硫酸はどのようなものですか？
硫酸は、緑礬油、ビトリオール油としても知られており、硫黄、酸素、水素の元素からなる鉱酸です。分子式はH2SO4 で、無色、無臭の粘性のある液体で、水と混和します。純粋な硫酸は、水蒸気との親和性が高いため自然界には存在せず、空気中の水蒸気を容易に吸収する吸湿性があります。硫酸は非常に重要な汎用化学品であり、硫酸の生産量はその国の工業力を示す良い指標となります。
硫化鉄鉱 日本における硫化鉄鉱の鉱体は、火山砕屑岩層アルプス地向斜発展期での初期段階のものとされる中新世のスピライトーケラトフフイア岩系の岩石帯に集中している。十勝岳や九重山などの活火山ではこのような方法で硫黄採掘に従事する鉱山が点在していた。
硫化鉄鉱から得られた硫黄は、自然硫黄や黄鉄鉱FeS2が硫酸や硫酸アンモニウムの原料であった。戦国時代には鉄砲用の火薬の原料として、明治時代にはマッチの材料として、使用された。1950年代の朝鮮戦争時には、硫黄の市場価格が吊り上がり「黄色いダイヤ」と呼ばれ、当時鉱工業の花形にまで成長した。 しかし朝鮮戦争後は、石油の精製工程で不可欠な脱硫処理によって硫黄が副次的に生産されるようになって、硫黄の購入コストが下がり、また、硫酸も石炭や銅、鉛、亜鉛の製錬による排ガスから製造されるようになったため、日本では、自然硫黄や硫黄や黄鉄鉱精製目的での硫化鉄鉱は全く使用されなくなった。
このため1972年にはすべての硫黄鉱山や硫化鉄の鉱山の大半は廃山となった。岡山県美咲町(旧柵原町)の柵原鉱山は硫化鉄鉱の鉱床で、かつては東洋一の規模を誇ったが、需要減により1991年閉山。
硫酸塩 鉱物学において、硫酸塩からなる鉱物を硫酸塩鉱物(りゅうさんえんこうぶつ、英: sulphate mineral)という。
硫酸エステル ラウリル硫酸ナトリウム(化学式: CH3(CH2)11OSO3Na)は広く普及している。他にも消費財によく用いられるものとして、ラウリルアルコールなどの脂肪族アルコールをエトキシ化(英語版)したものと硫酸とのエステルもある。その例としては化粧品の原料として用いられるラウレス硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
アルキル硫酸は、動物性および植物性油脂の水素化、またはチーグラー法およびオキソ合成により得られたアルコールから合成できる。油脂化学(英語版)原料またはチーグラー法を用いる場合、アルコールの炭化水素鎖は直鎖となる。オキソ法を用いる場合、典型的にはC-2位へのメチルもしくはエチル化などの低級分岐が生じた、偶数もしくは奇数のアルキル鎖を持ったものが生じる。これらのアルコールをクロロ硫酸と反応させることにより、塩化水素と共にアルキル硫酸を得る。
フェノールのエルブス過硫酸酸化や、アニリンのボイランド・シムズ酸化により調製される硫酸エステルもある。
硫化物 硫化物(りゅうかぶつ、英: sulfide/sulphide)とは、硫黄化合物のうち硫黄原子が最低酸化数である-2を持つものの総称。言い換えると、硫化水素 (H-S-H) の H を他の原子に置換した構造を持つ化合物である。普通は特に、硫黄の2価の陰イオン(硫化物イオン)と各種陽イオンから構成された塩の形をとる化合物、もしくは他の元素との無機化合物(硫化水素、二硫化炭素など)を指す。
硫化窒素 化学式 S4N4。常温では明るい橙黄色の結晶。サーモクロミズムを示し、−30 °C では黄色、100 °C では橙赤色になる。
エーテル中ではエタノールに対するものと近い溶解度になる。液体二酸化硫黄には分解せずに溶解する。
1837年にスーベイラン (Soubeiran) が二塩化硫黄のベンゼン溶液にアンモニアを通じることで初めて合成した。
チオ硫酸 チオ硫酸(チオりゅうさん、英語: thiosulfuric acid)とは、硫黄のオキソ酸の一種で、化学式 H2S2O3 の化合物。本稿ではチオ硫酸とその塩ならびにイオンについて述べる。
チオ硫酸は酸解離定数がpKa1 = 0.6、pKa2 = 1.6の二価の無機酸である。その塩であるチオ硫酸塩は次亜硫酸塩と誤まって呼ばれることがある。
硫化物 硫化物イオン SはNa2S,CaSなどの金属硫化物の結晶中に見られる。水溶液中ではほぼ全てが加水分解して硫化水素イオン HSとして存在する。
このために溶液は強い塩基性を示す。Sは水溶液中では全く存在しないとも言われる。硫化水素イオンは硫化水素を水酸化アルカリなどの塩基性水溶液に溶解することでも発生する。これらは酸化されやすく、還元剤となる。
遷移金属塩の水溶液は硫化物 (H2S, NaSH, Na2S 等) と反応して固体の塩を沈澱する。このような硫化物塩は水溶解度が非常に低く、また半導体の性質をもつものも多い。有名な例は硫化カドミウム (CdS) で、鮮やかな黄色の顔料としてカドミウムイエローとも呼ばれるが、半導体としても光センサー(光により電気抵抗が変化する)などに用いられる。また硫化亜鉛 (ZnS) なども半導体として用いられる。これらの化合物は塩と呼ばれるものの、その結合は共有結合性が強く、半導体の性質もこれによる。
硫酸還元菌 硫酸還元菌(りゅうさんかんげんきん)は、硫酸還元細菌と硫酸還元古細菌からなるグループであり、いずれも硫酸(SO4)を最終電子受容体として、硫化水素(H2S)へと還元する嫌気性呼吸を行うことができる。これらの硫酸還元菌は、最終電子受容体として、好気呼吸においては水(H2O)へと還元される酸素分子(O2)ではなく、硫酸を「吸う」のである。
硫酸還元菌の多くは、亜硫酸塩(SO3)、亜ジチオン酸塩(S2O4)、チオ硫酸塩(S2O3)、三チオン酸塩(S3O6)、四チオン酸塩(S4O6)、元素状硫黄(S8)およびポリサルファイド(Sn)などの酸化型無機硫黄化合物を還元する。「硫酸還元菌」は、文脈に応じて、より広義で(これらの硫黄化合物のいずれかを還元することができるすべての種を含む)、またはより狭義で(硫酸を還元する種のみを含み、例えば厳密にチオ硫酸および硫黄還元菌を除く)用いられうる。
硫酸還元菌は35億年前までさかのぼることができ、地球上に生命が誕生して間もなく硫黄循環に貢献し、最も古い微生物に属すると考えられている。