióxido de azufre )
2 SO 2 + O 2 → 2 SO 3 ( trióxido de azufre )

Se conocen múltiples óxidos de azufre; los óxidos ricos en azufre incluyen monóxido de azufre, monóxido de disulfuro, dióxidos de disulfuro y óxidos superiores que contienen grupos peroxo.

El azufre forma oxoácidos de azufre , algunos de los cuales no se pueden aislar y solo se conocen a través de las sales. Dióxido de azufre y sulfitos ( SO2−
3) están relacionados con el ácido sulfuroso inestable (H 2 SO 3 ). Trióxido de azufre y sulfatos ( SO2−
4) están relacionados con el ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ). El ácido sulfúrico y el SO 3 se combinan para dar oleum, una solución de ácido pirosulfúrico (H 2 S 2 O 7 ) en ácido sulfúrico.

Sales de tiosulfato ( S
2O2−
3), a veces denominados "hiposulfitos", utilizados en la fijación fotográfica (hipo) y como agentes reductores, presentan azufre en dos estados de oxidación. Ditionito de sodio ( Na
2S
2O
4), contiene el anión ditionito más reductor ( S
2O2−
4).

Haluros y oxihaluros [ editar ]

Varios haluros de azufre son importantes para la industria moderna. El hexafluoruro de azufre es un gas denso que se utiliza como gas aislante en transformadores de alta tensión ; también es un propulsor no reactivo y no tóxico para envases presurizados. El tetrafluoruro de azufre es un reactivo orgánico de uso poco frecuente que es altamente tóxico. [30] El dicloruro de azufre y el dicloruro de disulfuro son sustancias químicas industriales importantes. El cloruro de sulfurilo y el ácido clorosulfúrico son derivados del ácido sulfúrico; El cloruro de tionilo (SOCl 2 ) es un reactivo común en la síntesis orgánica . [31]

Pnictides [ editar ]

Un compuesto S – N importante es el tetranitruro de tetrasulfuro de jaula (S 4 N 4 ). Al calentar este compuesto, se obtiene nitruro de azufre polimérico ((SN) x ), que tiene propiedades metálicas aunque no contiene átomos de metal . Los tiocianatos contienen el grupo SCN - . La oxidación del tiocianato da tiocianógeno , (SCN) 2 con la conectividad NCS-SCN. Los sulfuros de fósforo son numerosos, siendo los más importantes comercialmente las jaulas P 4 S 10 y P 4 S 3 . [32][33]

Sulfuros metálicos [ editar ]

Artículo principal: mineral de sulfuro

Los principales minerales de cobre, zinc, níquel, cobalto, molibdeno y otros metales son sulfuros. Estos materiales tienden a ser semiconductores de color oscuro que no son atacados fácilmente por el agua o incluso por muchos ácidos. Se forman, tanto geoquímicamente como en laboratorio, mediante la reacción del sulfuro de hidrógeno con sales metálicas. El mineral galena (PbS) fue el primer semiconductor demostrado y se utilizó como rectificador de señal en los bigotes de los gatos de las primeras radios de cristal . El sulfuro de hierro llamado pirita , el llamado "oro de los tontos", tiene la fórmula FeS 2 . [34] Procesamiento de estos minerales, generalmente tostando, es costoso y peligroso para el medio ambiente. El azufre corroe muchos metales debido al deslustre .

Compuestos orgánicos [ editar ]

Artículo principal: compuestos orgánicos de azufre
  • Compuestos organosulfurados ilustrativos

  • Alicina , un compuesto químico del ajo.

  • ( R ) - cisteína , un aminoácido que contiene un grupo tiol

  • Metionina , un aminoácido que contiene un tioéter.

  • Disulfuro de difenilo , un disulfuro representativo

  • Ácido perfluorooctanosulfónico , un tensioactivo

  • Dibenzotiofeno , un componente del petróleo crudo

  • Penicilina , un antibiótico donde "R" es el grupo variable

Algunas de las principales clases de compuestos orgánicos que contienen azufre son las siguientes: [35]

  • Los tioles o mercaptanos (llamados así porque capturan mercurio como quelantes ) son los análogos de azufre de los alcoholes ; el tratamiento de tioles con base da iones tiolato .
  • Los tioéteres son los análogos de azufre de los éteres .
  • Los iones de sulfonio tienen tres grupos unidos a un centro de azufre catiónico. Dimetilsulfoniopropionato (DMSP) es uno de esos compuestos, importante en el ciclo del azufre orgánico marino .
  • Los sulfóxidos y las sulfonas son tioéteres con uno y dos átomos de oxígeno unidos al átomo de azufre, respectivamente. El sulfóxido más simple, dimetilsulfóxido , es un solvente común; una sulfona común es el sulfolano .
  • Los ácidos sulfónicos se utilizan en muchos detergentes.

Los compuestos con enlaces múltiples carbono-azufre son poco comunes, una excepción es el disulfuro de carbono , un líquido volátil incoloro que es estructuralmente similar al dióxido de carbono. Se utiliza como reactivo para fabricar rayón polimérico y muchos compuestos orgánicos de azufre. A diferencia del monóxido de carbono , el monosulfuro de carbono es estable solo como un gas extremadamente diluido, que se encuentra entre los sistemas solares. [36]

Los compuestos orgánicos de azufre son responsables de algunos de los olores desagradables de la materia orgánica en descomposición. Son ampliamente conocidos como el olor en gas natural doméstico, olor a ajo y spray de zorrillo. No todos los compuestos orgánicos de azufre tienen un olor desagradable en todas las concentraciones: el monoterpenoide que contiene azufre ( mercaptano de pomelo ) en concentraciones pequeñas es el aroma característico de la toronja, pero tiene un olor a tiol genérico en concentraciones más grandes. La mostaza de azufre , un potente vesicante , se usó en la Primera Guerra Mundial como agente incapacitante. [37]

Los enlaces azufre-azufre son un componente estructural que se usa para endurecer el caucho, similar a los puentes disulfuro que endurecen las proteínas (ver información biológica a continuación). En el tipo más común de "curado" industrial o endurecimiento y fortalecimiento del caucho natural , el azufre elemental se calienta con el caucho hasta el punto de que las reacciones químicas forman puentes disulfuro entre las unidades de isopreno del polímero. Este proceso, patentado en 1843, convirtió al caucho en un producto industrial importante, especialmente en los neumáticos de automóviles. Debido al calor y al azufre, el proceso se denominó vulcanización , en honor al dios romano de la fragua y el vulcanismo .

Historia [ editar ]

Antigüedad [ editar ]

Envase farmacéutico para azufre de la primera mitad del siglo XX. De la colección del Museo del Objeto del Objeto

Al estar disponible en abundancia en forma nativa, el azufre se conocía en la antigüedad y se menciona en la Torá ( Génesis ). Las traducciones inglesas de la Biblia comúnmente se refieren a la quema de azufre como "azufre", dando lugar a los sermones del término " fuego y azufre " , en los que se recuerda a los oyentes el destino de la condenación eterna que aguarda a los incrédulos e impenitentes. Es de esta parte de la Biblia que se da a entender que el infierno "huele a azufre" (probablemente debido a su asociación con la actividad volcánica). Según el papiro de Ebers , en el antiguo Egipto se usaba un ungüento de azufrepara tratar párpados granulares. El azufre se utilizó para la fumigación en la Grecia preclásica ; [38] esto se menciona en la Odisea . [39] Plinio el Viejo analiza el azufre en el libro 35 de su Historia natural , diciendo que su fuente más conocida es la isla de Melos . Menciona su uso para fumigación, medicina y telas blanqueadoras. [40]

Una forma natural de azufre conocida como shiliuhuang (石 硫黄) se conocía en China desde el siglo VI a. C. y se encontraba en Hanzhong . [41] En el siglo III, los chinos descubrieron que se podía extraer azufre de la pirita . [41] Los taoístas chinos estaban interesados ​​en la inflamabilidad del azufre y su reactividad con ciertos metales, sin embargo, sus primeros usos prácticos se encontraron en la medicina tradicional china . [41] Un tratado militar de la dinastía Song de 1044 d. C. describía varias fórmulas para la pólvora china , que es una mezcla de nitrato de potasio ( KNO
3), carbón vegetal y azufre. Sigue siendo un ingrediente de la pólvora negra .

Varios símbolos alquímicos de azufre [ cita requerida ]

Los alquimistas indios, practicantes de "la ciencia de los químicos" ( sánscrito rasaśāstra, रसशास्त्र), escribieron extensamente sobre el uso de azufre en operaciones alquímicas con mercurio, desde el siglo VIII d. C. en adelante. [42] En la tradición rasaśāstra , el azufre se llama "el maloliente" (sánscrito gandhaka, गन्धक).

Los primeros alquimistas europeos le dieron al azufre un símbolo alquímico único , un triángulo en la parte superior de una cruz (🜍). El símbolo astrológico de 2 Pallas , un diamante en la parte superior de una cruz (⚴), es una variante del azufre. En el tratamiento tradicional de la piel, se usaba azufre elemental (principalmente en cremas) para aliviar afecciones como sarna , tiña , psoriasis , eccema y acné . Se desconoce el mecanismo de acción, aunque el azufre elemental se oxida lentamente a ácido sulfuroso, que es (a través de la acción del sulfito ) un agente reductor y antibacteriano suave. [43] [44] [45]

Tiempos modernos [ editar ]

Arriba: horno siciliano utilizado para obtener azufre de roca volcánica (diagrama de un libro de química de 1906)

Derecha: hoy en día se sabe que el azufre tiene actividad antifúngica, antibacteriana y queratolítica ; en el pasado se utilizó contra el acné vulgar, rosácea, dermatitis seborreica, caspa, pitiriasis versicolor, sarna y verrugas. [46] Este anuncio de 1881 afirma sin fundamento su eficacia contra el reumatismo, la gota, la calvicie y el encanecimiento del cabello.

El azufre aparece en una columna de álcali fijo (no ácido) en una tabla química de 1718. [47] Antoine Lavoisier usó azufre en experimentos de combustión, escribiendo algunos de estos en 1777. [48]

Los depósitos de azufre en Sicilia fueron la fuente dominante durante más de un siglo. A finales del siglo XVIII, se importaban unas 2.000 toneladas anuales de azufre en Marsella , Francia, para la producción de ácido sulfúrico para su uso en el proceso Leblanc . En la industrialización de Gran Bretaña, con la derogación de los aranceles sobre la sal en 1824, la demanda de azufre de Sicilia se disparó. El creciente control británico y la explotación de la minería, el refinado y el transporte del azufre, junto con el fracaso de esta lucrativa exportación para transformar la economía atrasada y empobrecida de Sicilia, llevaron a la Crisis del Azufre de 1840 , cuando el rey Fernando IIotorgó el monopolio de la industria del azufre a una empresa francesa, violando un acuerdo comercial anterior de 1816 con Gran Bretaña. Finalmente, Francia negoció una solución pacífica. [49] [50]

En 1867, se descubrió azufre elemental en depósitos subterráneos en Louisiana y Texas . El proceso Frasch de gran éxito se desarrolló para extraer este recurso. [51]

A finales del siglo XVIII, los fabricantes de muebles utilizaron azufre fundido para producir incrustaciones decorativas en su oficio. Debido al dióxido de azufre producido durante el proceso de fusión del azufre, pronto se abandonó el oficio de las incrustaciones de azufre. El azufre fundido a veces todavía se usa para colocar pernos de acero en orificios de concreto perforados donde se desea una alta resistencia a los golpes para los puntos de sujeción de equipos montados en el piso. Se utilizó azufre en polvo puro como tónico medicinal y laxante. [21] Con el advenimiento del proceso de contacto , la mayor parte del azufre hoy en día se usa para producir ácido sulfúrico para una amplia gama de usos, particularmente fertilizantes. [52]

Ortografía y etimología [ editar ]

El azufre se deriva de la palabra latina sulpur , que se helenizó en azufre en la creencia errónea de que la palabra latina provenía del griego. Esta ortografía se reinterpretó más tarde como la representación de un sonido / f / y dio como resultado la ortografía azufre , que aparece en latín hacia el final del período clásico . La verdadera palabra griega para azufre, θεῖον , es la fuente del prefijo químico internacional tio- . En anglo-francés del siglo XII , era sulfre . En el siglo XIV, el latín erróneamente helenizado -ph- fue restaurado en sulphre del inglés medio .. En el siglo XV, ambas variantes de ortografía latina completa, azufre y azufre, se hicieron comunes en inglés. La ortografía paralela de f ~ ph continuó en Gran Bretaña hasta el siglo XIX, cuando la palabra se estandarizó como azufre . [53] Por otro lado, el azufre fue la forma elegida en los Estados Unidos, mientras que Canadá usa ambos. La IUPAC adoptó la ortografía azufre en 1990 o 1971, dependiendo de la fuente citada, [54] al igual que el Comité de Nomenclatura de la Royal Society of Chemistry en 1992, restaurando la ortografía azufre en Gran Bretaña. [55]Los diccionarios de Oxford señalan que "en química y otros usos técnicos ... la -f- es ahora la forma estándar para esta y otras palabras relacionadas en contextos británicos y estadounidenses, y también se utiliza cada vez más en contextos generales". [56]

Producción [ editar ]

La extracción de azufre tradicional en el volcán Ijen , Java Oriental, Indonesia. Esta imagen muestra las condiciones peligrosas y duras que enfrentan los mineros, incluido el humo tóxico y las caídas altas, así como la falta de equipo de protección. Las tuberías sobre las que están colocadas son para condensar vapores de azufre.

El azufre se puede encontrar por sí solo e históricamente se obtenía generalmente de esta forma; la pirita también ha sido una fuente de azufre. [57] En las regiones volcánicas de Sicilia , en la antigüedad, se encontraba en la superficie de la Tierra y se utilizaba el " proceso siciliano " : los depósitos de azufre se apilaban y apilaban en hornos de ladrillos construidos en laderas inclinadas, con espacios de aire entre ellos. . Luego, se pulverizó un poco de azufre, se esparció sobre el mineral apilado y se quemó, haciendo que el azufre libre se derritiera en las colinas. Finalmente, los depósitos superficiales se agotaron y los mineros excavaron vetas que finalmente salpicaron el paisaje siciliano con minas laberínticas. La minería no estaba mecanizada y requería mucha mano de obra, los recolectores liberaban el mineral de la roca y los mineros ocarusi llevando cestas de mineral a la superficie, a menudo a través de una milla o más de túneles. Una vez que el mineral estuvo en la superficie, se redujo y se extrajo en hornos de fundición. Las condiciones en las minas de azufre de Sicilia eran horribles, lo que llevó a Booker T. Washington a escribir "No estoy preparado ahora para decir hasta qué punto creo en un infierno físico en el próximo mundo, pero una mina de azufre en Sicilia es lo más cercano al infierno que espero ver en esta vida ". [58]

Azufre recuperado de hidrocarburos en Alberta , almacenado para su envío en North Vancouver, Columbia Británica

El azufre elemental se extraía de las cúpulas de sal (en las que a veces se presenta en forma casi pura) hasta finales del siglo XX. El azufre se produce ahora como un subproducto de otros procesos industriales, como en el refinado de petróleo, en el que el azufre no es deseable. Como mineral, se cree que el azufre nativo bajo las cúpulas de sal es un recurso mineral fósil, producido por la acción de bacterias anaeróbicas sobre los depósitos de sulfato. Se extrajo de tales minas de cúpula de sal principalmente mediante el proceso Frasch . [21]En este método, se bombeó agua sobrecalentada a un depósito de azufre nativo para fundir el azufre, y luego el aire comprimido devolvió el producto fundido puro al 99,5% a la superficie. A lo largo del siglo XX, este procedimiento produjo azufre elemental que no requirió más purificación. Debido al número limitado de tales depósitos de azufre y al alto costo de su explotación, este proceso de extracción de azufre no se ha utilizado de manera importante en ninguna parte del mundo desde 2002. [59] [60]

Hoy en día, el azufre se produce a partir del petróleo, el gas natural y los recursos fósiles relacionados, de los que se obtiene principalmente como sulfuro de hidrógeno . Los compuestos orgánicos de azufre , impurezas indeseables del petróleo, pueden mejorarse sometiéndolos a hidrodesulfuración , que escinde los enlaces C-S: [59] [60]

RSR + 2 H 2 → 2 RH + H 2 S

El sulfuro de hidrógeno resultante de este proceso, y también como ocurre en el gas natural, se convierte en azufre elemental por el proceso de Claus . Este proceso implica la oxidación de algo de sulfuro de hidrógeno a dióxido de azufre y luego la conmutación de los dos: [59] [60]

3 O 2 + 2 H 2 S → 2 SO 2 + 2 H 2 O
SO 2 + 2 H 2 S → 3 S + 2 H 2 O
Producción y precio (mercado estadounidense) del azufre elemental

Debido al alto contenido de azufre de las arenas petrolíferas de Athabasca , ahora existen reservas de azufre elemental de este proceso en todo Alberta , Canadá. [61] Otra forma de almacenar azufre es como aglutinante para el hormigón, el producto resultante tiene muchas propiedades deseables (ver hormigón con azufre ). [62] El azufre todavía se extrae de los depósitos superficiales en las naciones más pobres con volcanes, como Indonesia, y las condiciones de los trabajadores no han mejorado mucho desde los días de Booker T. Washington. [63]

La producción mundial de azufre en 2011 ascendió a 69 millones de toneladas (Mt), y más de 15 países contribuyeron con más de 1 Mt cada uno. Los países que producen más de 5 Mt son China (9,6), EE. UU. (8,8), Canadá (7,1) y Rusia (7,1). [64] La producción ha aumentado lentamente de 1900 a 2010; el precio fue inestable en la década de 1980 y alrededor de 2010. [65]

Aplicaciones [ editar ]

Ácido sulfúrico [ editar ]

El azufre elemental se utiliza principalmente como precursor de otros productos químicos. Aproximadamente el 85% (1989) se convierte en ácido sulfúrico ( H 2 SO 4 ):

2 S + 3 O 2 + 2 H 2 O → 2 H 2 SO 4
Producción de ácido sulfúrico en 2000

En 2010, Estados Unidos produjo más ácido sulfúrico que cualquier otro químico industrial inorgánico. [65] El uso principal del ácido es la extracción de minerales de fosfato para la producción de fertilizantes. Otras aplicaciones del ácido sulfúrico incluyen la refinación de petróleo, el procesamiento de aguas residuales y la extracción de minerales. [21]

Otra química importante del azufre [ editar ]

El azufre reacciona directamente con el metano para producir disulfuro de carbono , que se utiliza para fabricar celofán y rayón . [21] Uno de los usos del azufre elemental es en la vulcanización del caucho, donde las cadenas de polisulfuro reticulan los polímeros orgánicos. Se utilizan grandes cantidades de sulfitos para blanquear papel y conservar frutos secos . Muchos tensioactivos y detergentes (por ejemplo, lauril sulfato de sodio ) son derivados de sulfato. Sulfato de calcio , yeso (CaSO 4 · 2H 2O) se extrae en una escala de 100 millones de toneladas cada año para su uso en cemento Portland y fertilizantes.

Cuando se difundió la fotografía a base de plata , el tiosulfato de sodio y amonio se utilizaron ampliamente como "agentes fijadores". El azufre es un componente de la pólvora ("pólvora negra").

Fertilizante [ editar ]

El azufre se utiliza cada vez más como componente de fertilizantes . La forma más importante de azufre para fertilizantes es el mineral sulfato de calcio . El azufre elemental es hidrófobo (no soluble en agua) y no puede ser utilizado directamente por las plantas. Con el tiempo, las bacterias del suelo pueden convertirlo en derivados solubles, que luego pueden ser utilizados por las plantas. El azufre mejora la eficiencia de otros nutrientes vegetales esenciales, particularmente nitrógeno y fósforo. [66] Las partículas de azufre producidas biológicamente son naturalmente hidrófilas debido a un recubrimiento de biopolímero y son más fáciles de dispersar sobre la tierra en una pulverización de lodo diluido, lo que resulta en una absorción más rápida.

El requerimiento botánico de azufre iguala o excede el requerimiento de fósforo. Es un nutriente esencial para el crecimiento de las plantas , la formación de nódulos radiculares de las leguminosas y los sistemas de inmunidad y defensa. La deficiencia de azufre se ha generalizado en muchos países de Europa. [67] [68] [69] Debido a que las entradas atmosféricas de azufre continúan disminuyendo, es probable que aumente el déficit en la entrada / salida de azufre a menos que se utilicen fertilizantes de azufre. Los aportes atmosféricos de azufre disminuyen debido a las acciones tomadas para limitar las lluvias ácidas . [70] [66]

Química fina [ editar ]

Un modelo molecular del pesticida malatión.

Los compuestos orgánicos de azufre se utilizan en productos farmacéuticos , colorantes y agroquímicos . Muchas drogas contienen azufre; los primeros ejemplos son las sulfonamidas antibacterianas , conocidas como sulfamidas . El azufre es parte de muchas moléculas de defensa bacterianas. La mayoría de los antibióticos β-lactámicos , incluidas las penicilinas , cefalosporinas y monolactamas, contienen azufre. [35]

El sulfato de magnesio , conocido como sales de Epsom cuando está en forma de cristal hidratado, se puede usar como laxante , aditivo de baño, exfoliante , suplemento de magnesio para plantas o (cuando está deshidratado) como desecante .

Fungicida y pesticida [ editar ]

Vela de azufre originalmente vendida para fumigación doméstica

El azufre elemental es uno de los fungicidas y pesticidas más antiguos. El "polvo de azufre", azufre elemental en forma de polvo, es un fungicida común para uvas, fresas, muchas verduras y varios otros cultivos. Tiene una buena eficacia contra una amplia gama de enfermedades del mildiú polvoroso, así como contra la mancha negra. En la producción orgánica, el azufre es el fungicida más importante. Es el único fungicida utilizado en la producción de manzanas de cultivo ecológico contra la principal enfermedad, la sarna de la manzana, en condiciones más frías. El biosulfur (azufre elemental producido biológicamente con características hidrófilas) también se puede utilizar para estas aplicaciones.

El azufre espolvoreado de formulación estándar se aplica a los cultivos con un espolvoreador de azufre o desde un avión espolvoreador . Azufre humectable es el nombre comercial para espolvorear azufre formulado con ingredientes adicionales para hacerlo miscible en agua . [71] [72] Tiene aplicaciones similares y se utiliza como fungicida contra el mildiú y otros problemas relacionados con el moho en las plantas y el suelo.

El polvo de azufre elemental se utiliza como insecticida " orgánico " (es decir, "verde") (en realidad, un acaricida ) contra garrapatas y ácaros . Un método común de aplicación es espolvorear la ropa o las extremidades con azufre en polvo.

Una solución diluida de azufre de cal (hecha combinando hidróxido de calcio con azufre elemental en agua) se usa como un baño para mascotas para destruir la tiña (hongos) , la sarna y otras dermatosis y parásitos .

Se quemaron velas de azufre de azufre casi puro para fumigar estructuras y barriles de vino, pero ahora se consideran demasiado tóxicas para las residencias.

Bactericida en la vinificación y conservación de alimentos [ editar ]

La adición de pequeñas cantidades de gas de dióxido de azufre (o la adición equivalente de metabisulfito de potasio ) al vino fermentado para producir trazas de ácido sulfuroso (que se produce cuando el SO 2 reacciona con el agua) y sus sales de sulfito en la mezcla, se ha denominado "la herramienta más poderosa en la elaboración del vino. ". [73] Después de la etapa de fermentación de levadura en la vinificación , los sulfitos absorben oxígeno e inhiben lacrecimiento bacteriano que de otra manera convertiría el etanol en ácido acético, agriando el vino. Sin este paso conservante, generalmente se requiere la refrigeración indefinida del producto antes de su consumo. Métodos similares se remontan a la antigüedad, pero las menciones históricas modernas de la práctica se remontan al siglo XV. La práctica es utilizada tanto por los grandes productores de vino industrial como por los pequeños productores de vino orgánico.

El dióxido de azufre y varios sulfitos se han utilizado por sus propiedades conservantes antioxidantes y antibacterianas en muchas otras partes de la industria alimentaria. La práctica ha disminuido desde los informes de una reacción similar a una alergia de algunas personas a los sulfitos en los alimentos.

Productos farmacéuticos [ editar ]

Artículo principal: Azufre (farmacia)

El azufre (específicamente el octasulfuro , S 8 ) se usa en preparaciones farmacéuticas para la piel para el tratamiento del acné y otras afecciones. Actúa como un agente queratolítico y también mata bacterias, hongos, ácaros de la sarna y otros parásitos. [74] El azufre precipitado y el azufre coloidal se utilizan, en forma de lociones , cremas, polvos, jabones y aditivos para el baño, para el tratamiento del acné vulgar , el acné rosácea y la dermatitis seborreica . [75]

Los efectos adversos comunes incluyen irritación de la piel en el lugar de aplicación, como sequedad, escozor, picazón y descamación. [76]

Mobiliario [ editar ]

Artículo principal: incrustaciones de azufre

El azufre se puede utilizar para crear incrustaciones decorativas en muebles de madera. Una vez que se ha cortado un diseño en la madera, se vierte azufre fundido y luego se raspa para que quede al ras. Las incrustaciones de azufre fueron particularmente populares a finales del siglo XVIII y principios del XIX, especialmente entre los ebanistas alemanes de Pensilvania . La práctica pronto se extinguió, ya que se sustituyeron por sustancias menos tóxicas e inflamables. Sin embargo, algunos artesanos modernos han revivido ocasionalmente la técnica en la creación de réplicas. [77] [78]

Papel biológico [ editar ]

Cofactores de proteínas y orgánicos [ editar ]

El azufre es un componente esencial de todas las células vivas . Es el séptimo u octavo elemento más abundante en el cuerpo humano en peso, aproximadamente igual en abundancia al potasio y ligeramente mayor que el sodio y el cloro. Un cuerpo humano de 70 kg (150 lb) contiene aproximadamente 140 gramos de azufre.

En plantas y animales , los aminoácidos cisteína y metionina contienen la mayor parte del azufre, y el elemento está presente en todos los polipéptidos , proteínas y enzimas que contienen estos aminoácidos. En los seres humanos, la metionina es un aminoácido esencial que debe ingerirse. Sin embargo, a excepción de las vitaminas biotina y tiamina , la cisteína y todos los compuestos que contienen azufre en el cuerpo humano pueden sintetizarse a partir de la metionina. La enzima sulfito oxidasa es necesaria para el metabolismo de la metionina y la cisteína en humanos y animales.

Los enlaces disulfuro ( enlaces SS) entre los residuos de cisteína en las cadenas de péptidos son muy importantes en el ensamblaje y la estructura de las proteínas. Estos enlaces covalentes entre cadenas de péptidos confieren dureza y rigidez extra. [79] Por ejemplo, la alta resistencia de las plumas y el cabello se debe en parte al alto contenido de enlaces SS con cisteína y azufre. Los huevos tienen un alto contenido de azufre para nutrir la formación de plumas en los polluelos, y el olor característico de los huevos podridos se debe al sulfuro de hidrógeno . El alto contenido de enlaces disulfuro del cabello y las plumas contribuye a su indigestibilidad y a su característico olor desagradable al quemarse.

La homocisteína y la taurina son otros ácidos que contienen azufre y tienen una estructura similar, pero no están codificados por el ADN y no forman parte de la estructura primaria de las proteínas. Muchas enzimas celulares importantes usan grupos protésicos que terminan con restos -SH para manejar reacciones que involucran sustancias bioquímicas que contienen acilo: dos ejemplos comunes del metabolismo básico son la coenzima A y el ácido alfa-lipoico . [79] Dos de las 13 vitaminas clásicas, la biotina y la tiamina , contienen azufre, y esta última se llama así por su contenido de azufre.

En química intracelular, el azufre actúa como portador de hidrógeno reductor y sus electrones para la reparación celular de la oxidación. El glutatión reducido , un tripéptido que contiene azufre, es un agente reductor a través de su resto sulfhidrilo (-SH) derivado de la cisteína . Las tiorredoxinas , una clase de proteínas pequeñas esenciales para toda la vida conocida, utilizan pares vecinos de cisteínas reducidas para actuar como agentes reductores de proteínas generales, con un efecto similar.

La metanogénesis , la ruta hacia la mayor parte del metano del mundo, es una transformación bioquímica de varios pasos del dióxido de carbono . Esta conversión requiere varios cofactores organosulfurados. Estos incluyen la coenzima M , CH 3 SCH 2 CH 2 SO 3 - , el precursor inmediato del metano . [80]

Metaloproteínas y cofactores inorgánicos [ editar ]

Las metaloproteínas en las que el sitio activo es un complejo de metal de transición unido a átomos de azufre son componentes esenciales de las enzimas involucradas en los procesos de transferencia de electrones. Los ejemplos incluyen proteínas de cobre azul y óxido nitroso reductasa . La función de estas enzimas depende del hecho de que el ion del metal de transición puede sufrir reacciones redox. Otros ejemplos incluyen los grupos de hierro-azufre , así como muchas proteínas de cobre, níquel y hierro. Las más dominantes son las ferrodoxinas , que sirven como transportadores de electrones en las células. En las bacterias, las enzimas nitrogenasas importantes contienen un grupo de Fe-Mo-S y es un catalizador que realiza la importante función defijación de nitrógeno , que convierte el nitrógeno atmosférico en amoníaco que los microorganismos y las plantas pueden utilizar para producir proteínas, ADN, ARN, alcaloides y otros compuestos orgánicos nitrogenados necesarios para la vida. [81]

Metabolismo del azufre y ciclo del azufre [ editar ]

Artículos principales: metabolismo del azufre y ciclo del azufre

El ciclo del azufre fue el primero de los ciclos biogeoquímicos que se descubrió. En la década de 1880, mientras estudiaba Beggiatoa (una bacteria que vive en un ambiente rico en azufre), Sergei Winogradsky descubrió que oxidaba el sulfuro de hidrógeno (H 2 S) como fuente de energía, formando gotitas de azufre intracelulares. Winogradsky se refirió a esta forma de metabolismo como inorgoxidación (oxidación de compuestos inorgánicos). Continuó estudiándolo junto con Selman Waksman hasta la década de 1950.

Los oxidantes de azufre pueden usar como fuentes de energía compuestos de azufre reducido, incluyendo sulfuro de hidrógeno, azufre elemental, sulfito , tiosulfato y varios politionatos (por ejemplo, tetrationato ). [82] Dependen de enzimas como la sulfuro oxigenasa y la sulfito oxidasa para oxidar el azufre a sulfato. Algunos litótrofos incluso pueden usar la energía contenida en los compuestos de azufre para producir azúcares, un proceso conocido como quimiosíntesis . Algunas bacterias y arqueas usan sulfuro de hidrógeno en lugar de agua como donante de electrones en la quimiosíntesis, un proceso similar alfotosíntesis que produce azúcares y utiliza oxígeno como aceptor de electrones . Las bacterias fotosintéticas de azufre verde y las bacterias de azufre púrpura y algunos litótrofos utilizan oxígeno elemental para llevar a cabo dicha oxidación del sulfuro de hidrógeno para producir azufre elemental (S 0 ), estado de oxidación = 0. Las bacterias primitivas que viven alrededor de los respiraderos volcánicos del océano profundo oxidan el sulfuro de hidrógeno en así con oxígeno; el gusano tubular gigante es un ejemplo de un organismo grande que usa sulfuro de hidrógeno (a través de bacterias) como alimento para oxidarse.

Las llamadas bacterias reductoras de sulfato , por el contrario, "respiran sulfato" en lugar de oxígeno. Utilizan compuestos orgánicos o hidrógeno molecular como fuente de energía. Usan azufre como aceptor de electrones y reducen varios compuestos de azufre oxidados a sulfuro, a menudo a sulfuro de hidrógeno. Pueden crecer sobre otros compuestos de azufre parcialmente oxidados (por ejemplo, tiosulfatos, tionatos, polisulfuros, sulfitos). El sulfuro de hidrógeno producido por estas bacterias es responsable de parte del olor de los gases intestinales ( flatos ) y de los productos de descomposición.

El azufre es absorbido por las raíces de las plantas del suelo como sulfato y transportado como un éster de fosfato. El sulfato se reduce a sulfuro a través del sulfito antes de incorporarse a la cisteína y otros compuestos orgánicos de azufre. [83]

SO 4 2− → SO 3 2− → H 2 S → cisteína → metionina

Precauciones [ editar ]

Azufre
Peligros
Pictogramas GHS
Palabra de señal GHSAdvertencia
Declaraciones de peligro GHS
H315 [84]
NFPA 704 (diamante de fuego)
[85]
2
1
2
Efecto de la lluvia ácida en un bosque, montañas Jizera, República Checa

El azufre elemental no es tóxico, al igual que la mayoría de las sales de sulfato solubles , como las sales de Epsom . Las sales de sulfato solubles se absorben mal y son laxantes. Cuando se inyectan por vía parenteral, se filtran libremente por los riñones y se eliminan con muy poca toxicidad en cantidades de varios gramos.

Cuando el azufre se quema en el aire, produce dióxido de azufre . En el agua, este gas produce ácido sulfuroso y sulfitos; los sulfitos son antioxidantes que inhiben el crecimiento de bacterias aeróbicas y un aditivo alimentario útil en pequeñas cantidades. En altas concentraciones, estos ácidos dañan los pulmones , los ojos u otros tejidos . En organismos sin pulmones como insectos o plantas, el sulfito en alta concentración impide la respiración .

El trióxido de azufre (obtenido por catálisis a partir de dióxido de azufre) y el ácido sulfúrico son igualmente muy ácidos y corrosivos en presencia de agua. El ácido sulfúrico es un agente deshidratante fuerte que puede eliminar las moléculas de agua disponibles y los componentes del agua del azúcar y los tejidos orgánicos. [86]

La quema de carbón y / o petróleo por la industria y las centrales eléctricas genera dióxido de azufre (SO 2 ) que reacciona con el agua atmosférica y el oxígeno para producir ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) y ácido sulfuroso (H 2 SO 3 ). Estos ácidos son componentes de la lluvia ácida , que reducen el pH del suelo y los cuerpos de agua dulce, lo que a veces da como resultado un daño sustancial al medio ambiente y la erosión química de estatuas y estructuras. Los estándares de combustibles requieren cada vez más que los productores de combustibles extraigan azufre decombustibles fósiles para prevenir la formación de lluvia ácida. Este azufre extraído y refinado representa una gran parte de la producción de azufre. En las centrales eléctricas de carbón, a veces se purifican los gases de combustión . Las centrales eléctricas más modernas que utilizan gas de síntesis extraen el azufre antes de quemar el gas.

El sulfuro de hidrógeno es tan tóxico como el cianuro de hidrógeno , [se necesita aclaración ] y mata por el mismo mecanismo (inhibición de la enzima respiratoria citocromo oxidasa ), [87] aunque es menos probable que el sulfuro de hidrógeno cause intoxicaciones inesperadas por pequeñas cantidades inhaladas debido a su desagradable olor. El sulfuro de hidrógeno amortigua rápidamente el sentido del olfato y una víctima puede respirar cantidades crecientes sin notar el aumento hasta que los síntomas graves causan la muerte. Las sales de sulfuro e hidrosulfuro disueltas son tóxicas por el mismo mecanismo.

Ver también [ editar ]

  • Aerosoles de azufre estratosférico
  • Asimilación de azufre
  • Diésel ultra bajo en azufre

Referencias [ editar ]

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Lectura adicional [ editar ]

Sigel, Astrid; Freisinger, Eva; Sigel, Roland KO, eds. (2020). Metales de transición y azufre: una relación sólida para toda la vida . Editores invitados Martha E Sosa Torres y Peter MHKroneck. Berlín / Boston: de Gruyter. págs. xlv + 455. ISBN 978-3-11-058889-7.

Enlaces externos [ editar ]

  • Azufre en la tabla periódica de videos (Universidad de Nottingham)
  • Datos atómicos para azufre , laboratorio de medición física del NIST
  • Diagrama de fase de azufre , Introducción a la química para edades de 13 a 17 años
  • Cristalino, líquido y polimerización de azufre en la isla de Vulcano, Italia
  • Azufre y su uso como plaguicida
  • El Instituto del Azufre
  • Administración de nutrientes y el Instituto del azufre