Kein Pech mit dem Schwefel

Low-Cost-versuche mit SO2 und H2S - ein Artikel von Viktor Obendrauf in Chemie & Schule 1/1996.

<h1 class="title">Kein Pech mit dem Schwefel</h1> <h3 class="titlecontent">Low-Cost-versuche mit SO2 und H2S</h3> <h5 class="titlecontent">Viktor Obendrauf</h5> <span class="content">"...Da ließ der Herr <i>Schwefel</i> und Feuer regnen vom Himmel herab auf Sodom und Gomorrha..."(Genesis, 19, 24). Weiter heißt es im 1. Buch Mose, daß Lots Frau "zu einer <i>SalzsĂ€ule</i> erstarrt" sei und Abraham anstelle der sĂŒndigen StĂ€dte nur mehr "einen Qualm wie aus einem <i>Schmelzofen</i>" sah. ln den wohl meistzitierten Schriften unserer Kulturgeschichte, die in ihrem Keim bis auf das 13. Jht v. Chr. zurĂŒckgehen, finden sich also immer wieder naturwissensc haftliche Vokabel und das Element Schwefel war von Anfang an dabei.<br> Mit Sicherheit war der gelbe Schwefel den Ägyptern schon im 16. Jht v. Chr. bekannt und begleitete die Menschheitsgeschichte in verschiedensten Bereichen: Vom Gebrauch als RĂ€uchermittel (!) bei religiösen Zeremonien, in den AnfĂ€ngen der Medizin, als Komponente im Schießpulver und schließlich als Rohstoff fĂŒr eine breite Palette von PrimĂ€rchemikalien zur Herstellung von DĂŒngemitteln, Waschmittel, Papier, Gummi, Farben, Pharmazeutika, Insecticiden u.s.w. wobei der Schwefel im Endprodukt meist gar nicht mehr vorkommt [ 1 ]. </span> <h3 class="titlecontent">Von Pech und Schwefel </h3> <span class="content">Angesichts der breit gestreuten Mystifizierung des Schwefels in historischen Werken der Weltliteratur ist es kein Wunder, daß dieses "dĂ€monische" Element heute trotz rauchgasentschwefelter Großfeuerungen bei vielen, eher humanistisch geprĂ€gten Nutznießern unserer Industriegesellschaft in bezug auf unsere angeblich monokausal dahinsiechenden WĂ€lder noch immer als plakativer SĂŒndenbock herhalten muß. Pech und Schwefel sind eben fĂŒr viele der Inbegriff des Anr ĂŒchigen, womit dem durchschnittlich gebildeten Umweltaktivisten lĂ€stige Differenzierungen zwischen Schwefel und Schwefeldioxid bereits erspart bleiben.<br> Wenn Schwefelwasserstoff als Ă€ußerst toxisches Gas in Kanalisationssystemen immer wieder zu tödlichen UnfĂ€llen fĂŒhrt, weil es in höheren Konzentrationen die Geruchsnerven blockiert, findet man in den jeweiligen Zeitungsberichten höchstens so anmutige Fomulierungen wie "Schwefelgase", aber keine zielfĂŒhrenden Informationen, wie man derartigenGefahren begegnen kann. AufklĂ€rungsarbeit zum Thema Schwefel gibt es im Rahmen des Chemieunterrichts jedenfalls genug. E xperimente zum Thema Schwefel und Schwefelverbindungen nehmen in diversen ExperimentierbĂŒchern ebenfalls breiten Raum ein. Über den Alltagsbezug einiger dieser Standard-Reaktionen lĂ€ĂŸt sich allerdings streiten.</span> <p> <h3>Keine Chemie der Chemikalien</span> <span class="content">Dcshalb sollen in diesem Beitrag nur einige ausgewĂ€hlte Modell-Versuche mit gasförmigen Schwefelverbindungen beschrieben werden, mit denen unter AusnĂŒtzung bestimmter (in dieser Zeitschrift bereits mehrfach beschriebener ) Low-Cost-Techniken auch komplexere und praxisrelevante Prozesse ansatzweise nachgestellt werden können [ 2, 3, 4]<br> Reaktionen mit dem technisch bedeutsamen Schwefelwasserstoff zum Beispiel werden von der Kollegenschaft aus verstĂ€ndlichen GrĂŒnden gemiedcn, obwohl Sulfid-FĂ€llungen niht nur zum Repertoire der Chemieolympioniken gehören sollten. Modellversuche zu so praxisbezogenen Reaktionen wie die SchwefesĂ€ureerzeugung, Rauchgasentschwefelung, oder die Gewinnung von Schwefel nach dem Claus-Verfahren sind in vielen Experimentier-BĂŒchern meist so aufwendig skizziert, daß man sich aus z eitlichen GrĂŒnden mit der theoretischen Beschreibung dieser Prozesse begnĂŒgt.<br> Ausgehend von diesen Überlegungen wird in diesem Beitrag versucht, die positiven Erfahrungen, die beim Hantieren mit Gasen in Einwegspritzen gesammelt werden konnten, auf die Gase Schwefelwasserstoff (Hydrogensulfid) bzw. Schwefeldioxid zu erweitern um die angesprochenen großtechnischen Reaktionen einfach durchfĂŒhren zu können.</span> <p> <b class="titlecontent">Versuchsbeschreibungen:</b> <h3 class="titlecontent">1. Darstellung von Schwefeldioxid, Bildung und Verwendung von schwefeliger SĂ€ure</h3> <i>Material und Chemikalien:</span>
a) Gewinnung und Nachweis von Schwefeldioxid<br> Minigasentwickler 1: Reagenzglas (z. B Fiolax 16/160) mit einem Weichgummi-Stopfen (grau) 18D, 2 KanĂŒlen 1,2/40 mm, 1 KanĂŒle 0,9/120 mm, mehrere 20-ml Spritzen (z. B. HSW Softject mit Gummidichtung), 1 2-ml-Spritze (ohne Gummidichtung), 1 AktivkohleAdsorptionsröhrchen (10-ml-Spritze ohne Kolben, gefĂŒllt mit Aktivkohle, 2,5mm gekörnt, verschlossen mit Gummistopfen 18D inkl. KanĂŒle 1,2/40 mm), Spatellöffel, Brenner,Reagenzglas, Reagenzglasgestell, Siliconöl (fĂŒr HeizbĂ€der, z. B. Merck 7742), HCl (w=10%), vorrĂ€tig in 100 ml-Steilbrustflasche, Na2SO3 (s), SO2-Reagenz fĂŒr die Weinanalytik (Iodlösung 0,005 Mol/l mit etwas 1%iger StĂ€rkelösung), Indikator-Lösung (Methylrot o.Ă€.), NAOH (w = 10%)</span> <p> <span class="content"> b)SO2 als Konservierungsmittel <br> 2 ReagenzglĂ€scr, Reagenzglasgestell, 2 Stopfen (18D mit 1 KanĂŒle 1,2/40 mm), 2 20-ml-Spritzen (mit Gummidichtung, mit Silicon-Öl geschmiert), Rosinen, Hefe, lauwarmes Leitungswasser. SO2 in Spritze</span> <p> <span class="content">DurchfĂŒhrung:</i>
</span> <h5>a) Gewinnung von Schwefeldioxid </span> <span class="content">Die zwei KanĂŒlen werden etwas angefeuchtet und senkrecht (Abb. 1) ganz durch den Gummistopfen gesteckt. Um die Nadelspitzen zu entschĂ€rfen, wird das abgeschrĂ€gte Ende mit einem Seitenschneider gekappt, ohne die Öffnung der KanĂŒlen zu quetschen. Im Reagenzglas werden nun 2 Spatellöffel Natriumsulfit vorgelegt und der Gummistopfen auf das Reagenzglas aufgesetzt. Die 2-ml-Spritze enthĂ€lt ml HCl (w = 10%), die zuvor (ohnc Nadel) aus einem kleinen VorratsgefĂ€ĂŸ ( z. B. 100ml Steilbrustflasche) aufgesaugt wurde. Außen anhaftende SĂ€ure wird unter fließendem Wasser abgespĂŒlt. Tropfenweises (!) Zusetzen der SĂ€ure aus der 2-ml-Spritze fĂŒhrt zur Bildung von Schwefeldioxid, das sich in der mit Siliconöl geölten 20-ml-Spritze sammeln kann. Reaktionsschema</span> <p> Na2SO3 2 HCl ---> 2 Na- „H2SO3" ->H2O SO2</span> <p> Die ganze Apparatur wird wĂ€hrend des Zutropfens in der Hand gehallen, um einen etwaigen Überdruck abfangn zu können. Wenn sich die 20-ml-Spritze mit Gas gefĂŒllt hat, wird sie von der KanĂŒle genommen und durch eine leere 20-ml Spritze oder durch eine Aktivkohle-Adsorptionsröhrchen ersetzt. Leichtes Erhitzen des Reaktionsgemisches erhöht die Ausbeute an Schwefeldioxid. <br> Auf diese Art können gleich mehrere bereitgelegte Spritzen mit reinem Schwefeldioxid gefĂŒllt werden. Die erste, noch lufthĂ€ltige Fraktion kann durch Einleiten in Natronlauge (lange KanĂŒle!) entsorgt werden.</span> <p> <h5>b) Bildung, Nachweis und Verwendung von Schwefliger SĂ€ure:</span> <span class="content">Zur Bildung und zum Nachweis von Schwefliger SĂ€ure versieht man einm mit Schwefeldioxid gefĂŒllte 20 ml Spritze mit einer langen Nadel (0,8/120 mm) und leitet das Gas wie abgebildet in ein Reagenzglas mit indikatorgefĂ€rbten Wasser bzw. in "SO2-Reagenz" (stĂ€rkehĂ€ltige Iodlösung), wie es fĂŒr weinanaytische Bestimmungen (Praxisbezug!) verwendet wird [ 5 ]. Zur zweifelsfreien PrĂŒfung der sauren Reaktion von reinem Schwefeldioxid kan man zur Gasentwicklung anstelle der S alzsĂ€ure 10%ige SchwefelsĂ€ure verwenden.<br> Zum Nachweis der konservieren Wirkung von SO2 bzw. schwefeliger SĂ€ure fĂŒllt man in zwei-ReagenzglĂ€ser zerdrĂŒckte Rosinen und etwas lauwarmes Wasser mit suspendierter Hefe. In ein Reagenzglas wird nun aus der Spritze Schwefeldioxid eingeleitet. Beide ReagenzglĂ€ser werden mit einem Stopfen (18D) inkl. KanĂŒle mit aufgesetzter (geölter) 20-ml-Spritze verschlossen. Nach wenigen Minuten setzt im nicht konservierten Reaktionsgemisch die Alkoholische GĂ€rung ein.Das gebildete Kohlendioxid sannelt sich in der 20-ml-Spritze und kann nach einiger Zeit durch Einleiten in klares Kalkwasser nachgewiesen werden. Im SO2-hĂ€ltigen Reagenzglas ist keine Gasentwicklung zu beobachten.</span> <p> <h5>c) Entsorgung:</span> <span class="content">Nicht mehr benötigte SalzsĂ€ure wird im VorratsflĂ€schen gesammelt und weiterverwendet. Die geringe Menge an Natriumsulfit, gemischt mit gebildetem Natriumsulfat wird mit viel Wasser weggespĂŒlt .Vor dem Zerlegen des Gasenwicklers kann das darin befindliche SO2 durch Zusatz von etwas Natronlauge (w = 10%) durch die KanĂŒle gebunden werden. Der Gasentwickler wird zerlegt und mit Wasser gut gewaschen, die Nadeln werdn im Gummi belassen, jedoch mit Wasser gut durchgespĂŒlt und durch Durchsaugen von Luft getrocknet. Die Gummidichtung und der Zylinder der 20-ml-Spritze wird mit Silikonöl geölt. So bleibt die ,,Apparatur", deren Ans chaffung weniger als 25.- Schilling kostet, monatelang funktionstĂŒchtig.</span> <p> <span class="content">Sicherheitshinweise:</i>
Schwefeldioxid ist ein farbloses, stechend riechendes Gas, 2,3 mal schwerer als Luft und sehr giftig (MAK-Wert 5 mg/m3 = ca. 2ml/m3). Eine Mischung von 0,04% in der Luft (4 m1 SO2/10 Liter Luft!) kann noch Vergiftungserscheinungen (HornhauttrĂŒbung, Atemnot, EntzĂŒndungen der Atemwege) hervorrufen. Das Einatmen von SO2 muß somit auf jeden Fall vermieden werden. Im Gasentwickler nachentwickeltes SO2 wird am besten durch ein auf die KanĂŒle aufgesetztes Aktivkohle-Röhrchen vernichtet. ÜberschĂŒssiges SO2 in der Spritze vernichtet man einfach durch Einleiten (lange KanĂŒle!) in Natronlauge (w = 10%) </span> <h3 class="titlecontent">2. Darstellung von SO3 und H2SO4</h3> <span class="content">Material und Chemikalien</span> <p> 2 20-ml Spritze gefĂŒllt mit je 12 ml SO2 (siehe Versuch 1) 1 lange KanĂŒle (0,8/120 mm).<br> Low Cost Gasentwickler fĂŒr Sauerstoff: Material siehe Gasententwickler fĂŒr SO2, dazu: 5 Braunstein-Tabletten (aktives Braunsteinpulver mit Zement im MassenverhĂ€ltrns 2:1 mit Wasser angeteigt und in leeren Tablettenverpackungen verfestigt) , Wasserstoffperoxid-Lösung (w=10%);<br> 1 Reagenzglas 16/160 , Brenner, Reagenzglashalter, Reagenzglasgestell, Indikator-Lösung (Methylrot o.Ă€.), Ba Cl2-Lösung, SalpetersĂ€ure</span> <p> <span class="content"> <i>DurchfĂŒhrung (Abb. 2):</i> <p> Durch Auftropfen von H202-Lösung auf selbst fabrizierte Braunstein-Katalysator Tabletten (s. o.) wird im Low Cost Gasentwickler Sauerstoft erzeugt. Die erste (lufthĂ€ltige) Fraktion wird verworfen, bzw. zum Nachweis von Sauerstoff verwendet. Wenn sichergestellt ist, daß reiner Sauerstoff aus der KanĂŒle des Gasentwicklers entweicht, setzt man die mit 12 ml Schwefeldioxid gefĂŒllte Spritze (siehe Versuch 1) auf den Sauerstoff-Entwickler auf und dosiert gemĂ€ĂŸ der beabsichtigten Reaktion</span> <p> SO2 1/2 02 -- > SO3 </span> <p> 6 ml Sauerstoff zum Schwefeldioxid dazu.<br> Die Spritze mit dem Gasgemisch wird mit der 12 cm langen KanĂŒle versehen. Man hĂ€lt die Spritze nun so, daß die Öffnung der KanĂŒle etwas in ein schrĂ€g gehaltenes Reagenzglas ragt. Nun wird die KanĂŒle in der Mitte mit dem Brenner krĂ€ftig bis zur Rotglut erhitzt und das Gasgemisch ganz langsam (!) durch die glĂŒhende KanĂŒle gedrĂŒckt. Im Reagenzglas sammeln sich schwere, weiße Nebel von SO3 die nun durch krĂ€ftiges SchĂŒtteln in wenig Wasse r absorbiert werden. Zur Erhöhung der Ausbeute empfiehlt es sich, im Reagenzglas nochmals so SO3 zu sammeln und nochmals zu absorbieren. LĂ€ngeres SchĂŒtteln ist angebracht, weil SO3 im Wasser schlecht löslich ist.<br> Der saure Charakter der Lösung wird mittels Indikatorlösung demonstriert. Die Existenz der Sulfat-Ionen ist nach AnsĂ€uern mit HNO3 durch Bildung einer schwachen, allerdings immer eindeutigen BaS04-TrĂŒbung mit BaC12-Lösung nachweisbar.<br> <i>Hinweise: </i>SO2 und SO3 nicht einatmen! Vernichtung von ĂŒberschĂŒssigem SO 2 siehe Versuch 1.</span> <p> <h3>3. Modellversuch zur Naßentschwefelung (Gipsbildung durch RauchgaswĂ€sche)</span> <span class="content">Material und Chemikalien:</span> <p> Reagenzglas, Reagenzglasgestell, Reagenzglashalter, Glasstab, Spatellöffel, Brenner<br> Schwefeldioxid (gesammeit in 20-ml Spritze siehe Versuch 1) Sauerstoff (gesammelt in 20 ml Spritze siehe Versuch 2), lange KanĂŒle (0,9/120mm)<br> Low Cost Gasentwickler fĂŒr CO2 Material siehe Gasentwickler fĂŒr SO2, dazu noch:: Natriumcarbonat (s) und SalzsĂ€ure (w= 10%), "Klares Kalkwasser" ( gesĂ€ttigte Lösung von Ca(OH)2 , BaC12-Lösung</span> <p> DrchfĂŒhrung:<br> Im Gasentwickler fĂŒr CO2 erzeugt man durch Auftropfen von SalzsĂ€ure auf 2 Spatellöffel Natriumcarbonat (Waschsoda) reines Kohlendioxid (erste Fraktion verwerfen!) und sammelt es in einer mit Siliconöl leichtgĂ€ngig gemachten 20-ml-Spritze. Ein Reagenzglas(16/169) wird mit „Klarem Kalkwasser“ gefĂŒllt. Mittels langer KanĂŒle wird durch Einleiten von genau 20 ml Kohlenstoffdioxid in das "Klare Kalkwasser" fein verteilter Kalk abgeschieden. Ein Überschuß an Kohlendi oxid ist zu vermeiden.<br> In diesen fein verteilten Kalk leitet man wiederum langsam (!) mittels langer KanĂŒle 20 ml reines Schwefeldioxid (Gewinnung siehe Versuch 1). Der Kalkniederschlag löst sich unter Bildung von Ca-Hydrogensulfit und Ca-Sulfit gerade auf (SchĂŒtteln!). Ein Überschuß an Schwefeldioxid ist zu vermeiden.<br> In diese Lösung, die leicht erwĂ€rmt wird und nicht sauer sein soll, leitet man wiederum unter Verwendung der langen KanĂŒle langsam 20 ml reinen Sauerstoff (Gewinnung siehe Versuch 2). Nach kurzem Anreiben mit einem Glasstab kann im Reagenzglas gemaß der Bruttoreaktion:</span> <p> CaCO3 SO2 Âœ O2 --> CaSO4 CO2</span> <p> eine leichte TrĂŒbung von (bekanntlich schwer kristallisierbarem) Gips beobachtet werden, der sich beim AnsĂ€ueren mit HNO3 nicht auflöst. Durch Zusatz von BaCl2-Lösung ist die Existenz von weiteren gelösten Sulfat-Ionen nachweisbar (TrĂŒbung wird intensiviert).</span> <p> Hinweise:</span> <p> Die Oxidationskraft von elementarem Sauerstoff ist im sauren Milieu nicht so stark ausgeprĂ€gt, deshalb ist ein Überschuß an SO2 beim Zudosieren zum Kalkniederschlag zu vermeiden.</span> <p> <h3 class="titlecontent">4. Erzeugung von Schwefelwasserstoff außerhalb des Abzugs</h3> <span class="content">Variante 1:<br> Material und Chemikalien:<br> Low Cost-Gasentwickler fĂŒr H2S Erzeugung: Material siehe SO2-Entwickler, Reagenzglas, beschickt mit ca. 5 g Eisen(II)-sulfid-StĂ€bchen fĂŒr H2S-Entwicklung, zerkleinert auf ca. 2 mm KorngrĂ¶ĂŸe (Merck Nr. 3956) oder aus Eisen- bzw. Schwefelpulver selbst hergestellt, 2-ml-Spritze gefĂŒllt mit SalzsĂ€ure (w=10%), Natronlauge (w=10%), Brenner, mehrere 20-ml Spritzen (HSW-Softject mit Gummidichtung, geschmiert mit Silikonöl) zum Sammeln von Schwefelwasserstoff, Aktivkohle-Adsortionsröhrchen (Bauanleitung siehe Versuch 1)</span> <p> DurchfĂŒhrung:<br> Durch langsames Auftropfen der SalzsĂ€ure aus der 2-ml-Spritze auf das zerkleinerte Eisen-(II)-sulfid im Reagenzglas wird Schwefelwasserstoff gebildet,der sich in der mit Siliconöl leichtgĂ€ngig gemachten 20 ml Spritze sammelt.</span> <p> Reaktionsschema:</span> <p> FeS 2 HCl --> Fe 2 H2O H2S</span> <p> Erhitzen des Reaktionsgemisches beschleunigt die Reaktion und erhöht die Ausbeute. Auf diese Weise können mehrere 20-ml-Spritzen mit Schwefelwasserstoff gefĂŒllt werden. Nach Beendigung der Reaktion wird der Gasentwickler mit dem Aktivkohle-Adsorptionsröhrchen verschlossen.</span> <p> Entsorgung:<br> Vor dem Öffnen des Gasentwicklers wird durch die KanĂŒle etwas Natronlauge zugesetzt und das darin befindliche Gas durch SchĂŒtteln gebunden. Nicht umgesetztes Eisen-(II)-sulfid wird mit Wasser gewaschen und wieder gesammelt. ÜberschĂŒssige SalzsĂ€ure wird wieder in das VorratsflĂ€schchen (100-ml-Steilbrustflasche) zurĂŒckgegeben.</span> <p> Variante II:<br> Material und Chemikalien: <br> Reagenzglas Fiolax 16/160, Weichgummi Stopfen 18D mit KanĂŒle (1,2/40 mm), mehrere 20-ml-Spritzen (mit Gummidichtung, z. b. HSW Softject, geschmiert mit Siliconöl), Aktivkohle-Adsorptionsröhrchen, Reagenzglashalter, Brenner Sulfidogen &#39; (Paraffin-Schwefel, Merck Nr. 7996) oder Paraffn-Schwefel selbst hergestellt (Gleiche Raumteile Schwefelblume und Paraffin werden vorsichtig zusammengeschmolzen)</span> <p> DurchfĂŒhrung:<br> Im Reagenzglas mit aufgesetztem Stopfen inkl. KĂ€nĂŒle und 20-ml Spritze werden 3-5 g Sulfidogen erhitzt. Es bildet sich Schwefelwasserstoffgas, das in mehreren 20-ml-Spritzen fĂŒr diverse Reaktionen gesammelt wird.</span> <p> Reaktionsschema:</span> <p> CnH2n 2 (n 1)S -> (n 1) H2S nC.</span> <p> Die Gasproduktion kann durch Unterbrechen der WĂ€rmezufuhr einigermaßen gesteuert werden. ÜberschĂŒssiges H2S-Gas wird durch Aufsetzen eines Aktivkohle-Adsorptionsröhrchens entsorgt. Das Sulfidogen belĂ€ĂŸt man fĂŒr weitere Versuche einfach im Reagenzglas.</span> <p> Hinweise: H2S hat einen MAK-Wert von 15 mg/m3 (ca. 10 ml/m3) und ist fast so giftig wie die berĂŒchtigte BlausĂ€ure (Cyanwasserstoff). In grĂ¶ĂŸeren Konzentrationen kann H2S nicht mehr wahrgenommen werden, weil der Geruchssinn blockiert wird. Einige % H2S in der Luft fĂŒhren in wenigen Sekunden zur Bewußtlosigkeit und zum Tod. </span> <h3 class="titlecontent">5. Bildung von SulfidniederschlĂ€gen außerhalb des Abzugs</h3> <span class="content">Material und Chemikalien<br> Schwefelwasserstoff gesammelt in 20ml-Spritzen (siehe Versuch 4) , Saure Cu(II)-Salzlösungen (z. B. aus Gasentwickler zur Stickstoffoxid-Erzeugung), Filterpapier, Reagenzglas, lange KanĂŒle (0,8/120 mm) , Weichgummistopfen (18D, durchstochen mit 1 langen KanĂŒle (0.8/120 mm) und 1 kurze KanĂŒle (1,2/40 mm), Aktivkohle-Adsorptionsröhrchen.</span> <p> DurchfĂŒhrung:<br> Variante 1:<br> Das Filterpapier wird mit der Cu (II)-Salzlösung getrĂ€nkt. Aus der 20-mlSpritze wird wenig Schwefelwasserstoff direkt auf das feuchte Papier gedĂŒst.</span> <p> Variante 2 (Abb. 4):<br> <img SRC="/img/chemie/s_s3.gif" ALIGN="right" hspace="10" vspace="10" WIDTH="105" HEIGHT="384"> Eine Proberöhre wird mit der zu fĂ€llenden Metallsalzlösung gefĂŒllt. Es wird der Gummistopfen mit den 2 KanĂŒlen aufgesetzt. Auf der kurzen KanĂŒle wird das Aktivkohle-Adsorptionsröhrchen fixiert, durch die lane KanĂŒ leitet man aus einer 20-ml-Spritze Schefelwasserstoffgas.</span> <p> Hinweise:<br> FĂŒr analytische FĂ€llungsreaktionen darf in die zu untersuchende Lösung keine MetallkanĂŒle eintauchcn. Als Ersatz dafĂŒr verwendet man zur Gaseinleitung eine passende, auf eine kurze KanĂŒle aufgesteckte ca. 10 cm lange PVC Kabelummantelung (z. B. geteiltes, 2poliges Kabel), aus der man die Cu-Litzen ausgezogen hat.</span> <p> <h3>6. Brennbarkeit von Schwefelwasserstoff (Vorversuch zu Nr. 7)</span> <span class="content">Material und Chemikalien<br> Schwefelwasserstoff gesammelt in 20-ml-Spritze, lange KanĂŒle (0,8/120 mm), SO2-Reagenz fĂŒr die Weinanalytik (siehe Versuch 1), Indikatorpapier, Reagenzglas, Brenner</span> <p> DurchfĂŒhrung:<br> Auf die mit Schwefetwasserstoff gefĂŒllte 20 ml-Spritze wird die lange Nadel aufgesetzt. Man drĂŒckt das Gas in einem gleichmĂ€ĂŸigen Strom aus der Spritze und entzĂŒndet es an der Nadelspitze. Nun fĂŒhrt man die Nadelspitze mit dem blauen FlĂ€mmchen in ein waagrecht gehaltenes Reagenzglas und sammelt darin das gebildete Schwefeldioxid, bis das FlĂ€mmchen verlischt (Abb. 5).</span> <p> Das Schwefeldioxid wird durch SchĂŒtteln in wenig Wasser absorbiert. Die gebildete Schwefelige SĂ€ure wird wie unter Versuch 1 beschrieben nachgewiesen.</span> <p> <h3>7. Reaktion von SO2 mit H2S - Bildung von Vulkan-Schwefel ("Pseudo-Claus-Verfahren")</span> <span class="content">Material und Chemikalien<br> Schwefelwasserstoff gesammelt in 20-ml-Spritze, Gasentwickler fĂŒr SO2 (siehe Versuch 1), Aktivkohle-Adsorptionsröhrchen</span> <p> DurchfĂŒhrung:<br> GemĂ€ĂŸ der Gleichung</span> <p> 2 H2S SO2 ---> 3S 2H2O </span> <p>dosiert man zu 10 ml Schwefelwasserstoff in der 20-ml Spritze aus dem SO2-Gasentwickler genau 5 ml Schwefeldioxid. Sofort scheidet sich in der Spritzenwand gelber Schwefel ab.</span> <p> Hinweis: <br> Bei dieser Reaktion wirkt feuchtes SO2 als Oxidationsmittel fĂŒr Schwefelwasserstoff. Diese Reaktion fĂŒhrt in der Natur zur Bildung von Schwefel, wenn in Vulkangasen freiwerdendes H2S-Gas teilweise zu SO2 verbrennt und dann mit diesem in feuchter Luft reagiert.</span> <p> Das bei der Entschwefelung von Kohlenwasserstoffen in der Raffinerie gemĂ€ĂŸ dem Reaktionschema:</span> <p> S-hĂ€ltige KW H2 -> S-arme KW H2S </span> <p> anfallende Schwefelwasserstoff-Gas wird großtechnisch (Claus Verfahren) mit SO2 an Al2O3-hĂ€ltigen Katalysatoren umgesetzt, was sich mit so einfachen Mitteln nicht darstellen lĂ€ĂŸt [6].</span> <p> <pre>Literatur: [1] N.Greenwood, A.Earnshaw, Chemie der Elemente, Verlag Chemie, 1990, 841 [2] V.Obendrauf, Chemie & Schule, 1994, 4, 2-6 [3] V.Obendrauf, Chemie & Schule, 1995, 1, 10-14 [4] V.Obendrauf, Chemie & Schule, 1995, 3, 1 - 5 [5] V.Obendrauf, Chemie & Schule, 1992, 3, 5 - 8 [6] F. Bukatsch, W. Glöckner, Experimentelle Schulchemie, Aulis- Deubner 1977, 1, 170</span> <span class="content">Viktor Obendrauf</a> ist Professor an der PĂ€dagogischen Akademie des Bundes, Hasnerplatz 12, A-8010 Graz</span>

Meta-Daten

Sprache
Deutsch
Anbieter
Education Group
Veröffentlicht am
01.01.1996
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https://www.schule.at/portale/chemie/anorganik/16-gruppe-chalkogene/detail/kein-pech-mit-dem-schwefel.html
Kostenpflichtig
nein