Lưu huỳnh được xem là một hợp chất có ứng dụng cực kỳ rộng rãi và được nhiều nhà khoa học tìm hiểu, nghiên cứu kỹ lưỡng. Chất này có nhiều tác dụng tốt trong việc làm thí nghiệm nhưng cũng tác động xấu đến cuộc sống con người nếu không sử dụng đúng cách. Theo dõi nội dung bài viết sau đây để tìm hiểu về hợp chất này nhé.
Lưu huỳnh là gì? Lịch sử hình thành
Lưu huỳnh được biết đến là một phi kim không mùi, không màu không vị và có chứa nhiều hóa trị. Gốc của lưu huỳnh là 1 chất rắn được kết tinh có màu vàng chanh đặc trưng. Trong môi trường tự nhiên, bạn có thể tìm thấy chúng ở dạng khoáng chất sunfua và sunfat.
Lưu huỳnh đơn chất bạn có thể tìm thấy ở nhiều vành đai núi lửa khu vực Thái Bình Dương hoặc suối nước nóng trên toàn cầu. Tổ hợp chất này sẽ được ứng dụng nhiều trong việc chế biến các loại phân bón, thuốc trừ sâu… để tiêu diệt côn trùng gây hại, nấm… Đây là một chất có tên gọi khác là Sulfur có số nguyên tử là 16, ký hiệu hóa học S.
Lưu huỳnh là một chất rắn và được xem là nguyên tố cực kỳ quan trọng của sự sống và nằm trong axit amin. Chất này nằm ở ở thứ 13 và có chu kì 3 trong bảng tuần hoàn hóa học, thuộc nhóm VIA.
Ở nhiệt độ của phòng thí nghiệm, chất này sẽ có màu vàng nhạt và rắn xốp. Khi cháy trên ngọn lửa sẽ tạo ra mùi của dioxit gây cảm giác khó chịu và có thể làm ngạt. Hợp chất không tan trong nước nhưng dễ dàng bị chảy trong dung môi phân cực và các disulfua cacbon.
Đặc trưng của lưu huỳnh
Lưu huỳnh được xem là một chất có nhiều đặc trưng cực kì nổi bật, được các nhà khoa học chú ý nghiên cứu và tìm hiểu. Chất này có những đặc điểm cụ thể như:
Nhiệt độ thí nghiệm
Ở nhiệt độ của phòng thí nghiệm thì lưu huỳnh sẽ được hình thành ở dạng rắn xốp và có màu vàng nhạt như quả chanh. Trong trạng thái đơn chất thì sẽ không có mùi không có vị và là một chất rắn cứng. Tuy nhiên, khi phi kim này được ngọn lửa màu xanh đốt cháy sẽ tạo ra một loại oxit có mùi rất khó chịu và có thể gây nên ngạt thở hoặc chết người.
Sulfur là một hợp chất không thể tan hoặc chảy trong nước nhưng nếu được kết hợp với các loại disulfua cacbon và dung môi không phân cực thì sẽ dễ dàng bị hòa lẫn. Chất này còn được biết đến với các trạng thái oxi hóa đáng kể như -2, -1(pirit sắt…), +2, +4 và +6 khiến các nhà khoa học, vật lý quan tâm đông đảo.
Lưu huỳnh còn được tạo thành bởi những hợp chất chất ổn định và chứa nhiều nguyên tố đa dạng (ngoại trừ các khí trơ). Đây được xem là một hợp chất có nhiều ứng dụng tốt trong nông nghiệp, công nghiệp và cả quá trình nghiên cứu khoa học.
Trong trạng thái rắn
Ở trạng thái rắn, lưu huỳnh sẽ có các phân tử đan vòng với nhau tạo thành S8 và có các hình thức cực kỳ đa dạng đặc trưng. Một số nguyên tử vòng S7 khi được kết tinh với nhau sẽ tạo thành màu vàng nổi bật giúp nhiều người nhận diện được chất này. Thêm vào đó, Sulfur tồn tại cùng nhóm với các nguyên tố oxi nhưng chỉ ở hai dạng chủ yếu là O2 và O3.
Sulfur là một tinh thể cực kỳ phức tạp, có sự biến đổi dựa vào điều kiện tự nhiên. Nếu quá trình tác động được diễn ra thì các cấu trúc tinh thể sẽ được biến đổi thành dạng hình thoi và tạo thành xoắn đơn S8. Sự biến đổi độc đáo này được nhiều nhà khoa học dành thời gian nghiên cứu tỉ mỉ.
Khi nóng chảy
Lưu huỳnh khi đốt cháy thường có độ nhớt rất cao và đây cũng là một tính chất đặc trưng của loại phi kim này. Nhiệt độ càng cao đồng nghĩa với việc các chuỗi polymer sẽ xuất hiện. Ở một điều kiện nhất định các chuỗi polymer sẽ bị phá vỡ và khi đó độ nhớt sẽ giảm đi.
Lưu huỳnh vô định sẽ có dạng dẻo và được làm nguội cực nhanh sau quá trình nóng chảy. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học cho biết, tinh thể bằng tia X có cấu trúc xoắn với 8 nguyên tử sẽ khiến lưu huỳnh có điều kiện kết tinh tốt nhất. Quá trình này có thể diễn ra trong vòng thời gian vài giờ hoặc vài ngày ngày phụ thuộc vào các chất xúc tác liên quan.
Tính chất của lưu huỳnh
Lưu huỳnh là một trong các phi kim có tính chất bật nổi bật, được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm và tìm hiểu đông đảo. Các tính chất chủ yếu của Sulfur có thể kể đến như sau:
Tính chất vật lý của lưu huỳnh
Theo nhiều nhà khoa học Vật lý cho biết lưu huỳnh có hai dạng hình thái đó là dạng đơn tà: SβSβ và tà phương: SαSα. Đây là 2 cấu trúc tinh thể chủ yếu và có chung các đặc tính hóa học đặc biệt. Dựa vào điều kiện nhiệt độ, quá trình nóng chảy mà hai dạng hợp chất này sẽ được tác động và biến đổi qua lại với nhau.
Quá trình hình thành tính chất vật lý sẽ bị tác động bởi điều kiện nhiệt độ. Khi nhiệt độ nóng chảy nằm ở dưới 114 độ C thì Sα, Sβ là sẽ là loại chất rắn có màu vàng, được mạch vòng nhờ có S8 nguyên tử liên kết chung cùng với nhau theo cách thức cộng hoá trị.
Ngoài ra, ở nhiệt độ trong khoảng từ từ 119 độ C cho đến 187 độ C thì chúng sẽ tạo nên trên chất lỏng đặc trưng. Theo nhiều nghiên cứu cho biết, ở điều kiện nhiệt độ là 119 độ C thì Sα, Sβ sẽ nóng chảy có màu vàng và khi nung ở 187 độ C thì chúng sẽ có màu nâu và rất nhớt. Ở trong điều kiện 445 độ C thì hợp chất này có thể sôi.
Tính chất hoá học của lưu huỳnh
Theo nhiều nghiên cứu khoa học cho biết, lưu huỳnh thường xuất hiện ở dạng bột màu vàng và không hòa tan trong nước. Dựa vào tính chất hóa học mà nhiều nhà nghiên cứu đã tìm hiểu được các loại dung môi hữu cơ có thể làm tan phi kim này. Theo các phản ứng hóa học tỷ số oxi hóa có thể tăng hoặc giảm cụ thể như: +6, +4, 0, -2.
Tính oxi hoá của lưu huỳnh
Lưu huỳnh khi được tác dụng với khí hidro hoặc kết hợp cùng nhiều kim loại thì chỉ số oxy hóa sẽ được giảm từ 0 xuống đến -2. Bên cạnh đó, khi chúng tác dụng với một số kim loại sẽ được tạo thành sunfua.
Tính khử của lưu huỳnh
Sulfur tác dụng với khi phi kim thì số oxi hóa tăng tiến lên từ 0 lên đến +4 hoặc +6.Trong điều kiện nhiệt độ thích hợp, chúng sẽ phản ứng nhanh chóng với phi kim và có thể tác dụng cực mạnh với những chất oxi hóa.
Lưu huỳnh có tác dụng gì?
Lưu huỳnh được xem là một hợp chất có rất nhiều công dụng trong cuộc sống hiện đại ngày nay. Việc sử dụng phi kim này có thể giúp ích rất nhiều trong quá trình nghiên cứu khoa học, hỗ trợ tạo nên các sản phẩm công nghiệp đặc biệt. Tác dụng của phi kim này có thể kể đến như sau:
Dùng cho công nghiệp
Sulfur được biết đến là một nguyên tố quan trọng có tác dụng làm nguyên liệu sản xuất cho các ngành công nghiệp lớn. Lưu huỳnh có thể được sử dụng để tạo nên axit sunfuric (H2SO4) có công dụng cực kỳ hiệu quả trong việc sản xuất các loại sản phẩm như: Bột giặt, chất tẩy, ắc quy, thuốc diệt nấm, phân bón phốt phát….
Dùng cho nông nghiệp
Sulfur đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong lĩnh vực nông nghiệp, chất này được xem là nguồn nguyên liệu chính để tạo ra các loại thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, phân bón hóa học….để tăng cường năng suất cho giống cây. Bên cạnh đó lưu huỳnh còn được dùng để để tạo ra nhiều loại chất xúc tác giúp ích cho ngành nông lâm ngư nghiệp.
Tác dụng làm đẹp
Lưu huỳnh được xem là một chất có tác dụng cực kỳ tốt trong việc làm đẹp da và trị mụn trứng cá. Nó có thể tạo nên một lớp để kháng viêm, chống lại sự xâm nhập từ vi khuẩn bên ngoài cũng như làm xẹp mụn hiệu quả.
Tác dụng sinh học
Sulfur có chứa nhiều axit amin cystein và methionin, chất này trở thành một phần thiết yếu trong các tế bào. Lưu huỳnh được liên kết từ disulfua giữa các polypeptid có ý nghĩa cực kỳ quan trọng trong việc tạo ra protein. Bên cạnh đó, một số axit amin có trong lưu huỳnh không được mã hóa ADN sẽ giúp ích rất nhiều trong việc ứng dụng sinh học.
Những ảnh hưởng, tác động tiêu cực của lưu huỳnh
Bên cạnh những ứng dụng thiết thực trong cuộc sống và nghiên cứu khoa học thì lưu huỳnh còn có rất nhiều tác động tiêu cực, ảnh hưởng đến cuộc sống của con người và sinh vật, cụ thể như sau:
Ảnh hưởng tới con người
Sulfur là một hợp chất cực kỳ độc, khi đốt cháy sẽ gây ra mùi khiến người ngửi gặp phải tình trạng ngạt thở. Chất này cũng làm mất cảm giác, khiến nhiều nạn nhân thường không thể nhận ra được tác động gây hại của nó.
Ô nhiễm môi trường
Hydrogen sulfide (H2S) ở trong lưu huỳnh tôi sẽ là một chất ảnh hưởng tiêu cực đến ô nhiễm môi trường. Chất này đang được tìm thấy trong nước giếng khoan và làm tác động xấu đến nhiều loại sinh vật cũng như con người.
Ứng dụng quan trọng của lưu huỳnh trong cuộc sống
Lưu huỳnh được ứng dụng để làm giấy trắng tự nhiên, các hợp chất bảo quản ở trong một số thực phẩm như rượu vang, hoa quả…Theo nhiều nhà khoa học đã đề cập rằng Sulfur có đặc tính cực kì dễ cháy chính vì vậy, chúng thường được ứng dụng trong việc làm pháo hoa, thuốc nổ, diêm….với lượng nhỏ.
Sulfur giúp cung cấp lượng lớn electron trong quá trình quang hợp, giúp thực vật hấp thụ được nhiều dạng ion sunfat nhất. Bên cạnh đó, một số loại lưu huỳnh vô cơ sẽ được xem là cầu nối quan trọng trong việc liên kết Cu-A của cytochrome oxidase. Đây cũng là một chất cực kỳ quan trọng trong quá trình tạo nên coenzym A.
Kết luận
Lưu huỳnh được ứng dụng để làm phụ gia trong thực phẩm, nghiên cứu khoa học tuy nhiên, chúng ta chỉ nên sử dụng với một lượng nhỏ để không gây ra tác động xấu. Nếu hàm lượng Sulfur quá cao khi chúng tiếp xúc sẽ tạo ra nhiều axit sunfuro làm tổn hại trực tiếp đến mắt, phổi và các cơ quan nội tạng.
