Big Bang HTL 2, Schulbuch

Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) 85 Nichtmetalle und technische Gase 6 Wichtige Schwefelmineralien sind: FeS 2 Pyrit CuFeS 2 Kupferkies PbS Bleiglanz ZnS Zinkblende BaSO 4 Baryt CuSO 4 × 2H 2 O Gips In Österreich gewinnt man den benötigten Schwefel aus Erdöl und Erdgas. In Erdöl sind schwefelorganische Verbin- dungen enthalten, in Erdgas oft größere Mengen an Schwe- felwasserstoffgas. Erdölprodukte müssen vor dem Verkauf entschwefelt wer- den, und durch diese Entschwefelung kann der heimische Bedarf an Schwefel gedeckt werden. In der Raffinerie Schwechat befinden sich 5 Entschwefelungs-Anlagen mit einer Gesamtkapazität von etwa 8 Millionen Tonnen Jähr- lich. Verwendung von Schwefel: Elementarer Schwefel wird hauptsächlich zur Vulkanisation von Kautschuk verwendet. Bei der Vulkanisation wird Roh- kautschuk mit Schwefel, Füllstoffen und Katalysatoren erhitzt. Dadurch entsteht Gummi mit elastischen (statt plasti- schen) Eigenschaften. Der Gummi geht also nach Verformung wie- der in den Ausgangszustand zu- rück. Verwendung findet der Gummi zB als Gummiband oder Autoreifen. Elementarer Schwefel ist auch mit Kaliumnitrat und Holz- kohle ein Bestandteil von Schwarzpulver . Schwarzpulver war die erste Explosivmischung, die als Schießpulver ver- wendet wurde. Heute findet sich Schwarzpulver noch in Feu- erwerkskörpern. Weiters wird elementarer Schwefel in Pulverform als Fungi- zid (Pilztötender Wirkstoff) im Weinbau eingesetzt. Schwefel wirkt hier gegen den hauptsächlich echten Mehltaupilz. Dieser sogenannte Netzschwefel oxidiert auf der Pflanzen- oberfläche zu Schwefeldioxid und hemmt das Sporenwachs- tum der Pilze. Netzschwefel ist auch im Biolandbau erlaubt. Der größte Anteil an Schwefel (etwa 90%) wird allerdings zu Schwefelsäure weiterverarbeitet. Diese wird gebraucht zur Herstellung von Düngemitteln, Waschmitteln, als Batterie- säure und in organisch-technischen Prozessen wie z. B. der Veresterung. Genaueres zur Schwefelsäure auf S. 103. Schwefelverbindungen sind manchmal auch Bestandteil von Heilwasser in Thermen. Hier kommt Schwefel in Form von Sulfat-Ionen und als gelöstes Gas H 2 S (Schwefelwasser- stoff) vor. Der Schwefelwasserstoff bewirkt auch den stren- gen Geruch von Schwefelquellen. Das Heilwasser wird vor allem bei Knorpelschäden und rheumatischen Beschwerden sowie Hautkrankheiten angewendet. Abb. 6.8: Autoreifen 6.4 Schwefel Schwefel ist ein gelbes Nichtmetall mit einem leicht die Atemwege reizenden Geruch. Er kommt in Form von Stan- gen oder Pulver in den Handel. Schwefel steht in der 16. Gruppe des Periodensystems, Schwefelatome besitzen 16 Protonen und 16 Elektronen. 6 der Elektronen sind Valenzelektronen. In elementarer Form bilden Schwefelatome bei Raumtem- peratur S 8 -Ringe. Beim Erhitzen jedoch verändern sich Aus- sehen und Eigenschaften des Schwefels, weil sich die Mole- külgrößen verändern. Tab. 6.1: Schwefelmodifikationen bei versch. Temperaturen 20 °C Gelber Feststoff a -Schwefel S 8 Ringe 120 °C Gelbe dünnflüssige Schmelze l -Schwefel S 6 , S 7 , S 12 Ringe 160 °C Zähflüssige braune Schmelze Polymerer Schwefel Lange Ketten- moleküle > 190 °C bis zum Siedepunkt bei 444 °C Viskosität nimmt wieder ab, dünn- flüssige Schmelze w -Schwefel Kleinere Ketten- bruchstücke Elemente, die in verschiedenen Erscheinungsformen ( Modifikationen ) auftreten können, nennt man allotrope Elemente. Vorkommen von Schwefel: Schwefel ist eines der wenigen Nichtmetalle, die elementar („gediegen“) in der Natur vorkommen. ( F9 ) Große Schwe- fellagerstätten gibt es in Mexiko oder den USA, oft in der Nähe von Vulkanen. Auch in Mineralien kommt Schwefel vor, hauptsächlich in Form von Sulfiden und Sulfaten. Schwefel ist eines von wenigen Elementen, das in der Natur „gediegen“ vorkommt. Gold, Silber oder Kupfer zählen auch dazu, Aluminium, Natrium oder Zink nicht. Was könnte man sich unter dem Begriff gediegen vorstellen? F9 Abb. 6.7: Schwefelabbau Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv