硫磺粉自然硫的變體與理化特性:
硫磺粉可以這樣定義:自然元素類礦物硫族自然硫。
自然硫是指斜方晶系的α硫。分子式s8,理論含硫量為100%,此外,自然硫中通常含有一些雜質,火山巖自然硫往往含有少量砷、碲、硒和鈦,沉積型自然硫常夾雜有方解石、粘土、有機質和瀝青等。
我們知道硫磺粉自然硫常夾有泥質、有機質等。通常呈土狀集合體。純硫呈黃色,含有雜質時則呈不同色調的黃色。晶體半透明,莫氏硬度為1~2,比重2.05克/立方厘米~2.08克/立方厘米,性脆,金剛光澤(晶面)及油脂光澤(斷面)。
自然硫名字來自拉丁文sulphurium,sulvere=“sulfur”,成分S。火山作用形成的硫,常含有少量硒、碲、砷等,沉積作用形成的硫,常夾有泥質、有機質等。通常呈土狀集合體。純硫呈黃色,含有雜質時則呈不同色調的黃色。晶體半透明,硬度1―2,比重2.05―2.08,性脆,金剛光澤(晶面)及油脂光澤(斷面)。硫主要用以制硫酸和硫黃。
硫磺粉自然硫具有三種變體:
三種變體具有三種同質多像變體,即斜方晶系的α-S、單斜晶系的β-S和γ-S。自然條件下穩定的是α-S。α-S與β-S的轉變溫度為95.6℃。γ-S在常溫下極不穩定,易轉變為α-S(又稱斜方硫)。斜方晶系,晶體常呈菱方雙錐狀或厚板狀。常呈不規則塊體產出。晶形很少見,通常呈致密塊狀、粒狀、條帶狀、球狀、鐘乳狀集合體。自然硫為淡黃色、棕黃色,有雜質時顏色帶紅、綠、灰和黑色等。莫氏硬度為1~2,比重為2.05~2.08;性脆,解理不完全,斷口貝殼狀,具弱導電、傳熱性。條痕為白―黃白色,透明―半透明狀,樹脂―金剛光澤;燃燒時發青藍色火焰,并有刺鼻硫磺味。耐腐蝕。
下圖為我們泰安市泰旺硫磺粉廠生產的精致硫磺粉:
在360℃和更高溫度條件下硫與氧強烈作用,生成二氧化硫。在約400℃時硫與氫作用形成硫化氫,溫度繼續升高時則離解,在1 690℃時完全分解成水和硫。硫與苛性堿液與氨溶液一起加熱形成多硫化物或硫代硫酸。硫不溶于水,較易溶于有機溶劑和二硫化碳。硫作為氧化劑和還原劑出現,是化學上很活潑的元素。產于火山巖、沉積巖中及硫化礦床風化帶,常與方解石、白云石、石英等組合。
其雙錐狀晶形,金剛光澤,加上黃亮鮮艷的硫黃色,與基巖形成鮮明反差,有較好觀賞性。用手緊握硫的晶體,放在耳邊,可以聽見其碎裂的聲音,這是因為手心的熱傳到硫的表面,使得表面的晶體產生熱膨脹,其內部則因熱傳導速度慢而不受影響,因此在處理硫的晶體時要特別小心!
硫磺粉自然硫的理化特性:
化學組成:自然硫一般不純凈,火山作用成因的自然硫往往含少量的Se,As,Te,其他礦床產出常夾有粘土、有機質、瀝青自然硫青和機械混入物等。
類別:自然元素-非金屬元素-自然硫族
晶系和空間群:正交晶系,Fddd
晶胞參數:a0=1.0437nm,b0=1.2845nm,c0=2.4369nm
形態:晶形常呈雙錐狀或厚板狀,由菱方雙錐、菱方柱、板面等組成,通常呈致密塊狀、粉末狀
顏色:硫黃色,因含雜質而帶各種不同色調
條痕:淡黃色
透明度:透明
光澤:晶面呈金剛光澤,斷口呈油脂光澤
解理和斷口:解理{001}、{110}、{111}不完全,貝殼狀斷口
硫磺粉自然硫的其他性質:不導電,摩擦帶負電。不溶于水、鹽酸和硫酸,但溶于二硫化碳、苯、三氯甲烷、苛性堿中,在硝酸和王水中被氧化成硫酸。熔點112.8℃,易燃(270℃)。
硫磺粉自然硫的鑒定特征:
自然硫以其顏色、油脂光澤、低硬度、性脆和有硫臭味為特征;黃色,油脂光澤,硬度小,性脆,有硫臭味,易燃,光焰呈藍紫色。
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