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Schwefel

Verwendung

Schwefel wird hauptsächlich in Form von Schwefelsäure verwendet, 85 % der Schwefel-Produktion werden zu Schwefelsäure umgesetzt. Diese ist eine extrem wichtige Industriechemikalie, deren Verbrauch als Indikator für den industriellen Entwicklungsstand einer Nation fungiert. Schwefel und Schwefelsäure sind dabei nicht immer im Endprodukt enthalten, sondern dienen als Reagenz zur Gewinnung der Endprodukte, wie beispielsweise in den Superphosphatdüngern.

Abb.1
Verwendung von Schwefel 2001 in den USA
Quelle: Anorganische Chemie, C.E. Housecroft, A.G. Sharpe, Pearson Studium 2006

Das Diagramm zeigt die Einsatzgebiete von Schwefel bzw. Schwefelsäure am Beispiel der USA.

Schwefel, der nicht zu Schwefelsäure umgesetzt wird, dient als Vulkanisierungsmittel von Kautschuk, zur Herstellung von Zündhölzern, Feuerwerkskörpern, Schießpulver und Farbstoffen wie Zinnober oder Ultramarin, Na4[Al3Si3O12]Sn. Die Darstellung von CS2 spielt nur noch eine untergeordnete Rolle, da Schwefelkohlenstoff aus vielen Anwendungen als Lösungsmittel verdrängt worden ist, Grund dafür ist auch hier die Giftigkeit und Umweltgefährlichkeit.

Natrium-Schwefel-Batterie

Eine interessante Verwendung findet Schwefel in der Natrium-Schwefel-Batterie. Sie besteht aus einer Anode aus geschmolzenem Natrium und einer Kathode aus geschmolzenem Schwefel. Kathoden- und Anodenraum sind durch einen Festelektrolyten (Natrium-β-aluminat) getrennt. Die Zellreaktion 2 Na (fl) + n/8  S 8 N a 2 S n läuft bei der Entladung von links nach rechts und beim Aufladen von rechts nach links ab. Die Zelle wird bei 300-350 °C betrieben, die Zellspannung beträgt 2,08 V. Sie stellt eine Alternative für herkömmliche Blei-Schwefelsäure-Akkumulatoren dar, wobei insbesondere eine hohe (auf das Gewicht bezogene) Energiespeicherkapazität von Vorteil ist.

Weitere Anwendung findet Schwefel in den folgenden Verbindungen:

  • SF6 als gasförmiger Isolator in Hochspannungsanlagen
  • SO2Cl2 und SOCl2 als Chlorierungsmittel
  • Na2S2O3 als Fixierer in der Schwarz-Weiß-Fotografie, als Bleichmittel und in der Papierfabrikation
  • Na2S2O4 als Reduktionsmittel in der Druck- und Färbeindustrie
  • Na2S und NaHS als Enthaarungsmittel in der Lederindustrie, zur Synthese organischer Stoffe, zur Fällung von Schwermetallen bei der Erzflotation
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