Winkler Prins

Anthony Winkler Prins (1870)

Gepubliceerd op 20-08-2018

Zwavel

betekenis & definitie

Zwavel (sulphur, S), een enkelvoudig ligchaam, vertoont zich in rhombische kris tallen en ook wel in bolvormige en druipsteenvormige aggregaten, soms als bovenlaag, ingesprenkeld of poedervormig, vaak door leem, jodenlijm, selenium of zwavelarsenicum verontreinigd, in lagen en nesten in kalksteen, gips en mergel, in vlotvormingen en tertiaire beddingen, zelden in gangen in het kristallijn lei- en overgangsgesteente en in graniet, en ook wel eens in bruinen steenkolenbeddingen. Ook thans nog ontstaan zwavellagen door verdigting van zwaveldampen en door ontleding van zwavelverbindingen, welke in vulcanische streken uit den aardbodem oprijzen. In de solfataren wordt zwavel uit zwavelwaterstof afgescheiden door den invloed van dampkringslucht of van zwavelig zuur. Ook uit zwavelwaterstofhoudende bronnen ontstaan zwavellagen.

In pyrietrijke lagen van bruinkolen en aluinlei ontstaan, door verweering der vitriool, zwavelzuur aluminium en zwavel. Verreweg het aanzienlijkst zijn de zwavelbeddingen in het molasse op Sicilië; daarenboven heeft men vrij dikke lagen in de Romagna, bij Radobay in Croatië, in het Carpathisch Gebergte, in Opper-Silézië, in Polen, in Spanje, op Corfu, in den Caucasus en in Daghestan, bij Mosoel in Mesopotamië, bij Caïro, aan de Roode Zee, in Tunis, China en Japan, aan het Clear en het Borax Lake in Californië, bij den Popocatepetl in Mexico, in Louisiana, op Saba, aan de kust van Venezuéla enz. Ook vindt men zwavel verbonden met metalen (kies, glans, blende), met waterstof als zwavelwaterstof, met zuurstof als zwavelig zuur, maar vooral is zij in den vorm van zwavelzure zouten algemeen, ook in de bewerktuigde schepping, verspreid. Zwavel, in gedegen toestand voorkomende, wordt gewonnen door smelting, door destillatie en ook wel door een uitloogen met zwavelkoolstof. Zeer rijke zwavelertsen worden op Sicilië in ketels gesmolten; meestal echter bezigt men zwavelmijten (calcaroni), wier onderlaag afhelt naar een muur ter hoogte van 5 Ned. el, waarin zich een afvoergat bevindt. Men legt daarop de ertsblokken in lagen tegen een rooster van Ijzeren staven, waarna de stapel, bekleed met een dak van leem en ertsgruis, wordt aangestoken. Bij het branden en smelten loopt de zwavel onder den rooster en wordt door het afvoergat in houten vormen afgetapt. Een calcarone met een inhoud van 700 teerlingmeters brandt omstreeks twee maanden en het zwavelverlies door de verbranding bedraagt daarbij 0,33—40/o.

De verkregen ruwe zwavel wordt meestal in Frankrijk geraffineerd. In schachtovens is de behandeling eene dergelijke. Intusschen verkrijgt men meer zwavel bij aanzienlijker kosten voor brandstof en bij verwijdering van luchtverpesting door zwavelig zuur door eene uitsmelting met sublimatie in aarden of ijzeren vaten. Hiertoe bezigt men veelal retorten van gegoten ijzer, die met erts gevuld en dan gesloten worden. De zwaveldampen komen alsdan door buizen in een vat, waaruit de verdigte zwavel in bassins vloeit, om vervolgens in vormen te worden geschept. Voordeeliger dan deze toestellen zijn de ovens met stoomverwarming, bijv. die van Gritt. Veel zwavel wordt uit zwavelmetalen gewonnen, gedeeltelijk als hoofdproduct, — vooral uit sterk met zwavel bezwangerde metalen, die bij verwarming en bij afsluiten der dampkringslucht een gedeelte van hun zwavel afstaan, zooals zwavel- en koperkies. Die ruwe zwavel wordt door omsmelting, maar op meer volkomene wijze door sublimatie (destillatie) gezuiverd, waarbij het ijvalt, de vlugtige bijmengselen, zooals arsenicum en selenium, te verwijderen.

Leidt men de dampen, in geslotene retorten gevormd, in koelkamers, dan verdigten zij hier tot een zacht, geel poeder, hetwelk den naam draagt van bloem van zwavel (Flores sulfuris). Dit praeparaat bevat zwavelig zuur en ook wel zwavelzuur en moet dus tot meerdere zuiverheid gewasschen worden. Worden de koelkamers niet bij voortduring koel gehouden, dan klimt daarin gedurende de destillatie allengs de warmte en men verkrijgt vloeibare zwavel, die, in natte houten buizen gegoten, als pijpzwavel in den handel komt. De hiertoe ingerigte toestel van Lamy te Marseille bestaat uit twee ijzeren cylinders ter lengte van l1/2 Ned. el, die door de vlam omgeven worden, welke voorts door een kanaal den smeltketel bereikt. De gesmolten zwavel vloeit door eene buis in de retort, wordt hier vlugtig en komt alzoo in eene beslotene ruimte, waaruit de lucht, welke bij de verhitting zich uitzet, door eene klep ontwijken kan. Door eene schuif kan deze ruimte of kamer afgesloten worden van de retort. De gesmolten zwavel komt vanhier in een bassin en wordt daarna in vormen geschept.

Nog beter is de toestel van Dujardin te Merrem bij Antwerpen met lensvormige gegoten ijzeren bakken, die verwarmd en uit een vóórwarmer van vloeibare zwavel voorzien worden. Door eene buis, welke gesloten wordt door eene klep, komen de zwaveldampen in de condensatiekamer, die tot het bereiden van bloem van zwavel een inhoud heeft van 600 Ned. teerling-ellen, terwijl er tevens gelegenheid is, om het achterblijvende weg te ruimen. Een Duitsche toestel is nog eenvoudiger. Deze bestaat uit twee ketels van gegoten ijzer, welke door eene knievormige buis verbonden zijn. De eene ketel wordt met erts gevuld en verhit en de zwaveldampen komen in den tweeden tot digtheid. Men verkrijgt ook zwavel uit de Laming’sche massa bij de zuivering van lichtgas, en bij de sodafabricatie wordt een gedeelte der zwavel van het zwavelzuur, hetwelk men tot omzetting van keukenzout in zwavelzuur natrium bezigt, uit het overblijvende herwonnen.

De zwavel, welke men in de natuur aantreft, vormt doorzigtige, gele octaëders van het rhombische stelsel, is harsglanzig, bij 50° C. nagenoeg zonder kleur en smaak, bij een gewonen warmtegraad zonder reuk, alleen riekend als zij gewreven wordt, zeer broos, met eene hardheid van 1,5 tot 2,5, met een soortelijk gewigt van 2,05 en met 32 als verbindingsgewigt. Zij is eene slechte geleidster van warmte en electriciteit, wordt bij wrijving zeer electrisch, is onoplosbaar in water, weinig oplosbaar in alkohol en aether, wat meer in benzol, petroléum en terpentijnolie en gemakkelijk in zwavelkoolstof en chloorzwavel, uit welke oplossingen zij zich weder afscheidt in rhombische kristallen. Zij smelt bij 114,5° C. tot eene helder gele vloeistof, die bij een langzaam afkoelen nog vloeibaar blijft tot 111°, en vormt bij het verstijven onder gewone omstandigheden lange, bruine, buigzame, monoclinische kristallen. Terwijl rhombische zwavel bij aanhoudende verwarming, nagenoeg tot het smeltpunt, in monoclinische kristallen verandert, gaan deze bij een gewonen warmtegraad over in een rhombischen toestand. Monoclinische zwavel heeft een soortelijk gewigt van 1,96, smelt eerst bij 120° C. en lost gemakkelijk op in zwavelkoolstof, waaruit zij bij hoogen warmtegraad monoclinisch en bij koude rhombisch kristalliseert. Gesmolten zwavel wordt bij sterke verwarming donkerder van kleur en dik-vloeibaar en is tusschen 200 en 250° C. donker roodbruin en zeer taai-vloeibaar. Bij nog krachtiger verwarming wordt zij weder dunvloeibaar, maar niet helderder, kookt bij 440° en geeft een oranje-rooden damp. Zwavel wordt intusschen reeds vlugtig bij veel lagere temperatuur, zelfs vóór het smelten.

Donkere, taai-vloeibare zwavel stolt bij eene snelle afkoeling in water tot eene bruine, weeke, doorschijnende massa met een soortelijk gewigt van 1,91, welke allengs en wat sneller bij kneden in gele zwavel verandert; wordt zwavel vervolgens met zwavelkoolstof behandeld, dan blijft een gedeelte daarvan in de gedaante van een lichtbruin poeder achter. Bloem van zwavel en pijpzwavel bevatten benevens oplosbare zwavel eene lichtgele, onoplosbare wijziging, en wordt eene oplossing van zwavel in zwavelkoolstof aan het licht blootgesteld, dan scheidt zich desgelijks onoplosbare zwavel af in den vorm van poeder. Onoplosbare zwavel is eenigermate oplosbaar in chloroform, aether en alkohol en wordt bij eene aanhoudende verwarming op 100° C. ook oplosbaar in zwavelkoolstof. Zwavel heeft eene groote mate van verwantschap tot de meeste overige elementen. Wanneer zij in de opene lucht verwarmd wordt, ontvlamt zij bij 260° C. en verbrandt met eene blaauwe, slechts weinig lichtgevende vlam tot zwavelig zuur gas (zwaveldioxyde). Fijn verdeelde zwavel oxydeert in de opene lucht ook bij een gewonen warmtegraad. Door salpeterzuur wordt zij snel geoxydeerd tot zwavelzuur. Met de meeste metalen levert zij zwavelmetalen, soms onder vuurverschijnselen.

Met chloor, bromium, iodium en phosphorus verbindt zij zich bij een gewonen, met koolstof en waterstof bij een hoogeren warmtegraad. Wordt zij met alkalische bases gesmolten of met hare oplossingen gekookt, dan ontstaan er zwavellevers. De oplossingen van vele zwavelmetalen en sulpho-zouten lossen zwavel op, — ook zwaveligzure alkaliën lossen haar op bij de vorming van onderzwaveligzure zouten. Zwavel is tweewaardig en vormt met zuurstof drie oxyden: zwaveldioxyde of zwavelig zuur anhydride (S02), zwaveltrioxyde of zwavelzuur anhydride (S02) en zwavelsesquioxyde (S202). Met zuurstof en waterstof vormt zij de volgende zuren: onderzwavelig zuur (H2SO2), zwavelig zuur (H2S02), zwavelzuur (H2S04), onderzwavelig zuur (thio-zwavelzuur, H2S206), dithionzuur of onderzwavelzuur (H2S206), trithionzuur (H2S206), tetrathionzuur (H2S406) en penthationznur (H2S6S6). Zwavel dient tot het maken van afgietsels en om te lijmen, vooral vermengd met ijzeroxyde en glaspoeder, eene massa (zeiodeliet), van welke ook onderscheidene andere voorwerpen vervaardigd worden, —voorts in den vorm van bloem van zwavel tot beveiliging van den wijnstok tegen de druivenziekte, tot het vervaardigen van zwavelstokken en strijkhoutjes, tot het bereiden van buskruid en van vuurwerken, tot het maken van zwavelig zuur, onderzwaveligzure zouten, chloorzwavel, ultramarijn, vermiljoen, musiefgoud en andere zwavelmetalen, tot het vulcaniséren van kaoetsjoek en getapertsja en tot geneesmiddel. De zwavelproductie beliep in 1875 in Europa omstreeks 380 millioen Ned. pond; daarvan leverde Sicilië 360 millioen, Spanje 4, Oostenrijk 33/4de, Duitschland 912 en België bijna l1/2 millioen Ned. pond. Zwavel is van ouds bekend en diende reeds vroeg tot berookingen en tot artsenij.