Sülfür

Özellikler

Sülfür ya da diğer bilinen ismi ile kükürt, S sembolüne sahip ve atom numarası 16 olan bir elementtir. Doğada bol miktarda bulunur; fakat buna rağmen çok değerlidir. Metalik bir element değildir. Elemental kükürt, oda sıcaklığında parlak sarı kristal bir katıdır.

Fiziksel Özellikler

Sülfür, birkaç farklı çok atomlu molekül oluşturabilir. En iyi bilinen allotropu oktasülfür siklo-S₈ olarak nitelendirilmektedir. Oktasülfür; kokusuz, yumuşak, parlak ve sarı bir katıdır. Ancak saf olmayan örnekleri kibritlere benzeyen bir kokuya sahiptir.

115.21 °C'de (239.38 °F) erir, 444.6 °C'de (832.3 °F) kaynar ve kolayca süblimleşir.^[1] 95.2 °C'de (203.4 °F), yani erime sıcaklığının altında, siklo-oktasülfür α-oktasülfürden β-polimorfuna geçiş yapar.^[2] S₈ halkasının yapısı, moleküller arası etkileşimleri etkileyen bu faz değişikliği ile neredeyse hiç değişmez. Oktasülfür erime ve kaynama sıcaklıkları arasında allotropunu tekrar değiştirerek β-oktasülfürden γ-sülfüre dönüşür. Buna yine daha düşük bir yoğunluk ve polimer oluşumu nedeniyle artan viskozite eşlik eder.^[2] Daha yüksek sıcaklıklarda, depolimerizasyon meydana geldikçe viskozite azalır. Erimiş kükürt, 200 °C'nin (392 °F) üzerinde koyu kırmızı bir renk alır.

Kimyasal Özellikler

Sülfür suda çözünmez, ancak karbon disülfürde ve daha az miktarda benzen ya da toluen gibi diğer polar olmayan organik çözücülerde rahatlıkla çözünür. Kükürtün birinci ve ikinci iyonlaşma enerjileri sırasıyla 999.6 ve 2252 kJ/mol'dür. Bu rakamlara rağmen, +2 yükseltgenme durumu nadirdir, +4 ve +6 çok daha yaygındır. Dördüncü ve altıncı iyonlaşma enerjileri 4556 ve 8495.8 kJ/mol'dür. Sülfür birkaç özel durum dışında hemen hemen tüm elementler ile (Soygazlar hariç) tepkimeye girer. Bu reaksiyonlardan bazıları yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyar.^[3]

Bulunma Sıklığı ve Üretimi

Sülfür, genellikle volkanik bölgelerde sıklıkla görülebilen bir elementtir. Bu bölgeler, insanların geçmişten günümüze sülfürü kullanması adına önemli bir kaynak olarak gösterilebilir. Ayrıca demir piritleri, galenalar, alçıtaşı ve epsom tuzları dahil birçok mineralde yaygın olarak bulunur.

Elemental kükürt ise, geçmiş yıllarda "Frasch" işlemiyle ticari kazanç güdülerek kuyulardan çıkarılıyordu. Bu, sülfürü eritmek için yüksek oranda ısıtılmış buharın yer altı birikintilerine nüfuz etmesine dayalı bir yöntemdi. Böylece sülfür tekrar sıvı olarak yüzeye pompalanabiliyordu.

Modern kükürt üretiminin neredeyse tamamı, kükürtün doğal gaz, yağ ve katran kumlarından arındırılması için kullanılan çeşitli saflaştırma işlemlerinden kaynaklanmaktadır. Tüm canlılar metabolizmaları dahilinde kükürt içerir ve fosilleştiklerinde (fosil yakıtlarda olduğu gibi) kükürte hala rastlanabilir. Bir diğer yandan saflaştırılmamış fosil yakıtlar yakılırsa, sülfür dioksit atmosfere girerek asit yağmuruna neden olabilir.

Uygulama ve Kullanım Alanları

Kükürt; siyah kauçuğun vulkanizasyonunda, siyah barutta veya mantar ilacı olarak kullanılır. Ancak kükürtün çoğu, batı medeniyetleri tarafından sülfürik asit üretiminde kullanılmaktadır. Sülfürik asidin birçok kullanımından en önemlisi fosforik asit üretimidir. Fosforik asit gübre yapımında aktif olarak kullanılmaktadır.

Tarihi

İncil'de kükürt kelimesi toplamda 15 defa geçerken, Sodom ve Gommorah'ı yok etmesiyle öne çıkıyor. Aynı zamanda eski Yunanlılar tarafından da bilinen ve tütsü olarak sıklıkla kullanılan elementti. Daha önce Sicilya dolaylarındaki Etna Dağı yakınlarında çok miktarda kükürt çıkarıldı ve çoğunlukla kumaşı ağartmak ya da şarabı daha uzun süre muhafaza etmek için kullanılıyordu. Yüzyıllar boyunca, kükürtün cıva ve tuzla birlikte tüm metallerin bir bileşeni olduğu düşüncesi vardı ve bununla beraber bir metalin diğerine dönüştürülebileceği düşüncesi simyanın temelini oluşturuyordu.

İlk olarak Antoine Lavoisier sülfürün bir element olduğunu düşündü ve bununla ilgili laboratuar deneyleri yaptı ancak 1808'de Humphry Davy, sülfürün hidrojen içerdiğini iddia etti. Bununla birlikte, Louis-Josef Gay-Lussac ve Louis-Jacques Thénard ertesi yıl bunun bir element olduğunu kanıtladığında, Davy bu gerçekliği geç de olsa kabul etti.

Etimolojisi

Sülfür adını Latince "sulfur" kelimesinden alır ve Latince "yakmak" anlamında kullanılan kelime kökünden gelir.

Önlem ve Güven

Tüm canlıların sülfüre ihtiyacı vardır. İnsanlar için özellikle ayrı bir önem arz eder çünkü mutlak bir beslenme gereksinimi olan aminoasit metiyoninin bir parçasıdır. Elemental kükürt toksik özellik göstermez, ancak kükürt dioksit (SO₂) ve hidrojen sülfür gibi birçok basit kükürt türevi vardır.

Sülfür, doğada genel olarak kükürt formunda bulunur. Birkaç reaksiyon sonucunda, çevreye, insanlara ve hayvanlara zarar veren kükürt bağları meydana gelebilir. Bu zararlı kükürt bağları, çoğunlukla inorganik yapılar reaksiyonlara katıldığında kendilerini gösterirler. Hoş olmayan kokuları nedeniyle varlıkları çok çabuk anlaşılır ve genellikle bir hayli zehirli yapıya sahiptir.

İlginç Bilgiler ve Diğer

Kükürt, yaşam için gerekli bir unsurdur. Aminoasitlerde (sistein ve metiyonin) ve proteinlerde bulunur. Kükürt bileşiklerinin gündelik hayattaki açıklamaları sıralandığında; soğanın neden ağlattığı, kuşkonmazın neden idrara tuhaf bir koku verdiği, sarımsağın kendine özgü bir aroması olduğu ve çürük yumurtaların neden bu kadar kötü koktuğu gibi konular direkt örnek gösterilebilir.

Birçok kükürt bileşiğinin güçlü bir kokusu olmasına rağmen, saf element hali kokusuzdur. Sülfür bileşikleri ayrıca koku alma duyunuzu da etkiler. Örneğin, hidrojen sülfür (H₂S, çürük yumurta kokusunun arkasındaki sebeptir) aslında koku alma duyusunu hafifletir. Bu nedenle koku önce çok güçlü ve keskin hissedilse dahi zamanla yok olur. Bu genel olarak kaçınılması gereken bir durumdur çünkü hidrojen sülfit zehirli ve potansiyel olarak ölümcül bir gazdır. Bu nedenle eğer bir kükürt bileşiğine maruz kalıyorsanız ve koku hassasiyetiniz zamanla azalıyorsa, tehlikeli bir durum olabileceğinden şüphelenseniz iyi olur.