Sunfua trong tự nhiên

Chu trình của sunfua là một trong nhiều chu trình sinh hóa mà một thành phần hóa học hoặc hợp chất di chuyển thông qua các phần vô cơ hoặc hữu cơ của Trái Đất, thay đổi dạng hóa học của nó trong quá trình chuyển đổi. Giống như các chu trình của các bon và ni tơ, sunfua di chuyển giữa tầng sinh quyển, tầng khí quyển, tầng hydro và tầng đất đá (các tầng địa chất của Trái Đất). Trong sinh vật học, các chu trình của nước, oxy, nitơ, cácbon, phốt pho và sunfua luôn là các chu trình rất thú vị vì chúng là sự tổng hợp của chu trình sống.

Sunfua, thường tồn tại dưới dạng hợp chất axit amino cystene và methionine cũng như vitamin B, là một phần quan trọng của tất cả các cơ quan. Thực vật tổng hợp được chất dinh dưỡng từ các vi sinh vật từ đất và nước, sau đó chuyển hóa chúng thành dạng hợp chất có khả năng hấp thu. Động vật hấp thụ sunfua từ thực vật và một đường khác. Cả động vật và thực vật đều thải lại sunfua vào đất và nước khi chúng chết và tự chúng bị phân hủy bởi các vi sinh vật. Phần này của chu trình có thể tạo ra vòng lặp của riêng chúng ở cả môi trường đất lẫn môi trường nước, khi sunfua được hấp thụ bởi động và thực vật rồi được thải trở lại bởi sự phân hủy.

Một số lượng lớn sunfua được tìm thấy trong các miệng núi lửa

Tuy nhiên đây không phải là hợp chất duy nhất có sunfua là thành phần. Nó có ở khắp các núi lửa và miệng núi lửa ở vùng nhiệt đới và khi các núi lửa phun, một khối lượng lớn sunfua, hầu như ở dạng sunfua dioxit (SO2),có thể được đẩy vào tầng khí quyển. Sự ăn mòn ở đá và các sản phẩm do sunfua bay hơi hòa lẫn trong nước biển cũng có thể dẫn đến việc giải phóng sunfua. Thêm vào đó, sunfua ở tầng khí quyển cũng là kết quả từ các hoạt động của con người, ví dụ như đốt nguyên liệu rắn.

Trong không khí, sunfua dioxit (SO2) phản ứng với oxy và nước tạo thành muối sunfat và axit sunfuric. Các hợp chất này tan trong nước và có thể quay trở lại bề mặt của Trái Đất thông qua kết tủa cả ở dạng khô lẫn ẩm ướt. Tất nhiên, không phải tất cả các hợp chất sunfua đều dễ chuyển đổi; chúng cũng có rất nhiều ở các hồ nước lớn trong lớp vỏ của trái đất cũng như ở các trầm tích của đại dương (các vùng bị ứ đọng nước).

Các phản ứng của sunfua trong tự nhiên

Khí sunfua và khí hậu

Các hoạt động của con người như đốt nguyên liệu thô và xử lý kim loại sinh ra khoảng 90% khí sunfua dioxit ở tầng khí quyển. Khí sunfua này phản ứng với nwocs sinh ra axit sunfuric và tác dụng với các sản phẩm nhiệt khác để tạo ra các muối sunfua.

Hoạt động đốt nguyên liệu rắn gây ô nhiễm

Các hợp chất mới này rơi trở lại Trái Đất, thường là dưới dạng các cơn mưa axit. Kiểu axit kết tủa này có thể tạo ra các tác hại ghê gớm tới hệ thống thiên nhiên, làm đảo lộn sự cân bằng hóa học của các dòng sông, giết hại cá và đời sống thực vật. Nếu được tập trung riêng lại thì mưa axit thậm chí còn phá hủy được các tòa nhà và là nguyên nhân gây ra phân hủy hóa học.

Tuy nhiên, sự tương tác của môi trường đối với ô nhiễm sunfua không phải hoàn toàn là tai hại; khí sunfua ở tầng khí quyển góp phần tạo thành hình dạng của mây và hấp thu tia cực tím, phần nào bù lại nhiệt độ tăng do hiệu ứng nhà kính.

Thêm vào đó, khi mưa axit làm kết tủa sunfua ở những vũng nước ứ đọng, các loại nấm chi phối sunfua nhanh chóng cạnh tranh với các vi khuẩn sản sinh khí mê tan, làm giảm đáng kể sự lan tràn của khí mê tan, thứ chiếm tới 22% do hiệu ứng nhà kính tới con người.

Nguồn: Tạp chí Khoa học Môi trường

Đọc thêm

Vì sao đá quý lại có nhiều màu sắc ?

Đá quý có nhiều màu sắc lấp lánh gợi sự ham thích của mọi người. Vẻ đẹp kỳ lạ của đá quý do đâu mà có ? Qua các phân tích hoá học và phân tích quang phổ, người ta mới biết một số kim loại đã tô điểm cho đá quý sắc thái như vậy. Trong đá quý có thể chứa kim loại nhiều hoặc ít, có loại chứa nhiều kim loại nên chúng có nhiều màu sắc khác nhau. Ví dụ các đá quý  màu đỏ hoặc xanh đen thường có chứa kim loại crom. Loại ngọc Thổ Nhĩ Kỳ (hay còn gọi là lục tùng thạch) có màu xanh biếc là do có chứa đồng. Trong loại mã não màu đỏ chu sa có chứa sắt. Các kim loại có trong các đá quý hấp thụ một phần ánh sáng Mặt Trời và cho phản xạ các tia sáng còn lại, các tia phản xạ này sẽ cho màu của đá quý.

Có một số loại đá quý màu sắc của chúng có liên quan đến sự sắp xếp các nguyên tử trong tinh thể đá quý. Màu xanh ánh vàng của ngọc lam, màu vàng lục của loại ngọc xanh biếc là do quy luật phân bố của các nguyên tử trong nội bộ tinh thể quyết định. 

Màu sắc của đá quý có thể có được do sự nhuộm màu nhân tạo. Có khá nhiều cách nhuộm màu đá. Người cổ Hy Lạp, cổ La Mã đã dùng cách xử lý sau đây để nhuộm màu mã não. Trước hết người ta ngâm mã não vào mật ong đun nóng mấy tuần lễ. Sau đó lấy ra rửa sạch bằng nước rồi cho vào axit sunfuric và đun sôi mấy giờ liền. Kết quả người ta sẽ thu được loại mã não có vằn đỏ hoặc đen. Người dân vùng Ural còn có phương pháp xử lý kỳ diệu hơn. Họ đem thạch anh ám khói khảm vào bánh mì rồi đem đốt trên lửa, họ sẽ được một loại thạch anh ám khói ánh vàng hiếm thấy.

Ngày nay nhờ sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật người ta đã dùng các tia phóng xạ, tia tử ngoại để xử lý và nhuộm màu đá quý. Ngọc lam khi đem chiếu tia phóng xạ sẽ biến thành màu vàng. Thạch anh phấn hồng khi xử lý với tia tử ngoại sẽ có màu nâu.

Tuy nhiên bí mật v ề màu sắc đá quý vẫn chưa được khám phá hoàn toàn. Thế nhưng người ta đã lợi dụng các tri thức bước đầu về đá quý để chế tạo được các loại đá quý  nhân tạo không kém gì đá quý tự nhiên. Các loại đá quý không chỉ dùng để chế tác đồ trang sức mà còn để chế tạo ổ trục cho các loại đồng hồ. Trên các ống phun khí của các động cơ cần đến mấy trăm ổ trục bằng ngọc đỏ. Các "chân kính" trên đồng hồ đeo tay  cũng được chế tạo bằng ngọc đỏ.

Trích: 10 Vạn Câu Hỏi Vì Sao - Tri Thức Thế Kỉ 21 - Chủ đề Hóa Học - Bộ Mới - Nhà xuất bản Giáo Dục Việt Nam

---NHT---

Đọc thêm

Vài chuyện tức cười tại lễ kỉ niệm nguyên tố Flo

Năm 1986, tại Paris, các nhà hóa họ của nhiều nước đã họp nhau lại để kỉ niệm 100 năm ngày Henri Moissan (1852 – 1907), nhà hóa học Pháp khám phá ra khí flo tự do. Tại buổi lễ đã có nhiều người phát biểu, nhiều báo cáo khoa học được trình bày và thậm chí đã phát hành loại tem kỉ niệm.

Và cũng trong buổi lễ kỉ niệm đó đã diễn ra những chuyện tức cười. Nhà họa sĩ phác thảo mẫu tem đã quyết định trình bày trên con tem phát minh của Moissan. Thế nhưng trên con tem, họa sĩ đã trình bày không phải là phương trình phản ứng phân hủy điện hóa flohidric tinh khiết để tạo khí flo tự do do Moissan tìm ra mà là phương trình của phản ứng ngược lại với nó. Hóa ra là người ta đã kỉ niệm nhà hóa học xuất chúng người Pháp đã phát minh ra sự tương tác giữa flo và hidro.

M.Gutlitski, báo cáo viên người Mỹ, đã gây ra một chuyện tức cười khác. Ông đã chứng minh rằng khí flo được tìm thấy không phải vào năm 1886 mà là vào năm 1881. Người phát minh ra nó không phải là Moissan mà là Bohuslay Brauner, nhà hóa học Tiệp Khắc. Brauner đã xác định được rằng khi đốt nóng CeF4 (do ông tìm ra dưới dạng đihiđrat) sẽ tạo ra hơi nước, HF và một chất khí khác có mùi hăng...

Theo M.Gutlitski, cùng với một số thí nghiệm khác. Brauner đã chứng minh được rằng hỗn hợp khí đó có bao hàm khí flo tự do, sau khi công bố các kết quả thí nghiệm của mình trên các tạp chí hóa học có uy tín nhất. Quả thật, Brauner cũng có dè dặt khi tuyên bố rằng mình đã phát minh nguyên tố thứ 9. Báo cáo viên đã đưa ra một câu hỏi: Phải chăng đó là cơ sở để phủ nhận quyền ưu tiên của Brauner.

Không nên nghĩ rằng sau bản báo cáo đó, những người tổ chức buổi lễ đã nản chí và tuyên bố giải tán hội nghị. Ở phòng bên, cạnh phòng họp có bán một tuyển tập “Kỉ niệm 100 năm đầu tiên ngày tìm ra khí flo”. Trong tuyển tập đã nói rõ: Sự thận trọng của Brauner là đúng. Sau ông, nhiều người đã lặp lại thí nghiệm trên nhưng không ai tìm ra được khí flo tự do trong hỗn hợp được tạo nên.

Trích: 17 mẫu chuyện Hóa Học hài hước

---NHT---

Đọc thêm