Zolfo - S

Lo zolfo (in inglese sulfur, anche sulphur) è un non metallo giallo presente nei minerali e nella materia vivente. Nel trattamento delle acque, le specie contenenti zolfo, come solfuri, solfati e solfiti, hanno proprietà chimiche, rischi ed esigenze di trattamento differenti.

Proprietà chimiche · Usi e presenza in natura · Effetti sulla salute · Effetti sull'ambiente · Acqua e trattamento

Proprietà chimiche dello zolfo

Alcune proprietà dello zolfo
Simbolo / numero atomico	S / 16
Gruppo / periodo / blocco	16 / 3 / p
Intervallo del peso atomico standard	[32.059, 32.076]
Configurazione elettronica	[Ne] 3s² 3p⁴
Stati di ossidazione comuni	−2, +2, +4 e +6
Densità (zolfo rombico)	2,07 g cm⁻³
Punto di fusione	115,21 °C
Punto di ebollizione	444,61 °C
Elettronegatività (Pauling)	2.58
Raggio atomico non legato	0,180 nm
Prima energia di ionizzazione	999,6 kJ mol⁻¹
Isotopi stabili	³²S, ³³S, ³⁴S e ³⁶S
Storia	Noto fin dall'antichità
Numero di registro CAS	7704-34-9

Il peso atomico è conforme ai dati CIAAW. Gli intervalli riflettono la variazione isotopica naturale; le parentesi indicano l'incertezza nelle ultime cifre. Le altre proprietà seguono i dati RSC, salvo diversa indicazione. I raggi atomici dipendono dalla definizione adottata.

Cristalli gialli di zolfo — Cristalli di zolfo elementare.

Proprietà, usi e presenza in natura

Lo zolfo si presenta in diverse forme, comunemente sotto forma di cristalli gialli. Si ricava da giacimenti naturali e come sottoprodotto della lavorazione del petrolio e del gas naturale. Gran parte dello zolfo elementare viene trasformata in acido solforico, impiegato nella produzione di fertilizzanti e in molti processi industriali.

Lo zolfo è presente anche in minerali come il gesso e nelle molecole biologiche. Zolfo, solfato e solfuro sono chimicamente correlati, ma i loro nomi non sono intercambiabili.

Effetti dei composti dello zolfo sulla salute

Lo zolfo elementare non è equivalente al solfuro di idrogeno (H₂S), al diossido di zolfo (SO₂), al solfito o al solfato. Il solfuro di idrogeno è un gas altamente tossico che può essere presente nelle fognature, negli impianti di trattamento delle acque reflue e in altri ambienti poveri di ossigeno; l'odore non è un indicatore affidabile per la sicurezza. Il diossido di zolfo è un gas irritante, mentre il solfato comunemente presente nell'acqua è uno ione disciolto diverso. Valutare separatamente ogni composto e ogni esposizione.

Lo zolfo nell'ambiente

Lo zolfo circola tra rocce, suoli, acqua, organismi e atmosfera. L'attività microbica può convertire il solfato in solfuro in condizioni riducenti e povere di ossigeno. L'ossidazione dei combustibili contenenti zolfo può rilasciare diossido di zolfo, che contribuisce alle deposizioni acide.

Specie dello zolfo nelle acque di processo

Nell'acqua, lo zolfo può essere presente come solfato, solfuro disciolto (compresi H₂S e HS⁻ a seconda del pH), solfito, tiosolfato o particelle di zolfo elementare. Il solfuro può causare problemi di odori e corrosione e può rilasciare nell'aria H₂S pericoloso.

Le opzioni per il controllo dei solfuri comprendono l'aerazione o altri processi di trasferimento del gas, l'ossidazione chimica e la precipitazione con sali metallici idonei. Ogni processo comporta residui e requisiti operativi diversi; l'aerazione trasferisce l'H₂S nel gas in uscita e non elimina il pericolo. Quando è necessario ridurre il solfato, può servire un processo diverso, come il trattamento a membrana o lo scambio ionico. Prima di scegliere il trattamento, analizzare le specie dello zolfo effettivamente presenti, il pH, l'ossigeno disciolto e la composizione chimica dell'acqua.