SUMPOR -simbol S
Kemijski element Sumpor nosi u periodnom sustavu elemenata simbol S
SUMPOR - S
Sulfur, Soufre, Sulphur, Sumpor, Zolfo, Zwavel, Schwefel, Enxofre, Azufre, Svavel
Kemijski element Sumpor nosi u periodnom sustavu elemenata simbol S
Atomski (redni) broj mu je 16, a atomska masa mu iznosi 32,065(5).
Sumpor je na sobnoj temperaturi krutina u finom prahu bez mirisa svijetložute boje.
Osobine:
Mirisom podsjeća na šibice, lagan je i mekan. Netopljiv u vodi, ali je topljiv u nepolarnim otapalima, primjerice ugljikovu disulfidu (CS2), tetetraklorugljiku (CCl4) i toluenu (C6H5CH3). Slab je vodič topline i elektriciteta. Gori plavičastim plamenom pri čemu nastaje sumporov dioksid (SO2). Na povišenim temperaturama tvori spojeve s klorom, ugljikom, željezom i drugim elementima.
Kristali su mu žute boje, a najčešće se pojavljuje kao sulfat i sulfit, ili čak kao elementarni sumpor (posebno u blizini vulkana). Najčešće ga nalazimo u solima (mineralima) sfalerit i pirit. Amorfni sumpor se često naziva "sumporni cvijet".
Sumpor je, vjerojatno, element s najviše alotropskih modifikacija (više od 30), ali su pri sobnoj temperaturi dvije kristalne modifikacije stabilne – rompska i monoklinska.
Pri sobnoj temperaturi molekule elementarnog sumpora imaju prstenastu strukturu od osam atoma sumpora (S8) međusobno povezanih jednostrukim kovalentnim vezama.
Sumpor je kemijski reaktivan element, ali manje od kisika. Na povišenoj temperaturi, reagira izravno s gotovo svim elementima pri čemu nastaju sulfidi u kojima je oksidacijski broj sumpora –II. Sumpor u spojevima ima i pozitivne oksidacijske brojeve (II, IV, VI) jer pri nastajanju spojeva sumpora, u kemijskoj vezi mogu sudjelovati i d-orbitale. Većina smjesa sa sumporom smrdi po pokvarenim jajima.
Uporaba:
Nemetal, u elementarnom stanju dolazi u nekoliko alotropskih modifikacija. Najvažniji je obični, žuti (rompski) sumpor koji tvori krte grude ili štapiće netopljive u vodi, teško topljive u organskim otapalima, lako topljive u sumporougljiku; loš je vodič topline i elektriciteta, trljan kožnatom krpom električki se nabija negativno. Monoklinski sumpor stabilan je iznad 96,5°C, tvori duge, gotovo bezbojne igle. Iznad 160°C nastaju smeđe i poput smole žilave ili elastične modifikacije sumpora, djelomično netopljive u sumporougljiku.
Kao sastavni dio proteina, sumpor je element koji je nužan za život i za zdravlje ljudi i životinja. U prosječnom odraslom ljudskom tijelu ga ima oko 100 miligrama od čega se najviše nalazi u tri aminokiseline, a to su cistein, cistin i metionin. Ostatak sumpora u tijelu nalazimo u obliku sulafata spojenih za druge sastojke u stanicama tijela. Najveće koncentracije sumpora nalazimo u koži, kosi i noktima jer je neophodan za izgradnju keratina, proteina od kojih se oni većim dijelom sastoje.
Sumpor se nalazi u svakoj stanici, posebno u tkivima bogatim bjelančevinama (kosi, noktima, mišićima i koži). Pomaže upravljat razinom šećera u krvi. Sumpor ima reputacuiju kao mineral ljepote tijela. Ova tvrdnja ima veze s činjenicom da se sumpor nalazi u keratinu koji održava kosu, kožu i nokte jakim i zdravim. Primjenjujemo ga i kao lijek protiv trovanja jer on pretvara neke otrovne tvari u neotrovne i one se zatim izlučuju iz tijela. Sumpor tim tkivima daje čvrstoću i oblik.
Osim gore navedenih funkcija, sumpor je i sastavni dio važnog antioksidativnog enzima glutationa i koenzima A. Sumpor igra značajnu ulogu u proizvodnji kolagena, najboljeg saveznika kože. Kolagen je prisutan u vezivnom tkivu kože i on pomaže u očuvanju kože elastičnom. Kolagen također pomaže u zacjeljivanju rana.
Također je sastavni dio hormona kao što je inzulin te vitamin B skupine tiamina i biotina. Sudjeluje u metabolizmu proteina, šećera i masti, potreban je i za zgrušavanje krvi i stvaranje krvnog ugruška, potrebnog za zaustavljanje krvarenja, te za proizvodnju žučnih soli važnih za apsorpciju sastojaka i probavu.
Lokalno na koži sumpor je keratolitik (odstranjuje zadebljali sloj kože), blagi antiseptik i blagi antimikotik. U manjim koncentracijama djeluje keratoplastički (potiče stanice epidermisa na regeneraciju). Primjenjuje se u terapiji akni, prhuti, seboreje, alopecije, kod ekcema i sl.
Alotropske modifikacije:
Sumpor je od davnina poznat element. Ime je dobio od latinske riječi sulfur što znači paklena vatra. To je element koji dolazi u nekoliko krutih, tekućih i plinovitih modifikacija. Sumpor tvori preko trideset čvrstih alotropa, više ih ima samo ugljik. Na sobnoj temperaturi postojana su dva kristalna oblika -rompski i monoklinski sumpor. U čistom obliku ima karakterističnu žutozelenu boju. Dobar je električni izolator, a slab vodič topline.
Kristali žutog sumpora imaju oblik romba (S8 - rombohedralna struktura).
Na temperaturi od 95,3°C ?-sumpor prelazi u ß-sumpor, u kristale u obliku štapića.
U PROIZVODNJI
Dobivanje i uporaba sumpora:
Sumpor je jedan od najstarijih poznatih elemenata, a spominje se već i u Bibliji. Sumpor se u prirodi može naći u elementarnom stanju na površinskim dijelovima Zemljine kore, mada je zastupljenost sumpora u Zemljinoj kori vrlo mala, a u mineralima i rudama znatna. Ako se uzme u obzir zastupljenost elemenata samo u rudama i mineralima, tada je sumpor treći, odmah iza kisika i silicija.
Iako su ga alkemičari u srednjem vijeku iscrpno opisali, elementarnu prirodu sumpora spoznao je tek 1777.g. Lavoisier.
Minerali sumpora uglavnom su sulfidi i sulfati, od kojih su najvažniji pirit, halkopirit, galenit, cinabarit i sadra. U sedimentnim stijenama sumpor je ugrađen obliku teže razgradivih spojeva (npr.FeS). Tlo se obogaćuje sumporom iz stijena u kojima je u obliku sulfida. Tijekom njihove razgradnje se oslobađa sumpor i oksidira. Oksidaciju obavljaju sumporne bakterije od kojih su najznačajnije Thiobacillus spp (Thiofer NPA).
Uloga kemolitotrofnih bakterija iz roda Thiobacillus (Thiofer NPA) u procesu oksidacije i redukcije sumpora je velika. Oksidacija sumpora ili sulfurifikacija je važan korak ciklusa sumpora koji utiče na poboljšanje plodnosti tla. Rezultira formiranjem sulfata, koji biljke mogu iskoristiti, a kiselost iz te reakcije pomaže topivosti drugih biljnih hranjiva.
Najvažniji minerali sumpora su:
pirit (FeS2)
sfalerit (ZnS)
halkopirit (CuFeS2)
galenit (PbS)
cinabarit (HgS)
sadra (CaSO4 x 2H2O).
Najveći svjetski proizvođač sumpora su SAD. Podzemne naslage sumpora se tale vodenom parom zagrijanom na 160°C te se pumpama izvlače na površinu, gdje se otopljeni sumpor skladišti u drvene sanduke i nakon hlađenja transportira dalje. Ovaj način proizvodnje sumpora naziva se Fraschov postupak, prema njemačkom kemičaru Hermanu Fraschu.
Iz ležišta u kojima je u elementarnom stanju sumpor se vadi taljenjem ili iskapanjem. Ako se sumpor nalazi u zemlji ispod naslaga pijeska, ne množe se kopati, već se do njega dolazi primjenom Fraschova postupka. Tim se postupkom do sumpora dopire Fraschovom trocijevnom sondom. Kroz vanjsku se cijev crpkom tlači pregrijana vodena para kojom se sumpor rastali. Vrući zrak pod tlakom, koji dolazi kroz srednju cijev, potiskuje rastaljeni sumpor prema površini, gdje se lijeva u kalupe. Na taj način se dobiva relativno čist sumpor (98 – 99,5%).
Sve više sumpora dobiva se iz sumporovodika, koji se u prirodi često pojavljuje kao sastojak prirodnog plina. Nalazi se i u mnogim industrijskim i tehničkim plinovima, koji se pročišćavaju oksidacijom sumporovodika prije daljnje uporabe ili ispuštanja u atmosferu. Dio se sumpora se dobiva iz sumporova (IV) oksida. Tehnički plinovi, nastali npr. prženjem sulfidnih ruda, sadrže znatne količine sumporova(IV) oksida. Iz njega se sumpor dobiva redukcijom s vrućim koksom ili plinovima koji sadrže ugljikov monoksid, vodik ili metan.
Sumpor se osim u elementarnom stanju rabi i kao polazna sirovina za proizvodnju mnogih tehnički važnih spojeva, posebice sumporne kiseline.
Uporaba sumpora je raznolika: -u medicini, proizvodnja najbitnije kiseline u industriji; sumporne kiseline, te proizvodnja ugljikova disulfida. Sumpor se najviše upotrebljava kao jedna od sirovina za gnojiva, insekticide, fungicide, lijekove, organske boje, barut, žigice (šibice), pošto ima široku izdržljivost koristi se za proizvodnju automobilskih guma (vulkanizacija gume), također se koristi za sumporenje bačvi u vinogradarstvu.
Utjecaj na okoliš:
Industrijskim izgaranjem ugljena i petroleja stvara se sumporov dioksid (SO2), koji u atmosferi reagira s kisikom i vodenom parom te tvori sumpornu kiselinu (H2SO4).
Sumporna kiselina je komponenta kisele kiše, koja zagađuje i značajno umanjuje pH vrijednost tla i voda, što često ima pogubne posljedice na okoliš. Novi propisi u proizvodnji fosilnih goriva nalažu ekstrakciju sumpora iz konačnog proizvoda (ugljena, nafte, zemnog plina).
Zanimljivosti:
Varaždinske toplice su termalno kupalište i lječilište. Litra vode sadrži 7,6 mg sumpora i 1,04 mg fluora. Temperatura vode je 57,4°C. Sumporne termalne vode koriste se u terapiji kroničnog reumatizma, neuralgija, katara dišnih organa. Sumpor metabolički ima važnu ulogu u procesima detoksikacije, stimulacije imunološkog sustava i regulacije cirkulacije krvi.
Aktivni vulkani proizvode vulkanske plinove i lavu. Vulkanski plinovi sadrže uglavnom dušik, ugljikov (IV) oksid, klorovodik, fluorovodik, vodik, sumporovodik i vodenu paru. Jako zagrijani sumporovodik iz vulkanskih plinova se u dodiru s kisikom iz zraka oksidira u sumporov(IV) oksid. Nove količine sumporovodika reduciraju nastali sumporov (IV) oksid u elementarni sumpor.
Spojevi sumpora, aminokiseline cistein i metionin su od životne važnosti u ljudskom metabolizmu, gdje služe u biokemijskim reakcijama.
Apsorpcija:
Sumpor u anorganskom obliku dosta se slabo apsorbira dok je u organskim spojevima vezan za tri spomenute aminokiseline i apsorbira se s njima relativno dobro u tankom crijevu. Višak sumpora se izlučuje iz tijela urinom i stolicom.
Najmanji dnevni unos:
Preporučeni dnevni unos za sumpor nije utvrđen jer se smatra da deficit nije čest. Smatra se da je unos od oko 850 mg na dan dovoljan za ono što tijelu u osnovi treba.
U NOKTIMA
Vitaminski pripravci:
Sumpor ulazi u sustav vitamina B1 koji utječe na metabolizam ugljikohidrata, održava tonus mišića, funkciju perifernih živaca, stimulira rad probavnih organa, potreban je za metabolizam stanica srca. U stanjima stresa povećana je potreba za vitaminom, a svaka upala ujedno je stres za organizam. Jedna od biljaka s najvećim sadržajem tog vitamina u svojim plodovima je crna bazga (Sambucus nigra). Ova grmolika biljka blijedožutih cvjetova karakterističnog mirisa, zajedno s kamilicom ubraja se među najstarije ljekovito bilje.
U pojedinim zemljama primjerice u Danskoj, sirup od cvjetova bazge i čaj obilato se uzimaju tijekom jeseni i zime i u vrijeme viroza zato što aktivne tvari imaju imunostimulirajuća svojstva. U cvjetovima ima eteričnog ulja, sluzi, holina, samunigrina, smole i saponina, organskih kiselina: jabučne, vinske i valerijanske.
Sumpor se na tržištu nalazi u mnogim ljekovitim kremama i sapunima, no ne postoje nikakvi vitaminski pripravci koji bi sadržavali samo sumpor. Može ga se naći zajedno s aminokiselinama koje ga prirodno sadrže, a to su cistein, metionin i cistin.
Sadržaj u hrani:
Nalazi se u: mesu, ribi, peradi, mliječnim proizvodima, jajima, grahu, grašku…
Nije zabilježen ni manjak, a ni višak sumpora kod ljudi.
Najbogatiji izvori sumpora su moska alga, ječmene i pšenične klice, soja i sojino brašno, morski rak, jetra, meso, riba, te tvrdi sirevi. Voće sadrži malo sumpora. Jedino sjemenke poput kikirikija, lješnjaka, oraha i badema sadrže znatne količine i ubrajaju se u bogate izvore ovog elementa. Od povrća bogati izvori su soja, leća i cvjetača. Ostalo povrće ne sadrži puno sumpora.
Češnjak - Najstariji i ujedno lako dostupan borac protiv upala i viroza. Ljut i peckav okus češnjaka (Alium sativum) potječe od alil sulfida u osnovi kojih je makroelement sumpor. Upravo taj aromatični peckavi okus po čemu je češnjak prepoznatljiv zaslužan je za blagotvorni učinak na organizam, popravlja prokrvljenost, ubrzava metabolizam, detoksicira te ima povoljan učinak na imunološki sustav. Češnjak povoljno djeluje na bolesti krvožilnog sustava: sprečava ovapnjenje krvnih žila (snizuje ukupni i LDL kolesterol), pomaže u snižavanju krvnog tlaka, sprečava nakupljanje krvnih pločica i stvaranje ugrušaka te poboljšava izmokrivanje (djeluje kao diuretik). Sadrži i supstancije slične prirodnom inzulinu koje pomažu regulaciju povišenog šećera u krvi. Iz češnjaka je izoliran spoj alicin koji djeluje kao prirodni antibiotik. Poznat je povoljan učinak češnjaka kod upala uzrokovanih ne samo bakterijama nego i virusima, gljivicama i parazitima. Za one kojima ljut i peckav okus smeta i koji su radno aktivni postoje uljne kapsule s češnjakom koje se resorbiraju tek u želucu pa nema bojazni od širenje karakterističnog mirisa.
U NAMIRNICAMA
Izvori:
Morska alga, ječmena klica, soja, pšenična klica, morski rak, jetra (pileća), jetra (teleća), piletina, pastrva, sir (tvrdi), jetra (svinjska), janjetina, kikiriki, govedina, kakao prah, zobeno brašno, zobene pahuljice, teletina, svinjetina, riba, morska, leća, lješnjak, jaja, jastog, orah, bademi,
cvjetača, raženo brašno, kukuruzno brašno (integralno), riža (integralna), kruh (integralni), mlijeko (svježe)
Deficit:
Kako većina ljudi unosi dovoljne količine sumpora kroz prehranu, pa ze zato nedostatak sumpora jako rijetko javlja. Simptomi nedostatka sumpora su problemi s kožom, bolovi u mišićima, živčani poremećaji, problemi s cirkulacijom, artritis, oštećenja uslijed djelovanja slobodnih radikala, stres, infekcije, zatvor i bore.
Ako se sumpor ne koristi kao gnojivo, deficit sumpora u tlu će se vjerojatno povećati. Trave za silažu su vrlo osjetljive na nedostatak sumpora. Uljana repica je također osjetljiva na nedostatak sumpora, i dodatkom sumpora, ako je bio nedostatak može se drastično utjecati na prinos.
Sumpor u ishrani bilja i ljudi:
Iako sumpor nije prvi hranjivi element na koji ćete pomisliti pri uzgoju bilja ili u svojoj prehrani, njegova uloga i važnost za razvoj zdravih biljaka i blagotvorni utjecaj na zdravlje čovjeka je poznato već više od dva stoljeća. Sumpor kao sastavni dio proteina je element koji je nužan za život i zdravlje ljudi, životinja i biljaka.
Toksičnost:
Do sada nisu zabilježeni slučajevi otrovanja vitaminskim pripravcima sumpora ili sumpora iz hrane. Lokalna primjena pripravaka sumpora u obliku krema na koži u osjetljivih na sumpor može izazvati iritaciju kož i dermatitis.
Interakcije s lijekovima i mineralima:
Arsen se vrlo spremno veže za sumporni dio aminokiselina i od tuda njegova toksičnost za tijelo.