Sulfure

Enchimie, unsulfureest uncomposé chimiqueoù lesoufre, avec undegré d'oxydationde −II, est combiné à un autreélément chimiqueou un de sesradicaux. Certains composéscovalentsdu soufre, tels ledisulfure de carboneCS2et lesulfure d'hydrogèneH2S, sont également considérés comme des sulfures. Lesthioéthers, descomposés organiquesde la forme R-S-R' où R et R' sont des groupes fonctionnels carbonés, sont également désignés comme des sulfures ou (si R et R' sont desalkyles) des dialkyl sulfures.
L'ion sulfureest S, unanionqui a unechargede −2. Ensolution aqueuse, ce n'est qu'à unpHalcalin(pH élevé) que les ions sulfure sont présents en grandeconcentration, car à pH bas l'ionHse combine avec les ions sulfure pour former HSou H2S. HSest l'ion hydrogénosulfureou hydrosulfure comme dans l'hydrogénosulfure de sodium, NaSH. H2S est lesulfure d'hydrogène, ungazsolubledans l'eauqui est undiacidefaible.
Les sulfuresioniquespeuvent être considérés comme lesselsde l'acide sulfhydriqueH2S. Beaucoup de sulfuresinorganiquessont peu voire très peu solubles dans l'eau. Quand ungroupe fonctionnel−SH est liéde façon covalenteà un autre atome ou à un groupe, notamment à un radical organique R dans unthiol, on le qualifie de groupesulfhydrile. Les groupes sulfhydrile peuvent être légèrement acides et se séparer d'un ion Hpour former un « ion sulfure substitué ». L'hydrosulfure d'éthyleC2H5SH, par exemple, peut se séparer d'un ion Hpour former l'ion sulfure d'éthyle C2H5S.
Le soufre des sulfures est dans sonétat d'oxydationle plus bas, −II. Les sulfures peuvent donc être oxydés. Lesulfure de diméthyleCH3-S-CH3par exemple, unthioéther, peut s'oxyder endiméthylsulfoxydeCH3-SO-CH3, qui à son tour peut s'oxyder ensulfone de diméthyleCH3-SO2-CH3.
Lesdisulfuressont des composés similaires aux sulfures, dans lesquels deux atomes de soufre sont liés entre eux par une liaison covalente, et au reste de la molécule par une liaison covalente ou ionique.
Lesulfure d'hydrogèneH2Sest un gaz à l'odeur d’œuf pourri, extrêmementtoxique. Il se forme biologiquement dans lessédimentsdesmaraiset dans lesboues d'épurationpardigestion anaérobiedesprotéinessoufrées, ou à partir desulfatespar desbactériesréductrices. On le trouve aussi dans certainsgaz naturels, dans lesgaz volcaniques, et comme sous-produit de certains processus industriels.
Il existe dans le monde de nombreux«sols acides à sulfates»qui peuvent avoir des sulfures comme origine (sulfures de fer:pyrite,marcassite,mackinawite,greigite, etc.). Ces sulfures s'accumulent via un phénomène depyritisation. Dans les sédiments la pyritisation apparaît après le stade« monosulfure noir »en présence de soufre quand le taux de« fer réactif »disponible augmente (jusqu'à 80 % du fer peut alors être pyritisé en 10 ans).
De nombreuxmineraismétalliquessont des sulfures, notamment :
De nombreux sulfures métalliques sont si insolubles dans l'eau qu'ils ne sont probablement pas très toxiques dans les sédiments ou les sols anoxiques, mais nombre d'entre eux, s'ils sont exposés à unacidefort y compris à l'acide gastrique, libèrent dessulfure d'hydrogènetoxiques. De même ils peuvent libérer des métaux toxiques quand ils sont exposés à l'oxygène ou à un autre oxydant. Si des conditionsanoxiquesdeviennentoxiquesou si une zone limite entre ces deux conditions évolue (par exemple à la suite d'une baisse de la nappe dans un sédiment ou dans un sol engorgé), desmétaux lourdsetmétaux de transitionsont libérés dans l'eau interstitielle au moment de l'oxydation des sulfures. Si le milieu est acide, ces métaux peuvent devenir bioassimilables et circuler plus facilement dans le milieu. Dans certaines conditions, ils peuvent simultanément co-précipiter ; par exemple dans un sédiment exposé à l'oxygène le fer précipite enoxydes de feret le manganèse enoxyde de manganèse; dans ces cas, les éléments toxiques libérés par les sulfures volatiles acides (SVA ou AVS) peuvent être spontanément et immédiatement séquestrés sous une autre forme particulaire sans que leur biodisponibilité soit fortement modifiée. Le cycle du soufre et ses interactions avec les métaux toxiques sont encore mal compris. La biodisponibilité des métaux des sulfures des sédiments se montre plus complexe qu'on ne l'avait estimé auXXsiècle, notamment parce que liée à l'activité bactérienne, racinaire, au pH à la température à d'éventuels phénomènes debioturbation, etc. ; elle fait encore l'objet d'études.
Beaucoup de sulfures sont toxiques par inhalation ou injection, en particulier si l'ion métallique est toxique. En outre, beaucoup de sulfures, s'ils sont en présence d'unacideminéral fort (ou des acides stomacaux !), émettent dusulfure d'hydrogène, volatil et hautement toxique pour la plupart des espèces animales, même àfaible dose(aux doses dégagées par des masses d'algues en putréfaction voire - dans un cas documenté au moins - par la décomposition de matière organique dans une bonde d'évier.
De plus, beaucoup de sulfures, en particulier les sulfures organiques sont assezinflammables, et quelques-uns sont extrêmement inflammables. Or, quand un sulfure brûle, ses fumées contiennent très souvent dudioxyde de soufre(SO2), qui est également un gaz toxique et unpolluant de l'air.
Lessulfures volatils(qui dans l'environnement, hors des contextesvolcaniqueset de certains contexteshydrothermaux, sont généralement desmétabolites volatils microbiens) ont souvent une odeur désagréable. Ils peuvent contribuer au phénomène d'haleine fétide(le plus souvent due à des composés excrétés par unebactérieinstallée sur le dos de lalangueet dans lespoches parodontales)et à dégrader la qualitéorganoleptiqued'aliments ou du vin, mais à faible dose, comme d'autres composés soufrésdans divers aliments et boissons, lesulfure de diméthyle(DMS) contribue aux arômes et bouquets des vins.