Newsgroup: it.scienza.chimica
Titolo: Zolfo dai vulcani

Ho visto ieri in TV un documentario dove si vedeva il cratere di un
vulcano in Indonesia che viene usato come miniera di zolfo a cielo
aperto.
I minatori non facevano altro che spaccare blocchi di zolfo,
caricarli su cesti portati a spalla con bilancieri, e risalire il
pendio del cratere...
Nel commento si diceva che ogni tanto dal lago che si trova sul fondo
(ricco di cloriti e acido solforico, diceva) erompe una grossa bolla
di gas che uccide chi si trova nei pressi.
Si sono avuti spesso decine di morti in un colpo solo.
Non era detto di che gas si tratti, ma suppongo H2S.
Un lavoro leggero, come si vede...
Ed ecco la domanda: quali sono i processi che portano alla formazione
di zolfo elementare in quelle condizioni?
Ossidazione di solfuri a contatto dell'aria?
-- 
Elio Fabri

 di zolfo elementare in quelle condizioni?
Per quanto ricordo, le fumarole vulcaniche contengono sia SO2 che H2S in 
miscela, quindi dovrebbe essere:
SO2 + 2 H2S --> 3S + 2 H2O
ma prendilo con le molle :-)
-- 
news:it-alt.comp.software.openoffice : Il newsgroup dedicato a
OpenOffice.org, la suite open source di applicazioni per ufficio.
Saluti, VITRIOL

 SO2 + 2 H2S --> 3S + 2 H2O
mi aggrego : avviene (anche se complicata da altre reaz. 
laterali) persino a T.A. e in soluzione acquosa (sol. di 
Wakenroeder). In aria secca avviene pure, a caldo, e su parete 
di vetro fredda non tarda a vedersi della "condensa" bianca 
sublimata di zolfo.
Poi in dettaglio si forma in realtà un sacco di roba diversa e 
molto sensibile alle condizioni, tra cui acido tiosolforico, 
acidi politionici e polisolfani, tra cui H2S2, nessuno dei quali 
particolarmente salutare.
Quanto ai **CLORITI** del lago ... vabbè, sono di certo i soliti 
traduttori che dall'inglese traducono CLORIDES, magari 
pronunciato un po' secco e, già che suona viciniore, ecco 
comparire i cloriti.
Se ci fossero davvero, estrarrebbero i cloriti dall'acqua, altro 
che lo zolfo, eh eh he !
Sull'origine geochimica di H2S ammetto invece molta ignoranza. A 
meno che la genesi possa essere indiretta : tipo una parte di 
SO2, di genesi pirolitica dai solfati, questa fattibile, (come 
dal solfato di ferro ... da cui il tuo nickname, VITRIOL 
appunto) in condizioni idrotermali aerobie (ma come fare per 
l'ossigeno ? mah), potrebbe formare dell'acido solforico.
Questo a sua volta potrebbe dilavare alcune rocce contenenti 
solfuri, diffuse (galene, cassiteriti, piriti, Cu2S), e spostare 
H2S e affini. Ma non so come si possa formare acido solforico 
lontano dall'aria, nel suolo. Nei laghi non è un problema, ma 
sotto boh ... anche questo da prendere con le molle
ciao
Soviet


 ecco comparire i cloriti.
Io non ho visto quella trasmissione, ma qui c'è una lista
di vulcani indonesiani:
 
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_volcanoes_in_Indonesia
Sono troppi... tirando a indovinare, il vulcano in questione
potrebbe essere il Sorik Marapi:
 
http://en.wikipedia.org/wiki/Sorikmarapi
Qua ci sono foto e ricerche su di esso:
 
www.ulb.ac.be/sciences/dste/volcano/recherche/rechercheuk.html
 
www.ulb.ac.be/sciences/dste/volcano/Sorik%20Marapi/Sorik%20Marapi.html
"The summit crater contains a acidic hot lake (37.5°C) (pH=1.1)
with an unusual acid sulfate-chloride composition characterized
by a sulfate chloride ratio of 0.5 much lower than usually
observed in most volcanic lakes (1.5).  (...)
This suggests that an important part of sulfates is the result
of the disproportionation of magmatic sulfur dioxide gas."
-- 
GB*
Per contattarmi in mail, cambia
ordinata e quota con l'ascissa. 

 potrebbe essere il Sorik Marapi
Cannato! Invece è l'Ijen che sta a Giava:
 
http://en.wikipedia.org/wiki/Ijen
 
http://news.softpedia.com/news/The-Largest-Acid-Lake-on-Earth-81388.shtml
"The lake contains 600,000 tonnes of hydrogen chloride,
550,000 tonnes of sulfuric acid, 200,000 tonnes of
aluminium sulphate and 170,000 tonnes of iron sulphate."
"In 1976, 50 people were surprised inside the crater
by an enormous bubble of sulfuric dioxide, which,
after raising the surface of the lake, killed 11 of them
by asphyxiation. The local people said it was the sacrifice
asked by the volcano for offering its riches."
Ecco tre filmati sullo zolfo fumante dell'Ijen
e i volonterosi che lo cavano fuori:
 
http://www.youtube.com/?v=Qg1e3IYrbp4
 
http://www.youtube.com/?v=U2NYNdoMtEk
 
http://www.dailymotion.com/video/x3bm57_le-soufre23
Infine, un ampio pdf dei soliti geochimici belgi:
 
http://www.ulb.ac.be/sciences/cvl/DKIPART1.pdf
 
http://www.ulb.ac.be/sciences/cvl/DKIPART2.pdf
 
http://www.ulb.ac.be/sciences/cvl/DKIPART3.pdf


 by an enormous bubble of sulfuric dioxide, which,
ecco, se non altro hai evitato il tentativo di arrampicamento su 
specchio (eh he he) circa la necessità di spiegare la presenza 
di acido solfidrico di origine geochimica (che cmq, date le 
quantità di acidi presenti, da far paura, se solo ci fossero un 
po' di minerali della classe dei solfuri presenti, non sarebbe 
così fantascientifica).
Mi piace che anche gli anglosassoni qualche volta si rivelano 
fallaci nel nominare composti anche banali.
Sulfuric dioxide, ad es., anche se si capisce senza ambiguità, 
non è quel gran bel nome. Sulfur (o sulphur, ormai si trovano 
entrambi gli spell) dioxide, sarebbe stato più corretto.
Quanto ai cloriti, cvd, confermi che si trattava di normali 
cloruri (e acido cloridrico), ma li ci avrei messo la mano sul 
fuoco.
Mi ha impressionato il pH 1,1 ... porca trota, è equivalente a 
HCl 0,1 M in pratica. Un bagno di decappaggio. Mi ha ricordato 
il film, un po' esagerato, Vulcano (LosAngeles 1997), dove un 
lago, normale sino a pochi giorni prima, comincia a diventare 
acido da sciogliere pian piano un motoscafo, poi la nonna cade 
dentro fino alle ginocchia, si scioglie le gambe etc. Mi sa che 
a 37,5° e pH 1,1 ci si arriva piuttosto vicini a quegli effetti 
lì, se la barca è di alluminio, come viene via la patina anodizzata.
ciao
Soviet


 
http://www.ulb.ac.be/sciences/cvl/DKIPART3.pdf
Grazie a tutti, ma resta qualcosa che non capisco.
Ho anche scorso i pdf, ma non mi sembra di averci trovato lumi.
Eccovi il dubbio: se H2S e SO2 miscelati in fase gassosa effettuano la
sinproporzione che ha scritto VITRIOL, come fanno a formarsi
separatamente e a sussistere fino all'uscita della fumarola?
Ci sono forse ragioni termodinamiche, che per es. rendono la reazione
favorita a bassa temperatura e pressione, mentre l'equilibrio va in
senso opposto ad alta temperatura e pressione?
Insomma, nel magma sotterraneo, in che c... di forma sono presenti
tutti 'sti elementi? (H, O, S, ecc.)?
 
-- 
Elio Fabri

 tutti 'sti elementi? (H, O, S, ecc.)?
anche qui ammetto di conoscere troppo superficialmente le rocce ignee, e 
senza riferimenti allo zolfo. Non mi risulta che cia siano solfati dei 
classici elementi (alluminio, ferro, calcio a stento) stabili 
indefinitamente a oltre 1000° : dovrebbero tutti perdere SO3 se non 
riducenti, o SO2 diversamente (o miscele, in un caso più realistico). 
Non so se si possano mantenere fusi a tempo indeterminato i solfati 
alcalini (specie di potassio), che sono un po' più stabili, o se 
resistano fasi tipo pirosolfato, ma direi che gli alcalini sono comunque 
spostati dai silicati.
Questo a temperature normali è ridicolo, perchè gli acidi silicici più 
vari sono tutti deboli e il solforico è forte, ma alle temperature 
altissime di fusione delle rocce, pesa molto il fatto che le rispettive 
anidridi, silice contro solforica/solforosa, hanno una volatilità 
abissalmente differente, e allora un acido mediocre come la silice 
sposta il titano solfato. Poi abbondano le fasi ossido miste 
(formalmente tipo alluminati, titanati, ferrati). Quindi penserei che 
tutto quanto concerne lo zolfo "positivo" tenda lentamente ad essere 
espulso e soffiato via da rocce solfatiche che dovessero essere portate 
a fusione per lungo tempo. Il fosforo non so, certi pirofosfati sono 
parecchio refrattari anche alla fusione (ma non ne hai chiesto ! quindi 
non mi ci impelago di certo).
Quanto ai solfuri, se sono da soli, ce ne sono parecchi che sopportano 
ragionevolmente bene la fusione, in ambiente non ossidante almeno. Non 
ho idea se si trovino in concomitanza con rocce ignee, ma se si, mi 
aspetterei o che fondano insieme al resto o, se troppo refrattari, che 
restino dispersi eterogeneamente. Non so se i classici minerali fondenti 
dei magmi (K2O, Na2O, borati, carbonati alcalini tipo la soda, che 
decompongono ai primi) esercitino azione su questi solfuri (come fanno 
sulla silice e sull'allumina). Non ho proprio idea, ma a nasetto direi 
che non è efficace, perché in metallurgia (ambito dove operano 
temperature simili, anche se tempi e pressioni sono diversi) i solfuri 
sono una rottura di palle, e richiedono l'azione dell'ossigeno per 
essere convertiti (a solfati) in modo da essere fusi con le scorie basiche.
Ma anche se potrebbero essere molto robusti alla sola pirolisi, abbiamo 
già visto che non sono invincibili all'azione di percolati fortemente 
acidi. L'acido solfidrico potrebbe quindi nascere in strati molto più 
superficiali delle esalazioni sulfuree gassose tipo SO2.
Ho tentato di farmi un po' di ordine in testa con nozioni sparse attinte
anche da altri contesti, ma di più non so fare
ciao
Soviet

 ho nessuna valida risposta.
IMHO non è detto che non possano reagire in profondità, e poi lo zolfo 
elementare non possa venire trasportato in fase vapore fino in 
prossimità dell'imboccatura. A questo punto i gas si raffreddano, e lo 
zolfo condensa e si deposita.
Io non so praticamente nulla di geologia, ma in fin dei conti lo zolfo 
bolle a 445 °C. Non mi sembra una temperatura così assurda per i vapori 
di un vulcano.


 sono presenti tutti 'sti elementi? (H, O, S, ecc.)?
Bella domanda. A parte che non sarebbe stato male fare
un crosspost col meno frequentato it.scienza.geologia,
riporto quanto segue:
 
http://comet.nerc.ac.uk/news_magma.html
"Sulphur forms a significant fraction of the magmatic
volatile phase in arc settings, yet questions regarding
the abundance and behaviour of the volcanic gas species
SO2 and H2S remain unanswered.
The ratio SO2/H2S is controlled primarily by melt
redox conditions, temperature and pressure."
"For recharging volcanic arc systems such as Soufriere
Hills Volcano, the origin of S-rich gases are enigmatic:
they may be derived from a recharging, mafic magma;
or from the degassing of silicic magma at low pressures;
or they might originate from a deeper, hot zone in the
crust, where volatile-rich mafic magmas are generated."
Vediamo inoltre quali gas emettono i vulcani:
 
http://volcanoes.usgs.gov/Hazards/What/VolGas/volgas.html
"- Types of volcanic gases -
The most abundant gas typically released into the atmosphere
from volcanic systems is water vapor (H2O), followed by
carbon dioxide (CO2) and sulfur dioxide (SO2).
Volcanoes also release smaller amounts of others gases,
including hydrogen sulfide (H2S), hydrogen (H2),
carbon monoxide (CO), hydrogen chloride (HCl),
hydrogen fluoride (HF), and helium (He)."
Segue una tabella di cui riporto solo le proporzioni
fra SO2 e H2S emessi dai tre vulcani ivi citati:
 Kilauea  : SO2/H2S = 11.8/0.04
 Erta Ale : SO2/H2S = 8.34/0.68
 Momotombo: SO2/H2S = 0.50/0.23
Faccio notare che i gas emessi sono di tre tipi:
 1) Elio (He)
 2) Idrogeno (H2) e idruri (H2O, H2S, HCl, HF)
 3) Ossidi volatili (H2O, CO2, SO2, CO)
L'elio č sicuramente di origine nucleare,
provenendo dalla fissione di isotopi radioattivi
(o secondo i piů matti, dalla fusione "fredda"
che avverrebbe nel nucleo esterno della Terra).


 riporto quanto segue:
Grazie a te e agli altri.
Mi ero reso conto che si trattava di una domanda piu' di geologia, o
di vulcanologia, o di geochimica...
Ma sinceramente non me la sentivo di dover seguire anora un altro NG,
oltre quelli che gia' seguo.
 
-- 
Elio Fabri

 di geologia, o di vulcanologia, o di geochimica...
Oggi si dice "scienze della Terra" per riferirsi
globalmente a tutte quelle discipline...
Non trovo elegante che i geologi abbiano voluto
restringere il significato del loro bel termine
"geologia" (letteralmente: scienza della Terra)
anziché generalizzarlo.
Ma oggi si comincia a fare lo stesso anche
con la chimica, temo... "scienze chimiche",
"scienze della materia", e cosě via...
