Väävel on mittemetalliline element, mille keemiline sümbol on S ja mille aatomnumber on 16. Puhas väävel on kollane kristall, tuntud ka kui väävel või kollane väävel. Elementaarne väävel on vees lahustumatu, etanoolis veidi lahustuv ja süsinikdisulfiidis kergesti lahustuv.2.
1.Füüsikalised omadused
- Väävel on tavaliselt kahvatukollane kristall, lõhnatu ja maitsetu.
- Väävlil on palju allotroope, mis kõik koosnevad S8tsüklilised molekulid. Levinumad on ortorombväävel (tuntud ka kui rombiline väävel, α-väävel) ja monokliiniline väävel (tuntud ka kui β-väävel).
- Ortorombiline väävel on väävli stabiilne vorm ja umbes 100 °C-ni kuumutamisel saab seda jahutada, et saada monokliiniline väävel. Ortorombilise väävli ja monokliinilise väävli muundumistemperatuur on 95,6 °C.orombiline väävel on toatemperatuuril ainus stabiilne väävli vorm. Selle puhas vorm on kollakasroheline (turul müüdav väävel tundub tsükloheptaväävli jälgede olemasolu tõttu kollasem). Ortorombiline väävel on tegelikult vees lahustumatu, halva soojusjuhtivusega, on hea elektriisolaator.
- Monokliiniline väävel on lugematu arv nõelakujulisi kristalle, mis jäävad alles pärast väävli sulatamist ja liigse vedeliku äravalamist. Monokliiniline väävel ortorombiline väävel on elementaarse väävli variandid erinevatel temperatuuridel. Monokliiniline väävel on stabiilne ainult temperatuuril üle 95,6 ℃ ja temperatuuril muutub see aeglaselt ortorombseks väävliks. Ortorombilise väävli sulamistemperatuur on 112,8 ℃, monokliinilise väävli sulamistemperatuur on 119 ℃. Mõlemad lahustuvad CS-s hästi2.
- Samuti on elastne väävel. Elastne väävel on tumekollane elastne tahke aine, mis lahustub süsinikdisulfiidis vähem kui teised allotroopsed väävel. See on vees lahustumatu ja alkoholis veidi lahustuv. Kui sulaväävel valatakse kiiresti külma vette, on pika ahelaga väävel fikseeritud, veniv elastne väävel. See aga kõveneb aja jooksul ja muutub monokliiniliseks väävliks.
2.Keemilised omadused
- Väävel võib õhus põleda, reageerides hapnikuga, moodustades vääveldioksiidi (SO₂) gaas.
- Väävel reageerib kuumutamisel kõigi halogeenidega. See põleb fluoris, moodustades väävelheksafluoriidi. Vedel väävel klooriga, et moodustada tugevalt ärritav divääveldikloriid (S2Cl2). Punast vääveldikloriidi (SCl) sisaldav tasakaalusegu võib moodustuda, kui kloori ja katalüsaatori, näiteks FeCl on liias.3või SnI4,kasutatakse.
- Väävel võib reageerida kuuma kaaliumhüdroksiidi (KOH) lahusega, moodustades kaaliumsulfiidi ja kaaliumtiosulfaadi.
- Väävel ei reageeri vee ja mitteoksüdeerivate hapetega. Väävel reageerib kuuma lämmastikhappe ja kontsentreeritud väävelhappega ning võib oksüdeeruda väävelhappeks ja vääveldioksiidiks.
3. Rakendusväli
- Tööstuslik kasutamine
Väävli peamised kasutusalad on väävliühendite, nagu väävelhape, sulfitid, tiosulfaadid, otsüanaadid, vääveldioksiid, süsinikdisulfiid, divääveldikloriid, triklorosulfoonitud fosfor, fosforsulfiid ja metallisulfiidid, tootmisel. Rohkem kui 80% maailma aastasest väävlitarbimisest kasutatakse väävelhappe tootmiseks. Väävlit kasutatakse laialdaselt ka vulkaniseeritud kummi tootmisel. Kui toorkummi vulkaniseeritakse vulkaniseeritud kummiks, omandab see suure elastsuse, kuumakindluse tõmbetugevuse ja orgaanilistes lahustites lahustumatuse. Enamik kummitooteid on valmistatud vulkaniseeritud kummist, mis saadakse toorkummi reageerimisel teatud temperatuuridel ja rõhul kiirenditega. Väävlit läheb vaja ka musta pulbri ja tikkude valmistamisel ning see on üks peamisi ilutulestiku tooraineid. Lisaks saab väävlit kasutada väävelvärvide ja pigmentide tootmisel. Näiteks kaoliini, süsiniku, väävli, kobediatomiitmulda või kvartspulbri segu kaltsineerimisel võib tekkida sinine pigment, mida nimetatakse ultramariiniks. Ka valgenditööstus ja farmaatsiatööstus tarbivad osa väävlist.
- Meditsiiniline kasutamine
Väävel on üks paljude nahahaiguste ravimite koostisosadest. Näiteks kuumutatakse tungõli väävliga väävelhappega sulfonaadiks ja seejärel neutraliseeritakse ammoniaagiveega, et saada sulfoonitud tungõli. Sellest valmistatud 10% salv on põletikuvastase ja deelleeriva toimega ning seda saab kasutada erinevate nahapõletike ja tursete raviks.
Postitusaeg: 09. detsember 2024