硫(S)可能是人们心中形象最立体的一种元素,它仿佛一出场就自带臭味。但事实上,硫单质为无味的浅黄色晶体,质地柔软。它之所以背上带有恶臭的罪名,是因为硫的很多化合物都有刺激性气味,比如二氧化硫(SO2)和硫化氢(H2S)。自然界中,硫常以硫化物或硫酸盐的形式出现,但也有以单质形态出现的,如火山口附近的硫黄。因此,它也是很早就为人类所熟知的元素之一。
我国古代很早就有关于硫的记载,当时人们将块状的单质硫晶体称为硫黄,并对其性质进行了研究。硫黄易燃,中国古代四大发明之一的火药即以硫黄、木炭和硝石按照一定比例配置而成,其中硝石为硝酸钾(KNO3)。此外,古时有端午喝雄黄酒的习俗。雄黄也是含硫化合物,它的主要成分为四硫化四砷(As4S4)。雄黄有毒,可以杀虫。古人不仅將雄黄粉撒在蚊虫滋生处,还饮用雄黄酒来祈望驱邪避祸。实际上,雄黄毒性强烈,古法酿制的雄黄酒也需经过复杂的处理,后来这一习俗逐渐被废止。
自然界中的煤炭及石油燃料中常常含有少量的硫,因此它们在燃烧时会释放二氧化硫气体。若不加以处理的话,二氧化硫会与大气层中的水汽结合,形成亚硫酸(H2SO3),它若伴随降雨过程降落至地面,就是酸雨。酸雨也被称为“空中死神”,它的强腐蚀性特征不仅对动植物和人类具有危害性,而且也会让建筑和机械受到影响。因此,我们必须对煤炭及石油燃料的产物进行严格处理。
第一部分:炼金术士——硫
在古代,硫常被用作炼金术的原材料。我们看一看,喜爱做实验的硫,在实验室里鼓捣什么呢?
(见下图)
科普小贴士:硫单质其实是无味的,但硫的化合物硫化氢有臭鸡蛋的气味。
第二部分:这样下去会破产
如果硫将自己在实验室里制备出来的东西拿去卖,会畅销吗?
(见下图)
科普小贴士:硫黄皂、杀虫剂、黑火药和浓硫酸中,都含有硫元素。
硫酸为无色无味的酸性液体,清澈而略显黏稠。它能与水以任意比例互溶,但这一过程会释放大量的热量,异常危险。硫酸与盐酸、硝酸并称常见的“三强酸”,具有强酸性和氧化性,浓硫酸还具有极强的脱水性。人体组织若与硫酸接触,不仅能够造成化学性灼伤,还会因硫酸吸收人体组织中的大量水分而释放热量,造成二次灼伤。硫酸也是工业上的一种重要的化学品,用途十分广泛,可用于制造磷酸和硫酸钙、造纸及汽油提炼等。
问:世界上最臭的化合物是什么?
答:根据2000年吉尼斯世界纪录的记载,世界上最臭的化合物当属乙硫醇。目前,绝大多数的乙硫醇主要由人工合成,仅有少量的乙硫醇存在于石油中。乙硫醇的臭味类似蒜臭味,它强烈而持久,空气中若有五百亿分之一的乙硫醇都能被人闻到。乙硫醇具有毒性,吸入低浓度乙硫醇蒸气会引起头痛、恶心等不适症状,而高浓度的乙硫醇则会直接麻醉神经系统,可能导致呼吸麻痹从而造成死亡。不过这么臭的物质也并非一无是处,极少量的乙硫醇会被添加进天然气中,这样,天然气稍微泄漏就能被人们闻到,从而最大限度地排除潜在危险。