Kükürt (S); periyodik tabloda 3. Periyot 6A grubunda bulununan 16 atom numarasına sahip, oda koşullarında katı ve sarı tenkli ametaldir. Sarı renkli olması sebebiyle Mısırlılar tarafından uzun yıllar renklendirme de bazı dini ayinlerde kullanılmıştır. Kükürt adı, Farsça “gūgird (yanıcı bir madde, sulphur) sözcüğünden alıntıdır.

Çinliler uzun yıllar kükürdü barutun katkı maddesi olarak kulanmış, Simyacılar ise sarı rengini diğer metallere aşılayarak altın yapmaya çalışmışlardır. Buharı haşere mücadelesinde etkilidir.

Kükürt yer kabuğunda %0.05 oranında ve elementel halde (S8 molekülleri olarak) bulunur. En çok bulunan mineralleri; Galen (PbS), Pirit (FeS2), Sinnabar (HgS), Barit (BaSO4), Çinko blend (ZnS), Halkosit (Cu3), Jipsum (CaSO4.5H2O)’ dur.

Volkanik gazlarda H2S(hidrojen sülfür) ve SO2(kükürtdioksit) halinde bulunur ve bu gazlar oldukça zehirlidir. Başta alçı taşı (CaSO4.5H2O) olmak üzere bazı bileşikleri bakteriler tarafından elementel kükürt haline dönüştürülür. Kömür ve petrol içinde, doğal organik ve anorganik bileşikleri halinde kükürt bulunur.

Kükürtün Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

  • Erime sıcaklığı; 388,36 °K / 115,36 °C
  • Kaynama noktası; 388,36 °K / 115,36 °C
  • Elektron dizilişi; Ne 3s2 3p4

Kükürt bileşiklerinde -2, +4 ve+6 değerliklerini alabilir. Oksijensiz bileşiklerinde son derece kararlı ve daima -2 değerliklidir. Soygazlar dışında neredeyse tüm elementler ile reaksiyona girer. Kütle numaralar 29-38 arasında değişen dokuz adet izotopu vardır.

Doğada bulunan kükürdün %95′, S-32 kararlı izotopudur. % 4’ünü S-34 kararlı izotopu teşkil eder. Saf kükürt tatsız ve kokusuzdur, Karbon sülfür ve karbon tetraklorürde çözünür, ancak suda çözünmez.

Kükürtün yoğunluğu 2,07 g/cm3’tür. Sertliği Mohs derecesine göre 2,5 civarındadır. Kükürt metaller ile ısıtılınca metal sülfürler oluşur.

Sıcak derişik sülfürik asit, kükürdü SO2’ye dönüştürür.

Derişik nitrik asit ise kükürdü H2SO4’e kadar yükseltir.

Kükürt, oksijenli ortamda yakılırsa tutuşur ve mavi alevle verir. Hava kirliliğinin temel nedenlerinden biri kükürtdioksit(SO2)’dirç

Kükürt Allotropları

Farklı kükürt allotroplarının kimyasal özellikleri de birbirinden farklıdır. Kükürt allotroplarının en bilineni ortorombik kristal halinde kükürttür(a-kükürt) ve amber rengindedir. Bir diğer kükürt allotropu ise Monoklin kristal yapıya sahip olan b-kükürt‘tür ve hafif satı renklidir. Eğer a-kükürt ısıtılırsa b-kükürt haline dönüşebilir ve aynı şekilde b-kükürt yeterince soğutulursa yavaş yavaş a-kükürte dönüşür.

Bunların dışında farklı kristal yapıda l-kükürt ve m-kükürt allotropları da bulunur. Kükürt 115-120°C’ye kadar ısıtılırsa açık sarı renk alır, 160°C’ye kadar ısıtılırsa  l -kükürt hâlini alır. Eğer 160°C’den sonra ısıtılırsa rengi koyulaşır ve polimerleşmeye başlar. 187°C’de kütle reçine gibi donar, 444,6°C’de akıcı bir sıvı ele geçer. Bu sıvı suya dökülürse sarı, saydam ve yumuşak lastik gibi kütle ele geçer. Buna amorf kükürt denir. Kükürt buharları S8 ve S6, yüksek sıcaklıkta ise S4 ve S2 moleküllerinden oluşur. a ve b kükürtler 8 atomlu moleküller hâlindedir.

  • Rombik kükürt (S); S8 moleküllerinden oluşur. Parlak sarı renkli, kokusuzdur. Suda çözünmez. Kristalleri elmas şeklindedir. 95,5°C’ye kadar kararlıdır.
  • Monoklinik kükürt; S8 Moleküllerinden oluşur. Donuk sarı renkli, kokusuz suda çözünmez. Kristalleri iğneşeklindedir. 119°C’ye kadar kararlıdır.
  • Sıvı kükürt; S8 moleküllerinden oluşur. Açık sarı renklive kokusuzdur, suda çözünmez. Kristal yapı göstermez. 160°C’de akıcıdır. Bu sıcaklıkta S8 halkaları açılır, uzun spiral zincir moleküller oluşur.
  • Kükürt buharı; Sıcaklığı artırılması ile moleküller birbirinden uzaklaşır. Kükürt buharı S8, S6, S4, S2 molekülleri içerir.

Elde Edilme Yöntemleri

Sönüş volkanik kraterlerin içinde ya da civarında, buhar halinde çıkan ve kükürt içeren gazlar çatlakların çevresinde yoğunlaşarak cevherli kükürt yataklarını meydana getirir. Bu cevher yataklarıncaki cevherlerden %50-80 arasında saf kükürt elde edilir. Maden kömürlerinin destilasyonu sırasında elde edilen hidrojen sülfür (H2S) gazı oksijen ile tepkimeye sokulursa saf kükürt elde edilir.

Pirit (FeS2) de önemli bir kükürt kaynağıdır. Piritten elde edilen kükürt dioksit (SO2), hidrojen sülfür ile reaksiyona sokulursa serbest kükürt ele geçer:

Kükürt dioksit, karbon monoksit ile reaksiyona sokulursa yine kükürt elde edilir:

Frasch yöntemi

Endüstride kullanılan kükürdün büyük bir kısmı, yer altında serbest halde bulunan elementel kükürdün Frasch yöntemi ile çıkarılmasıyla elde edilir. Yöntemde iç içe geçmiş üç boru, yer altında kükürdün bulunduğu katmana daldırılır. Daldırılan bu borulardan en dışta kalanından aşağıya 170 ºC’de su buharı, en içteki borudan ise sıcak basınçlı hava gönderilir. Eriyerek sıvılaşan kükürt ortadaki borudan su ve hava ile birlikte dışarı çıkar. Su-kükürt karışımı havuzlarda dinlendirilir, %99,5 saflıktaki kükürt dibe çöker.

Kullanıldığı Yerler

Kükürdün sanayideki en önemli kullanım alanı sülfürik asit (H2SO4) üretimidir. Böcek, mantar ve küf önleyici ilaçların üretiminde kullanılır. Meyvelerin kurutulması sırasında yakılarak elde edilen SO2 gazı, meyvelerin bozulmadan kuruması ve saklanmasını sağlar. Kükürt kauçuğun vulkanizasyonunda, kara barut yapımında, kibrit  ve havai fişek üretiminde yaygın olarak kullanılır. Bileşikleri hâlinde ise gübre, deterjan, patlayıcı madde ve kağıt üretimi gibi pek çok alanda kullanımı vardır.