Lime svovel
den eksakte kjemiske reaksjonen som fører til syntesen av kalk svovel er dårlig kjent og er generelt skrevet som:
Ca(OH)
2 + x S → CaSx + by products (S
2o2−
3, SO2−
3, SO2−
4) hvor x = 2-8 og x-verdi ofte finnes rundt 5, kalsium pentasulfid, et polysulfid
som rapportert i et dokument fra us department of agriculture (usda).
denne vage reaksjonen er forvirrende fordi den innebærer reduksjon av elementært svovel og ingen reduktant vises i ovennevnte ligning mens svoveloksydasjonsprodukter også er nevnt. Den første pH i løsningen pålagt av dårlig løselig hydrert kalk er alkalisk (pH = 12,5) mens den endelige pH er i området 11-12, typisk for sulfider som også er sterke baser.
imidlertid kan elementært svovel gjennomgå en uforholdsmessig reaksjon, også kalt dismutasjon. Her over reaksjonen ligner en uforholdsmessig reaksjon. Den inverse comproportionation reaksjon er reaksjonen som forekommer I Claus prosessen som brukes for desulfurisation av olje og gass råvarer i raffinering industrien.
Claus prosess:
2 H2S + 3 o2 → 2 SO2 + 2 H2O 4 H2S + 2 SO2 → 3 S2 + 4 H2O
ved å omskrive den siste reaksjonen i omvendt retning får man en reaksjon som er i samsvar med det som observeres i kalk svovel global reaksjon:
3 S2 + 4 H2O → 4 H2S + 2 SO2
i alkaliske forhold, gir det:
3 S2 + 4 H2O + 12 OH – → 4 S2– + 2 SO32 – + 10 H2O
og etter forenkling, eller mer nøyaktig gjenvinning, av vannmolekyler i ovennevnte reaksjon:
3 S2 + 12 OH – → 4 s2 – + 2 SO32 – + 6 h2o
å legge tilbake 6 Ca2 + kationer fra hydrert kalk av hensyn til elektronøytralitet, får man den globale reaksjonen.
Kalksvovelreaksjon:
3 S2 + 6 Ca(OH)2 → 4 CaS + 2 CaSO3 + 6 H2O
Denne siste reaksjonen er i samsvar med den globale kalksvovelreaksjonen nevnt I USDA-dokumentet. Det tar imidlertid ikke hensyn til alle detaljer, a.o., produksjon av tiosulfat og sulfat blant sluttproduktene av reaksjonen. I mellomtiden er det en god første ordens tilnærming, og det fremhever det generelle kalksvovelreaksjonssystemet fordi kjemi av reduserte eller delvis oksiderte former for svovel er spesielt komplisert og alle mellomliggende trinn eller involverte mekanismer er vanskelige å unravel. Videre, når de er utsatt for atmosfærisk oksygen og mikrobiell aktivitet, vil kalk svovel systemet gjennomgå en rask oksidasjon og dets forskjellige produkter vil fortsette å utvikle seg og til slutt gå inn i den naturlige svovelsyklusen.
tilstedeværelsen av tiosulfat i kalksvovelreaksjonen kan forklares ved reaksjonen mellom sulfitt og elementært svovel (eller med sulfid og polysulfider) og sulfat ved fullstendig oksidasjon av sulfitt eller tiosulfat etter et mer komplekst reaksjonsskjema. Mer informasjon om kalsiumtiosulfatproduksjon er beskrevet i et patent registrert Av Hajjatie et al. (2006).
Hajjatie et al. (2006) skrev kalksvovelreaksjonen på forskjellige måter avhengig av graden av polymerisering av kalsiumpolysulfider, men følgende reaksjon er trolig den enkleste av serien:
3 Ca (OH)
2 + 6 S → 2 CaS
2 + CaS
2O