Rikki on ei-metallinen alkuaine, jonka kemiallinen symboli on S ja atomiluku 16. Puhdas rikki on keltaista kidettä, joka tunnetaan myös nimellä rikki tai keltainen rikki. Alkuainerikki on liukenematon veteen, liukenee heikosti etanoliin ja liukenee helposti hiilidisulfidiin.2.
1.Fysikaaliset ominaisuudet
- Rikki on tyypillisesti vaaleankeltainen kide, hajuton ja mauton.
- Rikillä on monia allotrooppeja, jotka kaikki koostuvat S8syklisiä molekyylejä. Yleisimmät ovat ortorombinen rikki (tunnetaan myös nimellä rombinen rikki, α-rikki) ja monokliininen rikki (tunnetaan myös nimellä β-rikki).
- Ortorombinen rikki on stabiili rikin muoto, ja kun se kuumennetaan noin 100 °C:seen, se voidaan jäähdyttää monokliinisen rikin saamiseksi. Transformaatiolämpötila ortorombisen rikin ja monokliinisen rikin välillä on 95,6 °C. Orrombinen rikki on ainoa stabiili rikin muoto huoneenlämpötilassa. Sen puhdas muoto on kellanvihreä (markkinoilla myytävä rikki näyttää keltaisemmalta sykloheptarikin jäämien vuoksi). Ortorombinen rikki on itse asiassa veteen liukenematon, sillä on huono lämmönjohtavuus, se on hyvä sähköeriste.
- Monokliininen rikki on niitä lukemattomia neulamaisia kiteitä, jotka jää jäljelle rikin sulatuksen ja ylimääräisen nesteen pois kaatamisen jälkeen. Monokliininen rikki ortorombinen rikki ovat alkuainerikin muunnelmia eri lämpötiloissa. Monokliininen rikki on stabiili vain yli 95,6 ℃, ja lämpötilassa se muuttuu hitaasti ortorombiseksi rikiksi. Ortorombisen rikin sulamispiste on 112,8 ℃, monokliinisen rikin sulamispiste on 119 ℃. Molemmat ovat erittäin liukoisia CS:ään2.
- Siellä on myös elastista rikkiä. Elastinen rikki on tummankeltainen, elastinen kiinteä aine, joka liukenee vähemmän hiilidisulfidiin kuin muut allotrooppiset rikki. Se on liukenematon veteen ja liukenee heikosti alkoholiin. Jos sula rikki kaadetaan nopeasti kylmään veteen, pitkäketjuinen rikki on kiinteää, venyvää elastista rikkiä. Se kuitenkin kovettuu ajan myötä ja muuttuu monokliiniseksi rikiksi.
2. Kemialliset ominaisuudet
- Rikki voi palaa ilmassa reagoimalla hapen kanssa muodostaen rikkidioksidia (SO₂) kaasua.
- Rikki reagoi kaikkien halogeenien kanssa kuumennettaessa. Se palaa fluorissa muodostaen rikkiheksafluoridia. Nestemäinen rikki kloorin kanssa muodostaen voimakkaasti ärsyttävän dirikkidikloridin (S2Cl2). Punaista rikkidikloridia (SCl) sisältävä tasapainoseos voi muodostua, kun klooria on ylimäärä ja katalyyttiä, kuten FeCl.3tai SnI4,käytetään.
- Rikki voi reagoida kuuman kaliumhydroksidin (KOH) liuoksen kanssa muodostaen kaliumsulfidia ja kaliumtiosulfaattia.
- Rikki ei reagoi veden ja ei-hapettavien happojen kanssa. Rikki reagoi kuuman typpihapon ja väkevän rikkihapon kanssa ja se voidaan hapettaa rikkihapoksi ja rikkidioksidiksi.
3. Sovelluskenttä
- Teollinen käyttö
Rikin pääasialliset käyttötarkoitukset ovat rikkiyhdisteiden, kuten rikkihapon, sulfiittien, tiosulfaattien, osyanaattien, rikkidioksidin, hiilidisulfidin, dirikkidikloridin, trikloorisulfonoidun fosforin, fosforisulfidien ja metallisulfidien valmistuksessa. Yli 80 % maailman vuotuisesta rikin kulutuksesta käytetään rikkihapon tuotannossa. Rikkiä käytetään myös laajasti vulkanoidun kumin valmistuksessa. Kun raakakumi vulkanoidaan vulkanoiduksi kumiksi, se saavuttaa korkean elastisuuden, lämmönkestävyyden vetolujuuden ja liukenemattomuuden orgaanisiin liuottimiin. Suurin osa kumituotteista on valmistettu vulkanoidusta kumista, joka tuotetaan saattamalla raakakumi reagoimaan ja kiihdyttimien kanssa tietyissä lämpötiloissa ja paineissa. Rikkiä tarvitaan myös mustan jauheen ja tulitikkujen valmistuksessa, ja se on yksi ilotulitteiden pääraaka-aineista. Lisäksi rikkiä voidaan käyttää sulfuroitujen väriaineiden ja pigmenttien valmistuksessa. Esimerkiksi kaoliinin, hiilen, rikin, piimaan tai kvartsijauheen seoksen kalsinointi voi tuottaa sinistä pigmenttiä, jota kutsutaan ultramariiniksi. Valkaisuteollisuus ja lääketeollisuus kuluttavat myös osan rikkiä.
- Lääketieteellinen käyttö
Rikki on yksi monien ihosairauksien lääkkeiden ainesosista. Esimerkiksi tung-öljy kuumennetaan rikillä sulfonaattiksi rikkihapolla ja neutraloidaan sitten ammoniakkivedellä sulfonoidun tung-öljyn saamiseksi. Siitä valmistetulla 10-prosenttisella voideella on tulehdusta ehkäiseviä ja ihoa poistavia vaikutuksia, ja sillä voidaan hoitaa erilaisia ihotulehduksia ja turvotuksia.
Postitusaika: 09.12.2024