- 有趣得讓人睡不著的化學(xué)
- (日)左卷健男
- 1281字
- 2020-10-20 17:06:26
16
硫
Sulfur(斜方硫)
相對原子質(zhì)量32.01
來源于拉丁語sulpur(硫磺)。
硫磺味道的真相
硫有許多同素異形體,其中最常見的黃色晶體就是斜方硫,是擁有黃色樹脂光澤的晶體。此外,還有單斜硫和橡膠狀硫。
火山口附近可以看到硫,是史前人類非常熟悉的元素。從溫泉流出的硫沉淀被稱為“溫泉之花”,成為了溫泉特產(chǎn)。
過去,人們從火山地帶開采工業(yè)用硫,現(xiàn)在人們用石油進(jìn)行脫硫操作得到硫。硫燃燒后得到的二氧化硫是造成大氣污染的原因之一,因此石油都要進(jìn)行脫硫操作。而脫硫得到的硫磺完全夠用,就不需要再去采集天然硫了。
酸雨是氮氧化物和硫氧化物與水反應(yīng)生成的硝酸、亞硫酸和硫酸的混合物。
強(qiáng)酸之一的硫酸也可通過硫磺來制成。把燃燒硫得到的二氧化硫通過催化劑釩生成三氧化硫,并讓其被濃度為98%的硫酸吸收,制成發(fā)煙硫酸。硫酸是化學(xué)制品的重要原料之一。
大蒜、洋蔥、芥末、蘿卜、卷心菜等帶有的獨(dú)特刺激性氣味也是來源于硫化物。當(dāng)煤氣泄漏時(shí),你會(huì)聞到特殊的刺激性氣味,這也是特意加入的硫化物導(dǎo)致的。
構(gòu)成我們身體的蛋白質(zhì)中也富含硫。指甲、頭發(fā)中也含有非常多的硫。燙發(fā)時(shí),頭發(fā)中的硫鍵通過化學(xué)反應(yīng)發(fā)生斷裂,再形成新的硫鍵。
維生素B1和盤尼西林分子中都含有硫。
你走在溫泉邊,經(jīng)常聽到“有硫磺的臭味”,其實(shí)正確說法應(yīng)該是“硫化氫的臭味”,因?yàn)榱蚧潜旧硎菬o味的。硫化氫經(jīng)常被形容成“臭雞蛋味”,但平時(shí)我們很難見到臭了的雞蛋,所以有點(diǎn)難以想象。
那么,我用煮雞蛋的味道來形容一下。當(dāng)你剝開煮好的雞蛋時(shí),散發(fā)出來的味道就是硫化氫的味道。
生橡膠與硫的邂逅
據(jù)說第一個(gè)把橡膠傳到歐洲的人是哥倫布(1451~1506)。1493年,哥倫布第二次航海時(shí)登陸波多黎各和牙買加,看到當(dāng)?shù)刈∶裾谕鎻椀煤芨叩那?,非常吃驚。
生橡膠在高溫下很軟,低溫下又變得很硬,使用起來很不方便。但如果向其中加入硫磺,橡膠的彈性就會(huì)提高,變得很結(jié)實(shí)。橡膠通過加硫操作,品質(zhì)得到了大大的提高。硫在呈帶狀相互交錯(cuò)的橡膠分子中充當(dāng)了一架橋的角色,使橡膠變得更有彈性。
加硫操作不僅提高硫橡膠的彈性,還增加絕緣性、防水性和持久性。加硫操作可謂是橡膠應(yīng)用歷史上劃時(shí)代的發(fā)明了。沒有加硫的橡膠(生橡膠)一旦發(fā)生形變就不可復(fù)原,但加硫以后彈性增加,又可以恢復(fù)原狀。
而讓橡膠彈性飛躍式增加的,是美國的查爾斯·古德伊爾(1800~1860)。他在1839年的冬天偶然地把硫磺摻到了橡膠中并加熱,于是發(fā)明出了這種加硫技術(shù)。
令諾貝爾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人田中耕一震撼的實(shí)驗(yàn)
市面上販賣的濃硫酸是濃度約為96%,密度為1.84g/cm3(15℃)、黏性較大、無色、不揮發(fā)的液體。濃硫酸遇水稀釋時(shí),會(huì)釋放大量熱,因此在稀釋時(shí),需要用玻璃管引流將濃硫酸倒入水中。如果向濃硫酸中兌水的話,會(huì)由于過熱而產(chǎn)生飛濺,十分危險(xiǎn)。
濃硫酸可以將許多化合物中的氫和氧原子按照2:1的比例(也就是H2O)脫去,這就是它的脫水作用。
關(guān)于濃硫酸的脫水實(shí)驗(yàn),諾貝爾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人田中耕一在小學(xué)時(shí)從恩師那里看到過一個(gè)令他震撼的實(shí)驗(yàn)。就是在蒸發(fā)皿中放入白糖,向其中兌入數(shù)滴濃硫酸的實(shí)驗(yàn)。靜置一會(huì)后,蒸發(fā)皿中一邊散發(fā)熱氣,一邊向上不斷涌出黑色固體。這是因?yàn)闈饬蛩崦撊チ税滋堑闹饕煞终崽荂12H22O11中的氫原子和氧原子,只剩下了黑色的碳。
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