Azufre

Elemento químico, S, de número atómico 16. Los isótopos estables conocidos y sus porcentajes aproximados de abundancia en el azufre natural son éstos: ³²S (95.1%); ³³S (0.74%); ³⁴S (4.2%) y ³⁶S (0.016%). La proporción del azufre en la corteza terrestre es de 0.03-0.1%. Con frecuencia se encuentra como elemento libre cerca de las regiones volvánicas (depósitos impuros).

Propiedades: Los alótropos del azufre (diferentes formas cristalinas) han sido estudiados ampliamente, pero hasta ahora las diversas modificaciones en las cuales existen para cada estado (gas, líquido y sólido) del azufre elemental no se han dilucidado por completo.

El azufre rómbico, llamado también azufre y azufre alfa, es la modificación estable del elemento por debajo de los 95.5ºC (204ºF, el punto de transición), y la mayor parte de las otras formas se revierten a esta modificación si se las deja permanecer por debajo de esta temperatura. El azufre rómbico es de color amarillo limón, insoluble en agua, ligeramente soluble en alcohol etílico, éter dietílico y benceno, y es muy soluble en disulfuro de carbono. Su densidad es 2.07 g/cm³ (1.19 oz/in³) y su dureza es de 2.5 en la escala de Mohs. Su fórmula molecular es S₈.

El azufre monoclínico, llamado también azufre prismático y azufre beta, es la modificación estable del elemento por encima de la temperatura de transición y por debajo del punto de fusión.

El azufre fundido se cristaliza en prismas en forma de agujas que son casi incoloras. Tiene una densidad de 1.96 g/cm3 (1.13 oz/in3) y un punto de fusión de 119.0ºC (246.7ºF). Su fórmula molecular también es S₈.

El azufre plástico, denominado también azufre gamma, se produce cuando el azufre fundido en el punto de ebullición normal o cerca de él es enfriado al estado sólido. Esta froma es amorfa y es sólo parcialmente soluble en disulfuro de carbono.

El azufre líquido posee la propiedad notable de aumentar su viscosidad si sube la temperatura. Su color cambia a negro rojizo oscuro cuando su viscosidad aumenta, y el oscurecimiento del color y la viscosidad logran su máximo a 200ºC (392ºF). Por encima de esta temperatura, el color se aclara y la viscosidad disminuye.

En le punto normal de ebullición del elemento (444.60ºC u 832.28ºF) el azufre gaseoso presenta un color amarillo naranja. Cuando la temperatura aumenta, el color se torna rojo profundo y después se aclara, aproximadamente a 650º (202ºF), y adquiere un color amarillo paja.

El azufre es un elemento activo que se combina directamente con la mayor parte de los elementos conocidos. Puede existir tanto en estados de oxidación positivos como negativos, y puede forma compuestos iónicos así como covalentes y covalentes coordinados. Sus empleos se limitan principalmente a la producción de compuestos de azufre. Sin embargo, grandes cantidades de azufre elemental se utilizan en la vulcanización del caucho, en atomizadores con azufre para combatir parásitos de las plantas, en la manufactura de fertilizantes artificiales y en ciertos tipos de cementos y aislantes eléctricos, en algunos ungüentos y medicinas y en la manufactura de pólvora y fósforos. Los compuestos de azufre se emplean en la manufactura de productos químicos, textiles, jabones, fertilizantes, pieles, plásticos, refrigerantes, agentes blanqueadores, drogas, tintes, pinturas, papel y otros productos.

Compuestos principales: El sulfuro de hidrógeno (H₂S) es el compuesto más importante que contiene sólo hidrógeno y azufre. Es un gas incoloro que tiene un olor fétido (semejante al de los huevos podridos) y es muchísimo más venenoso que el monóxido de carbono, pero se advierte su presencia (por su olor) antes de que alcance concentraciones peligrosas.

Los sulfuros metálicos pueden clasificarse en tres categorías: sulfuros ácidos (hidrosulfuros, MHS, donde M es igual a un ion metálico univalente), sulfuros normales (M₂S) y polisulfuros (M₂S₃). Otros sulfuros son los compuestos de carbono-azufre y los compuesto que contienen enlaces carbono-azufre. Algunos compuestos importantes son: disulfuro de carbono, CS₂, líquido que es un disolvente excelente del azufre y del fósforo elemental; monosulfuro de carbono, CS, gas inestable formado por el paso de una descarga eléctrica a través del disulfuro de carbono; y oxisulfuro de carbono, SCO, constituido por monóxido de carbono y azufre libre a una temperatura elevada.

Los compuestos de nitrógeno-azufre que han sido caracterizados son el nitruro de azufre, N4S4 (llamado también tetrasulfuro de tetranitrógeno), disulfuro de nitrógeno, NS₂, y el pentasulfuro de nitrógeno, N₂S₅, que pueden ser denominados más propiamente nitruros debido a la gran electronegatividad del nitrógeno, aunque en la literatura se les llama casi siempre sulfuros.

Los compuestos de fósforo-azufre que se han caracterizado son P₄S₃, P₄S₅, P₄S₇ y P₄S₁₀. Los cuatro son materiales cristalinos, amarillos y se utilizan en la conversión de compuestos orgánicos oxidados (por ejemplo, alcoholes) en los correspondientes análogos de azufre.

Los óxidos de azufre que han sido caracterizados tienen las fórmulas SO, S₂O₃, SO₂, SO₃, S₂O₇ y SO₄. El dióxido de azufre, SO₂, y el trióxido de azufre, SO₃, son de mayor importancia que los otros. El dióxido de azufre puede actuar como agente oxidante y como agente reductor. Reacciona con el agua para producir una solución ácida (llamada ácido sulfuroso), iones bisulfito (HSO_3-) y sulfito (SO₃^2-). El dióxido de emplea como gas refrigerante como desinfectante y conservador, así como agente blanqueador, y en el refinado de productos de petróleo. Sin embargo, su uso principal está en la manufactura de trióxido de azufre y ácido sulfúrico. El trióxido de azufre se utiliza principalmente en la preparación del ácido sulfúrico y ácidos sulfónicos.

Aunque se conocen sales (o ésteres) de todos los oxiácidos, en muchos casos el ácido mismo no ha sido aislado a causa de su inestabilidad. El ácido sulfuroso no se conoce como sustancia pura. El ácido sulfúrico (H₂SO₄) es un líquido viscoso, incoloro, con un punto de fusión de 10.31ºC (50.56ºF). Es un ácido fuerte en agua y reacciona con la mayor parte de los metales tanto diluido como concentrado. El ácido concentrado es un poderoso agente oxidante, especialmente a temperaturas elevadas. El ácido pirosulfúrico (H₂S₂O₇) es un excelente agente sulfonante y pierde trióxido de azufre cuando se calienta. También reacciona vigorosamente con agua, liberando gran cantidad de calor. Se conocen los ácidos persulfúricos (el ácido peroximonosulfúrico, H₂SO₅, llamado ácido de Caro, y el ácido peroxidisulfúrico, H₂S₂O₈, llamado ácido de Marshall), así como las sales. Se conocen los ésteres y halógenos de ácidos sulfénicos. Los ácidos sulfínicos se forman por la reducción de los cloruros de ácido sulfónico con zinc o por la reacción con reactivos de Grignard sobre dióxido de azufre en solución etérea. Los ácidos sulfónicos (alquil) se preparan al oxidar mercaptanos (RSH) o sulfuros alquílicos con ácido nítrico concentrado, por el tratamiento de sulfitos con haluros de alquilo o por la oxidación de ácidos sulfínicos. Otros compuestos orgánicos importantes que contienen oxígeno-azufre incluyen los sulfóxidos, R₂SO (que pueden ser considerados como derivados del ácido sulfuroso), y las sulfonas, R₂SO₂ (del ácido sulfúrico).

Derivados halogenados importantes del ácido sulfúrico son los halogenuros orgánicos de sulfonilo y los ácidos halosulfónicos. Los compuestos de halógenos-azufre que han sido bien caracterizados son S₂F₂ (monosulfuro de azufre), SF₂, SF₄, SF₆, S₂F₁₀, S₂Cl₂ (monoclururo de azufre), SCl₂. SCl₄ y S₂Br₂ (monobromuro de azufre). Los cloruros de azufre se utilizan en la manufactura comercial del hule y los monocloruros, que son líquidos a la temperatura ambiente, se emplean también como disolventes para compuestos orgánicos, azufre, yodo y ciertos compuestos metálicos.

Efectos del Azufre sobre la salud

El azufre se puede encontrar frecuentemente en la naturaleza en forma de sulfuros. Durante diversos procesos se añaden al medio ambiente enlaces de azufre dañinos para los animales y los hombres. Estos enlaces de azufre dañinos también se forman en la naturaleza durante diversas reacciones, sobre todo cuando se han añadido sustancias que no están presentes de forma natural. Los compuestos del azufre presentan un olor desagradable y a menudo son altamente tóxicos. En general las sustancias sulfurosas pueden tener los siguientes efectos en la salud humana:

• Efectos neurológicos y cambios comportamentales
• Alteración de la circulación sanguínea
• Daños cardiacos
• Efectos en los ojos y en la vista
• Fallos reproductores
• Daños al sistema inmunitario
• Desórdenes estomacales y gastrointestinales
• Daños en las funciones del hígado y los riñones
• Defectos en la audición
• Alteraciones del metabolismo hormonal
• Efectos dermatológicos
• Asfixia y embolia pulmonar

Efectos ambientales del Azufre

El azufre puede encontrarse en el aire en varias formas diferentes. Puede provocar irritaciones en los ojos y garganta de los animales, cuando la toma tiene lugar a través de la inhalación del azufre en su fase gaseosa. El azufre se aplica extensivamente en las industrias y es emitido al aire, debido a las limitadas posibilidades de destrucción de los enlaces de azufre que se aplican.

Los efectos dañinos del azufre en los animales son principalmente daños cerebrales, a través de un malfuncionamiento del hipotálamo, y perjudicar el sistema nervioso.

Pruebas de laboratorio con animales de prueba han indicado que el azufre puede causar graves daños vasculares en las venas del cerebro, corazón y riñones. Estos tests también han indicado que ciertas formas del azufre pueden causar daños fetales y efectos congénitos. Las madres pueden incluso transmitirles envenenamiento por azufre a sus hijos a través de la leche materna.

Por último, el azufre puede dañar los sistemas enzimáticos internos de los animales.