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Schwefel (S)
Schwefel ist ein gelblicher Stoff, der bereits seit der Antike bekannt ist: Die alten Griechen sammelten den Schwefel von den Wänden des Ätna. Der Name stammt vom lateinischen Wort sulvere ab, was „langsam verbrennen“ bedeutet.
Ein Geruch nach faulen Eiern …
Brennt Schwefel an der Luft, bildet sich eine kleine blaue Flamme, und Schwefeldioxid (SO2) wird freigesetzt. Schwefeldioxid ist ein übelriechendes Gas, das wir als Schwefelgeruch kennen. Es ist leicht nachzuvollziehen, dass gemäss verschiedenster Traditionen die Hölle damit gefüllt ist. Verbreitet sich Schwefeldioxid in der Luft, oxidiert es langsam und wird zu Sulfonsäure (H2SO4), welche zu saurem Regen und Smog beiträgt.
… mit nützlichen Eigenschaften
Dieses Gas hat jedoch auch desinfizierende Eigenschaften. Es tötet Bakterien ab, welche Wein zu Essig werden lassen. Darum verbrennt man Schwefel in den Fässern, in die der Traubensaft gefüllt wird, der zu Wein vergären soll. Winzer nutzen ausserdem feines Schwefelpulver, sogenannte Schwefelblüte, um die Pflanzenkrankheit Mehltau zu bekämpfen. Diese entsteht durch einen Pilz, welcher an den Blättern der Weinreben haftet.
Wie wird Schwefel gewonnen?
Schwefel wird einerseits aus Erdöl gewonnen, wo er eine Verunreinigung darstellt und nicht erwünscht ist. Man gewinnt Schwefel ausserdem aus einer Mine in Texas, indem überhitzter Wasserdampf in den Schwefel gepresst und er so geschmolzen wird. Der geschmolzene Schwefel wird dann an die Erdoberfläche gepumpt. Schwefel schmilzt bei 119°C; er hat die seltsame Eigenschaft, braun zu werden und sich wieder zu verfestigen, wenn er weiter auf 180°C erhitzt wird, um bei 250°C von neuem zu schmelzen. Schwefel wird auch aus Gasminen bei Lacq in den atlantischen Pyrenäen gewonnen.
Mischt man Schwefel mit einem Metall, reagiert das Gemisch bei hohen Temperaturen und formt Sulfide, welche chemisch den Oxiden ähneln. Behandelt man sie mit Säuren, setzt die Mehrheit dieser Sulfide Schwefelwasserstoff H2S frei, ein giftiges, nach faulen Eiern riechendes Gas. Trotz dieser Unannehmlichkeiten lässt sich mit dem Gas eine Mischung unbekannter Metalle analysieren und in ihre Bestandteile zerlegen.
Schwefel ist neben Salpeter und Kohle einer von drei Bestandteilen von Schiesspulver und macht 10% von dessen Masse aus. Das Pulver kommt in der Pyrotechnik zum Einsatz.
Schwefelsäure und ihre Bedeutung
Das wichtigste Nebenprodukt von Schwefel ist Schwefelsäure (H2SO4), wovon weltweit jährlich über 100 Millionen Tonnen produziert werden. Im Bezug auf die Tonnage ist Schwefelsäure das wichtigste industrielle Produkt. In der Düngemittelindustrie werden Phosphaterze damit übergossen, um sie in Phosphate zu verwandeln, die von den Pflanzen aufgenommen werden können. Es gibt aber auch unzählige weitere industrielle Anwendungen, beispielsweise in der Erdölverarbeitung oder in der Reinigungsmittelindustrie.
Um Schwefelsäure künstlich herzustellen, verbrennt man Schwefel oder Sulfite wie Pyrit (FeS2), ein häufiges Mineral. Das freigesetzte Gas SO2 bringt man in Kontakt mit einem Katalysator, dem Vanadiumoxid, welcher die Anbindung eines dritten Sauerstoffatoms an den Schwefel erlaubt und damit SO3 bildet. Dieses Gas bildet in Reaktion mit Wasser Schwefelsäure.
Quelle: Maurice Cosandey / Redaktion SimplyScience.ch