簡介
編輯在園藝方面,石灰硫磺(英式拼寫 lime sulphur)主要是氫氧化鈣與元素硫反應形成的多硫化鈣和硫代硫酸鹽(加上其他反應副產物如亞硫酸鹽和硫酸鹽)的混合物,用于害蟲防治。它可以通過在水中煮沸難溶性氫氧化鈣(石灰)和固體硫以及少量表面活性劑的懸浮液來制備,以促進這些固體在水中的分散。在消除任何殘留固體(絮凝、傾析和過濾)后,它通常作為水溶液使用,其顏色為紅黃色,具有明顯的硫化氫(H2S,臭雞蛋)難聞氣味。
合成反應
編輯導致石灰硫合成的確切化學反應鮮為人知,通常寫為:
Ca(OH)2 + x S → CaSx + 副產物 (S2O2?3, SO2?3, SO2?4 )其中 x = 2–8 且 x 值通常在 5 左右,五硫化鈣,一種多硫化物。
這個模糊的反應令人費解,因為它涉及元素硫的還原,并且上述方程式中沒有出現還原劑,但也提到了硫的氧化產物。 由難溶性熟石灰施加的溶液的初始 pH 值為堿性 (pH = 12.5),而最終 pH 值在 11-12 范圍內,典型的硫化物也是強堿。
然而,元素硫會發生歧化反應,也稱為歧化反應。 上面的反應類似于歧化反應。 反比例反應是在煉油工業中用于石油和天然氣原油產品脫硫的克勞斯過程中發生的反應。
克勞斯流程:
2 H2S + 3 O2 → 2 SO2 + 2 H2O4 H2S + 2 SO2 → 3 S2 + 4 H2O
通過反向重寫最后一個反應,可以得到與在石灰硫全反應中觀察到的一致的反應:
3 S2 + 4 H2O → 4 H2S + 2 SO2
在堿性條件下,它給出:
3 S2 + 4 H2O + 12 OH– → 4 S2– + 2 SO32– + 10 H2O
在上述反應中水分子的簡化或更確切地說再循環之后:
3 S2 + 12 OH– → 4 S2– + 2 SO32– + 6 H2O
為了電中性,從熟石灰中加回6個Ca2+陽離子,得到全局反應。
石灰硫化合劑反應:
3 S2 + 6 Ca(OH)2 → 4 CaS + 2 CaSO3 + 6 H2O
最后一個反應與文件中提到的全球石灰硫磺反應一致。然而,它沒有考慮所有細節,反應最終產物中硫代硫酸鹽和硫酸鹽的產生。
同時,它是一個很好的一階近似值,它有用地突出了整個石灰硫反應方案,因為硫的還原或部分氧化形式的化學性質特別復雜,所有中間步驟或涉及的機制都很難解開。此外,一旦暴露在大氣中的氧氣和微生物活動中,石灰硫系統將發生快速氧化,其不同產物將不斷進化,最終進入自然硫循環。
硫代硫酸鹽在石灰硫磺反應中的存在可以通過亞硫酸鹽和元素硫(或與硫化物和多硫化物)之間的反應以及硫酸鹽通過亞硫酸鹽或硫代硫酸鹽按照更復雜的反應方案完全氧化來解釋。
Hajjatie 等人。 (2006) 根據多硫化鈣的聚合度,以各種方式記錄了石灰硫磺反應,但以下反應可能是其系列中最簡單的:
3 Ca(OH)2 + 6 S → 2 CaS2 + CaS2O3 + 3 H2O ,其中 S22– 物種對應于二硫化物陰離子 –S–S–(在 2 個硫原子之間具有共價鍵)也存在于黃鐵礦 (FeS2)(一種 Fe(II) 二硫化物礦物)中。
他們還成功地控制了這一反應,實現了硫代硫酸鈣準純溶液中元素硫的轉化。
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