Referat Schwefel - Geschichtliches, Eigenschaften

Referat über Schwefel (S)

1. Geschichtliches:
Schwefel ist seit der Antike und wahrscheinlich auch schon seit dem Altertum bekannt. In China und Agypten verwendete man es zum Bleichen von Textilien und zum Räuchern. Die Römer gewannen es aus Schwefelminen in Sizilien. Bei den Alchimisten galt Schwefel als das Prinzip der Brennbarkeit. Mit der Erfindung des Schießpulvers in Europa, anfangs des 14. Jahrhunderts, wuchs das Interesse am Schwefel. Die Römer benötigten Schwefel zur Herstellung von Medizin.

Im Jahre

1777 vermutete Antoine Lavoisier (1743-1794) den elementaren Charakter des Schwefels

1809 wurde der Beweis durch Joseph Gay-Lussac (1778-1850) und Louis Jacques Thénard (1777-1857) erbracht.

Der deutsche Name Schwefel geht wahrscheinlich auf sanskrit swep oder sweblan ('schlafen' oder 'erschlagen') zurück. Er hat vermutlich seinen Ursprung in der Giftigkeit des Schwefeldioxids. Das Symbol 'S', als Abkürzung für das lateinische Wort sulfur, schlug J.J. Berzelius 1814 vor.

2. Eigenschaften:
Es ist ein geruchloses, gelbes Nichtmetall. Schwefel tritt in zahlreichen Zustandformen auf, von denen hier nur eine Auswahl behandelt wird.

• Orthorhombischer Schwefel (rhombischer Schwefel), auch -Schwefel genannt, ist im reinen Zustand ein geruchloses Nichtmetall mit gelblicher Farbe. Er ist aus rigförmig gewellten S₈-Molekülen aufgebaut. Seine Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit sind schlecht, er ist auch nicht löslich in Wasser. Gut löslich ist er in Schwefelkohlenstoff.

• Rhombischer Schwefel ist bei Raumtemperatur stabil und bildet zitronengelbe, spröde und rhombische Kristalle. Er wird in Stangen oder in Fäden gehandelt.  
  
  

• Beim Erwärmen geht er zwischen 110° und 119°C in eine orangegelbe, leichtflüssige Schmelze über (-Schwefel).  Erwärmt man weiter, so wird diese ab 159°C allmählich dickflüssig und bildet bei 200°C eine dunkelbraune und harzartige Masse (-Schwefel). Dabei lösen sich die ringförmigen S₈-Moleküle allmählich auf und bilden lange Ketten. Oberhalb von 250°C nimmt die Zähflüssigkeit ab, und beim Siedepunkt (444°C) ist die Schmelze wieder dünnflüssig. Lässt man den geschmolzenen Schwefel in großen Tiegeln an der Oberfläche erstarren, bilden sich lange, monokline Kristallnadeln (monokliner Schwefel oder -Schwefel).

• Schwefel ist sehr reaktionsfähig und geht mit vielen Elementen chemische Verbindungen ein. Die Ausnahme bilden Gold, Platin, Iridium, Stickstoff, Tellur, Iod und die Edelgase. An der Luft verbrennt Schwefel in einer Oxidation mit bläulicher Flamme zu dem giftigen und stechend riechenden Gas Schwefeldioxid (SO₂)

3. Vorkommen:  
Mit einem Anteil von 0,048% steht Schwefel an 15. Stelle der Elementhäufigkeit. In der Natur kommt der Schwefel elementar in mächtigen Lagerstätten z.B. in Sizilien, Polen, Irak, Louisiana, Texas und Mexiko vor. Wichtige Minerale, die Schwefelverbindungen enthalten, sind z.B.

• Gips (Calciumsulfat)
• Pyrit (Eisensulfid)
• Buntkupferkies (Kupfersulfid)
• Bleiglanz (Bleisulfid)
• Zinkblende (Zinksulfid)
• Zinnober (Quecksilbersulfid).

Größere Mengen Schwefel sind auch in den fossilen Brennstoffen Erdöl und Kohle enthalten. Erdgas ist oft mit Schwefelwasserstoff (H₂S) verunreinigt. Schwefelverbindungen finden sich auch in den Aminosäuren, Coenzymen und im Vitamin B pflanzlicher und tierischer Organismen. Eine Tonne Erdgestein enthält durchschnittlich 1/2 kg Schwefel.

4. Herstellung:

Um Schwefel abzubauen verwendet man großteils das Frasch-Verfahren. Dieses Verfahren wurde um 1900 von Hermann Frasch entwickelt, um Schwefellager in Texas und Lousiana in einigen hundert Metern Tiefe auszubeuten.

Bei diesem Verfahren werden drei Rohre in ein Bohrloch eingeführt. Am Fuß ist das äußere Rohr perforiert, durch die Löcher tritt von oben eingesperrter überhitzter Wasserdampf (rund 180°C) in das Schwefellager. 10 - 15 t Dampf schmelzen eine Tonne Schwefel. Durch das innere Rohr wird heiße Preßluft (rund 40bar) reingepresst, die dann den geschmolzenen Schwefel im mittleren Rohr zutage bringt.

So ein Bohrloch fördert ca. 300T  Schwefel pro Tag.

Der erstarrte Schwefel ist so rein (99,5-99,8%), dass er direkt an die Verbraucher verschickt werden kann.

Gediegener Schwefel wird heute vorwiegend nach dem Frasch-Verfahren abgebaut. Zur Zeit werden ca. 80 Tonnen Schwefel pro Jahr abgebaut.

Es gäbe noch weitere Verfahren wie man Schwefel gewinnen kann, aber diese führe ich hier nicht weiter auf.

5. Verwendung:  
Schwefel ist ein wichtiger Rohstoff in der chemischen Industrie. Der größte Anteil dient zur Herstellung von Schwefelsäure dadurch auch zur Herstellung von Düngemitteln. Aus der Schwefelsäure sind zahlreiche Schwefelverbindungen zugänglich, z.B. die Sulfate. Reiner Schwefel wird zur Herstellung von:

• Zündhölzern
• Schwarzpulver
• Feuerwerkskörper
• zur Herstellung von Kunststoffen
• von Farbstoffen (z.B. Ultramarinblau)
• zur Vulkanisation von Kautschuk und Gummi
• zum Schwefeln von Fässern
• Bleichmittel für Wolle und Seide

verwendet. In der Medizin findet es in Salben und Cremes zur Bekämpfung von Hautkrankheiten wie

• Akne
• Ekzeme
• Krätze
• Schuppenflechte

Anwendung. Schwefelbäder sollen gegen Rheuma und Gicht wirken. Aber auch zur Behandlung von

Chronische Bronchitis

Tuberkulose

Bluthochdruck

findet es seinen Einsatz. Schwefel ist unter anderem ein wichtiger Bestandteil von Bindegewebe. Besonders schwefelreich sind Haare und Nägel. Schwefel ist zudem in zahlreichen Substanzen des menschlichen Körpers enthalten z.B. Heparin.

Ausserdem ist es besonders in eiweißhaltigen Lebensmitteln enthalten, da zwei häufige Aminosäuren schwefelhaltig sind. Aus diesem Grund stinken beispielsweise faulende Eier nach Schwefel. Es ist z.B. in:

• Fisch
• Fleisch
• Milch
• Käse
• Broccoli

vorhanden.

Noch kurz anzumerken wäre, dass die wohl wichtigste Verbindung mit Schwefel, Schwefelsäure ist. Die Herstellung erfolgt Hauptsächlich aus Schwefel und Sauerstoff über ein bestimmtes Verfahren (Doppelkontaktverfahren)

6.Daten und Fakten

Symbol: S

Ordnungszahl: 16

Relative Atommasse: 32,0645

Schmelzpunkt: 113 °C

Siedepunkt: 445 °C

Dichte: 2,07 g/cm³

7. Quellen

- https://www.periodensystem.info/elemente/schwefel.htm

- https://www.seilnacht.tuttlingen.com/Lexikon.htm

- https://www.ihr-nachbar.de/home/nutzen/nu-produkte/nu-pr-schwefel.htm

- https://www.gesundheit.de/static/themen/ernaehrung/naehrstoffe/schwefel.html

- https://www.wissen.de