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 appelé soufre ou soufre jaune. Le soufre élémentaire est insoluble dans l'eau, légèrement soluble dans l'éthanol et facilement soluble dans le sulfure de carbone (CS₂).2.
1. Propriétés physiques
- Le soufre se présente généralement sous forme de cristaux jaune pâle, inodores et insipides.
- 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 du soufre. Chauffé à environ 100 °C, il se transforme en soufre monoclinique par refroidissement. La température de transformation entre le soufre orthorhombique et le soufre monoclinique est de 95,6 °C. Le soufre orthorhombique est la seule forme stable du soufre à température ambiante. À l'état pur, il est jaune-vert (le soufre commercialisé paraît 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 se présente sous forme d'innombrables cristaux aciculaires, résidus de la fusion du soufre et de l'élimination du liquide excédentaire. Le soufre monoclinique et le soufre orthorhombique sont des variantes du soufre élémentaire à différentes températures. Le soufre monoclinique est stable uniquement au-dessus de 95,6 °C ; à cette température, il se transforme lentement en soufre orthorhombique. Le point de fusion du soufre orthorhombique est de 112,8 °C, celui du soufre monoclinique de 119 °C. Tous deux sont très solubles dans le CS₂.2.
- Il existe aussi du soufre élastique. Le soufre élastique est un solide élastique jaune foncé, moins soluble dans le sulfure 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 se fixe et devient élastique. Cependant, il durcit avec le temps et se transforme en soufre monoclinique.
2. Propriétés chimiques
- Le soufre peut brûler dans l'air, réagissant avec l'oxygène pour former du dioxyde de soufre (SO₂).₂) gaz.
- Le soufre réagit avec tous les halogènes lorsqu'il est chauffé. Il brûle dans le fluor pour former de l'hexafluorure de soufre. Le soufre liquide réagit avec le chlore pour former du dichlorure de disoufre (S₂), un composé fortement irritant.2Cl2Un mélange à l'équilibre contenant du dichlorure de soufre rouge (SCl) peut se former lorsque le chlore est en excès et qu'un catalyseur, tel que FeCl₃, est présent.3ou 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
- usage industriel
Les principales utilisations du soufre concernent la production de composés soufrés tels que l'acide sulfurique, les sulfites, les thiosulfates, les cyanates, le dioxyde de soufre, le sulfure de carbone, le dichlorure de disoufre, le trichlorosulfonate de phosphore, le sulfure de phosphore et les sulfures métalliques. Plus de 80 % de la consommation mondiale annuelle de soufre est destinée à la production d'acide sulfurique. Le soufre est également largement utilisé dans la production de caoutchouc vulcanisé. La vulcanisation du caoutchouc brut lui confère une grande élasticité, une résistance à la chaleur et à la traction élevées, 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 des températures et pressions spécifiques. Le soufre est également nécessaire à la production de poudre noire et d'allumettes, et constitue l'une des principales matières premières des feux d'artifice. Enfin, il 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 permet d'obtenir un pigment bleu appelé outremer. L'industrie de la décoloration et l'industrie pharmaceutique consomment également du soufre.
- usage médical
Le soufre entre dans la composition de nombreux médicaments contre les affections cutanées. Par exemple, l'huile de tung est chauffée avec du soufre, puis sulfonée à l'aide d'acide sulfurique. Elle est ensuite neutralisée avec de l'ammoniaque pour obtenir de l'huile de tung sulfonée. Une pommade à 10 % préparée à partir de cette huile possède des propriétés anti-inflammatoires et décongestionnantes et peut être utilisée pour traiter diverses inflammations et œdèmes cutanés.
Date de publication : 9 décembre 2024