亦正亦邪的硫元素
硫是人類認(rèn)識較早的一種非金屬單質(zhì)。在古代中國、印度、埃及等都有使用硫磺的記載。
中西方的煉丹術(shù)士和煉金術(shù)士們都很重視硫。在古代，我國的煉丹家們用硫、硝石、木炭等制造黑火藥，還把硫用在了醫(yī)藥中。
雖然人類很早就會利用硫，但直到1777年，法國化學(xué)家拉瓦錫才證明了硫是一種單質(zhì)。
在自然界中，硫元素多以含硫礦物的形式存在。火山噴發(fā)時(shí)會產(chǎn)生大量的單質(zhì)硫；在深海熱泉等極端環(huán)境下，含硫化合物的轉(zhuǎn)化可以代替太陽供給整個(gè)生態(tài)群落所需的能量；在生物體內(nèi)也廣泛存在著硫元素，洋蔥、大蒜、大蔥等蔬菜所釋放的具有刺激性氣味的氣體也多是含硫化合物。
因此，硫廣泛的存在于我們的生存環(huán)境中，并已深入我們生產(chǎn)生活，扮演著各種各樣的角色。
（熱泉噴出的海水含有豐富的硫化氫和硫酸鹽，可作為硫化細(xì)菌化學(xué)合成有機(jī)物的原料。）
硫單質(zhì)簡介
純凈的硫是一種淡黃色固體，俗稱硫磺。天然的硫有兩種結(jié)晶，斜方硫和單斜硫，互為同素異形體。分子一般由八個(gè)原子結(jié)合在一起，形成類似皇冠的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
硫的熔點(diǎn)比較低，在加熱的時(shí)候會熔化，轉(zhuǎn)變?yōu)樯钭厣恼吵硪后w。這是由于受熱后，硫分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，環(huán)狀結(jié)構(gòu)被破壞，形成長鏈。如果將其倒入冷水中迅速冷卻，就會得到一種質(zhì)地柔軟且易于拉伸的物質(zhì)，稱為“彈性硫”。彈性硫并不穩(wěn)定，在空氣中放置會發(fā)硬，變回單斜硫。
單質(zhì)硫是橡膠工業(yè)的重要添加劑。天然橡膠因質(zhì)地軟，易塑形成為深受人們喜愛的材料。但受熱熔化，遇冷發(fā)硬，且易磨損、易老化，成為限制其應(yīng)用的致命缺點(diǎn)。當(dāng)“橡膠輪胎之父”固特異偶然發(fā)現(xiàn)，在橡膠加工過程中摻入硫粉，橡膠的強(qiáng)度、彈性、耐磨性和抗腐蝕性能都得到大幅提高，橡膠硫化法應(yīng)運(yùn)而生。
盡管，隨著對硫化方法和硫化劑的深入研究后發(fā)現(xiàn)，許多非硫化合物也有硫化效果，但是硫與橡膠的第一次會晤卻永遠(yuǎn)的改變了橡膠行業(yè)。
除此之外，硫也是制造硫酸、農(nóng)藥、石硫合劑的重要原料。
硫與金屬的相互作用在我們?nèi)粘Ｉ钪幸埠艹Ｒ?。人們喜愛的硫磺溫泉是由巖漿運(yùn)動形成的一種特殊溫泉，因溶有一定量的硫或硫化物，可以軟化皮膚、溶解角質(zhì)、滅菌殺蟲，對皮膚病有較好的治療效果。但是，我們常常會被要求在泡湯前將身上的金屬配飾取下，以免變質(zhì)發(fā)黑。這是什么原理呢？原來硫的化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)活潑，可以與絕大多數(shù)金屬化合，即使是對銀、汞等不活潑金屬也具有較高的親和力。
中國古代素有“銀針試毒”的慣例。其實(shí)，這種做法在今天看來并不科學(xué)：因?yàn)槭广y針發(fā)黑的并不是有毒物質(zhì)，而是含硫物質(zhì)。古代生產(chǎn)技術(shù)落后，致使砒霜（三氧化二砷）里都含有少量含硫物質(zhì)，當(dāng)其與銀針接觸，就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使銀針表面生成一層黑色的硫化銀。
到了現(xiàn)代，生產(chǎn)技術(shù)顯著提高，所得的砒霜中不再含有硫元素，也就不能用銀針鑒別了。但是，硫的這一特性仍然具有重要的價(jià)值，可被用來解除重金屬的毒性。通過形成低毒難溶的硫化物，降低重金屬對健康和環(huán)境造成的污染。比如，水銀溫度計(jì)打碎后，汞蒸發(fā)，易造成空氣污染，且汞滴四處游走，不便于處理。當(dāng)在汞滴上撒上硫粉，形成不易游走的硫化汞，就便于清理了。
除與金屬反應(yīng)，硫與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物二氧化硫，也對人類的生活產(chǎn)生了巨大的影響。最早，人類接觸到的二氧化硫主要來自火山噴發(fā)，由于二氧化硫的氣味實(shí)在刺鼻難聞，古人認(rèn)為它是惡魔的氣息。所以在西方神話中，惡魔所在的地域到處都燃燒著硫磺火焰，散發(fā)著刺鼻的氣味。
工業(yè)革命以來，大氣中二氧化硫含量的增加，對環(huán)境造成嚴(yán)重的損害。高濃度的二氧化硫會使肺部水腫，無法呼吸，從而使人窒息死亡。1952倫敦?zé)熿F事件，就是歷史上的真實(shí)案例。事件的起因就是倫敦冬季燃燒大量含硫煤炭取暖，且冬季無風(fēng)，大量二氧化硫和粉塵蓄積，引發(fā)災(zāi)難，造成12000多人喪生。
當(dāng)大氣中的二氧化硫等酸性物質(zhì)被雨水吸收，致使雨水pH小于5.6，稱為“酸雨”。酸雨不僅腐蝕建筑、衣服、皮膚，還使土壤和水質(zhì)酸化，農(nóng)作物減產(chǎn)，水生生物死亡，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。所以，酸雨又被稱為“空中死神”。在遭受多年酸雨之害后，人們逐漸認(rèn)識到發(fā)展工業(yè)過程中，忽視環(huán)境會引發(fā)惡果，從而促進(jìn)了世界各國開啟了環(huán)境保護(hù)立法的進(jìn)程。
二氧化硫雖然有毒，但可以以毒攻毒，利用它的毒性進(jìn)行殺菌和防腐。人類很早就知道硫燃燒時(shí)有消毒和漂白的作用，這在《荷馬史詩》中就有記載。日常生活中的干果、蜜餞、紅酒等食品常用二氧化硫來殺菌防腐。除此之外，利用二氧化硫能與具有特征結(jié)構(gòu)的色素結(jié)合，使之褪色的原理，可用二氧化硫?qū)︺y耳、紙張、絲綢和草帽等多種物質(zhì)進(jìn)行漂白?！吨腥A人民共和國添加劑標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定了二氧化硫可作為食品添加劑，但需規(guī)范用法和用量。雖然它的漂白效果并不十分穩(wěn)定，當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生改變時(shí)，顏色又會逐漸恢復(fù)，但由于二氧化硫易于制取，成本低廉，至今仍被廣泛使用。
硫元素最為神秘的特性還要屬其可以與碳?xì)涞仍亟M成生命體中重要的有機(jī)化合物。許多生物體腐敗后散發(fā)出讓人難以忍受的氣味，其部分來源正是含硫蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的硫化物。
有趣的是動植物界都不乏將硫臭味玩到極致的高手，讓其成為自身生存的重要保障。動物界的美洲臭鼬在遇到危險(xiǎn)時(shí)，其臭腺噴射出至少三種以上硫醇化物，這種惡臭讓其天敵退避三舍；植物界的巨型海芋，憑借花中硫化物散發(fā)出強(qiáng)烈的腐尸般的氣味吸引以腐肉類為食的甲蟲和食肉蠅前來授粉。
當(dāng)然，硫的臭味對人類也大有用處。在日常生活中，我們的嗅覺識別系統(tǒng)對硫醇和硫醚的氣味十分敏感，將微量硫醇添加于本來無色無味的管道煤氣中，降低了煤氣泄漏事件被疏忽的可能性。
每3年一開放，花期不過兩天
開放時(shí)會發(fā)出難聞的腐尸味。
?亦正亦邪
硫是一種頗有爭議的化學(xué)元素。它的功與過，魅力與威力，遠(yuǎn)不止如此。以華東師范大學(xué)姜雪峰團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜的硫化學(xué)研究團(tuán)隊(duì)將致力解決硫化物的污染問題，開創(chuàng)性地提出了3S（即Smelless無臭；Stable 穩(wěn)定；Sustainable 可持續(xù)發(fā)展）綠色硫化學(xué)，致力于實(shí)現(xiàn)“無機(jī)硫向有機(jī)硫轉(zhuǎn)化，無臭硫向有用硫轉(zhuǎn)化”。
任何一種化學(xué)元素本身并無優(yōu)劣，重要的是人類利用智慧將其轉(zhuǎn)化成為自身所需要的形式。
