Күкірт – химиялық элементінің сипаттамасы

Кіріспе

күкірт (британдық ағылшын тілінде күкірт деп те жазылады) – химиялық элемент. Оның символы S және атомдық нөмірі 16. Ол көптеп таралған, көпвалентті және металл емес элемент. Қалыпты жағдайда күкірт атомдары S8 химиялық формуласы бар циклдік октатомдық молекулалар құрайды. Элементар күкірт – бөлме температурасында жарқын сары, кристалды қатты зат. Күкірт – ғаламдағы масса бойынша он екінші, ал Жер бетінде бесінші ең көп таралған элемент. Көбінесе таза, табиғи күйінде кездеспесе де, Жерде күкірт әдетте сульфидтер мен сульфаттар минералдары түрінде кездеседі. Күкірт ежелгі Үндістанда, ежелгі Грецияда, Қытайда және ежелгі Египетте қолданылғаны белгілі. Тарихи және әдебиеттерде күкірт "күкірт" деп те аталады. Бүгінгі таңда элементар күкірттің басым бөлігі табиғи газ бен мұнайдан күкіртті қоспаларды жою процесінің қосалқы өнімі ретінде өндіріледі. Элементтің ең маңызды коммерциялық қолданысы – сульфатты және фосфатты тыңайтқыштарды, сондай-ақ басқа да химиялық процестерді жүргізу үшін күкірт қышқылын өндіру. Күкірт отты жағуға, инсектицидтерге және фунгицидтерге қолданылады. Көптеген күкірт қосылыстарының иісі бар, ал иістендірілген табиғи газдың, маскарапоздың, жаман демістің, грейпфруттың және сарымсақтың иісі органокүкірт қосылыстарынан туындайды. Күкірт сутек шіріген жұмыртқалар мен басқа да биологиялық процестерге тән иіс береді. Күкірт – барлық тіршілік үшін қажетті элемент, ол көбінесе органокүкірт қосылыстары немесе металл сульфидтері түрінде кездеседі. Аминоқышқылдар (екі протеиногендік: цистеин және метионин, сондай-ақ көптеген басқа кодталмаған: цистин, таурин және т.б.) және екі витамин (биотин және тиамин) – өмір үшін маңызды органокүкірт қосылыстары. Глутатион және темір-күкірт ақуыздары сияқты көптеген кофакторлар да күкірттен тұрады. Дисульфидтер, S–S байланыстары, сыртқы теріде, шашта және қауырсында кездесетін (басқалармен қатар) кератин ақуызының механикалық күшіне және ерімеу қасиетіне жауап береді. Күкірт – биохимиялық процестер үшін қажетті негізгі химиялық элементтердің бірі және барлық тірі организмдер үшін макроэлемент болып табылады.

the chemical element

Sulfur (also spelled sulphur in British English) is a chemical element; it has symbol S and atomic number 16. It is abundant, multivalent and nonmetallic. Under normal conditions, sulfur atoms form cyclic octatomic molecules with the chemical formula S8. Elemental sulfur is a bright yellow, crystalline solid at room temperature. Sulfur is the tenth most abundant element by mass in the universe and the fifth most abundant on Earth. Though sometimes found in pure, native form, sulfur on Earth usually occurs as sulfide and sulfate minerals. Being abundant in native form, sulfur was known in ancient times, being mentioned for its uses in ancient India, ancient Greece, China, and ancient Egypt. Historically and in literature sulfur is also called brimstone, Today, almost all elemental sulfur is produced as a byproduct of removing sulfur containing contaminants from natural gas and petroleum. The greatest commercial use of the element is the production of sulfuric acid for sulfate and phosphate fertilizers, and other chemical processes. Sulfur is used in matches, insecticides, and fungicides. Many sulfur compounds are odoriferous, and the smells of odorized natural gas, skunk scent, bad breath, grapefruit, and garlic are due to organosulfur compounds. Hydrogen sulfide gives the characteristic odor to rotting eggs and other biological processes. Sulfur is an essential element for all life, almost always in the form of organosulfur compounds or metal sulfides. Amino acids (two proteinogenic: cysteine and methionine, and many other non coded: cystine, taurine, etc.) and two vitamins (biotin and thiamine) are organosulfur compounds crucial for life. Many cofactors also contain sulfur, including glutathione, and iron–sulfur proteins. Disulfides, S–S bonds, confer mechanical strength and insolubility of the (among others) protein keratin, found in outer skin, hair, and feathers. Sulfur is one of the core chemical elements needed for biochemical functioning and is an elemental macronutrient for all living organisms.

Физикалық қасиеттері

Күкірт бірнеше полиатомдық молекулалар құрайды. Ең танымал аллотропы – октакүкірт, цикло S8. Цикло S8 нүктелік тобы D4d және оның дипольдық моменті 0 D. Октакүкірт – иіссіз, жұмсақ, ашық сары түсті қатты зат. Ол 115,21°C температурада балқиды, бұл АҚШ Энергетика министрлігінің екі зертханасы (Джефферсон және Лос-Аламос Ұлттық зертханалары) анықтаған. Гринвуд пен Эрншоу микрокристалл α S8 үшін жылдам қыздырғанда балқу температурасы нақтыланатынын айтады. Бұл фазалық өзгерісте S8 сақинасының құрылымы дерлік өзгермейді, бірақ бұл молекулааралық өзара әрекеттесулерге әсер етеді. Еріген күкіртті салқындатқанда, негізінен β S8 молекулаларынан тұратындықтан, қату температурасы пайда болады. Октакүкірттің балқу және қайнау температуралары арасында аллотропы тағы да өзгереді, β-октакүкірт γ-күкіртке айналады, бұл полимерлердің түзілуіне байланысты тығыздығы төмендеп, тұтқырлығы артады. Күкірт суда ерімейді, бірақ көмір дисульфидінде және бензол, толуол сияқты басқа полярлы емес органикалық еріткіштерде аздап ериді.

Аллотроптар

Күкірт 30-дан астам қатты аллотроптарды құрайды, бұл басқа элементтерден көп. S8-ден басқа, тағы бірнеше сақиналар белгілі. Одан бір атомды алып тастау S7-ні береді, ол S8-ге қарағанда терең сары түсті болады. "Элементар күкірттің" ЖЖХ (HPLC) талдауы негізінен S8 тепе-теңдік қоспасын, сондай-ақ S7 және аздаған S6 мөлшерін көрсетеді. S12 және S18 сияқты ірі сақиналар да синтезделген. Аморфты немесе "пластикалық" күкірт, мысалы, балқыған күкіртті суық суға құю арқылы жылдам салқындату нәтижесінде алынады. Рентгендік кристаллографиялық зерттеулер аморфты түрінің сегіз атомнан тұратын спиральді құрылымы болуы мүмкін екенін көрсетті. Ұзын тізбекті полимерлік молекулалар қоңыр затты серпімді етеді, ал осы форманың көп бөлігі шикі резеңкеге ұқсайды. Бұл форма бөлме температурасында тұрақсыз және біртіндеп кристалл молекулалық аллотропқа айналады, ол енді серпімді емес. Бұл процесс бірнеше сағаттан бірнеше күнге дейін созылуы мүмкін, бірақ катализатордың әсерінен жылдамдатылуы мүмкін.

Изотоптар

Күкірттің 23 белгілі изотопы бар, оның төртеуі тұрақты: 32S (94,99), 33S (0,75), 34S (4,25) және 36S (0,01). 35S-тен басқа, 87 күндік жартылай ыдырау мерзімімен, күкірттің радиоактивті изотоптарының жартылай ыдырау мерзімі 3 сағаттан кем. 32S-тің көптеп кездесуі жарылатын жұлдыздардағы альфа-процесс (ядролық синтез реакцияларының негізгі кластарының бірі) арқылы өндірілуімен түсіндіріледі. 34Ar-мен байланысты басқа тұрақты күкірт изотоптары да пайда болады, ал олардың құрамы жұлдыз жарылысының типіне байланысты. Мысалы, 33S-тің үлесі суперновалардан қарағанда новоялардан жоғары. Жерде күкірт изотоптық құрамын Күн анықтайды. Әр түрлі күкірт изотоптарының таралуы шамамен тең болуы керек деп есептелгенімен, әртүрлі сынамаларда 32S және 34S екі ең көп кездесетін изотопының арақатынасы әртүрлі екені анықталды. Бұл изотоптардың арақатынасын (δ34S) өлшеу, олардың химиялық тарихы туралы болжамдар жасауға мүмкіндік береді, ал басқа әдістермен қолдау көрсетілгенде, сынаманың жасын анықтауға, кен мен су арасындағы тепе-теңдік температурасын бағалауға, pH және оттегінің белсенділігін анықтауға, сынаманың қалыптасу кезінде сульфатты азайту бактерияларының активтілігін анықтауға немесе экожүйедегі күкірттің негізгі көздерін анықтауға болады. Алайда, δ34S өзгерісінің нақты себебі – биологиялық белсенділік пе, әлде шөгінділік өзгерістер ме, деген мәселе талқыланып жүр. Мысалы, сульфид минералдары шөгіндірген кезде қатты және сұйық фазалар арасындағы изотоптық тепе-теңдік когенетикалық минералдардың δ34S мәндерінде шағын айырмашылықтарға алып келуі мүмкін. Минералдар арасындағы айырмашылықтарды тепе-теңдік температурасын бағалау үшін пайдалануға болады. Бірге орналасқан карбонат минералдары мен сульфидтердің δ13C және δ34S мәндерін кен түзілу кезінде кенді тасымалдайтын сұйықтықтың pH және оттегі белсенділігін анықтау үшін қолдануға болады. Ғалымдар тау жыныстары мен шөгінділердегі минералдардың күкірт изотоптарын өлшеп, мұхиттардағы өткендегі тотығу-тотықсыздану жағдайларын зерттейді. Теңіз шөгінділеріндегі сульфатты азайту бактериялары сульфатты сіңіріп, сульфид өндіргенде күкірт изотоптарын бөліп шығарады. 2010 жылға дейін сульфатты азайту күкірт изотоптарын 46 промильге дейін бөліп шығаруға қабілетті деп есептелген, ал шөгінділерде тіркелген 46 промильден жоғары бөліну шөгіндідегі күкірт қосылыстарының диспропорциялануына байланысты болуы керек. Алайда, 2010 жылдан бері бұл көзқарас өзгерді, өйткені тәжірибелер сульфатты азайту бактериялары 66 промильге дейін бөлінуге қабілетті екенін көрсетті. Диспропорциялану үшін субстраттар сульфатты азайту өнімдерімен шектелгендіктен, диспропорцияланудың изотоптық әсері көптеген шөгінділік орталарда 16 промильден кем болуы керек. Көптеген орман экожүйелерінде сульфат көбінесе атмосферадан алынады, ал кен минералдары мен буланулар күкіртке белгілі бір үлес қосады. Ерекше изотоптық құрамы бар күкірт ластану көздерін анықтау үшін қолданылды, ал гидрологиялық зерттеулерде байытылған күкірт трассировкалаушы ретінде қосылды. Табиғи молдықтардың айырмашылықтарын экожүйе компоненттерінің 34S жеткілікті түрде өзгеретін жүйелерде пайдалануға болады. Атмосфералық сульфат көздері басым деп саналатын Роки таулары көлдерінің 34S мәндері, сульфат көздері басым деп саналатын көлдерге қарағанда өлшенетіндей түрде әртүрлі екені анықталды. Радиоактивті 35S атмосфералық 40Ar-дың ғарыш сәулелерімен шашырауынан пайда болады. Бұл факт әртүрлі заттардағы жақындағы (1 жылдан аспайтын) атмосфералық шөгінділердің болуын растау үшін пайдаланылуы мүмкін. Бұл изотопты әртүрлі жолдармен жасанды түрде алуға болады. Іс жүзінде, 35Cl + n → 35S + p реакциясы калий хлоридін нейтрондармен сәулелендіру арқылы қолданылады. 35S изотопы күкіртті құрайтын әртүрлі қосылыстарда көптеген биологиялық зерттеулер үшін радиоактивті трассировкалаушы ретінде қолданылады, мысалы, Херши-Чейз тәжірибесі. 35S-тің әлсіз бета-активтілігіне байланысты, оның қосылыстары организмге сіңірілмесе немесе жұтылмаса салыстырмалы түрде қауіпсіз.

Sulfur has 23 known isotopes, four of which are stable: 32S (94.99), 33S (0.75), 34S (4.25), and 36S (0.01). Other than 35S, with a half life of 87 days, the radioactive isotopes of sulfur have half lives less than 3 hours. The preponderance of 32S is explained by its production in the so called alpha process (one of the main classes of nuclear fusion reactions) in exploding stars. Other stable sulfur isotopes are produced in the bypass processes related with 34Ar, and their composition depends on a type of a stellar explosion. For example, proportionally more 33S comes from novae than from supernovae. On the planet Earth the sulfur isotopic composition was determined by the Sun. Though it is assumed that the distribution of different sulfur isotopes should be more or less equal, it has been found that proportions of two most abundant sulfur isotopes 32S and 34S varies in different samples. Assaying of these isotopes ratio (δ34S) in the samples allows to make suggestions about their chemical history, and with support of other methods, it allows to age date the samples, estimate temperature of equilibrium between ore and water, determine pH and oxygen fugacity, identify the activity of sulfate reducing bacteria in the time of formation of the sample, or suggest the main sources of sulfur in ecosystems. However, there are ongoing discussions about what is the real reason of the δ34S shifts, biological activity or postdeposital alteration. For example, when sulfide minerals are precipitated, isotopic equilibration among solids and liquid may cause small differences in the δ34S values of co genetic minerals. The differences between minerals can be used to estimate the temperature of equilibration. The δ13C and δ34S of coexisting carbonate minerals and sulfides can be used to determine the pH and oxygen fugacity of the ore bearing fluid during ore formation. Scientists measure the sulfur isotopes of minerals in rocks and sediments to study the redox conditions in the oceans in the past. Sulfate reducing bacteria in marine sediment fractionate sulfur isotopes as they take in sulfate and produce sulfide. Prior to 2010s, it was thought that sulfate reduction could fractionate sulfur isotopes up to 46 permil and fractionation larger than 46 permil recorded in sediments must be due to disproportionation of sulfur compounds in the sediment. This view has changed since the 2010s as experiments show that sulfate reducing bacteria can fractionate to 66 permil. As substrates for disproportionation are limited by the product of sulfate reduction, the isotopic effect of disproportionation should be less than 16 permil in most sedimentary settings. In most forest ecosystems, sulfate is derived mostly from the atmosphere; weathering of ore minerals and evaporites contribute some sulfur. Sulfur with a distinctive isotopic composition has been used to identify pollution sources, and enriched sulfur has been added as a tracer in hydrologic studies. Differences in the natural abundances can be used in systems where there is sufficient variation in the 34S of ecosystem components. Rocky Mountain lakes thought to be dominated by atmospheric sources of sulfate have been found to have measurably different 34S values than lakes believed to be dominated by watershed sources of sulfate. The radioactive 35S is formed in cosmic ray spallation of the atmospheric 40Ar. This fact may be used for proving the presence of recent (not more than 1 year) atmospheric sediments in various things. This isotope may be obtained artificially by different ways. In practice, the reaction 35Cl + n → 35S + p is used by irradiating potassium chloride with neutrons. The isotope 35S is used in various sulfur containing compounds as a radioactive tracer for many biological studies, for example, the Hershey Chase experiment. Because of the weak beta activity of 35S, its compounds are relatively safe as long as they are not ingested or absorbed by the body.

Гидрогенациялау

Күкіртті сутекпен өңдеу сутек сульфидін береді. Суда еріген кезде сутек сульфиді шамалы қышқылды болады:

Сутек сульфид газы және гидросульфид анионы сүтқоректілер үшін өте улы, себебі олар гемоглобиннің және белгілі бір цитохромдардың оттегі тасымалдау қабілетін цианид пен азид сияқты тежейді (төмендегі қаушараттарды қараңыз).

Галогендеу

Күкірт фтормен әрекеттесіп, өте реактивті күкірт тетрафториді мен өте инертті күкірт гексафторидін түзеді. Фтор S(IV) және S(VI) қосылыстарын, ал хлор S(II) және S(I) туындыларын береді. Осылайша, күкірт дихлориді, дисульфур дихлориді және жоғары хлорсульфандар күкіртті хлорлау нәтижесінде пайда болады. Сульфурил хлориді және хлорсульфон қышқылы күкірт қышқылының туындылары болып табылады; тионил хлориді (SOCl2) органикалық синтезде кеңінен қолданылатын реагент. Бром да күкіртті окистендіріп, күкірт дибромиді мен дисульфур дибромидін түзеті. Геоғалымдар тау жыныстары мен шөгінділердегі металл сульфидтерінің изотоптарын зерттеп, жердің өткендегі қоршаған орта жағдайларын да зерттейді.

Ежелгі дәуір

Күкірт табиғатта мол мөлшерде кездесетін болғандықтан, ол ежелгі заманнан белгілі және Торада (Жаратылыс кітабында) айтылған. Христиан Киелі кітаптарының ағылшын тіліндегі аудармаларында жануар күкірт "көкөрт" деп аталады, соның нәтижесінде "от пен күкірт" уағыздары пайда болды, онда тыңдаушыларға сенбегендер мен тәубе етпегендерді күтіп тұрған мәңгілік жаза туралы еске салынды. Сонымен, Киелі кітапта тозақтың "күкірт иісімен" екендігі айтылады (мүмкін, оның жанартау әрекетімен байланысты). Эберс папирусына сәйкес, ежелгі Египетте күкірт майы қабықтың қабынуын емдеу үшін қолданылған. Күкірт классикалық Грецияда дезинфекция үшін қолданылған, бұл туралы "Одиссеяда" айтылған. Ежелгі Плиний өзінің "Табиғат тарихы" атты еңбегінің 35-ші кітабында күкірт туралы айтады, оның ең танымал көзі Мелос аралы екенін мәлімдейді. Ол оның дезинфекциялау, медициналық және мата ағарту мақсатында қолданылатынын атап көрсетеді. Күкірттің табиғи түрі шилиухуан (石硫黄) деп аталады және ол Қытайда б.з.д. 6 ғасырдан бері, әсіресе Ханчжун аймағында белгілі болған. Б.з.д. 3 ғасырға қарай, қытайлықтар пириттен күкіртті алудың жолын тапқан. "Химия ғылымының" шеберлері болған үнді алхимиктері 8-ші ғасырдан бастап күкіртті сынаппен алхимиялық операцияларда қолдану туралы кеңінен жазды. Расашастра дәстүрінде күкірт "иісті" (गन्धक, gandhaka) деп аталады. Еуропаның алғашқы алхимиктері күкіртке ерекше алхимиялық белгі берді – кресттің үстіндегі үшбұрыш (🜍). (Бұл кейде 2 Паллас планетасының астрономиялық белгісімен – кесілген сүңгімен (⚴) шатастырылады). Көкөрт деп аталатын түрінің белгісі – лемнискатаның үстіндегі екі тіректі крест (🜏). Дәстүрлі тері емдеуде, элементтік күкірт (көбінесе кремдерде) қабыну, тері құрты, псориаз, экзема және безеу сияқты жағдайларды жеңілдету үшін қолданылған. Әсер ету механизмі белгісіз, бірақ элементтік күкірт баяу тотығып күкірт қышқылына айналады, ол (сульфит әсері арқылы) жеңіл тотықтырғыш және антибактериялық агент болып табылады.

Being abundantly available in native form, sulfur was known in ancient times and is referred to in the Torah (Genesis). English translations of the Christian Bible commonly referred to burning sulfur as "brimstone", giving rise to the term "fire and brimstone" sermons, in which listeners are reminded of the fate of eternal damnation that await the unbelieving and unrepentant. It is from this part of the Bible that Hell is implied to "smell of sulfur" (likely due to its association with volcanic activity). According to the Ebers Papyrus, a sulfur ointment was used in ancient Egypt to treat granular eyelids. Sulfur was used for fumigation in preclassical Greece; this is mentioned in the Odyssey. Pliny the Elder discusses sulfur in book 35 of his Natural History, saying that its best known source is the island of Melos. He mentions its use for fumigation, medicine, and bleaching cloth. A natural form of sulfur known as shiliuhuang (石硫黄) was known in China since the 6th century BC and found in Hanzhong. By the 3rd century, the Chinese had discovered that sulfur could be extracted from pyrite. Indian alchemists, practitioners of the "science of chemicals" , wrote extensively about the use of sulfur in alchemical operations with mercury, from the eighth century AD onwards. In the rasaśāstra tradition, sulfur is called "the smelly" (गन्धक, gandhaka). Early European alchemists gave sulfur a unique alchemical symbol, a triangle atop a cross (🜍). (This is sometimes confused with the astronomical crossed spear symbol ⚴ for 2 Pallas.) The variation known as brimstone has a symbol combining a two barred cross atop a lemniscate (🜏). In traditional skin treatment, elemental sulfur was used (mainly in creams) to alleviate such conditions as scabies, ringworm, psoriasis, eczema, and acne. The mechanism of action is unknown—though elemental sulfur does oxidize slowly to sulfurous acid, which is (through the action of sulfite) a mild reducing and antibacterial agent.

Қазіргі заман

Күкірт 1718 жылғы химиялық кестеде тұрақты (қышқыл емес) сілті бағанында кездеседі. Антуан Лавуазье күкіртті жану тәжірибелерінде пайдаланды және олардың кейбіреулерін 1777 жылы сипаттады. Сицилиядағы күкірт кендері бір ғасырдан астам уақыт бойы басты көз болып келді. 18 ғасырдың соңында Францияның Марсель портына жыл сайын шамамен 2000 тонна күкірт әкелінетін, ол Леблан процесінде күкірт қышқылын өндіруге қолданылатын. Индустриялану кезеңіндегі Ұлыбританияда, 1824 жылы тұзға салынған баж салығы алынып тасталғаннан кейін, Сицилиядан күкіртке деген сұраныс күрт өсті. Ұлыбританияның күкіртті өндіру, тазарту және тасымалдауды бақылауы мен пайдалануы, сондай-ақ Сицилияның артта қалған және кедейленген экономикасын өзгертуге бағытталған бұл тиімді экспорттың сәтсіздігі 1840 жылғы Күкірт дағдарысына әкелді. Осы кезде король Фердинанд II күкірт өнеркәсібіне француз фирмасына монополия берді, бұл 1816 жылғы Ұлыбританиямен жасалған сауда келісімін бұзу болды. Франция ақырында бейбіт шешімге қол жеткізді. 1867 жылы Луизиана және Техас штаттарындағы жер астындағы кен орындарында таза күкірт табылды. Бұл ресурсты өндіру үшін Фраш процесі жасалды, ол өте табысты болды. 18 ғасырдың соңында жиһаз жасаушылар балқытылған күкіртті декоративтік инкрустация жасау үшін қолданды. Ерітілген күкірт кейде бетонға бұрғыланған тесіктерге болат бұрандаларды орнату үшін қолданылады, мұнда еденге орнатылған жабдықтарды бекіту үшін жоғары соққыға төзімділік қажет. Таза күкірт ұнтағы дәрілік тоник және іш жүректің жұмысын жеңілдетуші дәрі ретінде қолданылған. Соңғы кезде күкірттің басты көзі мұнай және табиғи газ болып табылады. Бұл жанар майлардан күкіртті алып тастау қажеттілігіне байланысты, себебі қышқыл жаңбырдың алдын алу мақсатында, нәтижесінде күкірт артық пайда болды. АҚШ күкірттің қолданылуын басымдықпен таңдады, ал Канада екеуін де пайдаланады. IUPAC 1990 немесе 1971 жылы (қарастырылған дерек көзіне байланысты) күкірт деген жазуын қабылдады, сондай-ақ 1992 жылы Корольдік химия қоғамының номенклатура комитеті де осы жазуды бекітті, Ұлыбританияда күкірт деген сөздің жазылуын қалпына келтірді. Оксфорд сөздіктерінде былай делінген: "химия және басқа да техникалық салаларда 'f' әрпімен жазылу қазіргі таңда осы және осыған ұқсас сөздер үшін стандартты форма болып табылады, сондай-ақ бұл жазу британдық және американдық контексттерде жиі қолданылады".

Sulfur appears in a column of fixed (non acidic) alkali in a chemical table of 1718. Antoine Lavoisier used sulfur in combustion experiments, writing of some of these in 1777. Sulfur deposits in Sicily were the dominant source for more than a century. By the late 18th century, about 2,000 tonnes per year of sulfur were imported into Marseille, France, for the production of sulfuric acid for use in the Leblanc process. In industrializing Britain, with the repeal of tariffs on salt in 1824, demand for sulfur from Sicily surged upward. The increasing British control and exploitation of the mining, refining, and transportation of the sulfur, coupled with the failure of this lucrative export to transform Sicily's backward and impoverished economy, led to the Sulfur Crisis of 1840, when King Ferdinand II gave a monopoly of the sulfur industry to a French firm, violating an earlier 1816 trade agreement with Britain. A peaceful solution was eventually negotiated by France. In 1867, elemental sulfur was discovered in underground deposits in Louisiana and Texas. The highly successful Frasch process was developed to extract this resource. In the late 18th century, furniture makers used molten sulfur to produce decorative inlays. Molten sulfur is sometimes still used for setting steel bolts into drilled concrete holes where high shock resistance is desired for floor mounted equipment attachment points. Pure powdered sulfur was used as a medicinal tonic and laxative. In recent times, the main source of sulfur has become petroleum and natural gas. This is due to the requirement to remove sulfur from fuels in order to prevent acid rain, and has resulted in a surplus of sulfur. On the other hand, sulfur was the form chosen in the United States, whereas Canada uses both. The IUPAC adopted the spelling sulfur in 1990 or 1971, depending on the source cited, as did the Nomenclature Committee of the Royal Society of Chemistry in 1992, restoring the spelling sulfur to Britain. Oxford Dictionaries note that "in chemistry and other technical uses the f spelling is now the standard form for this and related words in British as well as US contexts, and is increasingly used in general contexts as well."

Өндіріс

Күкірт өздігінен де кездесуі мүмкін, және тарихи тұрғыдан әдетте осы түрде алынған; пирит те күкірттің көзі болды. Сицилияның жанартаулық аймақтарында ежелгі заманда жер бетінде табылған, ал "сицилиялық әдіс" қолданылған: күкірт кендері үйіліп, көлбеу беткейлерге салынған кірпіш пештерде жиналған, олардың арасында ауа кеңістігі болған. Содан кейін күкірт ұнтақталған, кеннің үстіне себіліп, тұтандырылған, нәтижесінде еркін күкірт төбеден төмен еріп аққан. Бірте-бірте жер бетіндегі кен орындары таусылып, кеншілер Сіцилия жеріне лабиринт тәрізді кен орындарын орнатып, олардан қазба жұмыстарын жүргізген. Кен қазу механикаландырылмаған және еңбекке көп күш жұмсалатын жұмыс болған, кенді таудан шығарушылар, немесе карусилер кен себеттерін жер бетіне, көбінесе бір немесе одан да көп шақырымдық туннельдер арқылы тасыған. Жер бетіне жеткен соң, кен балқыту пештерінде өңделген. Сицилиядағы күкірт кен орындарындағы жағдайлар қорқынышты болған, бұл Букер Т. Вашингтонды "Мен келесі өмірде тозаққа сенетін деңгейімді қазір айта алмаймын, бірақ Сицилиядағы күкірт кені осы өмірде көретін тозаққа ең жақын нәрсе" деп жазуға итермелеген. Индонезия сияқты жанартаулары бар кедей елдерде күкірт әлі де жер бетіндегі кен орындарынан өндіріледі, ал жұмысшылардың жағдайы Букер Т. Вашингтонның заманынан бері көп жақсармаған. Элементар күкірт тұз күмбездерінен (кейде таза түрде кездеседі) 20-шы ғасырдың соңына дейін алынған. Қазір күкірт басқа өнеркәсіптік процестерде, мысалы, мұнай өңдеуде, қажет емес өнім ретінде өндіріледі. Минерал ретінде, тұз күмбездері астындағы күкірт сульфат шөгінділеріне анаэробты бактериялардың әсерінен пайда болған минералдық қор деп саналады. Ол тұз күмбездерінен негізінен Фраш әдісімен алынған. Бүгінде күкірт мұнайдан, табиғи газ бен осыған ұқсас қазбалардан алынады, одан ол негізінен күкірттегіш сутек түрінде өндіріледі. Күкіртті сақтаудың тағы бір жолы – бетонның байланыстырғышы ретінде қолдану, нәтижесінде алынған өнімге қажетті қасиеттер беріледі (күкірт бетонды қараңыз). 2011 жылы күкірт өндірісі 69 миллион тоннаны құрады, оның ішінде 15-тен астам ел әрқайсысы 1 миллион тоннадан астам күкірт өндірді. 5 миллион тоннадан астам өнім өндіретін елдер: Қытай (9,6), АҚШ (8,8), Канада (7,1) және Ресей (7,1). Өндіріс 1900 жылдан 2010 жылға дейін баяу өсті; баға 1980 жылдары және 2010 жыл шамасында тұрақсыз болды. Қышқылдың негізгі қолданылуы – тыңайтқыштар өндірісі үшін фосфат кендерін өндіру. Күкірт қышқылын пайдаланудың басқа түрлері – мұнай өңдеу, сарғыш суларды өңдеу және минералдарды өндіру. Элементар күкірттің бір қолданылуы – полисульфидтік тізбектер органикалық полимерлерді байланыстырып, резеңке вулканизациясын жүргізу. Қағазды ақтарту және құрғақ жемістерді сақтау үшін көп мөлшерде сульфиттер қолданылады. Көптеген беттік белсенді заттар мен жуғыш заттар (мысалы, натрий лаурил сульфаты) сульфат туындылары болып табылады. Кальций сульфаты, гипс (CaSO4·2H2O) портландцементі мен тыңайтқыштарда пайдалану үшін жыл сайын 100 миллион тонна көлемінде өндіріледі. Күміс негізіндегі фотосурет кеңінен таралған кезде натрий мен аммоний тиосульфаты "бекітуші заттар" ретінде кеңінен қолданылды. Күкірт – оқ-дәрінің ("қара ұнтақтың") құрамына кіреді.

Sulfur may be found by itself and historically was usually obtained in this form; pyrite has also been a source of sulfur. In volcanic regions in Sicily, in ancient times, it was found on the surface of the Earth, and the "Sicilian process" was used: sulfur deposits were piled and stacked in brick kilns built on sloping hillsides, with airspaces between them. Then, some sulfur was pulverized, spread over the stacked ore and ignited, causing the free sulfur to melt down the hills. Eventually the surface borne deposits played out, and miners excavated veins that ultimately dotted the Sicilian landscape with labyrinthine mines. Mining was unmechanized and labor intensive, with pickmen freeing the ore from the rock, and mine boys or carusi carrying baskets of ore to the surface, often through a mile or more of tunnels. Once the ore was at the surface, it was reduced and extracted in smelting ovens. The conditions in Sicilian sulfur mines were horrific, prompting Booker T. Washington to write "I am not prepared just now to say to what extent I believe in a physical hell in the next world, but a sulfur mine in Sicily is about the nearest thing to hell that I expect to see in this life." Sulfur is still mined from surface deposits in poorer nations with volcanoes, such as Indonesia, and worker conditions have not improved much since Booker T. Washington's days. Elemental sulfur was extracted from salt domes (in which it sometimes occurs in nearly pure form) until the late 20th century. Sulfur is now produced as a side product of other industrial processes such as in oil refining, in which sulfur is undesired. As a mineral, native sulfur under salt domes is thought to be a fossil mineral resource, produced by the action of anaerobic bacteria on sulfate deposits. It was removed from such salt dome mines mainly by the Frasch process. Today, sulfur is produced from petroleum, natural gas, and related fossil resources, from which it is obtained mainly as hydrogen sulfide. Another way of storing sulfur is as a binder for concrete, the resulting product having some desirable properties (see sulfur concrete). The world production of sulfur in 2011 amounted to 69 million tonnes (Mt), with more than 15 countries contributing more than 1 Mt each. Countries producing more than 5 Mt are China (9.6), the United States (8.8), Canada (7.1) and Russia (7.1). Production has been slowly increasing from 1900 to 2010; the price was unstable in the 1980s and around 2010. The principal use for the acid is the extraction of phosphate ores for the production of fertilizer manufacturing. Other applications of sulfuric acid include oil refining, wastewater processing, and mineral extraction. One of the uses of elemental sulfur is in vulcanization of rubber, where polysulfide chains crosslink organic polymers. Large quantities of sulfites are used to bleach paper and to preserve dried fruit. Many surfactants and detergents (e. g. sodium lauryl sulfate) are sulfate derivatives. Calcium sulfate, gypsum (CaSO4·2H2O) is mined on the scale of 100 million tonnes each year for use in Portland cement and fertilizers. When silver based photography was widespread, sodium and ammonium thiosulfate were widely used as "fixing agents". Sulfur is a component of gunpowder ("black powder").

Тыңайтқыш

Тірі организмдер синтездейтін аминқышқылдары, мысалы, метионин мен цистеин, құрамында органосеріктік топтарды қамтиды (тиоэстер және тиол). Көптеген тірі организмдерді еркін радикалдар мен тотығу стресінен қорғайтын антиоксидант глютатион да органикалық күкірттен тұрады. Пияз бен сарымсақ сияқты кейбір дақылдар да көзді ырықтандыратын синтездік пропанэтиалдық S оксиді (пияз), немесе диаллил дисульфиді мен аллицин (сарымсақ) сияқты әртүрлі органосеріктік қосылыстарды өндіреді. Топырақ пен жер асты суларында жиі кездесетін сульфаттар өсімдіктер мен бактериялар үшін күкірттің жеткілікті табиғи көзі болып табылады. Көкшіден (SO2) атмосфераға түсуі де топырақ үшін күкірттің жиі кездесетін жасанды көзі болып табылады (көмірдің жануы). Көбінесе, ауылшаруашылық топырақтарында күкірт өсімдіктер мен микроорганизмдер үшін шектеуші қоректік зат емес (Либигтің ыдысын қараңыз). Дегенмен, кейбір жағдайларда топырақ сульфаттан тозығып, мысалы, метеориттік сумен (жаңбыр) шайылып кетсе немесе кейбір дақылдар үшін күкіртке қажеттілік жоғары болса, тозығып қалуы мүмкін. Бұл күкірттің тыңайтқыштардың құрамына енгізіліп, қолданыла бастағанын түсіндіреді. Тыңайтқыштар үшін күкірттің ең маңызды түрі – кальций сульфаты, ол табиғатта көбінесе гипс минералы (CaSO4·2H2O) түрінде кездеседі. Элементар күкірт гидрофобты (суда ерімейтін) және тікелей өсімдіктер пайдалана алмайды. Элементар күкірт (ES) кейде органосеріктік қосылыстарға жоғары қажеттілігі бар дақылдар үшін тозығып кеткен топырақты жақсарту үшін бентонитпен араластырылады. Уақыт өте келе, атмосфералық оттегімен және топырақ бактерияларымен жүретін оксидациялық абиотикалық процестер элементар күкіртті ерігіш туындыларға айналдырып, оларды микроорганизмдер мен өсімдіктер пайдалануына мүмкіндік береді. Күкірт өсімдіктердің басқа да маңызды қоректік заттарының, әсіресе азот пен фосфордың тиімділігін арттырады. Биологиялық жолмен өндірілген күкірт бөлшектері биополимерлік қаптамаға ие болғандықтан табиғи түрде гидрофильді болып табылады және сұйылтылған суспензияны бүрку арқылы жерге таратуға оңай, нәтижесінде өсімдіктер оны жылдам сіңіреді. Өсімдіктердің күкіртке қажеттілігі фосфорға қажеттілігімен тең немесе одан жоғары. Бұл өсімдіктердің өсуіне, бұршақ тұқымдастардың тамыр түйіндерінің қалыптасуына, иммунитет пен қорғаныс жүйелеріне қажетті қоректік зат. Күкірт тапшылығы Еуропаның көптеген елдерінде кең таралған. Атмосфераға күкірт түсуі азайып келе жатқандықтан, күкірт тыңайтқыштары қолданылмаса, күкірт кірісі мен шығысы арасындағы тапшылықтың артуы мүмкін. Атмосфераға күкірт түсуі қышқыл жаңбырларды азайтуға бағытталған шаралардың нәтижесінде азаяды. Оның ұқсас қолданылуы бар және өсімдіктер мен топырақтағы қытырлау және басқа да қытырлаумен байланысты проблемаларға қарсы фунгицид ретінде қолданылады. Элементар күкірт ұнтағы құрттар мен кенелерге қарсы "органикалық" (яғни "жасыл") инсектицид (әдетте, акарицид) ретінде қолданылады. Киімге немесе аяқ-қолға күкірт ұнтағын себу – әдеттегі қолдану әдісі. Кальций гидроксидін судағы элементар күкіртпен араластырып жасалған, сулы қышқылдың сұйылтылған ерітіндісі үй жануарларына тері қышымасын (қоңыршық), шаянды және басқа дерматоздар мен паразиттерді жою үшін қолданылады. Күкірт шамдары құрылыстар мен шарап шелектерін дезинфекциялау үшін жағылған, бірақ қазір олар тұрғын үйлер үшін тым улы деп есептеледі.

Amino acids synthesized by living organisms such as methionine and cysteine contain organosulfur groups (thioester and thiol respectively). The antioxidant glutathione protecting many living organisms against free radicals and oxidative stress also contains organic sulfur. Some crops such as onion and garlic also produce different organosulfur compounds such as syn propanethial S oxide responsible of lacrymal irritation (onions), or diallyl disulfide and allicin (garlic). Sulfates, commonly found in soils and groundwaters are often a sufficient natural source of sulfur for plants and bacteria. Atmospheric deposition of sulfur dioxide (SO2) is also a common artificial source (coal combustion) of sulfur for the soils. Under normal circumstances, in most agricultural soils, sulfur is not a limiting nutrient for plants and microorganisms (see Liebig's barrel). However, in some circumstances, soils can be depleted in sulfate, e. g. if this later is leached by meteoric water (rain) or if the requirements in sulfur for some types of crops are high. This explains that sulfur is increasingly recognized and used as a component of fertilizers. The most important form of sulfur for fertilizer is calcium sulfate, commonly found in nature as the mineral gypsum (CaSO4·2H2O). Elemental sulfur is hydrophobic (not soluble in water) and cannot be used directly by plants. Elemental sulfur (ES) is sometimes mixed with bentonite to amend depleted soils for crops with high requirement in organo sulfur. Over time, oxidation abiotic processes with atmospheric oxygen and soil bacteria can oxidize and convert elemental sulfur to soluble derivatives, which can then be used by microorganisms and plants. Sulfur improves the efficiency of other essential plant nutrients, particularly nitrogen and phosphorus. Biologically produced sulfur particles are naturally hydrophilic due to a biopolymer coating and are easier to disperse over the land in a spray of diluted slurry, resulting in a faster uptake by plants. The plants requirement for sulfur equals or exceeds the requirement for phosphorus. It is an essential nutrient for plant growth, root nodule formation of legumes, and immunity and defense systems. Sulfur deficiency has become widespread in many countries in Europe. Because atmospheric inputs of sulfur continue to decrease, the deficit in the sulfur input/output is likely to increase unless sulfur fertilizers are used. Atmospheric inputs of sulfur decrease because of actions taken to limit acid rains. It has similar applications and is used as a fungicide against mildew and other mold related problems with plants and soil. Elemental sulfur powder is used as an "organic" (i. e., "green") insecticide (actually an acaricide) against ticks and mites. A common method of application is dusting the clothing or limbs with sulfur powder. A diluted solution of lime sulfur (made by combining calcium hydroxide with elemental sulfur in water) is used as a dip for pets to destroy ringworm (fungus), mange, and other dermatoses and parasites. Sulfur candles of almost pure sulfur were burned to fumigate structures and wine barrels, but are now considered too toxic for residences.

Дәрілік заттар

Күкірт (әсіресе октакүкірт, S8) акне және басқа да ауруларды емдеу үшін фармацевтикалық тері препараттарында қолданылады. Ол кератолитикалық зат ретінде әрекет етеді, сондай-ақ бактерияларды, қытырлауқұлақтарды, қышыма жәндіктерді және басқа да паразиттілерді өлтіреді. Төгілген күкірт және коллоидты күкірт лосьондар, кремдер, ұнтақтар, сабындар және ваннаға қосылатын заттар түрінде акне вульгар, акне розацеа және себореялық дерматитті емдеу үшін қолданылады. Көптеген дәрілерде күкірт болады. Ерте мысалдардың бірі – сульфа препараттары деп аталатын антибактериялық сульфамидтер. Жақындағы мысал – муколитикалық ацетилцистеин. Күкірт көптеген бактериялардың қорғаныс молекулаларының құрамына кіреді. Көптеген β-лактам антибиотиктері, оның ішінде пенициллиндер, цефалоспориндер және монобактамалар күкіртті қамтиды.

Биологиялық рөлі

Күкірт – барлық тірі жасушалардың қажетті құрамдас бөлігі. Ол салмағы бойынша адам организміндегі сегізінші ең көп таралған элемент, калийге шамамен тең, ал натрий мен хлордан сәл көп. Адам организмінде шамамен 0,3 кг күкірт болады. Адамдар үшін күкірттің негізгі тағамдық көзі – өсімдіктер мен жануарлардың ақуыздарында кездесетін күкіртті аминқышқылы.

Белдіктер мен органикалық метаболиттер

Барлық тіршілік нысандарында күкірттің көп бөлігі екі протеиногендік аминқышқылында (цистеин және метионин) кездеседі, сондықтан бұл элемент осы аминқышқылдарды қамтитын барлық ақуыздарда, сондай-ақ тиісті пептидтерде болады. Күкірттің бір бөлігі белгілі бір метаболиттерде (олардың көпшілігі кофакторлар) және дәнекер тіндердің сульфатталған полисахаридтерінде (хондроитин сульфаттары, гепарин) қамтылған. Ақуыздар өздерінің биологиялық функцияларын орындау үшін нақты кеңістіктік геометрияға ие болуы керек. Бұл геометрияның қалыптасуы ақуыздың бүктелуі деп аталатын процесте жүзеге асырылады және молекулаішілік және молекулааралық байланыстар арқылы қамтамасыз етіледі. Процесс бірнеше кезеңнен тұрады. Алғашқы кезеңдерде полипептидтік тізбек сутекті байланыстар арқылы бүктеледі, ал кейінгі кезеңдерде бүктелу (сутекті байланыстардан басқа) екі цистеин қалдығының екі күкірт атомы арасындағы ковалентті байланыстармен (дисульфидтік көпірлер деп аталады) тізбектің әртүрлі жерлерінде (үшіншілік ақуыз құрылымы), сондай-ақ екі жеке ақуыз суббірлігіндегі екі цистеин қалдығы арасында (төртіншілік ақуыз құрылымы) қамтамасыз етіледі. Екі құрылымды инсулинде байқауға болады. Ковалентті дисульфидтік көпірдің байланыс энергиясы координациялық байланыс немесе гидрофобтық өзара әрекеттесу энергиясынан жоғары болғандықтан, дисульфидтік көпірлердің жоғары мөлшері ақуызды денатурациялау үшін қажетті энергияның артуына әкеледі. Дисульфидтік байланыстар жасуша ішіндегі кеңістікке шыққан ақуыздар үшін қажет, олар ақуыздардың конформациясын (геометриясын) өзгертпейді, бірақ оның тұрақтандырғышы болып табылады. Цитоплазмада цистеин қалдықтары тиоредоксиндер арқылы тотығудан қорғалған күйде (SH түрінде) сақталады. Бұл қасиет мына мысалдарда көрінеді: лизозим дәрі ретінде қолдануға жеткілікті тұрақты. Қауырсын мен шаштың салыстырмалы беріктігі бар, ал олардағы кератин көптеген организмдер үшін сіңірілмейді. Дегенмен, кератиназа бар саңырауқұлақтар мен бактериялар бар, олар кератинды ыдыратуға қабілетті. Көптеген маңызды жасушалық ферменттер ацилдік биохимиялық заттармен байланысты реакцияларды жүзеге асыру үшін SH тобымен аяқталатын протездік топтарды пайдаланады: негізгі метаболизмнен екі кең таралған мысал – кофермент А және альфа-липо қышқылы. Цистеинмен байланысты метаболиттер гомоцистеин және таурин – құрамында күкірт бар, құрылымы жағынан ұқсас, бірақ ДНК-мен кодталмайтын және ақуыздардың біріншілік құрылымының бөлігі емес, сүтқоректілер физиологиясының әртүрлі аспектілеріне қатысатын басқа аминқышқылдары. 13 классикалық витаминнің екеуі – биотин және тиамин күкіртті қамтиды және бірнеше ферменттердің кофакторлары ретінде қызмет етеді. Жасушаішілік химияда күкірт сутегінің және оның электрондарының тасымалдаушысы ретінде тотығудан жасушаны қорғауға қатысады. Кемітілген глутатион, күкіртті трипептид, цистеиннен алынған сульфгидрил (–SH) тобы арқылы тотығуға қарсы агент болып табылады. Метаногенез, әлемдегі метанның көп бөлігінің биохимиялық түрленуі, бірнеше күкірт органикалық кофакторларды қажет етеді. Бұлардың ішінде М коферменті, CH3SCH2CH2SO3, метанның тікелей прекурсоры бар.

In all forms of life, most of the sulfur is contained in two proteinogenic amino acids (cysteine and methionine), thus the element is present in all proteins that contain these amino acids, as well as in respective peptides. Some of the sulfur is comprised in certain metabolites—many of which are cofactors—and sulfated polysaccharides of connective tissue (chondroitin sulfates, heparin). Proteins, to execute their biological function, need to have specific space geometry. Formation of this geometry is performed in a process called protein folding, and is provided by intra and inter molecular bonds. The process has several stages. While at premier stages a polypeptide chain folds due to hydrogen bonds, at later stages folding is provided (apart from hydrogen bonds) by covalent bonds between two sulfur atoms of two cysteine residues (so called disulfide bridges) at different places of a chain (tertiary protein structure) as well as between two cysteine residues in two separated protein subunits (quaternary protein structure). Both structures easily may be seen in insulin. As the bond energy of a covalent disulfide bridge is higher than the energy of a coordinate bond or hydrophobic interaction, higher disulfide bridges content leads to higher energy needed for protein denaturation. In general disulfide bonds are necessary in proteins functioning outside cellular space, and they do not change proteins' conformation (geometry), but serve as its stabilizers. Within cytoplasm cysteine residues of proteins are saved in reduced state (i. e. in SH form) by thioredoxins. This property manifests in following examples. Lysozyme is stable enough to be applied as a drug. Feathers and hair have relative strength, and consisting in them keratin is considered indigestible by most organisms. However, there are fungi and bacteria containing keratinase, and are able to destruct keratin. Many important cellular enzymes use prosthetic groups ending with SH moieties to handle reactions involving acyl containing biochemicals: two common examples from basic metabolism are coenzyme A and alpha lipoic acid. Cysteine related metabolites homocysteine and taurine are other sulfur containing amino acids that are similar in structure, but not coded by DNA, and are not part of the primary structure of proteins, take part in various locations of mammalian physiology. Two of the 13 classical vitamins, biotin and thiamine, contain sulfur, and serve as cofactors to several enzymes. In intracellular chemistry, sulfur operates as a carrier of reducing hydrogen and its electrons for cellular repair of oxidation. Reduced glutathione, a sulfur containing tripeptide, is a reducing agent through its sulfhydryl (–SH) moiety derived from cysteine. Methanogenesis, the route to most of the world's methane, is a multistep biochemical transformation of carbon dioxide. This conversion requires several organosulfur cofactors. These include coenzyme M, |CH3SCH2CH2SO3 , the immediate precursor to methane.

Металлопротеиндер және органикалық емес кофакторлар

Металлопротеиндер – активті орны цистеин қалдықтарының күкірт атомдарымен жиі координацияланған өтпелі металл ионы (немесе металл сульфидтер кластері) болатын – электронды тасымалдау процестеріне қатысатын ферменттердің маңызды компоненттері. Мысалдары – пластоцианин (Cu2+) және азот тотығы редуктазасы (Cu–S). Бұл ферменттердің функциясы өтпелі металл ионының тотығу-тотығу реакцияларына түсуіне байланысты. Басқа мысалдарға көптеген мырыш протеиндері, сондай-ақ темір-күкірт кластерлері жатады. Ең кең таралғандары – ферродоксиндер, олар жасушаларда электрондарды тасымалдаушы ретінде қызмет етеді. Бактериялардағы маңызды нитрогеназа ферменттері Fe–Mo–S кластерін қамтиды және атмосфералық азотты аммиакқа түрлендіретін, микроорганизмдер мен өсімдіктердің протеиндер, ДНК, РНК, алкалоидтар және тіршілік үшін қажетті басқа да органикалық азот қосылыстарын жасауға пайдаланатын маңызды азот фиксациясы функциясын атқаратын катализатор болып табылады. Күкірт молибден кофакторында да кездеседі.

Жетіспеушілік

Адамда метионин – қажетті аминқышқылы; цистеин шартты түрде қажетті және оны қажетті емес сериннен синтездеуге болады (бұл жағдайда күкірт доноры метионин болады). Дәстүрлі жағдайларда тамақтан кемшілікке тап болу сирек. Метиониннің жасанды тапшылығын қатерлі ісіктерді емдеу үшін қолдануға талпыныс жасалып жатыр, бірақ бұл әдіс әлі де қауіпті болуы мүмкін. Оқшауланған сульфит оксидазасының жетіспеушілігі – сульфиттерді сульфаттарға айналдыруға қажетті сульфит оксидазасын өндіруге кедеріс келтіретін сирек, өлімге алып келетін генетикалық ауру.

Сақтық шаралары

Элементар күкірт тері арқылы өте аз мөлшерде сіңіріледі және адамдар үшін уыттылығы төмен болғанымен, күкірт ұнтағын жұту немесе көзге, теріге тигізу тітіркенуге себеп болуы мүмкін. Күкіртті шамадан тыс ішу қызып кету сезіміне немесе диареяға әкелуі мүмкін, сондай-ақ пациенттер күкіртті халықтық ем ретінде қасақана қолданғаннан кейін өмірге қауіпті метаболикалық ацидоз жағдайлары тіркелген.

Күкірт қосылыстарының улылығы

Күкірт ауада жанғанда күкірт диоксиді пайда болады. Суда бұл газ күкірт қышқылы мен сульфиттерді түзеді; сульфиттер – аэробты бактериялардың өсуін тежейтін антиоксиданттар және аз мөлшерде пайдалы тағамдық қоспалар. Бұл қышқылдар жоғары концентрацияда өкпеге, көзге немесе басқа тіндерге зиян тигізеді. Өкпесіз организмдерде, мысалы, жәндіктерде, сульфиттің жоғары концентрациясы тыныс алуды тежейді. Күкірт триоксиді (күкірт диоксидінен катализ арқылы жасалады) және күкірт қышқылы да судың қатысуымен өте қышқыл және коррозиялық. Концентрацияланған күкірт қышқылы – күшті сусыздаушы зат, ол қант пен органикалық тіндерден су молекулалары мен су компоненттерін ала алады. Өнеркәсіп пен электр станцияларында көмір және/немесе мұнайды жағу күкірт диоксиді (SO2) шығарады, ол атмосфералық сумен және оттегімен әрекеттесіп, күкірт қышқылы (H2SO3) пайда болады. Бұл қышқылдар қышқыл жаңбырдың құрамдас бөліктері болып табылады, олар топырақ пен тұщы сулардың pH-ін төмендетеді, кейде қоршаған ортаға елеулі зиян келтіреді және мүсіндер мен құрылыстардың химиялық тозуына себеп болады. Отын стандарттары отын өндірушілерге қышқыл жаңбырдың пайда болуын болдырмау үшін қазба отынынан күкіртті алуды талап етеді. Бұл өндірілген және тазартылған күкірт күкірт өндірісінің үлкен бөлігін құрайды. Көмірмен жұмыс істейтін электр станцияларында кейде түтін газдары тазартылады. Қазіргі заманғы синтездік газды пайдаланатын электр станциялары газды жағу алдында күкіртті шығарады. Сутек сульфиді цианид сутегінен шамамен екі есе аз уытты және бірдей механизммен (тыныс алу ферменті цитохром оксидазаның тежелуі) уыттайды, бірақ сутек сульфидінің жағымсыз иісі болғандықтан, кішкентай мөлшерде (оның рұқсат етілген шекті концентрациясы (PEL) 20 ppm) ингаляцияланғанда кенеттен улануға себеп болу ықтималдығы аз. Алайда, ауада 100-150 ppm-ден жоғары концентрацияда болғанда, ол иіс сезімін тез жояды және зардап шегуші ауыр симптомдар өлімге әкелгенше, байқамай-ақ, дем ала береді. Ерітілген сульфид және гидросульфид тұздары да бірдей механизммен уытты болады.

When sulfur burns in air, it produces sulfur dioxide. In water, this gas produces sulfurous acid and sulfites; sulfites are antioxidants that inhibit growth of aerobic bacteria and a useful food additive in small amounts. At high concentrations these acids harm the lungs, eyes, or other tissues. In organisms without lungs such as insects, sulfite in high concentration prevents respiration. Sulfur trioxide (made by catalysis from sulfur dioxide) and sulfuric acid are similarly highly acidic and corrosive in the presence of water. Concentrated sulfuric acid is a strong dehydrating agent that can strip available water molecules and water components from sugar and organic tissue. The burning of coal and/or petroleum by industry and power plants generates sulfur dioxide (SO2) that reacts with atmospheric water and oxygen to produce sulfurous acid (H2SO3). These acids are components of acid rain, lowering the pH of soil and freshwater bodies, sometimes resulting in substantial damage to the environment and chemical weathering of statues and structures. Fuel standards increasingly require that fuel producers extract sulfur from fossil fuels to prevent acid rain formation. This extracted and refined sulfur represents a large portion of sulfur production. In coal fired power plants, flue gases are sometimes purified. More modern power plants that use synthesis gas extract the sulfur before they burn the gas. Hydrogen sulfide is about one half as toxic as hydrogen cyanide, and intoxicates by the same mechanism (inhibition of the respiratory enzyme cytochrome oxidase), though hydrogen sulfide is less likely to cause sudden poisonings from small inhaled amounts (near its permissible exposure limit (PEL) of 20 ppm) because of its disagreeable odor. However, its presence in ambient air at concentration over 100–150 ppm quickly deadens the sense of smell, and a victim may breathe increasing quantities without noticing until severe symptoms cause death. Dissolved sulfide and hydrosulfide salts are toxic by the same mechanism.