Ծծումբ

16 Ֆոսֆոր ← Ծծումբ → Քլոր Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգ 16S
Պարզ նյութի արտաքին տեսք
Ծծումբը բաց դեղին փխրուն պինդ նյութ է։
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ	Ծծումբ, S, 16
Ատոմային զանգված (մոլային զանգված)	[32,059; 32,076] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա	[Ne] 3s2 3p4
Ատոմի շառավիղ	127 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ շառավիղ	102 պմ
Իոնի շառավիղ	30 (+6e) 184 (-2e) պմ
Էլեկտրաբացասականություն	2,58 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ	0
Օքսիդացման աստիճաններ	+6, +4, +2, -2
Իոնացման էներգիա (առաջին էլեկտրոն)	999,0 (10,35) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Գոլորշիացման տեսակարար ջերմունակություն	10.5 կՋ/մոլ
Մոլյար ջերմունակություն	22,61 Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ	15.5 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք	շեղանկյուն
Բյուրեղացանցի տվյալներ	a=10,437 b=12,845 c=24,369
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն	(300 Կ) 0.27 Վտ/(մ·Կ)
CAS համար	CAS գրանցման համար?

16	Ծծումբ
S 32,066
3s23p4

Ծծումբ՝ S (լատին․՝ sulfur), քիմիական տարր է, որի նշանն է S և ատոմային թիվը՝ 16: Գտնվում է պարբերական համակարգի 6-րդ խմբի գլխավոր ենթախմբում։ Իսկ ջրածնի և թթվածնի միացություններում բաղկացած է տարբեր իոններներից, փոխազդում է համարյա բոլոր թթուների և աղերի հետ։ Ծծմբի աղերը քիչ են լուծվում ջրում։ Ցուցաբերում է ոչ մետաղական հատկություններ։ Ծծումբը մարդուն հայտնի է վաղնջական ժամանակներից։ Երկրակեղևում ծծմբի պարունակությունը 0,05 % է, հանդիպում է ինչպես ազատ (բնածին ծծումբ), այնպես էլ միացությունների՝ գերազանցապես սուլֆիդների, օրինակ՝ $ZnS,PbS,Cu_{2}S,FeS_{2},$ և սուլֆատների, օրինակ՝ CaSO4. 2H2O, Na2SO4. 10H2O ձևով։

Ծծմբի տարաձևություններ

Ծծումբն առաջացնում է երեք տարաձևություն, որոնցից ամենակայունը շեղանկյուն կամ α-ծծումբն է, որը սովորաբար ստանում են դեղին փոշու տեսքով։ Հալվում է 113 և եռում՝ 445 °C ջերմաստիճանում։ Հալված ծծումբը սառեցնելիս առաջանում են բաց դեղնավուն ասեղնաձև (մոնոկլինային) բյուրեղներ՝ β-ծծումբ, որը հետագա սառեցման ընթացքում դանդաղ վերածվում է α-ծծբմի։

ծծմբի մոլեկուլի կառուցվածքը S8-ում

Նշված երկու տարաձևություններն առաջանում են տարբեր տեսքի բյուրեղներ, սակայն երկուսն էլ ունեն մոլեկուլային կառուցվածք՝ բաղկացած S₈ մոլեկուլներից։ Ծծմբի մոլեկուլը նման է «թագի»։ Հալված ծծումբը սառը ջրի մեջ լցնելիս գոյանում է շագանակագույն առաձգական զանգված, որը կոչվում է պլաստիկ ծծումբ՝ երրորդ տարաձևությունը։ Պլաստիկը ևս, նման β-ծծմբին, անկայուն է և աստիճանաբար վերածվում է α-ծծմբի։ Ծծումբը ջրում չի թրջվում, և, նույնիսկ ծանր լինելով (p=2.1 գ/սմ³), ծծմբի փոշին մնում է ջրի մակերևույթին։ Մետաղների սուլֆիդների նույնպես օժտված են այս հատկությամբ, որի հիման վրա զատում են այդ միացությունները հանքաքարում պարունակվող դատարկ ապարներից։

Բնական հանքային ծծումբ

Ծծումբը 16-րդ տարրն է, իր տարածվածությամբ երկրակեղևում։ Երկրակեղևում նրա պարունակությունը 0,05 % է (ըստ զանգվածի)։ Բնության մեջ հանդես է գալիս ինչպես ազատ ձևով այնպես էլ, միացությունների ձևով։ Առավել կարևոր բնական հանքային ծծումբի միացություններն են՝

• $FeS_{2}$ - երկաթի կոլչեդան կամ պիրիտ,
• $ZnS$ - ցինկի սուլֆիդ
• $PbS$ - կապարի սուլֆիդ
• $HgS$ - սնդիկի սուլֆիդ (կինաբար)
• $Sb_{2}S_{3}$ - Ծարիրի սուլֆատ

Բացի դրանից ծծումբ կան նաև նավթում, բնական ածխում, բնական գազում և թերթաքարում։ Ծծումբը 6-րդ տարրն է իր պարունակությամբ բնական ջրերում, հանդես է գալիս հիմնականում սուլֆիտ իոնների ձևով, առաջացնում է «մշտական» կարծրություն քաղցրահամ ջրերում։ Կենսական կարևոր տարր է բարձրակարգ օրգանիզմների համար, անբաժանելի մասն է սպիտակուցների, կենտրոնացած է մազերում։

Ծագման պատմություն

Ծծմբի բյուրեղներ

Ծծմբի ծագման պատմություն, ինչպես նաև ծծմբի միացությունները հայտնի էին դեռևս հնագույն ժամանակներից։ Ծծումբը մարդկությանը հայտնի է հնագույն ժամանակներից։ Այն հիշատակվում Է Աստվածաշնչում, Հոմերոսի պոեմներում։ Ռազմական նպատակների համար ծծմբից պատրաստել են հրկիզող խառնուրդներ, օրինակ՝ «հունական կրակը»։ Մոտավորապես XIII դարում Չինաստանում ծծումբը կիրառվել Է հրատեխնիկական նպատակներով։ Նախկինում մարդիկ կարծում էին, թե այրվող ծծմբից առաջացած կապույտ բոցն ու սուր հոտը վանում են չարքերին։

Ծծումբը և նրա միացություններն օգտագործել են մաշկային հիվանդություններ (օրինակ՝ քոսը) բուժելու, ինչպես նաև այգեգործական նպատակներով։ Արաբ ալքիմիկոսները կարծում էին, թե բոլոր մետաղները կազմված են ծծմբի և սնդիկի խառնուրդից։ Ծծումբը, որպես քիմիական տարր, առաջինը բացահայտել Է ֆրանսիացի քիմիկոս Ա. Լավուազիեն XVIII դարի վերջին։ Առաջի տեղեկությունները գրականություններում ծծմբի մասին գրել է Ագրիկոլը։

Ծծմբի ֆիզիկական հատկություններ

բնական ծծումբ

Ծծումբը դեղին գույնի բյուրեղային նյութ է։ Այն հալվում է 115,2 °C ջերմաստիճանում։ Ծծումբի ուժեղ տաքացման ժամանակ առաջանում են մուգ-շագանակագույն գոլորշիներ։ Արագ սառեցնելիս ծծումբի գոլորշիներն անմիջապես, առանց հեղուկանալու փոխարկվում են նրբագույն փխրուն փոշու, որը կոչվում է ծծմբածաղիկ։ Ծծումբը ջրում չի լուծվում, բայց այն լուծվում է մի քանի ուրիշ հեղուկներում, օրինակ, ծծմբածխածնում։

Ծծմբի քիմիական հատկություններ

Ծծմբի այրումը

• Ծծումբը փոխազդում է մետաղների հետ։
• Ծծումբը փոխազդում է ոչ մետաղների հետ։
• Ծծումբը փոխազդում է թթվածնի ու հալոգենների հետ։
• Ծծումբը փոխազդում է բարդ նյութերի հետ։

Ծծումբը քիմիապես ակտիվ տարր է և կարող է անմիջականորեն միանալ գրեթե բոլոր տարրերի հետ՝ բացառությամբ ազոտի, յոդի, ոսկու, պլատինի և ազնիվ գազերի։ Միացություններում ծծմբի բնորոշ օքսիդացման աստիճաներն են՝ -2, +4, և +6:

Ծծումբն այրվում է թթվածնում կամ օդում՝ առաջացնելով ծծմբի օքսիդ (IV)։ Վեցավալենտ օքսիդն առաջանում է աննշան չափով, քանի որ ռեակցիայի արագությունը չափազանց փոքր է։ Տաքացման պայմաններում ծծումբը փոխազդում է ջրածնի հետ․

${\mathsf {S+O_{2}\rightarrow SO_{2}\uparrow }}$

${\mathsf {S+H_{2}\rightarrow H_{2}S\uparrow }}$

Հալոգեների հետ միանում է սենյակային ջերմաստիճանում, իսկ ածխածնի և ֆոսֆորի հետ՝ տաքացման պայմաններում․

${\mathsf {2S+Cl_{2}\rightarrow S_{2}Cl_{2}\uparrow }}$

${\mathsf {S+3F_{2}\rightarrow SF_{6}\uparrow }}$

${\mathsf {C+2S\rightarrow CS_{2}\uparrow }}$

${\mathsf {2P+5S\rightarrow P_{2}S_{5}\uparrow }}$

Ալկալիական և հողալկալական մետաղների, ինչպես նաև սնդիկի հետ ծծումբը փոխազդում է սենյակային ջերմաստիճանում՝ առաջացնելով սուլֆիդներ․

${\mathsf {Ca+S\rightarrow CaS\uparrow }}$

${\mathsf {Hg+S\rightarrow HgS\uparrow }}$

Վերջին ռեակցիայի շնորհիվ կարելի է վնասազերծել թափված սնդիկը, որի գոլորշին, ինչպես նաև գիտենք թունավոր է։ Բարդ նյութերի հետ փոխազդեցությունից նշենք ծծմբի ռեակցիաները օքսիդիչ թթուների հետ․

${\mathsf {S+6HNO_{3}\rightarrow SO2+4NO_{2}+2H_{2}O\uparrow }}$

${\mathsf {S+2H_{2}SO_{4}\rightarrow 3SO_{2}+2H_{2}O\uparrow }}$

Ծծմբի կիրառություն

Արդյունահանվող ծծմբի գրեթե կեսն օգտագործվում է ծծմբային գազ, այնուհետև ծծմբական թթու ստանալու համար։ Մեծ քանակներով ծծումբ ծախսվում է ռետինի ստացման համար։ Օգտագործվում է խաղողի և բամբակի թփերի վնասատուների դեմ պայքարելու, բժշկությունում մաշկային հիվանդությունների բուժման նպատակով քսուքներ պատրաստելու համար։ Այն ծախսվում է նաև ներկերի, լուսանկարների, ծծմբածխածնի, լուցկու արտադրություններում։

Ծծմբաջրածին

Ծծմբաջրածինն անգույն, նեխած ձվի հոտով թունավոր գազ է։ Բնության մեջ հանդիպում է հրաբխային գազերրում և հանքային ջրերում, առաջանում է նաև սպիտակուցային նյութերի քայքայման հետևանքով։ Լաբորատորիայում սովորաբար ստանում են երկաթի սուլֆիդի և աղաթթվի փոխազդեցությամբ․

${\mathsf {FeS+2HCl\rightarrow FeCl_{2}+H_{2}S\uparrow }}$

Օդում ծծմբաջրածինն այրվում է երկնագույն բոցով՝ առաջացնելով ծծմբի (lV) օքսիդ։ Անբավարար օդի պայմաններում գոյանում է ազատ ծծումբ․

${\mathsf {2H_{2}S+3O_{2}\rightarrow 2SO_{2}+H_{2}O\uparrow }}$

${\mathsf {2H_{2}S+O_{2}\rightarrow 2S+2H_{2}O\uparrow }}$

Ծծմբաջրածինն ուժեղ վերականգնիչ է, հեշտությամբ տալիս է էլեկտրոններ, ինչը պայմանավորված է ծծմբի ցածրագույն՝ -2 օքսիդացման աստիճանով։ Փոխազդում է անգամ թույլ օքսիդիչների, օրինակ՝ յոդի հետ․

${\mathsf {H_{2}S+I_{2}\rightarrow S+2HI\uparrow }}$

Ծծբաջրածնի ջրային լուծույթը կոչվում է ծծմբաջրածնային ջուր և ցուցաբերում է թույլ թթվային հատկություն։ Ծծմբաջրածնական թթուն կարող է դիսոցվել (դիսոցման աստիճանը շատ փոքր է) երկու փուլով՝ առաջացնելով երկու թթվային մնացորդ և, հետևաբար, երկու խումբ աղեր՝ սուլֆիդներ և հիդրոսուլֆադներ․

• H₂S = H⁺ + HS^-
• HS^- = H⁺ + S⁻²

Բոլոր հիդրոսուլֆիդները լուծելի են, իսկ սուլֆիդներից լուծելի են միայն ալկալիական մետաղներինը։ Այս հատկությամբ է պայմանավորված ծծմբաջրածնի օգտագործումը վերլուծական քիմիայում՝ մետաղների զանազանման համար։ Լուծույթում սուլֆիդ իոնը՝ S^2- (ծծմբաջրածնի կամ լուծելի սուլֆիդի տեսքով), հայտնաբերում են Cu²⁺ կամ Pb²⁺ իոնների միջոցով, որոնց ազդեցությամբ առաջանում է այդ մետաղների սուլֆիդի՝ ջրում և թթուներում անլուծելի սև նստվածք։

Ծծմբի օքսիդներ

Կապույտ քար: Կապույտ գույնը ստացել է ծծմբի շնորհիվ

Ծծումբն առաջանում է երկու կայուն օքսիդ՝ SO₂ և SO₃: Ծծմբի (IV) օքսիդը հաճախ կոչվում է նաև ծծմբային գազ, իսկ ծծմբի (VI) օքսիդը՝ ծծմբական անհիդրիդ։ Լաբորատորիայում ծծմբային գազը ստանում են հետևյալ ռեակցիաներով․

${\mathsf {Na_{2}SO_{3}+H_{2}SO_{4}\rightarrow Na_{2}SO_{4}+SO_{2}+H_{2}O\uparrow }}$

${\mathsf {Cu+2H_{2}SO_{4}\rightarrow CuSO_{4}+SO_{2}+2H_{2}O\uparrow }}$

Արդյունաբերությունում ստանում են ծծմբից կամ ծծմբային միացություններից։ Օրինակ՝

${\mathsf {2CuS+3O_{2}\rightarrow 2CuO+2SO_{2}\uparrow }}$

Ծծմբի (IV) օքսիդը օդից 2,2 անգամ ծանր, բնորոշ սուր հոտով, անգույն, ջրում լավ լուծվող գազ է։ Սակայն լուծված օքսիդի միայն մի փոքր մասն է քիմիապես փոխազդում ջրի հետ՝ առաջացնելով ծծմբային թթու․

${\mathsf {SO_{2}+2H_{2}O\rightarrow H_{2}SO_{3}\uparrow }}$

Վերջինս երկհիմն, միջին ուժի թթու է։

Ծծմբային գազը, լինելով թթվային օքսիդ, փոխազդում է հիմքերի հետ՝ առաջացնելով սուլֆիտ և հիդրոսուլֆիտ։ Օրինակ՝

${\mathsf {SO_{2}+2NaOH\rightarrow Na_{2}SO_{3}+H_{2}O\uparrow }}$

${\mathsf {SO_{2}+NaOH\rightarrow NaHSO_{3}\uparrow }}$

Ծծմբային գազը՝ որպես գունաթափող նյութ, օգտագործվում է գործվածքը և ծղոտը սպիտակեցնելու, իսկ որպես մանրէասպան նյութ՝ մրգերն հատապտուղները ծխահարելու և նեխումը կանխելու համար։ Ծծմբի (VI) օքսիդն արդյունաբերությունում ստանում են ծծմբային գազի օքսիդացումով․

Կիրառություններ

Ծծումբը մանր փոշու՝ ծծմբածաղկի ձևով օգտագործվում է խաղողի թփի հիվանդությունների դեմ պայքարելու համար։ Մեծ քանակով ծծումբ է ծախսվում կաուչուկի վուլկանացման՝ կաուչուկը ռետինի փոխարկելու համար։ Դրա համար էլ առանց ծծումբի անհնար է արտադրել այնպիսի ռետինե իրեր, ինչպիսիք են անվադողերը, կրկնակոշիկները, շլանգները և այլ իրեր։ Ծծումբը մտնում է որսորդական վառոդի կազմի մեջ, կիրառվում է լուցկու արտադրության ժամանակ։ Ծծումբի զգալի քանակություն օգտագործվում է ծծմբական թթվի արտադրման ժամանակ։ Ծծումբը առաջացնում է երեք տարաձևություն, որոնցից ամենակայունը շեղանկյուն կամ ալֆա ծծումբն է, որը սովորաբար ստանում են դեղին փոշու տեսքով։ Աշխարհում ծծմբի խոշորագույն մատակարարներն են Ամերիկայի Միացյալ Նահանգները, Մեքսիկան և Իտալիան։ Ծծումբ պարունակող հանքաքարեր կան նաև Հայաստանի որոշ (օրինակ՝ Ալավերդու և Կապանի) պղնձի հանքավայրերում։ Ծծմբի արդյունահանման և արդյունաբերական ստացման ծավալները տարեցտարի աճում են ամբողջ աշխարհում։ Երբ որոշ երկրներում ծծմբի պաշարների կուտակումը գերազանցեց դրանց սպառումը, գիտնականները մշակեցին շինարարությունում լայնորեն կիրառվող նոր նյութեր՝ ջերմամեկուսիչ ծծմբական փրփրապլաստ, հատուկ բետոնե խառնուրդներ, ինչպես նաև ավտոմայրուղիների պատվածքներ, որոնցում ծծումբը մասամբ կամ լրիվ փոխարինում է պորտլանդ ցեմենտին։

Ծծմբի արտադրություն

Ծծմբական թթվի արտադրությունը 2000 թվականին

Կենսաբանական դեր

Ծծումբը կենսաբանական տարրերից մեկն է։ Մտնում է մի քանի ամինաթթուների (ցիստեին, մեթիոնին) վիտամինների (թիամին), ֆերմենտների բաղադրության մեջ։ Ծծումբը մասնակցում է սպիտակուցային կառուցվածքների ձևավորմանը։ Մասնակցում է բակտերիաների սինթեզին (ծծումբը մտնում է բակտերիոքլորոֆիլի կազմության մեջ ծծմբաջրածինը հանդիսանում է ջրածնի ստացման հիմանակն աղբյուր)։ Օքսիդավերականգնման ռեակցիաներում ծծումբը հանդիսանում է էներգիայի աղբյուր քեմոսինթեզում։ Մարդու օրգանիզմում պարունակվում է ուղիղ 2գ ծծումբ։

Ծծմբի հրդեհային հատկություններ

ծծումբի և նրա միացությունների տարեկան արտադրանքը

Հրդեհի մարման միջոցներ. փրփրաջուր, օդա-մեխանիկական փրփուր։ Ըստ Վ. Մարշալի տեղեկությունների ծծմբի փոշին պատկանում է պայթուցիկ նյութերի շարքին, բայց պայթելու համար անհրաժեշտ է բարձր կոնցենտրացիայով փոշի՝ կարգ 20 գ/մ³ (20,000 մգ/մ), այդպիսի կոնցենտրացիան մի քանի անգամներ գերազանցում է առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան մարդու համար աշխատանքային ոլորտում՝ 6 մգ/մ։ Օդում ծծումբը առաջացնում է պայթուցիկ խառնուրդ։. Այրվող ծծումբը հոսում է միայն հալված վիճակում, այրելով մնացած հեղուկները։ Այրվող ծծումբի վերին շերտը եռում է, ստեղծելով որոշակի զանգված, որը առաջացնում է կարակ՝ մինչև 5 սմ. բարձրությամբ։ Կրակի ջերմաստիճանը այրվելու ժամանակ հասնում է 1820 °C:

Տես նաև

• Ծծմբաջրածին
• Կատեգորիա:Ծծումբի միացություններ
• Ասկարիցիդներ
• Ականջածծումբ

Արտաքին հղումներ

• «Sulfur» (անգլերեն). WebElements. Վերցված է 2013 թ․ օգոստոսի 5–ին-ին.
• «Сера». Հանրաճանաչ քիմիական տարրերի գրադարան. 2002 թ․ մարտի 18. Արխիվացված օրիգինալից 2013 թ․ օգոստոսի 13-ին. Վերցված է 2013 թ․ օգոստոսի 5–ին-ին.
• «Ինքնածին ծծումբ». Каталог минералов. Արխիվացված օրիգինալից 2013 թ․ օգոստոսի 13-ին. Վերցված է 2013 թ․ օգոստոսի 5–ին-ին.
• «Ծծումբ – դերը մարդու օրգանիզմում». Արխիվացված օրիգինալից 2013 թ․ օգոստոսի 13-ին. Վերցված է 2013 թ․ օգոստոսի 5–ին-ին.

Գրականություն

• Յու․ Վ․ Խոդակով, Լ․ Ա․ Ցվետկով և ուրիշներ։ «Քիմիա», Երևան, 1961։

Ծանոթագրություններ

Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Ծծումբ» հոդվածին։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 5, էջ 129)։