Lưu huỳnh là gì? Tính chất, điều chế, tác dụng, tác hại của lưu huỳnh

Lưu huỳnh có vai trò đặc biệt quan trọng trong ngành công nghiệp thông qua dẫn xuất của nó là axit sulfuric. Vậy lưu huỳnh là gì? Cách điều chế lưu huỳnh ra sao? Lưu huỳnh có độc không? Cùng chúng tôi đi tìm câu trả lời qua nội dung bài viết dưới đây nhé.

Lưu huỳnh là gì?

Lưu huỳnh là nguyên tố phi kim phổ biến có ký hiệu S, số nguyên tử là 16 và có nhiều hóa trị (−2; 0; +4; +6) trong bảng tuần hoàn hóa học. Trong dạng gốc nó là chất rắn kết tinh màu vàng chanh, không mùi, không vị.

Lưu huỳnh có màu vàng chanh

Lưu huỳnh trong tiếng Phạn được gọi là sulvere còn trong tiếng Latinh là sulpur. Ngoài ra nó còn có một số tên gọi khác là lưu hoàng, diêm sinh hoặc sinh diêm vàng,. Ngay từ thời cổ đại, lưu huỳnh đã được nhắc đến trong Pentateuch của Kinh Thánh (Sáng thế ký). Trong tiếng Ả Rập sufra có nghĩa là màu vàng và nó bắt nguồn từ màu sáng của lưu huỳnh ở dạng tự nhiên.

Hiện nay, lưu huỳnh thu được từ dầu mỏ, khí đốt và cát dầu Athabasca đang là nguồn cung lớn nhất trên thị trường với các kho dự trữ lớn dọc theo Alberta. Nó chủ yếu được sử dụng để sản xuất phân bón, chế tạo thuốc súng, diêm, sản xuất thuốc trừ sâu và thuốc diệt nấm.

Lưu huỳnh có ở đâu?

Trong cơ thể con người, lưu huỳnh là một nguyên tố thiết yếu cho sự sống và được tìm thấy trong hai amino axit.

Trong tự nhiên, nó có thể được tìm thấy ở dạng đơn chất hoặc trong các khoáng chất sulfide và sulfat. Lưu huỳnh dạng đơn chất thường được tìm thấy ở gần các suối nước nóng và các khu vực núi lửa trên khắp thế giới, đặc biệt là dọc vành đai lửa Thái Bình Dương. Đây cũng chính là lý do mà lưu huỳnh còn có tên gọi truyền thống là brimstone. Các trầm tích núi lửa hiện đang được khai thác tại Chile, Nhật Bản và Indonesia.

Lưu huỳnh dạng đơn chất thường được tìm thấy ở các khu vực núi lửa

Ngoài ra, trong các mỏ muối dọc theo bờ biển thuộc vịnh Mexico và trong các evaporit ở Đông Âu, Tây Á cũng tồn tại nhiều mỏ chứa lưu huỳnh đơn chất. Trong các mỏ này, lưu huỳnh được hình thành nhờ hoạt động của các vi khuẩn kỵ khí với các khoáng chất sulfat, điển hình là thạch cao. Các mỏ này chính là nền tảng để sản xuất lưu huỳnh công nghiệp tại Nga, Mỹ, Ba Lan, Turkmenistan và Ukraina.

Công thức cấu tạo của lưu huỳnh

Công thức cấu tạo của lưu huỳnh

Tính chất đặc trưng của lưu huỳnh

Tính chất hóa học của lưu huỳnh

Nguyên tử lưu huỳnh có 6 electron lớp ngoài cùng, trong đó có 2 electron độc thân. Trong các phản ứng hoá học thì số oxi hóa của lưu huỳnh có thể tăng hoặc giảm. Do đó nó vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử.

+> Tính khử

Lưu huỳnh thể hiện tính khử khi tác dụng với phi kim và các chất oxi hóa khác.

• Phản ứng với phi kim

– Lưu huỳnh phản ứng với hầu như các phi kim, trừ N và I.

– Khi bị đốt nóng, lưu huỳnh cháy trong không khí với ngọn lửa màu xanh và hình thành lưu huỳnh (IV) oxit. Phản ứng xảy ra như sau:

S + O2 → SO2

• Phản ứng với các chất có tính oxi hóa mạnh

3S + 2KClO3 → 2KCl + 3SO2

S + 6HNO3 (đặc) → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

S + 2H2SO4 (đặc) → 3SO2 + 2H2O

+> Tính oxi hóa

Lưu huỳnh có các mức oxi hóa là -2; 0; +4; +6.

• Phản ứng với kim loại

– Khi đun nóng, lưu huỳnh dễ dàng phản ứng với nhiều kim loại.

Fe + S → FeS

– Khi tác dụng với nhôm hoặc kẽm, phản ứng xảy ra mãnh liệt kèm theo sự loé sáng.

– Đồng cháy trong hơi lưu huỳnh tạo ra đồng(II) sulfide màu đen.

– Ở nhiệt độ thường, thuỷ ngân có thể tác dụng với lưu huỳnh

Hg + S → HgS

– Hợp chất của lưu huỳnh với kim loại được gọi là muối sunfua và các muối này thường có màu đặc trưng nên người ta dùng đặc điểm này để phân biệt các muối lưu huỳnh, ví dụ như muối MnS màu hồng, CuS, PbS, Ag2S màu đen, CdS màu vàng….

Muối CuS có màu đen

• Phản ứng với hidro

– Lưu huỳnh tác dụng trực tiếp với hidro ở nhiệt độ 350 độ C để tạo thành khí hidro sunfua có mùi trứng thối.

H2 + S → H2S

Tính chất vật lý của lưu huỳnh

Lưu huỳnh có 2 dạng thù hình là lưu huỳnh tà phương (SαSα) và lưu huỳnh đơn tà (SβSβ). Hai dạng này tuy khác nhau về cấu tạo tinh thể và một số tính chất vật lý nhưng chúng đều có chung tính chất hoá học, đặc biệt, tùy vào mức nhiệt độ mà 2 dạng này có thể biến đổi qua lại với nhau.

Lưu huỳnh có 2 dạng thù hình

Nhiệt độ có ảnh hưởng đến tính chất vật lý của lưu huỳnh, cụ thể là:

• Dưới 113 độ C: Sα; Sβ là chất rắn màu vàng và trong phân tử có 88 nguyên tử liên kết cộng hóa trị với nhau tạo thành mạch vòng.
• Tại nhiệt độ 119 độ C: Sα; Sβ nóng chảy thành dạng chất lỏng linh động màu vàng.
• Tại nhiệt độ 187 độ C, S lỏng có màu nâu đỏ và trở nên đặc nhớt.
• Nhiệt độ sôi của lưu huỳnh là 445 độ C.

Các phương pháp điều chế lưu huỳnh

Hiện nay, lưu huỳnh chủ yếu được sản xuất theo 2 phương pháp sau đây:

Khai thác lưu huỳnh dạng tự do ở trong lòng đất

Phương pháp này được thực hiện bằng cách sử dụng hệ thống nén nước siêu nóng ở 170 độ C cho vào các mỏ lưu huỳnh để đẩy lưu huỳnh nóng chảy lên phía trên mặt đất.

Khai thác lưu huỳnh dạng tự do ở trong lòng đất

Sử dụng hidro sunfua

– Đốt hidro sunfua H2S trong điều kiện thiếu khí

2H2S + O2 → 2S + 2H2O

– Dùng hidro sunfua khử lưu huỳnh dioxide

2H2S + SO2 → 3S + 2H2O

Ứng dụng của lưu huỳnh là gì?

Trong công nghiệp

Trong công nghiệp, lưu huỳnh có nhiều ứng dụng thông qua dẫn xuất chính của nó là axit sulfuric (H2SO4). Do đó nó được đánh giá là nguyên tố quan trọng bậc nhất đối với mọi lĩnh vực của nền kinh tế thế giới hiện nay. Ở Mỹ, H2SO4 được sản xuất nhiều hơn tất cả các loại hóa chất công nghiệp khác. Việc tiêu thụ axit sulfuric còn được coi là một trong những chỉ số tốt nhất để đánh giá sự phát triển nền công nghiệp của một quốc gia.

Lưu huỳnh có nhiều ứng dụng thông qua dẫn xuất chính của nó là axit sulfuric

Lưu huỳnh cũng được ứng dụng trong sản xuất ắc quy, bột giặt, cao su lưu hóa, thuốc diệt nấm và phân bón phosphat. Các sulfit được dùng để làm trắng giấy và là chất bảo quản trong rượu vang và làm khô các loại hoa quả.

Vào khoảng thế kỷ XII, người Trung Quốc đã chế tạo thành công thuốc súng bằng cách sử dụng lưu huỳnh, kali nitrat và carbon. Ngoài ra, vì là chất dễ cháy mà lưu huỳnh cũng được sử dụng để sản xuất các loại diêm và pháo hoa.

Vai trò sinh học

Lưu huỳnh là nguyên tố thiết yếu cho mọi tế bào và nó có trong axit amin cystein và methionin. Liên kết disulfua giữa các polypeptid có vai trò đặc biệt quan trọng trong sự tạo thành và cấu trúc của protein. Lưu huỳnh tạo ra protein, giúp điều chỉnh biểu hiện của gen và duy trì tính toàn vẹn của các mô liên kết như da, dây chẳng, gân,…

Các axit amin homocystein và taurin cũng chứa lưu huỳnh nhưng không được mã hóa bởi ADN và không phải là một phần của cấu trúc sơ cấp của các protein. Một số dạng vi khuẩn sử dụng hidro sunfua thay vào vị trí của nước với vai trò là chất cung cấp electron trong các tiến trình thô sơ giống như quang hợp.

Lưu huỳnh vô cơ tạo thành một phần của các cụm Fe – S và lưu huỳnh là cầu nối trong vị trí CuA của cytochrom c oxidaza. Bên cạnh đó sulfur cũng là thành phần quan trọng của coenzym A.

Thực vật hấp thụ lưu huỳnh trong đất dưới dạng các ion sunfat.

Thực vật hấp thụ lưu huỳnh trong đất dưới dạng các ion sunfat

Trong y học

Magnesi sulfat có thể được sử dụng như thuốc nhuận tràng.

Thuốc nhuận tràng Magnesi sulfat

Thuốc lưu huỳnh thường được dùng để điều trị các bệnh liên quan đến rối loạn về da vì nó có khả năng kháng viêm và kháng khuẩn cao. Ví dụ như kem, sữa dưỡng da, thuốc mỡ hoặc xà phòng lưu huỳnh dùng để điều trị mụn trứng cá hoặc thuốc mỡ lưu huỳnh dùng để điều trị viêm da tiết bã, ghẻ. Để đạt hiệu quả cao, các nhà sản xuất thường dùng thêm axit salicylic (BHA) hay Resorcinol để kết hợp cùng với lưu huỳnh trong thành phần dược liệu điều trị mụn trứng cá.

Thuốc trị mụn trứng cá lưu huỳnh

Ứng dụng khác của lưu huỳnh

Trong nhiếp ảnh, các thiosulfat natri và amoni được dùng làm tác nhân cố định.

Magnesi sulfat (còn gọi là muối Epsom) có thể được sử dụng dùng làm chất bổ sung cho các bình ngâm hoặc là tác nhân làm tróc vỏ cây hoặc bổ sung magnesi cho cây trồng.

Cuối thế kỷ XVIII, các nhà sản xuất đồ gỗ đã sử dụng lưu huỳnh nóng chảy để tạo ra các lớp khảm trang trí trên gỗ. Tuy nhiên việc nung chảy lưu huỳnh cũng tạo ra lưu huỳnh dioxide – một chất độc nên các đồ gỗ có lớp khảm lưu huỳnh đã bị loại bỏ nhanh chóng.

Lưu huỳnh có độc không – Tác hại của lưu huỳnh đến con người và môi trường

Đối với con người và các sinh vật sống

Lưu huỳnh là một chất vô cùng độc hại và khi ngấm vào nguồn nước, nó có thể gây nguy hiểm cho các sinh vật sống trong đó, ví dụ như tôm, cua, cá, ngao, sò,.. khiến chúng bị ngộ độc và chết. Hơn nữa, nếu con người ăn phải những sinh vật nhiễm lưu huỳnh thì cũng có nguy cơ bị nhiễm độc gián tiếp.

Thực phẩm nhiễm lưu huỳnh gây nguy hiểm cho người sử dụng

Mặc dù lưu huỳnh dioxide khá an toàn khi sử dụng với một lượng nhỏ để làm phụ gia thực phẩm nhưng khi ở nồng độ cao thì nó phản ứng với hơi ẩm để tạo ra axit sulfuro và gây tổn thương cho phổi, mắt và nhiều cơ quan khác. Với các sinh vật không có phổi như côn trùng hoặc thực vật thì nó sẽ ngăn cản quá trình hô hấp.

Hidro sunfua rất độc, độc hơn nhiều so với xyanua dù ở nồng độ thấp. Nó thường được tìm thấy trong nhiều môi trường làm việc và có thể được tạo ra từ các sản phẩm của con người hoặc sự phân hủy của các phụ phẩm trong tự nhiên. Mặc dù ban đầu H2S có mùi nhưng nó nhanh chóng làm mất cảm giác mùi nên các nạn nhân có thể không biết đến sự hiện diện của nó cho đến khi quá muộn. Do đó, hidro sunfua là mối nguy hiểm cho người lao động.

Khí H2S rất độc dù với nồng độ thấp

Đối với môi trường

Khí hidro sunfua H2S được hình thành do sự phân hủy các chất hữu cơ như thực vật và là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước. Trong tự nhiên, H2S thường được tìm thấy trong nước giếng khoan. Ngoài ra, trong nguồn nước cũng thường xuất hiện sulfua và bisulfide.

Nước cấp có chứa H2S với hàm lượng thấp khoảng 1,0 PPM đã có khả năng ăn mòn, làm xỉn màu các đố dùng bằng bạc, đồng và khiến quần áo, đồ gốm xuất hiện các vết đen.

Ngoài ra, khi đốt lưu huỳnh ở nhiệt độ cao, khí SO2 sẽ được hình thành và gây ô nhiễm môi trường không khí. Đây cũng là một trong những tác nhân gây biến đổi khí hậu, hiệu ứng nhà kính, mưa axit,…

Khí SO2 gây ô nhiễm không khí

Cách xử lý nước bị nhiễm lưu huỳnh

Sử dụng bể lọc

Nước có chứa hàm lượng hidro sunfua thấp có thể được xử lý bằng cách lọc qua than. H2S sẽ được hấp phụ trên bề mặt của các hạt than. Theo định kỳ là vài ngày hoặc vài tuần cần thay thế các hạt than trong bể lọc, thời gian thay thế sẽ tùy thuộc vào khả năng hấp phụ của than và hàm lượng hidro sunfua trong nước.

Dùng phương pháp sục khí

Khí hidro sunfua có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng thiết bị làm sủi bọt nước, sau đó tách H2S trong bình tách khí. Phần khí H2S được loại bỏ sẽ được đưa vào đường ống thải hoặc để tự bay hơi ngoài trời. Cách này sẽ cho hiệu quả tốt nhất khi H2S có nồng độ thấp hơn 2mg/l còn ở nồng độ cao hơn thì cần phải thực hiện thêm công đoạn lọc.

Dùng ozon để xử lý nước ngầm bị nhiễm lưu huỳnh

Quy trình công nghệ ozon sẽ gồm có bơm đầu nguồn, thiết bị tiếp xúc ozon, bể phản ứng và lắng kết hợp, bơm trung gian, thiết bị lọc. Vì lưu huỳnh có trong nước ngầm tồn tại dưới dạng khí H2S nên khi tiếp xúc ozon trong một thời gian nhất định, nó sẽ bị oxi hóa thành khí SO2 (sulfure). Ngoài ra, lưu huỳnh, sắt và các kim loại nặng khác cũng bị oxi hóa triệt thành oxit kim loại lắng ở đáy bình.

Máy lọc nước

Sử dụng máy lọc nước là giải pháp xử ký nước bị nhiễm lưu huỳnh đơn giản, hiệu quả. Với các loại máy hiện đại nó còn có thể lọc được hết các cặn bẩn, vi khuẩn,…thậm chí là các kim loại nặng như asen, mangan, phèn sắt,…

Sử dụng máy lọc nước

Lưu ý sử dụng lưu huỳnh

+> Đối với các hợp chất của lưu huỳnh

Thận trọng khi tiếp xúc với các hợp chất của lưu huỳnh như carbon disulfide, carbonyl sulfide, hydro sulfide và lưu huỳnh dioxide.

+> Đối với thuốc lưu huỳnh

Liều dùng

Liều dùng thuốc lưu huỳnh phụ thuộc vào tác động của thuốc. Ngoài ra, tùy vào tình trạng bệnh mà số liều thuốc uống mỗi ngày, khoảng thời gian giữa các liều và thời gian dùng thuốc cũng khác nhau.

– Đối với người lớn bị mụn

• Thuốc dạng kem, xà phòng: Chỉ sử dụng trên da khi cần thiết
• Thuốc dạng sữa dưỡng da: Dùng 2 – 3 lần mỗi ngày.

– Đối với người lớn mắc bệnh viêm da tiết bã

• Thuốc dạng mỡ: Dùng thuốc mỡ 5-10% từ 1 – 2 lần mỗi ngày.

– Đối với người lớn mắc bệnh ghẻ

• Thuốc dạng mỡ: Dùng thuốc mỡ 6% mỗi đêm trong 3 đêm liên tiếp.

– Đối với trẻ em

Liều lượng dùng thuốc lưu huỳnh đối với trẻ em vẫn chưa được nghiên cứu và quyết định nên khi sử dụng cho trẻ nhỏ, bạn cần hỏi ý kiến bác sĩ.

Cách dùng

Sử dụng thuốc lưu huỳnh theo chỉ dẫn của bác sỹ, tuyệt đối không dùng thuốc thường xuyên và kéo dài hơn so với khuyến cáo trên nhãn thuốc, trừ khi có chỉ định của bác sĩ. Khi sử dụng, không được để thuốc dính vào mắt, nếu không may để thuốc dính vào mắt cần rửa ngay với nước sạch nhiều lần một cách nhẹ nhàng.

– Khi dùng thuốc dạng kem hoặc sữa dưỡng da lưu huỳnh cần phải rửa sạch vùng da bệnh bằng xà bông với nước, sau đó lau khô trước khi sử dụng. Nhẹ nhàng thoa lượng thuốc vừa đủ lên các vùng da bị bệnh.

– Trước khi thoa thuốc mỡ lưu huỳnh để điều trị bệnh viêm da tiết bã, cần phải rửa sạch vùng da bệnh bằng xà bông với nước, sau đó lau khô trước khi sử dụng. Nhẹ nhàng thoa lượng thuốc vừa đủ lên các vùng da bị bệnh.

– Trước khi sử dụng thuốc mỡ lưu huỳnh để điều trị bệnh ghẻ cần tắm rửa toàn thân bằng xà bông với nước, sau đó lau khô người. Trước khi đi ngủ hãy thoa một lượng thuốc vừa đủ lên cơ thể từ cổ trở xuống một cách nhẹ nhàng. Sau 24 giờ thì tắm lại để loại bỏ thuốc khỏi cơ thể. Khi muốn thoa thuốc lần nữa, bạn có thể tắm. 24 giờ sau khi thoa thuốc này thì hãy tắm lại thật kỹ.

– Khi sử dụng xà phòng lưu huỳnh cần tắm rửa với nước ấm, rửa kỹ vùng da bị bệnh, sau đó thoa xà phòng lại một lần nữa và chà xát nhẹ nhàng trong vài phút. Cuối cùng là dùng khăn tắm hoặc khăn giấy lau lớp bọt dư thừa mà không cần rửa lại.

– Trước khi sử dụng thuốc lưu huỳnh cần báo với bác sĩ/ dược sĩ nếu bạn đang mang thai hoặc cho con bú, đang sử dụng các loại thuốc, thực phẩm chức năng oặc bị dị ứng với bất kỳ thành phần nào có trong thuốc lưu huỳnh.

– Khi sử dụng lưu huỳnh, không dùng bất kỳ chế phẩm xà phòng hoặc chất tẩy rửa có tính chất mài mòn, sản phẩm chứa rượu hay bất kỳ sản phẩm trị mụn dạng bôi hoặc chứa tác nhân gây bong tróc nào như benzoyl peroxide, axit salicylic, resorcinol, tretinoin, xà phòng làm khô da, mỹ phẩm chứa thuốc hoặc những loại thuốc bôi lên da khác lên cùng vùng da bị bệnh, trừ khi có hướng dẫn của bác sĩ.

– Không sử dụng bất kỳ loại thuốc bôi chứa thủy ngân nào, ví dụ như thuốc mỡ thủy ngân lên cùng vùng da đang sử dụng thuốc lưu huỳnh vì nó có thể tạo ra mùi hôi, gây kích ứng da và có thể làm tối da.

Cách lưu trữ và bảo quản lưu huỳnh

Đối với thuốc lưu huỳnh

– Bảo quản ở nhiệt độ phòng, tránh nơi ẩm ướt và tránh ánh sáng, tuyệt đối không bảo quản trong phòng tắm hoặc ngăn đá.

– Với mỗi loại thuốc lại có cách bảo quản khác nhau nên bạn cần đọc kỹ hướng dẫn bảo quản trên bao bì hoặc hỏi dược sĩ.

– Để thuốc tránh xa tầm tay trẻ em và các thú nuôi.

– Với thuốc hết hạn sử dụng, bạn không nên vứt vào toilet hoặc đường ống dẫn nước trừ khi có yêu cầu mà nên tham tham khảo ý kiến của dược sĩ/ công ty xử lý rác thải địa phương để có cách tiêu hủy thuốc an toàn.

Đối với hóa chất lưu huỳnh

Bảo quản hóa chất ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp của mặt trời chiếu vào.

Mua lưu huỳnh ở đâu chất lượng, giá rẻ

Trên thị trường hiện nay, lưu huỳnh được bán ở rất nhiều nơi nhưng không phải nơi nào cũng đảm bảo được chất lượng, số lượng và giá thành sản phẩm. Vậy mua lưu huỳnh ở đâu chất lượng, giá rẻ. Câu trả lời mà chúng tôi muốn đưa ra chính là công ty VietChem – đơn vị cung cấp hóa chất hàng đầu Việt Nam hiện nay.

Đến với VietChem, quý khách hàng sẽ hoàn toàn yên tâm về chất lượng sản phẩm, giá thành và các chính sách vận chuyển, thanh toán, bảo hành.

Lưu huỳnh được VietChem cung cấp chất lượng, giá rẻ

Hy vọng với những thông tin mà chúng tôi vừa chia sẻ ở trên về lưu huỳnh là gì, các bạn đã có thêm những kiến thức hữu ích và nếu có nhu cầu mua lưu huỳnh tại VietChem, hãy liên hệ ngay với chúng tôi theo số điện thoại 0963 029 988 để được tư vấn và báo giá chi tiết nhất. Hãy theo dõi https://ammonia-vietchem.vn/ để xem những bài viết mới nhất nhé!

Xem thêm:

• Natri sunfat – Na2SO4 là gì? Các ứng dụng phổ biến của natri sunfat