Anorganische Chemie ist eine frei verfügbare Einführung in die anorganische Chemie. Details zum Buch finden Sie im Editorial....

Home Chalkogene Schwefel elementarer Schwefel
Siehe auch: Periodensystem der Elemente, Sauerstoff, Selen, Schwefelkohlenstoff (Kohlenstoffdisulfid), Schwefeltrioxid, Schwefeldioxid, Schwefelwasserstoff, Schwefelhexafluorid 
del.icio.us Reddit Facebook StumbleUpon MySpace Twitter Search the VIAS Library  |  Index

Schwefel

Autor: H. Lohninger

Ordnungszahl 16
Symbol S
CAS-Nr. 7704-34-9
Atomgewicht (1) 32.059 ... 32.076 amu
Elektronenkonfiguration [Ne] 3s2 3p4
Schmelzpunkt 119.6 °C
Siedepunkt 444.6 °C
Dichte
 alpha-S
 beta-S
2.070 g/cm3
1.957 g/cm3
Quellen: Enghag 2004 , Wieser 2011
Geschichte
Schwefel war bereits in prähistorischer Zeit bekannt, und war aufgrund der guten Brennbarkeit und seines strengen Geruchs immer auch mit Mythen und Mystik verbunden. Schwefel wurde von alters her als Räuchermittel, zum Bleichen, in Apotheken und zur Herstellung von Schwarzpulver verwendet.
Vorkommen
Schwefel kommt in der Natur sowohl frei als auch gebunden vor. Elementarer Schwefel tritt in vulkanischen Gebieten auf, z.B. in Sizilien (Italien), Texas (USA), Mexiko, Chile und Japan. Gebundener Schwefel tritt meist in Form von Sulfiden und Sulfaten auf, aber auch in der Biosphäre hat Schwefel eine große Bedeutung (als Baustein in den Aminosäuren Cystein und Methionin). Sulfidische Minerale werden oft mit der Bezeichnung "Glanz", "Blende", oder "Kies" verbunden. Einige wichtige Sulfidminerale sind Pyrit oder Schwefelkies (Eisendisulfid, FeS2), Kupferkies (CuFeS2), Zinkblende (ZnS), Bleiglanz (PbS), Molybdänglanz (Molybdändisulfid, MoS2), und auch Zinnober (HgS). Die wichtigsten Sulfate sind Gips (Calciumsulfat, CaSO4), Bittersalz (Magnesiumsulfat, MgSO4) und Glaubersalz (Natriumsulfat, Na2SO4).

Gewinnung und Darstellung
Ref.: Wikimedia Commons, user Benjah-bmm27.
Schwefel wird technisch einerseits aus natürlichen elementaren Lagerstätten gewonnen, andererseits aus H2S das bei der Entschwefelung von Erdgas und Erdöl anfällt.

Lagerstätten mit gediegenem Schwefel sind teilweise sehr mächtige (bis zu 100 m dicke) Schichten, in denen der Schwefel mit Gestein vermengt vorkommt. Diese Vorkommen werden durch Ausschmelzen mit überhitztem Wasser (155°C, 25 bar) ausgebeutet ("Frasch-Verfahren"). Dabei werden in ein Bohrloch koaxial drei Rohre eingebracht, die es einerseits erlauben den Schwefel zu schmelzen, und andererseits den Schwefel durch Druckluft zu fördern. Der flüssige Rohschwefel (ca. 99% S-Anteil) wird an der Oberfläche in Becken gegossen, wo er zu riesigen Blöcken erstarrt und weiter verarbeitet wird.

Die Schwefelgewinnung aus H2S hat in neuerer Zeit große Bedeutung erlangt, da Schwefelwasserstoff bei der Entschwefelung von Erdgas, Industriegasen (Heizgas, Synthesegas, Koksofengas, Wassergas, etc.) und Erdöl anfällt. Der Schwefelwasserstoff wird durch Verbrennung mit Sauerstoff in Gegenwart von Katalysatoren zu Schwefel umgewandelt:

2 H2S + 3 O2 2 SO2 + 2 H2O
SO2 + 2 H2S 3/8 S8 + 2 H2O

Schwefel kann auch aus Schwefeldioxid durch Reduktion mit Koks dargestellt werden:

SO2 + C CO2 + S

Allerdings hat dieses Verfahren keine technische Bedeutung, da SO2 normalerweise zu Schwefelsäure weiter verarbeitet wird.
Eigenschaften
Schwefel ist in fester Form gelb und kommt in allen Aggregatzuständen in mehreren allotropen Modifikationen vor. Flüssiger Schwefel ist gelb bis rotbraun und verdampft bei 444.6°C zu einem dunkelrotbraunen Gas, der großteils aus S6-, S7- und S8-Molekülen besteht. Gasförmiger Schwefel aus kleineren Molekülen zeigt eine ins Blau-Violette gehende Farbe.

Schwefel reagiert bei erhöhter Temperatur mit den meisten anderen Elementen, meist unter Wärmeabgabe.

Verwendung

Schwefel ist eine Komponente des Schwarzpulvers und wird zur Vulkanisation von Kautschuk benötigt. Weiters wird er als Fungizid eingesetzt. Die Hauptmenge an Schwefel geht aber in die Schwefelsäureproduktion, die weltweit zu den wichtigsten Chemikalien zählt.


(1) Die Isotopenzusammensetzung von Schwefel kann örtlich variieren. Die IUPAC gibt deshalb für das Atomgewicht natürlich vorkommenden Schwefels ein Intervall an.


Home Chalkogene Schwefel elementarer Schwefel

Last Update: 2013-08-08