Le soufre est un élément non métallique de symbole chimique S et de numéro atomique 16. Le soufre pur se présente sous forme de cristaux jaunes, également appelés soufre ou soufre jaune. Le soufre élémentaire est insoluble dans l'eau, légèrement soluble dans l'éthanol et facilement soluble dans le disulfure de carbone CS.2.
1. Propriétés physiques
- Le soufre est généralement un cristal jaune pâle, inodore et sans goût.
- Le soufre possède de nombreux allotropes, tous composés de S8molécules cycliques. Les plus courantes sont le soufre orthorhombique (également appelé soufre rhombique, α-soufre) et le soufre monoclinique (également appelé β-soufre).
- Le soufre orthorhombique est une forme stable de soufre. Chauffé à environ 100 °C, il peut être refroidi pour obtenir du soufre monoclinique. La température de transformation entre le soufre orthorhombique et le soufre monoclinique est de 95,6 °C. Le soufre orhombique est la seule forme stable de soufre à température ambiante. Sa forme pure est jaune-vert (le soufre commercialisé apparaît plus jaune en raison de la présence de traces de cycloheptasoufre). Le soufre orthorhombique est insoluble dans l'eau, possède une faible conductivité thermique et est un bon isolant électrique.
- Le soufre monoclinique est constitué d'innombrables cristaux aciculaires résultant de la fusion du soufre et de l'écoulement du liquide excédentaire. Le soufre monoclinique et le soufre orthorhombique sont des variantes du soufre élémentaire à différentes températures. Le soufre monoclinique n'est stable qu'au-dessus de 95,6 °C et, à température ambiante, il se transforme lentement en soufre orthorhombique. Le point de fusion du soufre orthorhombique est de 112,8 °C et celui du soufre monoclinique de 119 °C. Tous deux sont très solubles dans le CS.2.
- Il existe également du soufre élastique. Le soufre élastique est un solide élastique jaune foncé, moins soluble dans le disulfure de carbone que les autres allotropes du soufre. Il est insoluble dans l'eau et légèrement soluble dans l'alcool. Si l'on verse rapidement du soufre fondu dans de l'eau froide, le soufre à longue chaîne devient un soufre élastique, fixe et extensible. Cependant, il durcit avec le temps et devient du soufre monoclinique.
2. Propriétés chimiques
- Le soufre peut brûler dans l'air, réagissant avec l'oxygène pour former du dioxyde de soufre (SO₂) gaz.
- Le soufre réagit avec tous les halogènes lorsqu'il est chauffé. Il brûle au contact du fluor pour former de l'hexafluorure de soufre. Le soufre liquide se mélange au chlore pour former du dichlorure de disulfure (S), un produit très irritant.2Cl2). Un mélange à l'équilibre contenant du dichlorure de soufre rouge (SCl) peut être formé lorsque le chlore est en excès et qu'un catalyseur, tel que FeCl3ou SnI4,est utilisé.
- Le soufre peut réagir avec une solution chaude d’hydroxyde de potassium (KOH) pour former du sulfure de potassium et du thiosulfate de potassium.
- Le soufre ne réagit pas avec l'eau ni avec les acides non oxydants. Il réagit avec l'acide nitrique chaud et l'acide sulfurique concentré et peut être oxydé en acide sulfurique et en dioxyde de soufre.
3. Domaine d'application
- Utilisation industrielle
Le soufre est principalement utilisé dans la production de composés soufrés tels que l'acide sulfurique, les sulfites, les thiosulfates, les cyanates, le dioxyde de soufre, le disulfure de carbone, le dichlorure de disulfure, le phosphore trichlorosulfoné, le sulfate de phosphore et les sulfures métalliques. Plus de 80 % de la consommation mondiale annuelle de soufre est consacrée à la production d'acide sulfurique. Le soufre est également largement utilisé dans la production de caoutchouc vulcanisé. Une fois vulcanisé, le caoutchouc brut acquiert une élasticité élevée, une résistance à la chaleur et à la traction, ainsi qu'une insolubilité dans les solvants organiques. La plupart des produits en caoutchouc sont fabriqués à partir de caoutchouc vulcanisé, obtenu par réaction du caoutchouc brut avec des accélérateurs à certaines températures et pressions. Le soufre est également nécessaire à la production de poudre noire et d'allumettes, et constitue l'une des principales matières premières pour les feux d'artifice. De plus, le soufre peut être utilisé dans la production de colorants et de pigments sulfurés. Par exemple, la calcination d'un mélange de kaolin, de carbone, de soufre, de terre de diatomées ou de poudre de quartz peut produire un pigment bleu appelé outremer. L'industrie de l'eau de Javel et l'industrie pharmaceutique consomment également une certaine quantité de soufre.
- Usage médical
Le soufre est l'un des ingrédients de nombreux médicaments contre les maladies de la peau. Par exemple, l'huile de tung est chauffée avec du soufre pour la sulfoner avec de l'acide sulfurique, puis neutralisée avec de l'eau ammoniacale pour obtenir de l'huile de tung sulfonée. Une pommade à 10 % fabriquée à partir de cette huile a des effets anti-inflammatoires et décongestionnants, et peut être utilisée pour traiter diverses inflammations et gonflements cutanés.
Date de publication : 09/12/2024