Sulf de var
reacția chimică exactă care duce la sinteza sulfului de var este puțin cunoscută și este în general scrisă ca:
Ca(OH)
2 + x S Casx + de produse (s
2O2−
3, SO2−
3, SO2−
4) Unde X = 2-8 și valoarea x este adesea găsită în jurul valorii de 5, calciu pentasulfură, o polisulfură
așa cum este raportat într-un document al Departamentului Agriculturii din SUA (USDA).
această reacție vagă este încurcată, deoarece implică reducerea sulfului elementar și nu apare niciun reductant în ecuația menționată mai sus, în timp ce sunt menționați și produșii de oxidare a sulfului. PH-ul inițial al soluției impus de var hidratat slab solubil este alcalin (pH = 12,5), în timp ce pH-ul final este în intervalul 11-12, tipic pentru sulfuri care sunt, de asemenea, baze puternice.
cu toate acestea, sulful elementar poate suferi o reacție de disproporționare, numită și dismutare. Reacția de mai sus seamănă cu o reacție de disproporționare. Reacția de comproporționare inversă este reacția care apare în procesul Claus utilizat pentru desulfurarea produselor brute de petrol și gaze în industria de rafinare.
Claus process:
2 H2S + 3 O2 2 SO2 + 2 H2O 4 H2S + 2 SO2 3 S2 + 4 H2O
prin rescrierea ultimei reacții în sens invers se obține o reacție în concordanță cu ceea ce se observă în reacția globală a sulfului de var:
3 S2 + 4 H2O 4 H2S + 2 SO2
în:
3 S2 + 4 H2O + 12 OH– 4 S2– + 2 SO32– + 10 H2O
și după simplificarea, sau mai exact reciclarea, a moleculelor de apă în reacția de mai sus:
3 S2 + 12 OH– 4 S2– + 2 SO32– + 6 H2O
adăugând înapoi 6 cationi Ca2+ din var hidratat de dragul electroneutralității, se obține reacția globală.
reacție cu sulf de var:
3 S2 + 6 ca(OH)2 oz 4 CaS + 2 CaSO3 + 6 H2O
această ultimă reacție este în concordanță cu reacția globală cu sulf de var menționată în documentul USDA. Cu toate acestea, nu ține cont de toate detaliile, a.o., producția de tiosulfat și sulfat printre produsele finale ale reacției. Între timp, este o bună aproximare a Primului Ordin și evidențiază în mod util schema generală de reacție a sulfului de var, deoarece chimia formelor reduse sau parțial oxidate de sulf este deosebit de complexă și toate etapele intermediare sau mecanismele implicate sunt greu de dezlegat. Mai mult, odată expus oxigenului atmosferic și activității microbiene, sistemul de sulf de var va suferi o oxidare rapidă, iar diferitele sale produse vor continua să evolueze și, în cele din urmă, vor intra în ciclul natural al sulfului.
prezența tiosulfatului în reacția de sulf de var poate fi contabilizată prin reacția dintre sulfit și sulf elementar (sau cu sulfură și polisulfuri) și cea a sulfatului prin oxidarea completă a sulfitului sau tiosulfatului după o schemă de reacție mai complexă. Mai multe informații despre producția de tiosulfat de calciu au fost descrise într-un brevet înregistrat de Hajjatie și colab. (2006).
Hajjatie și colab. (2006) a scris reacția sulfului de var în diferite moduri, în funcție de gradul de polimerizare a polisulfurilor de calciu, dar următoarea reacție este probabil cea mai simplă din seria lor:
3 Ca (OH)
2 + 6 S 2 CaS
2 + CaS
2O