كبريت

نظرة عامة موجزة
الكبريت (أو الكبريت) هو معدن غير معدني وفير وطبيعي ومتعدد التكافؤ. الكبريت عنصر أساسي لجميع أشكال الحياة، ويستخدم على نطاق واسع في العمليات البيوكيميائية. في التفاعلات الأيضية، تعمل مركبات الكبريت كوقود (مانحون للإلكترون) ومواد تنفسية (بديل للأكسجين) (مستقبلات الإلكترون). يوجد الكبريت في شكله العضوي في فيتامينات البيوتين والثيامين، وقد تم تسمية الأخير بالكلمة اليونانية للكبريت. يعتبر الكبريت جزءًا مهمًا من العديد من الإنزيمات وفي جزيئات مضادات الأكسدة مثل الجلوتاثيون والثيوردوكسين. الكبريت المرتبط عضويًا هو أحد مكونات جميع البروتينات، مثل الأحماض الأمينية السيستين والميثيونين. تعتبر روابط ثاني كبريتيد مسؤولة إلى حد كبير عن القوة الميكانيكية وعدم قابلية ذوبان بروتين الكيراتين الموجود في الجلد الخارجي والشعر والريش، ويساهم العنصر في رائحتها النفاذة عند حرقها.
عملية التصنيع
تم استخراج عنصر الكبريت مرة واحدة من القباب الملحية حيث يوجد أحيانًا في شكل نقي تقريبًا، ويتم استخراجه باستخدام عملية Frasch. في هذه الطريقة، تم ضخ الماء شديد السخونة إلى رواسب الكبريت الأصلية لإذابة الكبريت، ثم أعاد الهواء المضغوط المنتج المذاب النقي بنسبة 99.5٪ إلى السطح. طوال القرن العشرين، أنتج هذا الإجراء الكبريت الأولي الذي لم يتطلب مزيدًا من التنقية. ومع ذلك، نظرًا للعدد المحدود من رواسب الكبريت هذه والتكلفة العالية لتشغيلها، لم يتم استخدام هذه العملية لتعدين الكبريت بطريقة رئيسية في أي مكان في العالم منذ عام 2002.
اليوم، يتم إنتاج الكبريت من البترول والغاز الطبيعي والموارد الأحفورية ذات الصلة، والتي يتم الحصول عليها بشكل أساسي على شكل كبريتيد الهيدروجين. يمكن ترقية مركبات الكبريت العضوي، وهي شوائب غير مرغوب فيها في البترول، عن طريق تعريضها لإزالة الكبريت بالهيدروجين، مما يؤدي إلى شق روابط C-S:
R-S-R + 2 H2 ← 2 ساعة + 2 ثانية
يتم تحويل كبريتيد الهيدروجين الناتج من هذه العملية، وكذلك كما يحدث في الغاز الطبيعي، إلى عنصر الكبريت من خلال عملية كلاوس. تستلزم هذه العملية أكسدة بعض كبريتيد الهيدروجين إلى ثاني أكسيد الكبريت ثم التناسب بين الاثنين:
3 O2 + 2 2 ثانية ← 2 SO2 + 2 2 2
SO2 + 2 2 ثانية → 3 ثوان + 2 2 لتر