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Schwefelverbindungen sind auch Bestandteile aller Pflanzen, Tiere und Menschen, zum Beispiel als essentielle [[Aminosäuren]] und [[Coenzym]]e. Auch Kohle und Erdöl enthalten daher Schwefelverbindungen. In Mikroorganismen spielt Schwefel auch eine Rolle bei der [[anaerob]]en Energiegewinnung. Den größten Teil des elementar gewonnenen oder in Raffinerien erzeugten Schwefels verwendet die chemische Industrie zur Herstellung von [[Schwefelsäure]], einer der technisch wichtigsten und meistproduzierten [[Grundchemikalie]]n. Als Komponente des [[Saurer Regen|sauren Regens]] besitzen [[Schwefeloxide]] und verschiedene [[Schwefelsäuren]] erhebliche Umweltrelevanz.

Schwefelverbindungen sind auch Bestandteile aller Pflanzen, Tiere und Menschen, zum Beispiel als essentielle [[Aminosäuren]] und [[Coenzym]]e. Auch Kohle und Erdöl enthalten daher Schwefelverbindungen. In Mikroorganismen spielt Schwefel auch eine Rolle bei der [[anaerob]]en Energiegewinnung. Den größten Teil des elementar gewonnenen oder in Raffinerien erzeugten Schwefels verwendet die chemische Industrie zur Herstellung von [[Schwefelsäure]], einer der technisch wichtigsten und meistproduzierten [[Grundchemikalie]]n. Als Komponente des [[Saurer Regen|sauren Regens]] besitzen [[Schwefeloxide]] und verschiedene [[Schwefelsäuren]] erhebliche Umweltrelevanz.

== Geschichte ==

==Geschichte==

[[Datei:Papyrus Ebers.png|mini|links|Abschnitt des Papyrus Ebers, ca. 1500 v. Chr.]]

[[Datei:Papyrus Ebers.png|mini|links|Abschnitt des Papyrus Ebers, ca. 1500 v. Chr.]]

Im Jahr 1912 wies Ernst Beckmann [[Kryoskopie|kryoskopisch]] nach, dass rhombischer Schwefel aus S₈-Ringen besteht.<ref>Ernst Beckmann: ''Kryoskopische Bestimmungen in Jod.'' In: ''[[Zeitschrift für anorganische Chemie]].'' Volume 77, Issue 1, S.&nbsp;200–208, 3. Oktober 1912, [[doi:10.1002/zaac.19120770115]].</ref> [[Kristallstrukturanalyse|Röntgenstrukturanalytisch]] gelang dieser Nachweis 1935 B. E. Warren und J. T. Burwell.<ref>B. E. Warren, J. T. Burwell:  {{Webarchiv|text=''The Structure of Rhombic Sulphur.'' |url=http://www.deepdyve.com/lp/american-institute-of-physics/the-structure-of-rhombic-sulphur-NlNuw3Lu2H |wayback=20121015155602}} In: ''[[J. Chem. Phys.]]'' 3, 6, 1935, [[doi:10.1063/1.1749557]].</ref> In den Jahren 1968–1998 stellten die Arbeitsgruppen von [[Max Schmidt (Chemiker)|Max Schmidt]] und [[Ralf Steudel]] zahlreiche neue allotrope Modifikationen des Schwefels her.

Im Jahr 1912 wies Ernst Beckmann [[Kryoskopie|kryoskopisch]] nach, dass rhombischer Schwefel aus S₈-Ringen besteht.<ref>Ernst Beckmann: ''Kryoskopische Bestimmungen in Jod.'' In: ''[[Zeitschrift für anorganische Chemie]].'' Volume 77, Issue 1, S.&nbsp;200–208, 3. Oktober 1912, [[doi:10.1002/zaac.19120770115]].</ref> [[Kristallstrukturanalyse|Röntgenstrukturanalytisch]] gelang dieser Nachweis 1935 B. E. Warren und J. T. Burwell.<ref>B. E. Warren, J. T. Burwell:  {{Webarchiv|text=''The Structure of Rhombic Sulphur.'' |url=http://www.deepdyve.com/lp/american-institute-of-physics/the-structure-of-rhombic-sulphur-NlNuw3Lu2H |wayback=20121015155602}} In: ''[[J. Chem. Phys.]]'' 3, 6, 1935, [[doi:10.1063/1.1749557]].</ref> In den Jahren 1968–1998 stellten die Arbeitsgruppen von [[Max Schmidt (Chemiker)|Max Schmidt]] und [[Ralf Steudel]] zahlreiche neue allotrope Modifikationen des Schwefels her.

== Vorkommen ==

==Vorkommen==

=== Terrestrische Vorkommen ===

===Terrestrische Vorkommen===

Schwefel kommt in vielen [[Erdsphäre]]n vor. Den Austausch zwischen diesen Sphären beschreibt der [[Schwefelkreislauf]], das System der Umwandlungen von Schwefel und Schwefelverbindungen in [[Lithosphäre]], [[Hydrosphäre]], [[Erdatmosphäre]] und [[Biosphäre]] sowie den Austausch zwischen diesen Erdsphären. Schwefel kommt dabei in der Oxidationsstufe −2, etwa bei Metallsulfiden und Schwefelwasserstoff, sowie −1 vor, zum Beispiel in dem Mineral Pyrit. Die Oxidationsstufe 0 (elementarer Schwefel) tritt in Sedimenten, die aus der bakteriellen [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] von Sulfaten stammen, wie etwa in Louisiana, oder bei Schwefelvorkommen vulkanischen Ursprungs auf. In der Oxidationsstufe +4 kommt es als Schwefeldioxid in der Atmosphäre vor und in der Oxidationsstufe +6 als Sulfat in der Hydro- und Lithosphäre.<ref name="Mschmidt" />

Schwefel kommt in vielen [[Erdsphäre]]n vor. Den Austausch zwischen diesen Sphären beschreibt der [[Schwefelkreislauf]], das System der Umwandlungen von Schwefel und Schwefelverbindungen in [[Lithosphäre]], [[Hydrosphäre]], [[Erdatmosphäre]] und [[Biosphäre]] sowie den Austausch zwischen diesen Erdsphären. Schwefel kommt dabei in der Oxidationsstufe −2, etwa bei Metallsulfiden und Schwefelwasserstoff, sowie −1 vor, zum Beispiel in dem Mineral Pyrit. Die Oxidationsstufe 0 (elementarer Schwefel) tritt in Sedimenten, die aus der bakteriellen [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] von Sulfaten stammen, wie etwa in Louisiana, oder bei Schwefelvorkommen vulkanischen Ursprungs auf. In der Oxidationsstufe +4 kommt es als Schwefeldioxid in der Atmosphäre vor und in der Oxidationsstufe +6 als Sulfat in der Hydro- und Lithosphäre.<ref name="Mschmidt" />

Schwefel steht bezüglich der [[Elementhäufigkeit]] mit einem Massenanteil von

Schwefel steht bezüglich der [[Elementhäufigkeit]] mit einem Massenanteil von

==== Lithosphäre ====

 

====Lithosphäre====

Elementarer Schwefel kommt in der Natur in mächtigen Lagerstätten, zum Beispiel in [[Sizilien]], [[Polen]], [[Irak]], [[Iran]], [[Louisiana]], [[Texas]] und [[Mexiko]] vor. Weltweit konnte gediegener Schwefel bis 2011 an rund 1500 Fundorten nachgewiesen werden. Neben den bereits genannten Lagerstätten wurde Schwefel unter anderem in mehreren Regionen von [[Australien]], [[Nordamerika|Nord-]] und [[Südamerika]], [[Asien]] und [[Europa]] gefunden. Schwefel fand sich in Mineralproben vom Meeresboden des [[Golf von Mexiko|Golfes von Mexiko]], des [[Mittelatlantischer Rücken|Mittelatlantischen Rückens]] und des [[Ostpazifischer Rücken|Ostpazifischen Rückens]].<ref>{{Internetquelle |url=http://www.mindat.org/show.php?id=3826&ld=1#themap |titel=Sulphur |zugriff=2012-07-03}}</ref>

Elementarer Schwefel kommt in der Natur in mächtigen Lagerstätten, zum Beispiel in [[Sizilien]], [[Polen]], [[Irak]], [[Iran]], [[Louisiana]], [[Texas]] und [[Mexiko]] vor. Weltweit konnte gediegener Schwefel bis 2011 an rund 1500 Fundorten nachgewiesen werden. Neben den bereits genannten Lagerstätten wurde Schwefel unter anderem in mehreren Regionen von [[Australien]], [[Nordamerika|Nord-]] und [[Südamerika]], [[Asien]] und [[Europa]] gefunden. Schwefel fand sich in Mineralproben vom Meeresboden des [[Golf von Mexiko|Golfes von Mexiko]], des [[Mittelatlantischer Rücken|Mittelatlantischen Rückens]] und des [[Ostpazifischer Rücken|Ostpazifischen Rückens]].<ref>{{Internetquelle |url=http://www.mindat.org/show.php?id=3826&ld=1#themap |titel=Sulphur |zugriff=2012-07-03}}</ref>

Größere Kristalle von α-Schwefel sind durchsichtig bis durchscheinend, zeigen auf ihren Flächen einen harzigen bis fettigen [[Glanz]] und weisen folgende, optische Eigenschaften auf:<ref name="Handbook">{{Internetquelle |url=http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/sulphur.pdf |titel=Sulfur |zugriff=2012-07-03 |format=PDF; 447&nbsp;kB}} (englisch, PDF 436,8&nbsp;kB).</ref>

Größere Kristalle von α-Schwefel sind durchsichtig bis durchscheinend, zeigen auf ihren Flächen einen harzigen bis fettigen [[Glanz]] und weisen folgende, optische Eigenschaften auf:<ref name="Handbook">{{Internetquelle |url=http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/sulphur.pdf |titel=Sulfur |zugriff=2012-07-03 |format=PDF; 447&nbsp;kB}} (englisch, PDF 436,8&nbsp;kB).</ref>

* [[Brechungsindex|Hauptbrechungsindices]]: n_α = 1,9579; n_β = 2,0377 und n_γ = 2,2452 (zweiachsig positiv)

 

* Winkel, Dispersion der optischen Achsen: 2v_z ≈ 68°58'

*[[Brechungsindex|Hauptbrechungsindices]]: n_α = 1,9579; n_β = 2,0377 und n_γ = 2,2452 (zweiachsig positiv)

*Winkel, Dispersion der optischen Achsen: 2v_z ≈ 68°58'

 

Pulvrige oder massige [[Mineral-Aggregat|Aggregate]] sind dagegen undurchsichtig matt.

Pulvrige oder massige [[Mineral-Aggregat|Aggregate]] sind dagegen undurchsichtig matt.

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ET Afar asv2018-01 img48 Dallol.jpg|mini|[[Dallol]] Vulkanlandschaft mit braunem Eisenoxid und gelbem Schwefel in der [[Afar-Region]] Äthiopiens

Datei:ET Afar asv2018-01 img48 Dallol.jpg|[[Dallol]] Vulkanlandschaft mit braunem Eisenoxid und gelbem Schwefel in der [[Afar-Region]] Äthiopiens

Sulpherous Fumeroles.jpg|Dampfende Schwefel-[[Fumarole]] auf [[White Island (Bay of Plenty)|White Island]] in Neuseeland

Datei:Sulpherous Fumeroles.jpg|Dampfende Schwefel-[[Fumarole]] auf [[White Island (Bay of Plenty)|White Island]] in Neuseeland

Sulphur crystalites.jpg|Nadelige Schwefelkristalle an einer Fumarole in der Nähe des Vulkans [[Krafla]] auf Island

Datei:Sulphur crystalites.jpg|Nadelige Schwefelkristalle an einer Fumarole in der Nähe des Vulkans [[Krafla]] auf Island

Aragonite-Sulfur-lw114a.jpg|Tiefgelbe, pyramidale Schwefelkristalle mit weißem [[Aragonit]]

Datei:Aragonite-Sulfur-lw114a.jpg|Tiefgelbe, pyramidale Schwefelkristalle mit weißem [[Aragonit]]

Sulfur-t07-67a.jpg|Schwefelkristalle mit verschiedenen Kristallflächen auf Muttergestein

Datei:Sulfur-t07-67a.jpg|Schwefelkristalle mit verschiedenen Kristallflächen auf Muttergestein

Schwefel in Gips.jpg|Schwefel in Gips aus der Gipsgrube Weenzen

Datei:Schwefel in Gips.jpg|Schwefel in Gips aus der Gipsgrube Weenzen

Soufresicile3.jpg|Hellgelber Schwefel auf [[Calcit]]

Datei:Soufresicile3.jpg|Hellgelber Schwefel auf [[Calcit]]

Sulfur - Streak color.JPG|Strichfarbe von Schwefel

Datei:Sulfur - Streak color.JPG|Strichfarbe von Schwefel

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Je nach Fundort kann Schwefel in [[Paragenese]] mit verschiedenen anderen Mineralen wie beispielsweise [[Anhydrit]], [[Aragonit]], [[Calcit]], [[Coelestin (Mineral)|Coelestin]], [[Gips]] und [[Halit]] auftreten.<ref name="Handbook" />

Je nach Fundort kann Schwefel in [[Paragenese]] mit verschiedenen anderen Mineralen wie beispielsweise [[Anhydrit]], [[Aragonit]], [[Calcit]], [[Coelestin (Mineral)|Coelestin]], [[Gips]] und [[Halit]] auftreten.<ref name="Handbook" />

Eine wichtige Quelle für die Gewinnung von Schwefel sind fossile [[Brennstoffe]] wie [[Erdöl]], [[Erdgas]] und [[Kohle]]. Vor allem Erdgas enthält in manchen Regionen relativ viel [[Schwefelwasserstoff]] (H₂S). In [[Braunkohle]] beträgt der Schwefelgehalt bis zu 10 %.<ref>Peter Adolphi, Bernd Ullrich: ''Fixierung und Reaktionsfähigkeit von Schwefel in Braunkohle.'' In: ''Proc. XXXII. Kraftwerkstechnisches Kolloquium, Nutzung schwieriger Brennstoffe in Kraftwerken, Dresden 24. und 25. Oktober 2000.'' S.&nbsp;109–116.</ref>

Eine wichtige Quelle für die Gewinnung von Schwefel sind fossile [[Brennstoffe]] wie [[Erdöl]], [[Erdgas]] und [[Kohle]]. Vor allem Erdgas enthält in manchen Regionen relativ viel [[Schwefelwasserstoff]] (H₂S). In [[Braunkohle]] beträgt der Schwefelgehalt bis zu 10 %.<ref>Peter Adolphi, Bernd Ullrich: ''Fixierung und Reaktionsfähigkeit von Schwefel in Braunkohle.'' In: ''Proc. XXXII. Kraftwerkstechnisches Kolloquium, Nutzung schwieriger Brennstoffe in Kraftwerken, Dresden 24. und 25. Oktober 2000.'' S.&nbsp;109–116.</ref>

==== Hydrosphäre ====

====Hydrosphäre====

In der Hydrosphäre tritt Schwefel meist in Form des Sulfat-Ions auf; es ist mit einer Konzentration von 7,68 % des Gesamtsalzgehaltes nach den Chlorid- und Natrium-Ionen das dritthäufigste Ion im Meerwasser.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.seafriends.org.nz/oceano/seawater.htm |titel=The chemical composition of seawater |zugriff=2012-07-03}}</ref> Marine Mikroorganismen nutzen Sulfat zum Abbau des am Meeresboden vorhandenen Methans. Das Sulfat wird dabei zu Schwefelwasserstoff reduziert, das von anderen Mikroorganismen in höheren Meeresschichten wieder oxidiert wird.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.mpi-bremen.de/Binaries/Binary1585/methanox2.pdf |titel=Ein ungewöhnliches Enzym ermöglicht die Inaktivierung von Methan |zugriff=2012-07-03 |format=PDF; 343&nbsp;kB}}</ref>

In der Hydrosphäre tritt Schwefel meist in Form des Sulfat-Ions auf; es ist mit einer Konzentration von 7,68 % des Gesamtsalzgehaltes nach den Chlorid- und Natrium-Ionen das dritthäufigste Ion im Meerwasser.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.seafriends.org.nz/oceano/seawater.htm |titel=The chemical composition of seawater |zugriff=2012-07-03}}</ref> Marine Mikroorganismen nutzen Sulfat zum Abbau des am Meeresboden vorhandenen Methans. Das Sulfat wird dabei zu Schwefelwasserstoff reduziert, das von anderen Mikroorganismen in höheren Meeresschichten wieder oxidiert wird.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.mpi-bremen.de/Binaries/Binary1585/methanox2.pdf |titel=Ein ungewöhnliches Enzym ermöglicht die Inaktivierung von Methan |zugriff=2012-07-03 |format=PDF; 343&nbsp;kB}}</ref>

Im Süßwasser kommen Sulfate aus natürlichen Quellen wie Gipslagern vor und tragen maßgeblich zur Wasserhärte bei. Für Trinkwasser gilt nach der deutschen [[Trinkwasserverordnung]] ein Sulfat-Grenzwert von 240&nbsp;mg/l. Sulfat-Konzentrationen über 100&nbsp;mg/l gelten als korrosionsfördernd und greifen sowohl Stahl- als auch Betonkonstruktionen an.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.wvsb.at/lexikonS.htm |titel=Wasserlexikon: Sulfat |zugriff=2012-07-05}}</ref>

Im Süßwasser kommen Sulfate aus natürlichen Quellen wie Gipslagern vor und tragen maßgeblich zur Wasserhärte bei. Für Trinkwasser gilt nach der deutschen [[Trinkwasserverordnung]] ein Sulfat-Grenzwert von 240&nbsp;mg/l. Sulfat-Konzentrationen über 100&nbsp;mg/l gelten als korrosionsfördernd und greifen sowohl Stahl- als auch Betonkonstruktionen an.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.wvsb.at/lexikonS.htm |titel=Wasserlexikon: Sulfat |zugriff=2012-07-05}}</ref>

==== Atmosphäre ====

====Atmosphäre====

In den oberen Regionen der Atmosphäre finden sich, etwa bedingt durch Vulkanausbrüche, schwefelreiche Partikel als [[Aerosol]]e mit Partikelgrößen von 0,1 bis 1 Mikrometer. Da die Partikel Sonnenlicht in der [[Stratosphäre]] reflektieren, wird ihnen eine kühlende Wirkung auf das Weltklima zugeschrieben.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.nasa.gov/centers/langley/news/factsheets/Aerosols.html |titel=Atmospheric Aerosols: What Are They, and Why Are They So Important? |zugriff=2012-07-02}}</ref>

In den oberen Regionen der Atmosphäre finden sich, etwa bedingt durch Vulkanausbrüche, schwefelreiche Partikel als [[Aerosol]]e mit Partikelgrößen von 0,1 bis 1 Mikrometer. Da die Partikel Sonnenlicht in der [[Stratosphäre]] reflektieren, wird ihnen eine kühlende Wirkung auf das Weltklima zugeschrieben.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.nasa.gov/centers/langley/news/factsheets/Aerosols.html |titel=Atmospheric Aerosols: What Are They, and Why Are They So Important? |zugriff=2012-07-02}}</ref>

Es ist Gegenstand der wissenschaftlichen Debatte zur [[Klimakrise]], inwiefern die künstliche Einbringung von Schwefel in die Atmosphäre eine geeignete Maßnahme des [[Geoengineering]]s darstellt, um der [[globale Erwärmung|Überhitzung des Klimasystems der Erde]] entgegenzuwirken und so das im [[Pariser Übereinkommen]] vereinbarte [[Zwei-Grad-Ziel]] noch erreichen zu können.<ref>Niemeier, U., & Tilmes, S. (2017). Sulfur injections for a cooler planet. Science, 357(6348), 246–248. [[doi:10.1126/science.aan3317]]</ref> Die Atmosphärenwissenschaftlerinnen Ulrike Niemeier und [[Simone Tilmes]] äußerten sich einmal wie folgt: „Um den globalen Temperaturanstieg in Schach zu halten, müsste der jährliche Schwefeleintrag in die Stratosphäre dem beim Ausbruch des Pinatubo am 12. Juni 1991 entsprechen.“<ref>{{Internetquelle|url=https://archiv.berliner-zeitung.de/wissen/klima-manipulation-mit-technik-gegen-die-erderwaermung-28179928|titel=Klima-Manipulation: Mit Technik gegen die Erderwärmung|hrsg=Berliner Zeitung|datum=2018-08-20|zugriff=2019-12-14|sprache=de}}</ref> In der Tat lieferte der Ausbruch des [[Pinatubo]], bei dem große Mengen an Schwefel ausgestoßen wurden, wichtige Erkenntnisse. So konnte gefolgert werden, dass ein Schwefeleintrag, der groß genug ist, um die durch die Verdoppelung des atmosphärischen CO₂ verursachte Überhitzung der Erdoberfläche auszugleichen, großen Folgen für die [[Ozonschicht]] hätte.<ref>Tilmes, S., Müller, R., & Salawitch, R. (2008). The sensitivity of polar ozone depletion to proposed geoengineering schemes. Science, 320(5880), 1201–1204. [[doi:10.1126/science.1153966]]</ref> Tilmes warnte vor den Risiken des Geoengineerings durch die Einbringung von Schwefel in die Atmosphäre: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass dieser Ansatz einer künstlichen Verringerung der globalen Erwärmung große Risiken mit sich bringen würde.“<ref>{{Internetquelle|url=https://www.heise.de/newsticker/meldung/Forscher-warnen-vor-Geo-Engineering-202517.html|titel=Forscher warnen vor Geo-Engineering|hrsg=Heise Online|datum=2008-04-24|zugriff=2019-12-14|sprache=de}}</ref>

Es ist Gegenstand der wissenschaftlichen Debatte zur [[Klimakrise]], inwiefern die künstliche Einbringung von Schwefel in die Atmosphäre eine geeignete Maßnahme des [[Geoengineering]]s darstellt, um der [[globale Erwärmung|Überhitzung des Klimasystems der Erde]] entgegenzuwirken und so das im [[Pariser Übereinkommen]] vereinbarte [[Zwei-Grad-Ziel]] noch erreichen zu können.<ref>Niemeier, U., & Tilmes, S. (2017). Sulfur injections for a cooler planet. Science, 357(6348), 246–248. [[doi:10.1126/science.aan3317]]</ref> Die Atmosphärenwissenschaftlerinnen Ulrike Niemeier und [[Simone Tilmes]] äußerten sich einmal wie folgt: „Um den globalen Temperaturanstieg in Schach zu halten, müsste der jährliche Schwefeleintrag in die Stratosphäre dem beim Ausbruch des Pinatubo am 12. Juni 1991 entsprechen.“<ref>{{Internetquelle|url=https://archiv.berliner-zeitung.de/wissen/klima-manipulation-mit-technik-gegen-die-erderwaermung-28179928|titel=Klima-Manipulation: Mit Technik gegen die Erderwärmung|hrsg=Berliner Zeitung|datum=2018-08-20|zugriff=2019-12-14|sprache=de}}</ref> In der Tat lieferte der Ausbruch des [[Pinatubo]], bei dem große Mengen an Schwefel ausgestoßen wurden, wichtige Erkenntnisse. So konnte gefolgert werden, dass ein Schwefeleintrag, der groß genug ist, um die durch die Verdoppelung des atmosphärischen CO₂ verursachte Überhitzung der Erdoberfläche auszugleichen, großen Folgen für die [[Ozonschicht]] hätte.<ref>Tilmes, S., Müller, R., & Salawitch, R. (2008). The sensitivity of polar ozone depletion to proposed geoengineering schemes. Science, 320(5880), 1201–1204. [[doi:10.1126/science.1153966]]</ref> Tilmes warnte vor den Risiken des Geoengineerings durch die Einbringung von Schwefel in die Atmosphäre: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass dieser Ansatz einer künstlichen Verringerung der globalen Erwärmung große Risiken mit sich bringen würde.“<ref>{{Internetquelle|url=https://www.heise.de/newsticker/meldung/Forscher-warnen-vor-Geo-Engineering-202517.html|titel=Forscher warnen vor Geo-Engineering|hrsg=Heise Online|datum=2008-04-24|zugriff=2019-12-14|sprache=de}}</ref>

==== Biosphäre ====

====Biosphäre====

Schwefel kommt in der Biosphäre in vielfältiger Form vor, oft in reduzierter Form. Im Zuge des Abbaus der Biomasse durch [[Enzym]]e und Mikroorganismen wird aus organischen Stoffen Schwefelwasserstoff freigesetzt. Schwefel steht Pflanzen vor allem in Form von anionischem Sulfat aus dem Boden zur Verfügung, welches über die Wurzeln aufgenommen und verteilt wird und sich meistens unmetabolisiert im [[Vakuole|vakuolären]] Pflanzensaft befindet. Die Reduktion von Sulfat zu Sulfid erfordert 732&nbsp;kJ&nbsp;mol⁻¹. Schwefeldioxid wird dagegen leicht durch Blätter absorbiert und assimiliert. Sulfat ist ein [[Makronährelement]], dessen Mangel zu Ertragsverlusten in der landwirtschaftlichen Produktion führen kann.<ref>Thomas Leustek, Kazuki Saito: ''Sulfate Transport and Assimilation in Plants.'' In: ''[[Plant Physiology]].'' Band 120, Nr. 3, Juli 1999, S.&nbsp;637–644, [[doi:10.1104/pp.120.3.637]].</ref>

Schwefel kommt in der Biosphäre in vielfältiger Form vor, oft in reduzierter Form. Im Zuge des Abbaus der Biomasse durch [[Enzym]]e und Mikroorganismen wird aus organischen Stoffen Schwefelwasserstoff freigesetzt. Schwefel steht Pflanzen vor allem in Form von anionischem Sulfat aus dem Boden zur Verfügung, welches über die Wurzeln aufgenommen und verteilt wird und sich meistens unmetabolisiert im [[Vakuole|vakuolären]] Pflanzensaft befindet. Die Reduktion von Sulfat zu Sulfid erfordert 732&nbsp;kJ&nbsp;mol⁻¹. Schwefeldioxid wird dagegen leicht durch Blätter absorbiert und assimiliert. Sulfat ist ein [[Makronährelement]], dessen Mangel zu Ertragsverlusten in der landwirtschaftlichen Produktion führen kann.<ref>Thomas Leustek, Kazuki Saito: ''Sulfate Transport and Assimilation in Plants.'' In: ''[[Plant Physiology]].'' Band 120, Nr. 3, Juli 1999, S.&nbsp;637–644, [[doi:10.1104/pp.120.3.637]].</ref>

Von [[Chemotrophie|chemoautotrophen]], [[aerob]]en, sulfid-oxidierenden [[Bakterien]] wird Schwefelwasserstoff mit Sauerstoff zu elementarem Schwefel oxidiert. Von [[Phototrophie|phototrophen]] ([[anaerob]]en) Bakterien wird Schwefelwasserstoff unter [[anoxisch]]en Bedingungen in [[Photosynthese|anoxygener Photosynthese]] als [[Reduktionsmittel]] zur Assimilation von [[Kohlenstoffdioxid]] genutzt und dabei zu elementarem Schwefel oder Sulfat oxidiert.

Von [[Chemotrophie|chemoautotrophen]], [[aerob]]en, sulfid-oxidierenden [[Bakterien]] wird Schwefelwasserstoff mit Sauerstoff zu elementarem Schwefel oxidiert. Von [[Phototrophie|phototrophen]] ([[anaerob]]en) Bakterien wird Schwefelwasserstoff unter [[anoxisch]]en Bedingungen in [[Photosynthese|anoxygener Photosynthese]] als [[Reduktionsmittel]] zur Assimilation von [[Kohlenstoffdioxid]] genutzt und dabei zu elementarem Schwefel oder Sulfat oxidiert.

=== Stellare Vorkommen ===

===Stellare Vorkommen===

[[Datei:Io Tupan Patera.jpg|mini|[[Tupan-Patera]], ein vulkanischer Schlot auf dem Mond Io von 75&nbsp;km Durchmesser, gefüllt mit flüssigem Schwefel]]

[[Datei:Io Tupan Patera.jpg|mini|[[Tupan-Patera]], ein vulkanischer Schlot auf dem Mond Io von 75&nbsp;km Durchmesser, gefüllt mit flüssigem Schwefel]]

Untersuchungen von NASA-Forschern legen nahe, dass Salze auf der Oberfläche des Jupitermondes [[Europa (Mond)|Europa]] zu zwei Dritteln aus Schwefelsäure bestehen könnten. Andere glauben, dass der mutmaßliche Ozean unter der Eiskruste reich an Schwefelsäure sein könnte.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.astrobio.net/exclusive/2528/swimming-a-salty-sea |titel=Swimming a Salty Sea |zugriff=2012-07-03}}</ref>

Untersuchungen von NASA-Forschern legen nahe, dass Salze auf der Oberfläche des Jupitermondes [[Europa (Mond)|Europa]] zu zwei Dritteln aus Schwefelsäure bestehen könnten. Andere glauben, dass der mutmaßliche Ozean unter der Eiskruste reich an Schwefelsäure sein könnte.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.astrobio.net/exclusive/2528/swimming-a-salty-sea |titel=Swimming a Salty Sea |zugriff=2012-07-03}}</ref>

=== Interstellare Vorkommen ===

===Interstellare Vorkommen===

Bislang wiesen Astronomen 13 verschiedene Schwefelverbindungen im interstellaren Raum nach. Darunter sind Kohlenstoffsulfid (CS), Schwefelmonoxid (SO), [[Siliciummonosulfid|Siliciumsulfid]] (SiS), [[Carbonylsulfid]] (COS), Schwefelwasserstoff (H₂S), Thioformaldehyd (H₂CS) und Schwefeldioxid (SO₂).<ref>C. A. Gottlieb, E. W. Gottlieb, M. M. Litvak, J. A. Ball, H. Pennfield: ''Observations of interstellar sulfur monoxide.'' In: ''Astrophysical Journal.'' 219, 1, 1978, S.&nbsp;77–94. {{bibcode|1978ApJ...219...77G}}.</ref><ref>M. W. Sinclair, N. Fourikis, J. C. Ribes, B. J. Robinson, R. D. Brown, P. D. Godfrey: ''Detection of interstellar thioformaldehyde.'' In: ''Australian Journal of Physics.'' Band 26, S.&nbsp;85. {{bibcode|1973AuJPh..26...85S}}.</ref> Astronomen haben die Hoffnung, mittels der Detektion von Schwefeldioxid Vulkanismus auf extrasolaren Planeten nachzuweisen.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.space.com/9082-find-alien-volcanic-eruptions-foul-gas.html |titel=To Find Alien Volcanic Eruptions, Look for Foul Gas |zugriff=2012-07-03}}</ref>

Bislang wiesen Astronomen 13 verschiedene Schwefelverbindungen im interstellaren Raum nach. Darunter sind Kohlenstoffsulfid (CS), Schwefelmonoxid (SO), [[Siliciummonosulfid|Siliciumsulfid]] (SiS), [[Carbonylsulfid]] (COS), Schwefelwasserstoff (H₂S), Thioformaldehyd (H₂CS) und Schwefeldioxid (SO₂).<ref>C. A. Gottlieb, E. W. Gottlieb, M. M. Litvak, J. A. Ball, H. Pennfield: ''Observations of interstellar sulfur monoxide.'' In: ''Astrophysical Journal.'' 219, 1, 1978, S.&nbsp;77–94. {{bibcode|1978ApJ...219...77G}}.</ref><ref>M. W. Sinclair, N. Fourikis, J. C. Ribes, B. J. Robinson, R. D. Brown, P. D. Godfrey: ''Detection of interstellar thioformaldehyde.'' In: ''Australian Journal of Physics.'' Band 26, S.&nbsp;85. {{bibcode|1973AuJPh..26...85S}}.</ref> Astronomen haben die Hoffnung, mittels der Detektion von Schwefeldioxid Vulkanismus auf extrasolaren Planeten nachzuweisen.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.space.com/9082-find-alien-volcanic-eruptions-foul-gas.html |titel=To Find Alien Volcanic Eruptions, Look for Foul Gas |zugriff=2012-07-03}}</ref>

Die meisten Verbindungen wiesen sie in interstellaren [[Molekülwolke]]n nach, deren Größe, Dichte und Temperatur die Bildung von Molekülen erlaubt und sie vor hochenergetischer Strahlung schützt. Der Nachweis der Verbindungen gelang den Wissenschaftlern mittels [[Radioteleskop]]ie im Millimeter-Wellenlängenbereich.

Die meisten Verbindungen wiesen sie in interstellaren [[Molekülwolke]]n nach, deren Größe, Dichte und Temperatur die Bildung von Molekülen erlaubt und sie vor hochenergetischer Strahlung schützt. Der Nachweis der Verbindungen gelang den Wissenschaftlern mittels [[Radioteleskop]]ie im Millimeter-Wellenlängenbereich.

== Gewinnung ==

==Gewinnung==

<!--[[Datei:SULFUR PILE AT PLANT - NARA - 542540.jpg|mini|Schwefelhaufen]]-->

<!--[[Datei:SULFUR PILE AT PLANT - NARA - 542540.jpg|mini|Schwefelhaufen]]-->

[[Datei:Nearly exhausted sulphur vat from which railroad cars are loaded, Freeport Sulphur Co., Hoskins Mound, Texas, 1a35438v.jpg|mini|Abbau von Schwefel (1943, Texas)]]

[[Datei:Nearly exhausted sulphur vat from which railroad cars are loaded, Freeport Sulphur Co., Hoskins Mound, Texas, 1a35438v.jpg|mini|Abbau von Schwefel (1943, Texas)]]

Schwefel wird entweder als elementarer Schwefel gewonnen, der zu über 90 % weiter zu Schwefelsäure verarbeitet wird, oder in Form seines Oxids durch Rösten von sulfidischen Erzen. Elementarer Schwefel wird weltweit gewonnen und gehandelt. Die größten Produktionsstandorte liegen in den [[Vereinigte Staaten von Amerika|Vereinigten Staaten von Amerika]], [[Kanada]], den Ländern der ehemaligen [[Sowjetunion]] und Westasien. Die [[Volksrepublik China]] ist der weltweit größte Importeur, gefolgt von [[Marokko]] und den Vereinigten Staaten. Kanada ist der größte Exporteur, gefolgt von [[Russland]] und [[Saudi-Arabien]].<ref>{{Internetquelle |url=http://www.sulphurinstitute.org/learnmore/sulphur101.cfm |titel=An Introduction to Sulphur |zugriff=2012-07-03}}</ref>

Schwefel wird entweder als elementarer Schwefel gewonnen, der zu über 90 % weiter zu Schwefelsäure verarbeitet wird, oder in Form seines Oxids durch Rösten von sulfidischen Erzen. Elementarer Schwefel wird weltweit gewonnen und gehandelt. Die größten Produktionsstandorte liegen in den [[Vereinigte Staaten von Amerika|Vereinigten Staaten von Amerika]], [[Kanada]], den Ländern der ehemaligen [[Sowjetunion]] und Westasien. Die [[Volksrepublik China]] ist der weltweit größte Importeur, gefolgt von [[Marokko]] und den Vereinigten Staaten. Kanada ist der größte Exporteur, gefolgt von [[Russland]] und [[Saudi-Arabien]].<ref>{{Internetquelle |url=http://www.sulphurinstitute.org/learnmore/sulphur101.cfm |titel=An Introduction to Sulphur |zugriff=2012-07-03}}</ref>

=== Abbau geologischer Schwefelvorkommen ===

===Abbau geologischer Schwefelvorkommen===

[[Datei:Bergelut dengan asap nan beracun.jpg|mini|Abbau von Schwefel am Vulkan [[Ijen]] auf Java.]]

[[Datei:Bergelut dengan asap nan beracun.jpg|mini|Abbau von Schwefel am Vulkan [[Ijen]] auf Java.]]

Unterirdische Schwefellagerstätten wurden mittels des von [[Hermann Frasch]] entwickelten [[Frasch-Verfahren]]s hauptsächlich in den [[Vereinigte Staaten|USA]] und in [[Polen]] ausgebeutet. Dazu werden durch darüber liegende Schichten drei konzentrische Rohre in die Schwefellagerstätte getrieben. Durch eingespeistes überhitztes Wasser verflüssigt sich der Schwefel und wird durch eingepresste Luft an die Oberfläche befördert. Noch im Jahre 1995 betrug die jährliche Gewinnung nach diesem Verfahren 3,1 Millionen Tonnen.<ref>W. Botsch, ''Chemiker, Techniker, Unternehmer: Zum 150. Geburtstag von Hermann Frasch'', Chemie unserer Zeit 2001, 35, 324–331.</ref> Die wirtschaftlich abzubauenden Vorkommen sind jedoch selten geworden und die Energiekosten des Verfahrens sind ebenso immens wie die Umweltprobleme. In den USA wurde die Förderung des letzten Vorkommens nach diesem Verfahren im Jahr 2001 eingestellt.

Unterirdische Schwefellagerstätten wurden mittels des von [[Hermann Frasch]] entwickelten [[Frasch-Verfahren]]s hauptsächlich in den [[Vereinigte Staaten|USA]] und in [[Polen]] ausgebeutet. Dazu werden durch darüber liegende Schichten drei konzentrische Rohre in die Schwefellagerstätte getrieben. Durch eingespeistes überhitztes Wasser verflüssigt sich der Schwefel und wird durch eingepresste Luft an die Oberfläche befördert. Noch im Jahre 1995 betrug die jährliche Gewinnung nach diesem Verfahren 3,1 Millionen Tonnen.<ref>W. Botsch, ''Chemiker, Techniker, Unternehmer: Zum 150. Geburtstag von Hermann Frasch'', Chemie unserer Zeit 2001, 35, 324–331.</ref> Die wirtschaftlich abzubauenden Vorkommen sind jedoch selten geworden und die Energiekosten des Verfahrens sind ebenso immens wie die Umweltprobleme. In den USA wurde die Förderung des letzten Vorkommens nach diesem Verfahren im Jahr 2001 eingestellt.

=== Schwefelrückgewinnung ===

===Schwefelrückgewinnung===

{{Hauptartikel|Schwefelrückgewinnung}}

{{Hauptartikel|Schwefelrückgewinnung}}

:<math>\mathrm{2\ H_2S + \ SO_2 \longrightarrow 1.5\ S_2 + 2\ H_2O}</math>

:<math>\mathrm{2\ H_2S + \ SO_2 \longrightarrow 1.5\ S_2 + 2\ H_2O}</math>

=== Gewinnung als Schwefeldioxid ===

===Gewinnung als Schwefeldioxid===

Die sulfidischen Erze des [[Eisen]]s, [[Kupfer]]s, [[Zink]]s, [[Blei]]s und anderer Metalle werden an Luft zum Metalloxid und Schwefeldioxid [[Rösten (Metallurgie)|geröstet]]. Das entstehende Schwefeldioxid wird durch katalytische Oxidation zum Schwefeltrioxid aufoxidiert und direkt zu Schwefelsäure weiterverarbeitet. Die Darstellung aus [[Pyrit]] kann vereinfacht durch folgende Gleichungen beschrieben werden:

Die sulfidischen Erze des [[Eisen]]s, [[Kupfer]]s, [[Zink]]s, [[Blei]]s und anderer Metalle werden an Luft zum Metalloxid und Schwefeldioxid [[Rösten (Metallurgie)|geröstet]]. Das entstehende Schwefeldioxid wird durch katalytische Oxidation zum Schwefeltrioxid aufoxidiert und direkt zu Schwefelsäure weiterverarbeitet. Die Darstellung aus [[Pyrit]] kann vereinfacht durch folgende Gleichungen beschrieben werden:

Beim Erhitzen des Pyrits unter Luftabschluss wird elementarer Schwefel gewonnen und FeS bleibt zurück. Das Verfahren war schon im Mittelalter bekannt.<ref>Ursula Klein: ''Verbindung und Affinität: Die Grundlegung der neuzeitlichen Chemie an der Wende vom 17. zum 18. Jahrhundert.'' Birkhäuser Verlag, 1994, ISBN 3-7643-5003-2 ({{Google Buch |BuchID=N2nrGY9xBK8C |Seite=27}}).</ref>

Beim Erhitzen des Pyrits unter Luftabschluss wird elementarer Schwefel gewonnen und FeS bleibt zurück. Das Verfahren war schon im Mittelalter bekannt.<ref>Ursula Klein: ''Verbindung und Affinität: Die Grundlegung der neuzeitlichen Chemie an der Wende vom 17. zum 18. Jahrhundert.'' Birkhäuser Verlag, 1994, ISBN 3-7643-5003-2 ({{Google Buch |BuchID=N2nrGY9xBK8C |Seite=27}}).</ref>

== Lagerung und Distribution ==

==Lagerung und Distribution==

Im Claus-Prozess fällt Schwefel flüssig an und wird meist auch in dieser Form gelagert und transportiert. Das hat gegenüber dem Umgang mit festem Schwefel eine Reihe von Kosten- und Qualitätsvorteilen, denn fester Schwefel muss vor der Verwendung ohnehin häufig verflüssigt werden. Bei der Lagerung von festem Schwefel kann sowohl durch [[Luftfeuchtigkeit]] als auch durch Schwefelbakterien unerwünschte Schwefelsäure gebildet werden. Durch Korrosion gebildetes Eisensulfid wirkt in feiner Verteilung [[pyrophor]] und kann Brände oder Explosionen verursachen.<ref>R. Dittmeyer, W. Keim, G. Kreysa, A. Oberholz: ''Winnacker·Küchler: Chemische Technik.'' Band 3: ''Anorganische Grundstoffe, Zwischenprodukte.'' 5. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2005, ISBN 3-527-30768-0, S.&nbsp;33–34 ([http://www.wiley-vch.de/books/sample/3527307680_c01.pdf Volltext]; PDF; 7,9&nbsp;MB).</ref>

Im Claus-Prozess fällt Schwefel flüssig an und wird meist auch in dieser Form gelagert und transportiert. Das hat gegenüber dem Umgang mit festem Schwefel eine Reihe von Kosten- und Qualitätsvorteilen, denn fester Schwefel muss vor der Verwendung ohnehin häufig verflüssigt werden. Bei der Lagerung von festem Schwefel kann sowohl durch [[Luftfeuchtigkeit]] als auch durch Schwefelbakterien unerwünschte Schwefelsäure gebildet werden. Durch Korrosion gebildetes Eisensulfid wirkt in feiner Verteilung [[pyrophor]] und kann Brände oder Explosionen verursachen.<ref>R. Dittmeyer, W. Keim, G. Kreysa, A. Oberholz: ''Winnacker·Küchler: Chemische Technik.'' Band 3: ''Anorganische Grundstoffe, Zwischenprodukte.'' 5. Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2005, ISBN 3-527-30768-0, S.&nbsp;33–34 ([http://www.wiley-vch.de/books/sample/3527307680_c01.pdf Volltext]; PDF; 7,9&nbsp;MB).</ref>

Flüssiger Schwefel wird bei 135 bis 140&nbsp;°C abgefüllt; die Temperatur darf beim Transport 118&nbsp;°C nicht unter- und 160&nbsp;°C nicht überschreiten. Er wird durch Beheizung mit Niederdruckdampf von 3 bis 4&nbsp;bar im flüssigen Zustand gehalten und per Schiff, in [[Kesselwagen]] oder in speziell ausgerüsteten [[Tankwagen]] sowie in beheizten Pipelines transportiert. Zuvor muss flüssiger Schwefel aus Sicherheitsgründen so weit wie möglich von Schwefelwasserstoff befreit werden.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.sbbcargo.com/content/dam/sbbcargo/de/medien/CM_05-2_d.pdf |titel=Flüssiger Schwefel auf der Schiene |werk=Cargo Magazin 2 / 2005 |seiten=17 |zugriff=2012-07-11 |format=PDF; 2,4&nbsp;MB |archiv-url=https://web.archive.org/web/20140309214254/http://www.sbbcargo.com/content/dam/sbbcargo/de/medien/CM_05-2_d.pdf |archiv-datum=2014-03-09}}</ref> Eine vollständige [[Entgasung]] ist meist nicht möglich. Das führt bei offenem Umgang mit flüssigem Schwefel zu Geruchsbelästigung und Gesundheitsgefahr. In [[Rohrleitung]]en eingefrorener Schwefel muss auf Grund des hohen [[Ausdehnungskoeffizient|Wärmeausdehnungskoeffizienten]] vorsichtig – konkret: langsam räumlich fortschreitend – aufgetaut werden, da zu schnelles Auftauen zum Bersten der Leitung führen kann.

Flüssiger Schwefel wird bei 135 bis 140&nbsp;°C abgefüllt; die Temperatur darf beim Transport 118&nbsp;°C nicht unter- und 160&nbsp;°C nicht überschreiten. Er wird durch Beheizung mit Niederdruckdampf von 3 bis 4&nbsp;bar im flüssigen Zustand gehalten und per Schiff, in [[Kesselwagen]] oder in speziell ausgerüsteten [[Tankwagen]] sowie in beheizten Pipelines transportiert. Zuvor muss flüssiger Schwefel aus Sicherheitsgründen so weit wie möglich von Schwefelwasserstoff befreit werden.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.sbbcargo.com/content/dam/sbbcargo/de/medien/CM_05-2_d.pdf |titel=Flüssiger Schwefel auf der Schiene |werk=Cargo Magazin 2 / 2005 |seiten=17 |zugriff=2012-07-11 |format=PDF; 2,4&nbsp;MB |archiv-url=https://web.archive.org/web/20140309214254/http://www.sbbcargo.com/content/dam/sbbcargo/de/medien/CM_05-2_d.pdf |archiv-datum=2014-03-09}}</ref> Eine vollständige [[Entgasung]] ist meist nicht möglich. Das führt bei offenem Umgang mit flüssigem Schwefel zu Geruchsbelästigung und Gesundheitsgefahr. In [[Rohrleitung]]en eingefrorener Schwefel muss auf Grund des hohen [[Ausdehnungskoeffizient|Wärmeausdehnungskoeffizienten]] vorsichtig – konkret: langsam räumlich fortschreitend – aufgetaut werden, da zu schnelles Auftauen zum Bersten der Leitung führen kann.

== {{Anker|Cyclooctaschwefel}}Physikalische Eigenschaften ==

=={{Anker|Cyclooctaschwefel}}Physikalische Eigenschaften==

[[Datei:Schwefel Phasendiagramm.svg|300px|mini|Phasendiagramm des Schwefels]]

[[Datei:Schwefel Phasendiagramm.svg|300px|mini|Phasendiagramm des Schwefels]]

Schwefel ist das Element mit den meisten [[Allotropie|allotropen Modifikationen]]. Allotrope sind Festkörperphasen eines Elements, die sich in der Kristallstruktur und damit in ihrem Röntgenbeugungsmuster unterscheiden. Bislang sind etwa 30 verschiedene Schwefelallotrope bekannt. Die bei Normalbedingungen thermodynamisch stabile Form ist der orthorhombische Schwefel, der aus kronenförmigen S₈-Ringen besteht.

Schwefel ist das Element mit den meisten [[Allotropie|allotropen Modifikationen]]. Allotrope sind Festkörperphasen eines Elements, die sich in der Kristallstruktur und damit in ihrem Röntgenbeugungsmuster unterscheiden. Bislang sind etwa 30 verschiedene Schwefelallotrope bekannt. Die bei Normalbedingungen thermodynamisch stabile Form ist der orthorhombische Schwefel, der aus kronenförmigen S₈-Ringen besteht.

=== Cyclooctaschwefel ===

===Cyclooctaschwefel===

[[Datei:Cyclooctasulfur-above-3D-balls.png|mini|Struktur von Cyclooctaschwefel]]

[[Datei:Cyclooctasulfur-above-3D-balls.png|mini|Struktur von Cyclooctaschwefel]]

Seltener ist der ebenfalls monoklin kristallisierende γ-Schwefel ([[Rosickýit]]) mit der Raumgruppe&nbsp;{{Raumgruppe|P2/c|kurz}} und den Gitterparametern ''a''&nbsp;=&nbsp;844&nbsp;[[Pikometer|pm]]; ''b''&nbsp;=&nbsp;1302&nbsp;pm; ''c''&nbsp;=&nbsp;936&nbsp;pm und β&nbsp;=&nbsp;125,0° sowie 4 Formeleinheiten S₈ pro Elementarzelle.<ref name="ReferenceA" /><ref>{{Internetquelle |url=http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/rosickyite.pdf |titel=Rosickýite |zugriff=2012-07-04 |format=PDF; 61&nbsp;kB}}</ref> Das Mineral wird im [[Death Valley]] in den USA gefunden, wo es durch mikrobiologische Reduktion von Sulfat entsteht und stabilisiert wird.

Seltener ist der ebenfalls monoklin kristallisierende γ-Schwefel ([[Rosickýit]]) mit der Raumgruppe&nbsp;{{Raumgruppe|P2/c|kurz}} und den Gitterparametern ''a''&nbsp;=&nbsp;844&nbsp;[[Pikometer|pm]]; ''b''&nbsp;=&nbsp;1302&nbsp;pm; ''c''&nbsp;=&nbsp;936&nbsp;pm und β&nbsp;=&nbsp;125,0° sowie 4 Formeleinheiten S₈ pro Elementarzelle.<ref name="ReferenceA" /><ref>{{Internetquelle |url=http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/rosickyite.pdf |titel=Rosickýite |zugriff=2012-07-04 |format=PDF; 61&nbsp;kB}}</ref> Das Mineral wird im [[Death Valley]] in den USA gefunden, wo es durch mikrobiologische Reduktion von Sulfat entsteht und stabilisiert wird.

=== Cyclohexaschwefel ===

===Cyclohexaschwefel===

[[Datei:Cyclohexaschwefel.png|mini|100px|Struktur von Cyclohexaschwefel]]

[[Datei:Cyclohexaschwefel.png|mini|100px|Struktur von Cyclohexaschwefel]]

Die Dichte beträgt 2,21&nbsp;g/cm³, der Schmelzpunkt liegt bei etwa 100&nbsp;°C (unter Zersetzung). Unter Normalbedingungen wandelt sich Cyclohexaschwefel innerhalb weniger Tage in ein Gemisch von Cyclooctaschwefel und polymerem Schwefel um, vor allem im Licht.

Die Dichte beträgt 2,21&nbsp;g/cm³, der Schmelzpunkt liegt bei etwa 100&nbsp;°C (unter Zersetzung). Unter Normalbedingungen wandelt sich Cyclohexaschwefel innerhalb weniger Tage in ein Gemisch von Cyclooctaschwefel und polymerem Schwefel um, vor allem im Licht.

=== Cycloheptaschwefel ===

===Cycloheptaschwefel===

Cycloheptaschwefel kann durch Reaktion von Cyclopentadienyl-Titan-pentasulfid mit [[Dischwefeldichlorid]] hergestellt werden.

Cycloheptaschwefel kann durch Reaktion von Cyclopentadienyl-Titan-pentasulfid mit [[Dischwefeldichlorid]] hergestellt werden.

:<math>\mathrm{Cp_2TiS_5 + S_2Cl_2 \longrightarrow S_7 + Cp_2TiCl_2}</math>

:<math>\mathrm{Cp_2TiS_5 + S_2Cl_2 \longrightarrow S_7 + Cp_2TiCl_2}</math>

: <small>Cp = η⁵-C₅H₅</small>

:<small>Cp = η⁵-C₅H₅</small>

Cycloheptaschwefel liegt je nach Herstellungsbedingungen in vier verschiedenen intermolekularen allotropen Modifikationen vor (α-, β-, γ-, δ-Cycloheptaschwefel). Diese sind alle temperaturempfindlich und wandeln sich bei Temperaturen oberhalb von 20&nbsp;°C schnell in die thermodynamisch stabile Form um. Bei einer Temperatur von −78&nbsp;°C sind die Modifikationen jedoch längere Zeit haltbar. Die im Ring vorkommenden Schwefel-Schwefel-Bindungslängen liegen zwischen 199,3 und 218,1&nbsp;pm.

Cycloheptaschwefel liegt je nach Herstellungsbedingungen in vier verschiedenen intermolekularen allotropen Modifikationen vor (α-, β-, γ-, δ-Cycloheptaschwefel). Diese sind alle temperaturempfindlich und wandeln sich bei Temperaturen oberhalb von 20&nbsp;°C schnell in die thermodynamisch stabile Form um. Bei einer Temperatur von −78&nbsp;°C sind die Modifikationen jedoch längere Zeit haltbar. Die im Ring vorkommenden Schwefel-Schwefel-Bindungslängen liegen zwischen 199,3 und 218,1&nbsp;pm.

=== Größere Schwefelringe ===

===Größere Schwefelringe===

[[Datei:dodecasulfur 3D.png|110px|mini|Struktur von Cyclododecaschwefel]]

[[Datei:dodecasulfur 3D.png|110px|mini|Struktur von Cyclododecaschwefel]]

Mit Ausnahme des Cyclododecaschwefels S₁₂ sind die intramolekularen Bindungslängen und -winkel in den Schwefelmodifikationen unterschiedlich. Cyclododecaschwefel ist nach Cyclooctaschwefel die stabilste Modifikation. Von Cyclooctadecaschwefel S₁₈ liegen zwei intermolekulare Modifikationen als Ring-[[Konformation]]sisomere vor.<ref name="HoWi">{{Holleman-Wiberg|Auflage=102.|Startseite=552}}</ref>

Mit Ausnahme des Cyclododecaschwefels S₁₂ sind die intramolekularen Bindungslängen und -winkel in den Schwefelmodifikationen unterschiedlich. Cyclododecaschwefel ist nach Cyclooctaschwefel die stabilste Modifikation. Von Cyclooctadecaschwefel S₁₈ liegen zwei intermolekulare Modifikationen als Ring-[[Konformation]]sisomere vor.<ref name="HoWi">{{Holleman-Wiberg|Auflage=102.|Startseite=552}}</ref>

=== Polymerer Schwefel ===

===Polymerer Schwefel===

Polymerer Schwefel besteht aus langen polymeren Schwefelketten, genannt Catenapolyschwefel. Die Natur der Endgruppe ist nicht bekannt. Das Polymer wird durch Erhitzen auf Temperaturen oberhalb von 120&nbsp;°C und anschließendes schnelles Abkühlen in kaltem Wasser oder flüssigem Stickstoff gewonnen. Die maximale Kettenkonzentration findet sich bei Temperaturen zwischen 250 und 300&nbsp;°C. Vorliegende Schwefelringe können mit Kohlenstoffdisulfid extrahiert werden.

Polymerer Schwefel besteht aus langen polymeren Schwefelketten, genannt Catenapolyschwefel. Die Natur der Endgruppe ist nicht bekannt. Das Polymer wird durch Erhitzen auf Temperaturen oberhalb von 120&nbsp;°C und anschließendes schnelles Abkühlen in kaltem Wasser oder flüssigem Stickstoff gewonnen. Die maximale Kettenkonzentration findet sich bei Temperaturen zwischen 250 und 300&nbsp;°C. Vorliegende Schwefelringe können mit Kohlenstoffdisulfid extrahiert werden.

=== Flüssiger Schwefel ===

===Flüssiger Schwefel===

Beim Erhitzen auf 119,6&nbsp;°C schmilzt der β-Schwefel. Die Schmelze besteht anfangs aus Cyclooctaschwefel-Molekülen, so genanntem λ-Schwefel (Schwefelblüte, S_λ). Nach einer Zeit stellt sich ein Gleichgewicht zwischen den verschiedenen intramolekularen Allotropen in der Schmelze ein, wobei andere Ringe (v.&nbsp;a. S₆, S₇, S₁₂) temperaturabhängig auftreten. Es treten auch wesentlich größere Ringe wie S₅₀ sowie bei höheren Temperaturen Kettenstrukturen auf.

Beim Erhitzen auf 119,6&nbsp;°C schmilzt der β-Schwefel. Die Schmelze besteht anfangs aus Cyclooctaschwefel-Molekülen, so genanntem λ-Schwefel (Schwefelblüte, S_λ). Nach einer Zeit stellt sich ein Gleichgewicht zwischen den verschiedenen intramolekularen Allotropen in der Schmelze ein, wobei andere Ringe (v.&nbsp;a. S₆, S₇, S₁₂) temperaturabhängig auftreten. Es treten auch wesentlich größere Ringe wie S₅₀ sowie bei höheren Temperaturen Kettenstrukturen auf.

Durch weiteres Erhitzen bis zum Siedepunkt bei 444,6&nbsp;°C zerfallen die Ketten wieder in kleinere Bruchstücke, und die Viskosität der Schmelze nimmt ab.

Durch weiteres Erhitzen bis zum Siedepunkt bei 444,6&nbsp;°C zerfallen die Ketten wieder in kleinere Bruchstücke, und die Viskosität der Schmelze nimmt ab.

=== Gasförmiger Schwefel ===

===Gasförmiger Schwefel===

Gasförmiger Schwefel ist dunkelrot und besteht anfangs aus S₈-Ringen, die bei höheren Temperaturen weiter aufbrechen. Bei einer Temperatur von 330&nbsp;°C besteht der Dampf vorwiegend aus Cycloheptaschwefel S₇. Bei Temperaturen oberhalb von 550&nbsp;°C zerfallen die Ringe in kleinere Moleküle wie S_{2 – 4}. Oberhalb von 700&nbsp;°C enthält der Dampf vornehmlich S₂-Moleküle und bei 1800&nbsp;°C liegt Schwefel in Form einzelner [[Atom]]e vor.

Gasförmiger Schwefel ist dunkelrot und besteht anfangs aus S₈-Ringen, die bei höheren Temperaturen weiter aufbrechen. Bei einer Temperatur von 330&nbsp;°C besteht der Dampf vorwiegend aus Cycloheptaschwefel S₇. Bei Temperaturen oberhalb von 550&nbsp;°C zerfallen die Ringe in kleinere Moleküle wie S_{2 – 4}. Oberhalb von 700&nbsp;°C enthält der Dampf vornehmlich S₂-Moleküle und bei 1800&nbsp;°C liegt Schwefel in Form einzelner [[Atom]]e vor.

Die Erhitzung des gasförmigen Schwefels ist mit intensiven Farbänderungen verbunden. Zunächst hat der Schwefeldampf die gleiche gelbe Farbe wie eine Cyclooctaschwefelschmelze. Bei weiterem Erhitzen verändert sich die Farbe von gelb über orange und dunkelrot nach dunkelrotbraun. Das ist auf das Vorliegen der linearen S_{2 – 4}-Spezies zurückzuführen.

Die Erhitzung des gasförmigen Schwefels ist mit intensiven Farbänderungen verbunden. Zunächst hat der Schwefeldampf die gleiche gelbe Farbe wie eine Cyclooctaschwefelschmelze. Bei weiterem Erhitzen verändert sich die Farbe von gelb über orange und dunkelrot nach dunkelrotbraun. Das ist auf das Vorliegen der linearen S_{2 – 4}-Spezies zurückzuführen.

=== Geladene Schwefelmoleküle ===

===Geladene Schwefelmoleküle===

Neutrale Schwefelmoleküle können durch [[Oxidation]] beziehungsweise [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] die [[Oxidationsstufe]] ändern. Schwefelmoleküle mit der Oxidationsstufe +2 sind beispielsweise die hellgelben S₄²⁺-[[Kation]]en, die roten S₁₆²⁺-Kationen und die S₈²⁺-Kationen. Man erhält diese geladenen Schwefelmoleküle durch Reaktion mit [[Arsenpentafluorid]] oder [[Antimon(V)-fluorid|Antimonpentafluorid]]:

Neutrale Schwefelmoleküle können durch [[Oxidation]] beziehungsweise [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] die [[Oxidationsstufe]] ändern. Schwefelmoleküle mit der Oxidationsstufe +2 sind beispielsweise die hellgelben S₄²⁺-[[Kation]]en, die roten S₁₆²⁺-Kationen und die S₈²⁺-Kationen. Man erhält diese geladenen Schwefelmoleküle durch Reaktion mit [[Arsenpentafluorid]] oder [[Antimon(V)-fluorid|Antimonpentafluorid]]:

Cyclooctaschwefel kann durch [[Sulfide|Sulfidionen]] zu einem offenkettigen Nonasulfidion mit der Oxidationsstufe −2 reduziert werden. Dieses geladene Schwefelmolekül ist aber nicht stabil und spaltet sich leicht in kürzere kettenförmige [[Polysulfide]] auf.

Cyclooctaschwefel kann durch [[Sulfide|Sulfidionen]] zu einem offenkettigen Nonasulfidion mit der Oxidationsstufe −2 reduziert werden. Dieses geladene Schwefelmolekül ist aber nicht stabil und spaltet sich leicht in kürzere kettenförmige [[Polysulfide]] auf.

:<math>\mathrm{S_8+ S^{2-} \longrightarrow S_9^{2-}}</math>

:<nowiki><math>\mathrm{S_8+ S^{2-} \longrightarrow S_9^{2-}}</math></nowiki>

Wasserfrei lassen sich solche Schwefelanionen durch Reduktion mit unedlen Metallen herstellen. Auch in diesem Fall wird die cyclische Struktur in eine kettenförmige Struktur verwandelt.

Wasserfrei lassen sich solche Schwefelanionen durch Reduktion mit unedlen Metallen herstellen. Auch in diesem Fall wird die cyclische Struktur in eine kettenförmige Struktur verwandelt.

== Chemische Eigenschaften ==

==Chemische Eigenschaften==

[[Datei:Sulfur-burning-at-night.png|mini|Brennender Schwefel]]

[[Datei:Sulfur-burning-at-night.png|mini|Brennender Schwefel]]

In der Organischen Chemie wird elementarer Schwefel zum Beispiel in der [[Asinger-Reaktion]] zur Darstellung von [[Thiazoline|3-Thiazolinen]] verwendet.<ref>[[Friedrich Asinger|F. Asinger]], M. Thiel: ''Einfache Synthesen und chemisches Verhalten neuer heterocyclischer Ringsysteme.'' In: ''[[Angewandte Chemie (Zeitschrift)|Angewandte Chemie]].'' 70, 1958, S.&nbsp;667–683, [[doi:10.1002/ange.19580702202]].</ref> Die [[Gewald-Reaktion]] – ebenfalls eine [[Mehrkomponentenreaktion]] – ermöglicht die Synthese substituierter 2-Aminothiophene, ausgehend von elementarem Schwefel. Mit [[Grignard-Verbindungen]] reagiert Schwefel unter Bildung von [[Thioether]]n oder [[Thiole]]n.<ref name="March">Jerry March: ''Advanced Organic Chemistry.'' 3. Auflage. Verlag Wiley & Sons, 1985, ISBN 0-471-60180-2, S.&nbsp;550 und 1053.</ref> [[Cyclohexan]] wird unter Freisetzung von Schwefelwasserstoff zu [[Benzol]] dehydriert.<ref name="March" />

In der Organischen Chemie wird elementarer Schwefel zum Beispiel in der [[Asinger-Reaktion]] zur Darstellung von [[Thiazoline|3-Thiazolinen]] verwendet.<ref>[[Friedrich Asinger|F. Asinger]], M. Thiel: ''Einfache Synthesen und chemisches Verhalten neuer heterocyclischer Ringsysteme.'' In: ''[[Angewandte Chemie (Zeitschrift)|Angewandte Chemie]].'' 70, 1958, S.&nbsp;667–683, [[doi:10.1002/ange.19580702202]].</ref> Die [[Gewald-Reaktion]] – ebenfalls eine [[Mehrkomponentenreaktion]] – ermöglicht die Synthese substituierter 2-Aminothiophene, ausgehend von elementarem Schwefel. Mit [[Grignard-Verbindungen]] reagiert Schwefel unter Bildung von [[Thioether]]n oder [[Thiole]]n.<ref name="March">Jerry March: ''Advanced Organic Chemistry.'' 3. Auflage. Verlag Wiley & Sons, 1985, ISBN 0-471-60180-2, S.&nbsp;550 und 1053.</ref> [[Cyclohexan]] wird unter Freisetzung von Schwefelwasserstoff zu [[Benzol]] dehydriert.<ref name="March" />

== Isotope ==

==Isotope==

Von Schwefel sind 23 [[Isotop]]e zwischen ²⁶S und ⁴⁹S bekannt<ref>G. Audi, F. G. Kondev, Meng Wang, W.J. Huang, S. Naimi: ''The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties.'' In: ''Chinese Physics C.'' 41, 2017, S.&nbsp;030001, [[doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001]] ([https://www-nds.iaea.org/amdc/ame2016/NUBASE2016.pdf Volltext]).</ref>, von denen vier stabil sind: ³²S (95,02 %), ³³S (0,75 %), ³⁴S (4,21 %) und ³⁶S (0,02 %). Von den [[Radioaktivität|radioaktiven]] Isotopen hat nur das ³⁵S-Isotop eine [[Halbwertszeit]] von 87,51 Tagen, für alle anderen Isotope liegt die Halbwertszeit im Bereich von Sekunden oder Millisekunden. Das ³⁵S-Isotop entsteht aus ⁴⁰Ar durch kosmische Strahlung.

Von Schwefel sind 23 [[Isotop]]e zwischen ²⁶S und ⁴⁹S bekannt<ref>G. Audi, F. G. Kondev, Meng Wang, W.J. Huang, S. Naimi: ''The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties.'' In: ''Chinese Physics C.'' 41, 2017, S.&nbsp;030001, [[doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001]] ([https://www-nds.iaea.org/amdc/ame2016/NUBASE2016.pdf Volltext]).</ref>, von denen vier stabil sind: ³²S (95,02 %), ³³S (0,75 %), ³⁴S (4,21 %) und ³⁶S (0,02 %). Von den [[Radioaktivität|radioaktiven]] Isotopen hat nur das ³⁵S-Isotop eine [[Halbwertszeit]] von 87,51 Tagen, für alle anderen Isotope liegt die Halbwertszeit im Bereich von Sekunden oder Millisekunden. Das ³⁵S-Isotop entsteht aus ⁴⁰Ar durch kosmische Strahlung.

Bei der [[Fällung]] von sulfidischen Mineralien kann es je nach Temperatur und pH-Wert zu unterschiedlichen Isotopenverteilungen zwischen Feststoff und Mutterlösung kommen. Die Bestimmung der Schwefel-Isotopenverteilung im Mineral lässt daher Rückschlüsse auf die Bildungsbedingungen zu.<ref>[https://link.springer.com/article/10.1007/BF00203350 Schwefel-Isotopenuntersuchungen an der Blei-Zink-Erzlagerstätte Grund (Westharz, Bundesrepublik Deutschland) Abstract]</ref> Beim Abbau von Sulfaten durch bakterielle Sulfatreduktion kommt es zu einer Isotopenfraktionierung des Schwefels. Die Untersuchung der Schwefel-Isotopenverteilung im gelösten Sulfat lässt daher Rückschlüsse auf biologische Reduktionsprozesse zu.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.wolkersdorfer.info/publication/bht/08_Troeger_63_70.pdf |titel=Nachweis reduktiver Prozesse in versauerten Altkippen des Braunkohlebergbaus |zugriff=2012-07-04 |format=PDF; 198&nbsp;kB}}</ref>

Bei der [[Fällung]] von sulfidischen Mineralien kann es je nach Temperatur und pH-Wert zu unterschiedlichen Isotopenverteilungen zwischen Feststoff und Mutterlösung kommen. Die Bestimmung der Schwefel-Isotopenverteilung im Mineral lässt daher Rückschlüsse auf die Bildungsbedingungen zu.<ref>[https://link.springer.com/article/10.1007/BF00203350 Schwefel-Isotopenuntersuchungen an der Blei-Zink-Erzlagerstätte Grund (Westharz, Bundesrepublik Deutschland) Abstract]</ref> Beim Abbau von Sulfaten durch bakterielle Sulfatreduktion kommt es zu einer Isotopenfraktionierung des Schwefels. Die Untersuchung der Schwefel-Isotopenverteilung im gelösten Sulfat lässt daher Rückschlüsse auf biologische Reduktionsprozesse zu.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.wolkersdorfer.info/publication/bht/08_Troeger_63_70.pdf |titel=Nachweis reduktiver Prozesse in versauerten Altkippen des Braunkohlebergbaus |zugriff=2012-07-04 |format=PDF; 198&nbsp;kB}}</ref>

== Verwendung ==

==Verwendung==

Schwefel wird sowohl in der [[Chemische Industrie|chemischen Industrie]] als auch in der [[Pharmazeutische Industrie|pharmazeutischen Industrie]] genutzt, unter anderem zur Produktion von [[Schwefelsäure]], [[Farbstoff]]en, [[Pestizid]]en und [[Kunstdünger]]n.

Schwefel wird sowohl in der [[Chemische Industrie|chemischen Industrie]] als auch in der [[Pharmazeutische Industrie|pharmazeutischen Industrie]] genutzt, unter anderem zur Produktion von [[Schwefelsäure]], [[Farbstoff]]en, [[Pestizid]]en und [[Kunstdünger]]n.

=== Herstellung von Schwefelsäure ===

===Herstellung von Schwefelsäure===

{{Hauptartikel|Kontaktverfahren}}

{{Hauptartikel|Kontaktverfahren}}

Gasförmiges [[Schwefeltrioxid]] findet weite Verwendung bei der Herstellung von [[Tenside]]n durch Sulfonierung von [[Dodecylbenzol]] zu [[Dodecylbenzolsulfonsäure]] sowie der Sulfatierung von [[Fettalkohol]]en und deren Ethoxylaten.<ref>Tharwat F. Tadros: ''Applied Surfactants: Principles and Applications.'' Wiley-VCH Verlag, 2005, ISBN 3-527-30629-3.</ref>

Gasförmiges [[Schwefeltrioxid]] findet weite Verwendung bei der Herstellung von [[Tenside]]n durch Sulfonierung von [[Dodecylbenzol]] zu [[Dodecylbenzolsulfonsäure]] sowie der Sulfatierung von [[Fettalkohol]]en und deren Ethoxylaten.<ref>Tharwat F. Tadros: ''Applied Surfactants: Principles and Applications.'' Wiley-VCH Verlag, 2005, ISBN 3-527-30629-3.</ref>

=== Vulkanisation von Kautschuk ===

===Vulkanisation von Kautschuk===

[[Datei:Bundesarchiv Bild 183-2005-0711-504, Berlin, Vulkanisierungswerkstatt.jpg|mini|Vulkanisierwerkstatt in Berlin (1946)]]

[[Datei:Bundesarchiv Bild 183-2005-0711-504, Berlin, Vulkanisierungswerkstatt.jpg|mini|Vulkanisierwerkstatt in Berlin (1946)]]

Reiner Schwefel wird sehr häufig bei der [[Vulkanisation]] von [[Kautschuk]] verwendet. Dazu wird Rohkautschuk mit Schwefel oder schwefelhaltigen Verbindungen versetzt, ein Verfahren, das schon 1839 von [[Charles Goodyear]] entwickelt wurde. Die Kautschukpolymerketten werden dadurch unter Ausbildung von [[Disulfidbrücke|Sulfidbrücken]] aus einem oder mehreren Schwefelatomen vernetzt und so besonders widerstandsfähig gemacht. Der Markt für vulkanisierbare Elastomere in den Vereinigten Staaten betrug im Jahr 2001 5,7 Milliarden US-Dollar.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.referenceforbusiness.com/industries/Chemicals-Allied/Synthetic-Rubber-Vulcanizable-Elastomers.html#ixzz0zzxqqjPr |titel=Synthetic Rubber (Vulcanizable Elastomers) |zugriff=2012-07-04}}</ref>

Reiner Schwefel wird sehr häufig bei der [[Vulkanisation]] von [[Kautschuk]] verwendet. Dazu wird Rohkautschuk mit Schwefel oder schwefelhaltigen Verbindungen versetzt, ein Verfahren, das schon 1839 von [[Charles Goodyear]] entwickelt wurde. Die Kautschukpolymerketten werden dadurch unter Ausbildung von [[Disulfidbrücke|Sulfidbrücken]] aus einem oder mehreren Schwefelatomen vernetzt und so besonders widerstandsfähig gemacht. Der Markt für vulkanisierbare Elastomere in den Vereinigten Staaten betrug im Jahr 2001 5,7 Milliarden US-Dollar.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.referenceforbusiness.com/industries/Chemicals-Allied/Synthetic-Rubber-Vulcanizable-Elastomers.html#ixzz0zzxqqjPr |titel=Synthetic Rubber (Vulcanizable Elastomers) |zugriff=2012-07-04}}</ref>

=== Medizinische Anwendungen ===

===Medizinische Anwendungen===

Im [[Europäisches Arzneibuch|Europäischen Arzneibuch]] wird nur ''Schwefel zur äußeren Anwendung'' (Sulfur ad usum externum) geführt.<ref>''Pharmacopoea Europaea'', 6. Ausgabe, Grundwerk 2008, Monographie 6.0/0953.</ref> Der pulverförmige Schwefel bildet auf der Haut Schwefelwasserstoff und andere Sulfide, welche wiederum bakteriostatisch wirken. Bei oraler Einnahme kommt eine [[laxieren]]de Wirkung hinzu. Schwefel wirkt darüber hinaus [[fungizid]] und kann Parasiten abtöten. Schwefel wurde vor allem in der Vergangenheit zur Behandlung von [[Acne vulgaris]], von [[Skabies]] und von oberflächlichen [[Mykose]]n verwendet.<ref>[[Heinrich Buess|Heinrich Bueß]]: ''Historisches zur Schwefeltherapie.'' In: ''Ciba Zeitschrift.'' 9, 1945, Nr. 98 (''Der Schwefel''), S.&nbsp;3516–3525.</ref> Die Anwendung erfolgt meist in Form von Seifen, Salben und Gelen.<ref>''Arzneibuch-Kommentar. Wissenschaftliche Erläuterungen zum Europäischen Arzneibuch und zum Deutschen Arzneibuch.'' Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 2004, ISBN 3-8047-2575-9, Monographie ''Schwefel zum äußerlichen Gebrauch.'' 23. Lieferung, 2006.</ref>

Im [[Europäisches Arzneibuch|Europäischen Arzneibuch]] wird nur ''Schwefel zur äußeren Anwendung'' (Sulfur ad usum externum) geführt.<ref>''Pharmacopoea Europaea'', 6. Ausgabe, Grundwerk 2008, Monographie 6.0/0953.</ref> Der pulverförmige Schwefel bildet auf der Haut Schwefelwasserstoff und andere Sulfide, welche wiederum bakteriostatisch wirken. Bei oraler Einnahme kommt eine [[laxieren]]de Wirkung hinzu. Schwefel wirkt darüber hinaus [[fungizid]] und kann Parasiten abtöten. Schwefel wurde vor allem in der Vergangenheit zur Behandlung von [[Acne vulgaris]], von [[Skabies]] und von oberflächlichen [[Mykose]]n verwendet.<ref>[[Heinrich Buess|Heinrich Bueß]]: ''Historisches zur Schwefeltherapie.'' In: ''Ciba Zeitschrift.'' 9, 1945, Nr. 98 (''Der Schwefel''), S.&nbsp;3516–3525.</ref> Die Anwendung erfolgt meist in Form von Seifen, Salben und Gelen.<ref>''Arzneibuch-Kommentar. Wissenschaftliche Erläuterungen zum Europäischen Arzneibuch und zum Deutschen Arzneibuch.'' Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 2004, ISBN 3-8047-2575-9, Monographie ''Schwefel zum äußerlichen Gebrauch.'' 23. Lieferung, 2006.</ref>

Sulfur (Kürzel ''Sulph'') gilt in der [[Homöopathie]] als eine der vierzehn wichtigsten [[Liste homöopathischer Grundsubstanzen|Grundsubstanzen]].

Sulfur (Kürzel ''Sulph'') gilt in der [[Homöopathie]] als eine der vierzehn wichtigsten [[Liste homöopathischer Grundsubstanzen|Grundsubstanzen]].

=== Verwendung in der Stahlindustrie ===

===Verwendung in der Stahlindustrie===

In der Schwerindustrie ist Schwefel als [[Legierung]]selement für Stahl bedeutend. [[Automatenstahl|Automatenstähle]], die für die [[Zerspanen|spanenden]] [[Fertigungsverfahren]] wie [[Drehen (Verfahren)|Drehen]] und [[Bohren]] optimiert sind, sind oft schwefellegiert. Durch den Schwefelzusatz entstehen weiche, zeilenförmig ausgeprägte [[Mangansulfid]]einschlüsse im Stahl, die zu erhöhtem Spanbruch führen.

In der Schwerindustrie ist Schwefel als [[Legierung]]selement für Stahl bedeutend. [[Automatenstahl|Automatenstähle]], die für die [[Zerspanen|spanenden]] [[Fertigungsverfahren]] wie [[Drehen (Verfahren)|Drehen]] und [[Bohren]] optimiert sind, sind oft schwefellegiert. Durch den Schwefelzusatz entstehen weiche, zeilenförmig ausgeprägte [[Mangansulfid]]einschlüsse im Stahl, die zu erhöhtem Spanbruch führen.

An Luft, besonders bei erhöhter Feuchtigkeit, entwickelt Schwefel leicht Schwefeldioxid und bei weiterer Oxidation Schwefelsäure. Das kann zu Korrosion und Schäden an Stahlkonstruktionen oder Lagertanks führen.<ref>W. Küster, H. Schlerkmann, G. Schmitt, W. Schwenk, D. Steinmetz: ''Korrosionsreaktionen von elementarem Schwefel mit unlegiertem Stahl in wässrigen Medien.'' In: ''Materials and Corrosion/Werkstoffe und Korrosion.'' 35, 1984, S.&nbsp;556–565, [[doi:10.1002/maco.19840351204]].</ref>

An Luft, besonders bei erhöhter Feuchtigkeit, entwickelt Schwefel leicht Schwefeldioxid und bei weiterer Oxidation Schwefelsäure. Das kann zu Korrosion und Schäden an Stahlkonstruktionen oder Lagertanks führen.<ref>W. Küster, H. Schlerkmann, G. Schmitt, W. Schwenk, D. Steinmetz: ''Korrosionsreaktionen von elementarem Schwefel mit unlegiertem Stahl in wässrigen Medien.'' In: ''Materials and Corrosion/Werkstoffe und Korrosion.'' 35, 1984, S.&nbsp;556–565, [[doi:10.1002/maco.19840351204]].</ref>

=== Katalysatorgift ===

===Katalysatorgift===

Schwefelspezies in Kohlenwasserstoffen sind starke [[Katalysatorgift]]e, die schon in geringer Konzentration wirksam sind. Schwefel reagiert mit den katalytisch aktiven Metall- und anderen Oberflächenzentren der Katalysatoren. Die Vergiftung kann reversibel oder irreversibel sein und der Katalysator kann dabei in seiner Selektivität verändert oder insgesamt deaktiviert werden. Einige Katalysatoren, wie [[Platin]]-[[Rhenium]]-Katalysatoren für das [[Katalytisches Reforming|Katalytische Reforming]], werden selektiv mit Schwefel beaufschlagt, um die Anfangsaktivität des Katalysators zu beeinflussen.<ref>[http://www.platinummetalsreview.com/pdf/110-pmr-apr06.pdf Sulfur as a Catalyst Poison] (PDF; 52&nbsp;kB).</ref>

Schwefelspezies in Kohlenwasserstoffen sind starke [[Katalysatorgift]]e, die schon in geringer Konzentration wirksam sind. Schwefel reagiert mit den katalytisch aktiven Metall- und anderen Oberflächenzentren der Katalysatoren. Die Vergiftung kann reversibel oder irreversibel sein und der Katalysator kann dabei in seiner Selektivität verändert oder insgesamt deaktiviert werden. Einige Katalysatoren, wie [[Platin]]-[[Rhenium]]-Katalysatoren für das [[Katalytisches Reforming|Katalytische Reforming]], werden selektiv mit Schwefel beaufschlagt, um die Anfangsaktivität des Katalysators zu beeinflussen.<ref>[http://www.platinummetalsreview.com/pdf/110-pmr-apr06.pdf Sulfur as a Catalyst Poison] (PDF; 52&nbsp;kB).</ref>

Bei älteren [[Drei-Wege-Katalysator]]en wurde als Sulfat auf dem Katalysator gespeicherter Schwefel beim Betrieb im Luftunterschuss als Schwefelwasserstoff freigesetzt.<ref>[http://www.al-shamery.chemie.uni-oldenburg.de/24422.html Warum riechen manche Autokatalysatoren nach faulen Eiern?]</ref> Bei Fahrzeugen mit Magermix-Ottomotor und Speicher-Kat kann es durch Sulfatbildung zu einer Deaktivierung des Katalysators kommen. Zur Regeneration wird die Abgastemperatur auf 650 Grad Celsius erhöht und das gespeicherte Sulfat als Schwefeldioxid emittiert.

Bei älteren [[Drei-Wege-Katalysator]]en wurde als Sulfat auf dem Katalysator gespeicherter Schwefel beim Betrieb im Luftunterschuss als Schwefelwasserstoff freigesetzt.<ref>[http://www.al-shamery.chemie.uni-oldenburg.de/24422.html Warum riechen manche Autokatalysatoren nach faulen Eiern?]</ref> Bei Fahrzeugen mit Magermix-Ottomotor und Speicher-Kat kann es durch Sulfatbildung zu einer Deaktivierung des Katalysators kommen. Zur Regeneration wird die Abgastemperatur auf 650 Grad Celsius erhöht und das gespeicherte Sulfat als Schwefeldioxid emittiert.

=== Sonstiges ===

===Sonstiges===

[[Datei:Spk-RZ.jpg|mini|Gekörntes Schwarzpulver]]

[[Datei:Spk-RZ.jpg|mini|Gekörntes Schwarzpulver]]

Schwefel oder Schwefelverbindungen werden als Schmierstoffadditive eingesetzt. Die in [[Drahtzieherei]]en eingesetzten [[Ziehfett (Schmiermittel)|Ziehfette]] bestanden aus natürlichen Fetten, denen Schwefelblüte beigemischt wurde. Dieses bildet auf der Metalloberfläche eine Schicht von Metallsulfiden, bei Eisen etwa [[Eisen(II)-sulfid]] (FeS), [[Eisen(II)-disulfid]] (FeS₂) oder [[Eisen(III)-sulfid]] (Fe₂S₃), die als Schmierstoff wirken.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.aral-lubricants.de/know-how/schmierstoff-wissen/additive/ |titel=Additive |zugriff=2012-07-04|archiv-url=https://web.archive.org/web/20121120001243/http://www.aral-lubricants.de/know-how/schmierstoff-wissen/additive/ |archiv-datum=2012-11-20}}</ref> [[Molybdän(IV)-sulfid]] ist unter dem Handelsnamen ''Molykote'' bekannt und dient auf Grund seiner graphitartigen Struktur als festes Schmiermittel. Als [[EP-Additiv|Extreme-Pressure-Additiv]] werden Schwefelverbindungen noch heute Schmierstoffen beigefügt.

Schwefel oder Schwefelverbindungen werden als Schmierstoffadditive eingesetzt. Die in [[Drahtzieherei]]en eingesetzten [[Ziehfett (Schmiermittel)|Ziehfette]] bestanden aus natürlichen Fetten, denen Schwefelblüte beigemischt wurde. Dieses bildet auf der Metalloberfläche eine Schicht von Metallsulfiden, bei Eisen etwa [[Eisen(II)-sulfid]] (FeS), [[Eisen(II)-disulfid]] (FeS₂) oder [[Eisen(III)-sulfid]] (Fe₂S₃), die als Schmierstoff wirken.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.aral-lubricants.de/know-how/schmierstoff-wissen/additive/ |titel=Additive |zugriff=2012-07-04|archiv-url=https://web.archive.org/web/20121120001243/http://www.aral-lubricants.de/know-how/schmierstoff-wissen/additive/ |archiv-datum=2012-11-20}}</ref> [[Molybdän(IV)-sulfid]] ist unter dem Handelsnamen ''Molykote'' bekannt und dient auf Grund seiner graphitartigen Struktur als festes Schmiermittel. Als [[EP-Additiv|Extreme-Pressure-Additiv]] werden Schwefelverbindungen noch heute Schmierstoffen beigefügt.

==== Organische Chemie ====

====Organische Chemie====

In der organischen Chemie wird Schwefel zur Synthese von 3-Thiazolinen in der [[Asinger-Reaktion]] – einer Mehrkomponentenreaktion – benutzt.<ref name="Asinger">[[Friedrich Asinger]]: ''Über die gemeinsame Einwirkung von Schwefel und Ammoniak auf Ketone.'' In: ''Angewandte Chemie.'' 68, 1956, S.&nbsp;413.</ref>

In der organischen Chemie wird Schwefel zur Synthese von 3-Thiazolinen in der [[Asinger-Reaktion]] – einer Mehrkomponentenreaktion – benutzt.<ref name="Asinger">[[Friedrich Asinger]]: ''Über die gemeinsame Einwirkung von Schwefel und Ammoniak auf Ketone.'' In: ''Angewandte Chemie.'' 68, 1956, S.&nbsp;413.</ref>

== Physiologie ==

==Physiologie==

[[Datei:(R,R)-Cystine BLUE Structural Formula.png|mini|hochkant=1.4|Strukturformel von <small>L</small>-Cystin mit der <span style="color:blue;">'''blau'''</span> markierten Disulfidbrücke]]

[[Datei:(R,R)-Cystine BLUE Structural Formula.png|mini|hochkant=1.4|Strukturformel von <small>L</small>-Cystin mit der <span style="color:blue;">'''blau'''</span> markierten Disulfidbrücke]]

Schwefelverbindungen kommen in allen Lebewesen vor und haben eine Vielzahl von Funktionen. Schwefel wird als Sulfid oder Sulfat von Pflanzen und Bakterien aus der Umgebung assimiliert und zu organischen Schwefelverbindungen aufgebaut, die letztlich von Tieren mit der Nahrung aufgenommen werden.

Schwefelverbindungen kommen in allen Lebewesen vor und haben eine Vielzahl von Funktionen. Schwefel wird als Sulfid oder Sulfat von Pflanzen und Bakterien aus der Umgebung assimiliert und zu organischen Schwefelverbindungen aufgebaut, die letztlich von Tieren mit der Nahrung aufgenommen werden.

=== Vorkommen und Funktion in Lebewesen ===

===Vorkommen und Funktion in Lebewesen===

Schwefel ist in den proteinogenen [[Aminosäuren]] [[Cystein]] und [[Methionin]] – und in allen darauf aufbauenden [[Peptid]]en, [[Protein]]en, [[Koenzym]]en und [[Prosthetische Gruppe|prosthetischen Gruppen]] – in Form von [[Thiolgruppe]]n (Oxidationsstufe +II) oder [[Thioether]]gruppen enthalten. Andere schwefelhaltige Aminosäuren mit biologischer Funktion sind [[Cystin]] und [[Homocystein]]. Weiterhin ist er in einigen [[Coenzym|Cofaktoren]] ([[Biotin]], [[Thiaminpyrophosphat]]) in heterozyklischer Bindung enthalten. Schwefel ist damit ein essentielles Element lebender Zellen. [[Disulfidbrücke]]nbindungen sind weit verbreitet und tragen einerseits zur Ausbildung und Stabilisierung von [[Proteinstruktur]]en (z.&nbsp;B. im [[Keratin]] menschlicher und tierischer Haare und Federn) bei, andererseits basieren viele [[Redoxreaktion]]en in Zellen auf der Umkehrbarkeit dieser Bindung (in [[Thioredoxin]] und [[Glutathion]]). In oxidierter Form spielt Schwefel in der Aminosulfonsäure [[Taurin]] (Oxidationsstufe +IV) eine biologische Rolle.

Schwefel ist in den proteinogenen [[Aminosäuren]] [[Cystein]] und [[Methionin]] – und in allen darauf aufbauenden [[Peptid]]en, [[Protein]]en, [[Koenzym]]en und [[Prosthetische Gruppe|prosthetischen Gruppen]] – in Form von [[Thiolgruppe]]n (Oxidationsstufe +II) oder [[Thioether]]gruppen enthalten. Andere schwefelhaltige Aminosäuren mit biologischer Funktion sind [[Cystin]] und [[Homocystein]]. Weiterhin ist er in einigen [[Coenzym|Cofaktoren]] ([[Biotin]], [[Thiaminpyrophosphat]]) in heterozyklischer Bindung enthalten. Schwefel ist damit ein essentielles Element lebender Zellen. [[Disulfidbrücke]]nbindungen sind weit verbreitet und tragen einerseits zur Ausbildung und Stabilisierung von [[Proteinstruktur]]en (z.&nbsp;B. im [[Keratin]] menschlicher und tierischer Haare und Federn) bei, andererseits basieren viele [[Redoxreaktion]]en in Zellen auf der Umkehrbarkeit dieser Bindung (in [[Thioredoxin]] und [[Glutathion]]). In oxidierter Form spielt Schwefel in der Aminosulfonsäure [[Taurin]] (Oxidationsstufe +IV) eine biologische Rolle.

Übergangsmetallsulfide, besonders die des Eisens, bilden die aktiven Zentren einer Reihe von Enzymen. So sind die [[Ferredoxine]] eisen- und schwefelhaltige Proteine, die als Elektronenüberträger in metabolischen Reaktionen teilnehmen. Das Ferredoxin im menschlichen Metabolismus wird Adrenodoxin genannt. Komplexe Metalloenzyme wie [[Nitrogenase]], das in der Lage ist, elementaren, molekularen Stickstoff (N₂) zu reduzieren, sowie [[Hydrogenase]] und [[Xanthinoxidase]], weisen [[Eisen-Schwefel-Cluster]] auf.

Übergangsmetallsulfide, besonders die des Eisens, bilden die aktiven Zentren einer Reihe von Enzymen. So sind die [[Ferredoxine]] eisen- und schwefelhaltige Proteine, die als Elektronenüberträger in metabolischen Reaktionen teilnehmen. Das Ferredoxin im menschlichen Metabolismus wird Adrenodoxin genannt. Komplexe Metalloenzyme wie [[Nitrogenase]], das in der Lage ist, elementaren, molekularen Stickstoff (N₂) zu reduzieren, sowie [[Hydrogenase]] und [[Xanthinoxidase]], weisen [[Eisen-Schwefel-Cluster]] auf.

=== Aufnahme ===

===Aufnahme===

Der für alle genannten Stoffe notwendige Schwefel wird von Tieren je nach Ernährung als schwefelhaltige Aminosäuren und Vitamine mit der Nahrung aufgenommen. Pflanzen und Bakterien wiederum sind in der Lage, Schwefel als Sulfid oder Sulfat zu assimilieren und die genannten Aminosäuren und Vitamine selbst zu synthetisieren.

Der für alle genannten Stoffe notwendige Schwefel wird von Tieren je nach Ernährung als schwefelhaltige Aminosäuren und Vitamine mit der Nahrung aufgenommen. Pflanzen und Bakterien wiederum sind in der Lage, Schwefel als Sulfid oder Sulfat zu assimilieren und die genannten Aminosäuren und Vitamine selbst zu synthetisieren.

Im [[Pflanzenbau]] werden je nach Pflanzenart etwa 15 bis 50&nbsp;kg Schwefel pro [[Hektar]] in Form schwefelhaltigen Düngers benötigt. [[Ölpflanze]]n, [[Hülsenfrucht|Hülsenfrüchte]], verschiedene [[Futterpflanze]]n und [[Gemüse]] benötigen dabei größere Schwefelmengen.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.sulphurinstitute.org/learnmore/faq.cfm#plants |titel=How much sulphur do plants need? |zugriff=2012-07-05}}</ref>

Im [[Pflanzenbau]] werden je nach Pflanzenart etwa 15 bis 50&nbsp;kg Schwefel pro [[Hektar]] in Form schwefelhaltigen Düngers benötigt. [[Ölpflanze]]n, [[Hülsenfrucht|Hülsenfrüchte]], verschiedene [[Futterpflanze]]n und [[Gemüse]] benötigen dabei größere Schwefelmengen.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.sulphurinstitute.org/learnmore/faq.cfm#plants |titel=How much sulphur do plants need? |zugriff=2012-07-05}}</ref>

==== Sulfidoxidation ====

====Sulfidoxidation====

Einige Untergruppen der [[Proteobacteria|Proteobakterien]], zusammen die ''farblosen [[Schwefeloxidierende Bakterien|schwefeloxidierenden Bakterien]]'' genannt, können Schwefelverbindungen und Schwefel oxidieren und aus diesen [[exergon]]en Reaktionen Energie gewinnen; siehe dazu exemplarisch das Riesenbakterium ''[[Thiomargarita namibiensis]]''. Außerdem sind die [[Grüne Schwefelbakterien|Grünen Schwefelbakterien]] in der Lage, Photosynthese zu betreiben, indem sie Schwefelwasserstoff, Schwefel oder Thiosulfat an Stelle von Wasser (H₂O) als Elektronendonator für die Reduktion von CO₂ verwenden. Diese Art von Photosynthese erzeugt keinen Sauerstoff („anoxygen“). Zuletzt können einige [[Cyanobakterien]] diesen Stoffwechselweg benutzen. Zwar haben Pflanzen und Tiere in ihren [[Mitochondrien]] Enzyme für die Oxidation von Sulfid, diese kommen aber nur noch zur Entgiftung des beim Abbau überschüssigen Cysteins und im Darm entstehenden Schwefelwasserstoffs zum Zuge.<ref>{{Literatur |Autor=Joseph W. Lengeler, G. Drews, Hans Günter Schlegel |Titel=Biology of the prokaryotes |Verlag=Thieme |Ort=Stuttgart |Datum=1999 |ISBN=3-13-108411-1 |Seiten=245–251, 330–336}}</ref><ref name="PMID20162368">M. H. Stipanuk, I. Ueki: ''Dealing with methionine/homocysteine sulfur: cysteine metabolism to taurine and inorganic sulfur.'' In: ''Journal of inherited metabolic disease.'' Band 34, Nummer 1, Februar 2011, S.&nbsp;17–32. [[doi:10.1007/s10545-009-9006-9]]. PMID 20162368. {{PMC|290177}}. (Review).</ref>

Einige Untergruppen der [[Proteobacteria|Proteobakterien]], zusammen die ''farblosen [[Schwefeloxidierende Bakterien|schwefeloxidierenden Bakterien]]'' genannt, können Schwefelverbindungen und Schwefel oxidieren und aus diesen [[exergon]]en Reaktionen Energie gewinnen; siehe dazu exemplarisch das Riesenbakterium ''[[Thiomargarita namibiensis]]''. Außerdem sind die [[Grüne Schwefelbakterien|Grünen Schwefelbakterien]] in der Lage, Photosynthese zu betreiben, indem sie Schwefelwasserstoff, Schwefel oder Thiosulfat an Stelle von Wasser (H₂O) als Elektronendonator für die Reduktion von CO₂ verwenden. Diese Art von Photosynthese erzeugt keinen Sauerstoff („anoxygen“). Zuletzt können einige [[Cyanobakterien]] diesen Stoffwechselweg benutzen. Zwar haben Pflanzen und Tiere in ihren [[Mitochondrien]] Enzyme für die Oxidation von Sulfid, diese kommen aber nur noch zur Entgiftung des beim Abbau überschüssigen Cysteins und im Darm entstehenden Schwefelwasserstoffs zum Zuge.<ref>{{Literatur |Autor=Joseph W. Lengeler, G. Drews, Hans Günter Schlegel |Titel=Biology of the prokaryotes |Verlag=Thieme |Ort=Stuttgart |Datum=1999 |ISBN=3-13-108411-1 |Seiten=245–251, 330–336}}</ref><ref name="PMID20162368">M. H. Stipanuk, I. Ueki: ''Dealing with methionine/homocysteine sulfur: cysteine metabolism to taurine and inorganic sulfur.'' In: ''Journal of inherited metabolic disease.'' Band 34, Nummer 1, Februar 2011, S.&nbsp;17–32. [[doi:10.1007/s10545-009-9006-9]]. PMID 20162368. {{PMC|290177}}. (Review).</ref>

==== Schwefel-Assimilation in Pflanzen ====

====Schwefel-Assimilation in Pflanzen====

Der Schwefel wird bei [[Gefäßpflanzen]] als [[Sulfat]] über die [[Wurzel (Pflanze)|Wurzeln]] aufgenommen und über das [[Xylem]] in die Blätter transportiert, wo der überwiegende Teil der Assimilation gekoppelt an die [[Photosynthese]] in den [[Chloroplast]]en der [[Mesophyll]]zellen stattfindet. Die Assimilationsrate beträgt dabei nur rund fünf Prozent der Nitrat-Assimilation und ein bis zwei Promille der CO₂-Assimilation. Das Grundschema gleicht dabei der Nitrat-Assimilation, der Energieverbrauch ist aber beim Schwefel wesentlich höher.<ref name="Heldt">[[Hans-Walter Heldt]]: ''Pflanzenbiochemie''. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 1996, ISBN 3-8274-0103-8, S.&nbsp;321–333.</ref>

Der Schwefel wird bei [[Gefäßpflanzen]] als [[Sulfat]] über die [[Wurzel (Pflanze)|Wurzeln]] aufgenommen und über das [[Xylem]] in die Blätter transportiert, wo der überwiegende Teil der Assimilation gekoppelt an die [[Photosynthese]] in den [[Chloroplast]]en der [[Mesophyll]]zellen stattfindet. Die Assimilationsrate beträgt dabei nur rund fünf Prozent der Nitrat-Assimilation und ein bis zwei Promille der CO₂-Assimilation. Das Grundschema gleicht dabei der Nitrat-Assimilation, der Energieverbrauch ist aber beim Schwefel wesentlich höher.<ref name="Heldt">[[Hans-Walter Heldt]]: ''Pflanzenbiochemie''. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 1996, ISBN 3-8274-0103-8, S.&nbsp;321–333.</ref>

Das Sulfat wird zunächst zu Sulfit reduziert, dieses dann weiter zu Schwefelwasserstoff. Dieser wird in Cystein gebunden, der ersten stabilen Verbindung der Schwefel-Assimilation:<ref name="Heldt" />

Das Sulfat wird zunächst zu Sulfit reduziert, dieses dann weiter zu Schwefelwasserstoff. Dieser wird in Cystein gebunden, der ersten stabilen Verbindung der Schwefel-Assimilation:<ref name="Heldt" />

: <math>\mathrm{SO_4^{2-} \ (Sulfat) \rightarrow SO_3^{2-} \ (Sulfit) \rightarrow H_2S \ (Sulfid) \rightarrow Cystein \ (Cys) }</math>

:<math>\mathrm{SO_4^{2-} \ (Sulfat) \rightarrow SO_3^{2-} \ (Sulfit) \rightarrow H_2S \ (Sulfid) \rightarrow Cystein \ (Cys) }</math>

Sulfat muss im Chloroplasten zunächst aktiviert werden. Das Enzym Sulfat-Adenylyltransferase bildet aus Sulfat und ATP AMP-Sulfat ([[Adenosinphosphosulfat|APS]]) und [[Diphosphate|Pyrophosphat]]. Das Gleichgewicht dieser Reaktion liegt stark auf der Seite des ATP, die Bildung von APS ist nur möglich durch die hohe Aktivität der [[Pyrophosphatase]] in den Chloroplasten. Anschließend hängt die [[APS-Kinase]] an den [[Ribose]]-Rest der APS einen weiteren Phosphat-Rest an und bildet das 3-Phospho-AMP-Sulfat ([[3′-Phosphoadenosin-5′-phosphosulfat|PAPS]]). Das derart aktivierte Sulfat wird durch die PAPS-Reduktase unter Mitwirkung von [[Thioredoxin]] zu Sulfit reduziert, das im Zuge dieser Reaktion vom 3-Phospho-AMP abgespalten wird.<ref name="Heldt" />

Sulfat muss im Chloroplasten zunächst aktiviert werden. Das Enzym Sulfat-Adenylyltransferase bildet aus Sulfat und ATP AMP-Sulfat ([[Adenosinphosphosulfat|APS]]) und [[Diphosphate|Pyrophosphat]]. Das Gleichgewicht dieser Reaktion liegt stark auf der Seite des ATP, die Bildung von APS ist nur möglich durch die hohe Aktivität der [[Pyrophosphatase]] in den Chloroplasten. Anschließend hängt die [[APS-Kinase]] an den [[Ribose]]-Rest der APS einen weiteren Phosphat-Rest an und bildet das 3-Phospho-AMP-Sulfat ([[3′-Phosphoadenosin-5′-phosphosulfat|PAPS]]). Das derart aktivierte Sulfat wird durch die PAPS-Reduktase unter Mitwirkung von [[Thioredoxin]] zu Sulfit reduziert, das im Zuge dieser Reaktion vom 3-Phospho-AMP abgespalten wird.<ref name="Heldt" />

Um den Schwefelwasserstoff an [[Serin]] binden zu können, muss dieses zunächst aktiviert werden. Das geschieht durch die Serin-Transacetylase, die einen Acetylrest von [[Acetyl-Coenzym A]] auf das Serin überträgt. Für die Bildung des Acetyl-Coenzym A werden zwei energiereiche Phosphate verbraucht. Der Schwefelwasserstoff wird schließlich durch die O-Acetylserin-(thiol)-Lyase auf das O-Acetylserin übertragen, wobei Cystein und Acetat entstehen.<ref name="Heldt" />

Um den Schwefelwasserstoff an [[Serin]] binden zu können, muss dieses zunächst aktiviert werden. Das geschieht durch die Serin-Transacetylase, die einen Acetylrest von [[Acetyl-Coenzym A]] auf das Serin überträgt. Für die Bildung des Acetyl-Coenzym A werden zwei energiereiche Phosphate verbraucht. Der Schwefelwasserstoff wird schließlich durch die O-Acetylserin-(thiol)-Lyase auf das O-Acetylserin übertragen, wobei Cystein und Acetat entstehen.<ref name="Heldt" />

== Umweltaspekte ==

==Umweltaspekte==

[[Datei:Flue gas desulfurization unit DE.svg|mini|Schematischer Aufbau des Absorbers einer Rauchgasentschwefelungsanlage mit Kalkwäsche]]

[[Datei:Flue gas desulfurization unit DE.svg|mini|Schematischer Aufbau des Absorbers einer Rauchgasentschwefelungsanlage mit Kalkwäsche]]

Seit den 1970er-Jahren sind deshalb Maßnahmen zur [[Rauchgasentschwefelung]] (REA) in Deutschland gesetzlich vorgeschrieben. Das geschieht meist durch Kalkwäsche. Dabei werden die Rauchgase in einem Absorber mit Calciumhydroxid-Lösung besprüht, wodurch sich das Schwefeldioxid unter Weiteroxidation in Calciumsulfat (Gips) umsetzt.

Seit den 1970er-Jahren sind deshalb Maßnahmen zur [[Rauchgasentschwefelung]] (REA) in Deutschland gesetzlich vorgeschrieben. Das geschieht meist durch Kalkwäsche. Dabei werden die Rauchgase in einem Absorber mit Calciumhydroxid-Lösung besprüht, wodurch sich das Schwefeldioxid unter Weiteroxidation in Calciumsulfat (Gips) umsetzt.

: <math>\mathrm{CaO + SO_2 \longrightarrow CaSO_3 \longrightarrow CaSO_4}</math>

:<math>\mathrm{CaO + SO_2 \longrightarrow CaSO_3 \longrightarrow CaSO_4}</math>

Daneben wird seit einigen Jahren die [[Hydrodesulfurierung|Entschwefelung]] von Fahrzeugkraftstoffen forciert. Durch diese Vorschriften und ihre Umsetzungen konnten die Schwefel(dioxid)emissionen seit den 1960er-Jahren drastisch reduziert werden.

Daneben wird seit einigen Jahren die [[Hydrodesulfurierung|Entschwefelung]] von Fahrzeugkraftstoffen forciert. Durch diese Vorschriften und ihre Umsetzungen konnten die Schwefel(dioxid)emissionen seit den 1960er-Jahren drastisch reduziert werden.

In Glencores Kupfermine ''[[Mopani Copper Mines]]'' ist die Situation nach wie vor dramatisch (Stand Juni 2019).<ref>{{Internetquelle |autor=Res Gehriger |url=https://www.srf.ch/news/international/stichproben-in-sambia-schwefelgase-von-glencores-kupferwerk-gefaehrden-anwohner |titel=Stichproben in Sambia - Schwefelgase von Glencores Kupferwerk gefährden Anwohner |werk=[[Schweizer Radio und Fernsehen|srf.ch]] |datum=2019-06-12 |zugriff=2019-06-13}}</ref>

In Glencores Kupfermine ''[[Mopani Copper Mines]]'' ist die Situation nach wie vor dramatisch (Stand Juni 2019).<ref>{{Internetquelle |autor=Res Gehriger |url=https://www.srf.ch/news/international/stichproben-in-sambia-schwefelgase-von-glencores-kupferwerk-gefaehrden-anwohner |titel=Stichproben in Sambia - Schwefelgase von Glencores Kupferwerk gefährden Anwohner |werk=[[Schweizer Radio und Fernsehen|srf.ch]] |datum=2019-06-12 |zugriff=2019-06-13}}</ref>

== Nachweis ==

==Nachweis==

Es existieren verschiedene [[Nachweisreaktion]]en für Schwefel.

Es existieren verschiedene [[Nachweisreaktion]]en für Schwefel.

* Schwefel wird in Verbindungen nach Reduktion durch elementares [[Natrium]] in [[Natriumsulfid]] überführt. Sulfid-[[Anion]]en werden mit Blei(II)-salzlösungen nachgewiesen, wobei ein schwarzer Niederschlag von Blei(II)-sulfid entsteht:

*Schwefel wird in Verbindungen nach Reduktion durch elementares [[Natrium]] in [[Natriumsulfid]] überführt. Sulfid-[[Anion]]en werden mit Blei(II)-salzlösungen nachgewiesen, wobei ein schwarzer Niederschlag von Blei(II)-sulfid entsteht:

*: <math>\mathrm{S^{2-} + Pb(NO_3)_2 \longrightarrow PbS + 2\ NO_3^{-} } </math>

*:<math>\mathrm{S^{2-} + Pb(NO_3)_2 \longrightarrow PbS + 2\ NO_3^{-} } </math>

* Beim Ansäuern von festen, also ungelösten Sulfiden entsteht zudem ein charakteristischer Geruch nach faulen Eiern (H2S-[[Verdrängungsreaktion|Gasverdrängungsreaktion]]). Das Gas schwärzt [[Blei(II)-acetat|Bleiacetatpapier]].

*Beim Ansäuern von festen, also ungelösten Sulfiden entsteht zudem ein charakteristischer Geruch nach faulen Eiern (H2S-[[Verdrängungsreaktion|Gasverdrängungsreaktion]]). Das Gas schwärzt [[Blei(II)-acetat|Bleiacetatpapier]].

* Durch Oxidation schwefelhaltiger Verbindungen entstehen [[Sulfit]] und [[Sulfat]]. Letzteres wird mit Barium(II)-Salzlösungen nachgewiesen. Es entsteht ein weißer Niederschlag von Bariumsulfat:

*Durch Oxidation schwefelhaltiger Verbindungen entstehen [[Sulfit]] und [[Sulfat]]. Letzteres wird mit Barium(II)-Salzlösungen nachgewiesen. Es entsteht ein weißer Niederschlag von Bariumsulfat:

*: <math>\mathrm{SO_4^{2-} + BaCl_2 \longrightarrow BaSO_4\!\downarrow +\ 2\,Cl^{-}}</math>

*:<nowiki><math>\mathrm{SO_4^{2-} + BaCl_2 \longrightarrow BaSO_4\!\downarrow +\ 2\,Cl^{-}}</math></nowiki>

* Sulfit wird mit [[Kaliumhydrogensulfat]] nachgewiesen. Beim Verreiben der auf Sulfit zu prüfenden Substanz mit Kaliumhydrogensulfat entsteht das stechend riechende [[Schwefeldioxid]]. Für [[Natriumsulfit]] ergibt sich folgende Reaktionsgleichung:

*Sulfit wird mit [[Kaliumhydrogensulfat]] nachgewiesen. Beim Verreiben der auf Sulfit zu prüfenden Substanz mit Kaliumhydrogensulfat entsteht das stechend riechende [[Schwefeldioxid]]. Für [[Natriumsulfit]] ergibt sich folgende Reaktionsgleichung:

*: <math>\mathrm{2\ KHSO_4 + Na_2SO_3 \longrightarrow K_2SO_4 + Na_2SO_4 + H_2O + SO_2\!\uparrow}</math>

*:<math>\mathrm{2\ KHSO_4 + Na_2SO_3 \longrightarrow K_2SO_4 + Na_2SO_4 + H_2O + SO_2\!\uparrow}</math>

* Zur quantitativen Bestimmung geringer Schwefelmengen eignet sich die [[Wickbold-Verbrennung|Methode nach Wickbold]].

*Zur quantitativen Bestimmung geringer Schwefelmengen eignet sich die [[Wickbold-Verbrennung|Methode nach Wickbold]].

* In der [[Kernspinresonanzspektroskopie]] wird der ³³S-Kern genutzt, um Schwefel in Form von Sulfaten und Sulfiten nachzuweisen. Der Kern weist nur eine geringe [[Kernspinresonanzspektroskopie#Empfindlichkeit der NMR-Spektroskopie|Empfindlichkeit]] und geringes natürliches Vorkommen auf.<ref>{{Internetquelle |url=http://chem.ch.huji.ac.il/nmr/techniques/1d/row3/s.html |titel=³³Sulfur NMR |zugriff=2012-07-05}}</ref>

*In der [[Kernspinresonanzspektroskopie]] wird der ³³S-Kern genutzt, um Schwefel in Form von Sulfaten und Sulfiten nachzuweisen. Der Kern weist nur eine geringe [[Kernspinresonanzspektroskopie#Empfindlichkeit der NMR-Spektroskopie|Empfindlichkeit]] und geringes natürliches Vorkommen auf.<ref>{{Internetquelle |url=http://chem.ch.huji.ac.il/nmr/techniques/1d/row3/s.html |titel=³³Sulfur NMR |zugriff=2012-07-05}}</ref>

* In der Gaschromatografie kann durch die Kombination mit [[Chemilumineszenz]]- oder Plasma-Emissionsdetektoren Schwefel selektiv bestimmt werden. Zur Bestimmung des Gesamtschwefelgehaltes von organischen Verbindungen können diese zunächst katalytisch in Schwefelwasserstoff überführt werden, welcher flammenphotometrisch detektiert wird.<ref>T. Ubuka, T. Abe, R. Kajikawa, K. Morino: ''Determination of hydrogen sulfide and acid-labile sulfur in animal tissues by gas chromatography and ion chromatography.'' In: ''[[Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications]].'' 757, Nr.&nbsp;1, 2001, S.&nbsp;31–37, [[doi:10.1016/S0378-4347(01)00046-9]].</ref>

*In der Gaschromatografie kann durch die Kombination mit [[Chemilumineszenz]]- oder Plasma-Emissionsdetektoren Schwefel selektiv bestimmt werden. Zur Bestimmung des Gesamtschwefelgehaltes von organischen Verbindungen können diese zunächst katalytisch in Schwefelwasserstoff überführt werden, welcher flammenphotometrisch detektiert wird.<ref>T. Ubuka, T. Abe, R. Kajikawa, K. Morino: ''Determination of hydrogen sulfide and acid-labile sulfur in animal tissues by gas chromatography and ion chromatography.'' In: ''[[Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications]].'' 757, Nr.&nbsp;1, 2001, S.&nbsp;31–37, [[doi:10.1016/S0378-4347(01)00046-9]].</ref>

== Verbindungen ==

==Verbindungen==

In Verbindungen tritt Schwefel in allen [[Oxidationszahl|Oxidationsstufen]] zwischen −II ([[Sulfide]]) und +VI ([[Sulfate]], [[Schwefeltrioxid]] und [[Schwefelsäure]]) auf.

In Verbindungen tritt Schwefel in allen [[Oxidationszahl|Oxidationsstufen]] zwischen −II ([[Sulfide]]) und +VI ([[Sulfate]], [[Schwefeltrioxid]] und [[Schwefelsäure]]) auf.

=== Wasserstoffverbindungen ===

===Wasserstoffverbindungen===

[[Datei:Cinnabar on Dolomite.jpg|mini|[[Cinnabarit|Zinnober]] besteht aus [[Quecksilbersulfid]]]]

[[Datei:Cinnabar on Dolomite.jpg|mini|[[Cinnabarit|Zinnober]] besteht aus [[Quecksilbersulfid]]]]

[[Datei:Pyrite from Ampliación a Victoria Mine, Navajún, La Rioja, Spain 2.jpg|mini|Würfelförmiger [[Pyrit]] aus [[Eisen(II)-disulfid]]]]

[[Datei:Pyrite from Ampliación a Victoria Mine, Navajún, La Rioja, Spain 2.jpg|mini|Würfelförmiger [[Pyrit]] aus [[Eisen(II)-disulfid]]]]

[[Disulfan]] (H₂S₂) ist eine unbeständige Flüssigkeit. Sie bildet jedoch viele Salze wie zum Beispiel [[Pyrit]]. Ihre Salze ([[Disulfide]]) enthalten das [[Anion]] S₂²⁻.<ref>{{Internetquelle |url=http://lb.chemie.uni-hamburg.de/static/CN/2_D_disch.php?content=169/EOY569_a |titel=disulfane (H₂S₂) |zugriff=2012-07-05}}</ref> Disulfan ist das erste Glied der [[Homologe Reihe|homologen Reihe]] der Polysulfane.

[[Disulfan]] (H₂S₂) ist eine unbeständige Flüssigkeit. Sie bildet jedoch viele Salze wie zum Beispiel [[Pyrit]]. Ihre Salze ([[Disulfide]]) enthalten das [[Anion]] S₂²⁻.<ref>{{Internetquelle |url=http://lb.chemie.uni-hamburg.de/static/CN/2_D_disch.php?content=169/EOY569_a |titel=disulfane (H₂S₂) |zugriff=2012-07-05}}</ref> Disulfan ist das erste Glied der [[Homologe Reihe|homologen Reihe]] der Polysulfane.

=== Oxide ===

===Oxide===

{{Hauptartikel|Schwefeloxide}}

{{Hauptartikel|Schwefeloxide}}

[[Schwefeldioxid]] ist das [[Anhydrid]] der Schwefligen Säure und ein farbloses, schleimhautreizendes, stechend riechendes und sauer schmeckendes, giftiges Gas. Es ist sehr gut wasserlöslich und bildet mit Wasser in sehr geringem Maße Schweflige Säure.<ref>{{Holleman-Wiberg|Auflage=101.|Startseite=578}}</ref>

[[Schwefeldioxid]] ist das [[Anhydrid]] der Schwefligen Säure und ein farbloses, schleimhautreizendes, stechend riechendes und sauer schmeckendes, giftiges Gas. Es ist sehr gut wasserlöslich und bildet mit Wasser in sehr geringem Maße Schweflige Säure.<ref>{{Holleman-Wiberg|Auflage=101.|Startseite=578}}</ref>

Schwefelmonoxid ist nur in verdünnter Form beständig. In konzentrierter Form wandelt es sich schnell in Dischwefeldioxid um. Es wurde im interstellaren Raum nachgewiesen.

Schwefelmonoxid ist nur in verdünnter Form beständig. In konzentrierter Form wandelt es sich schnell in Dischwefeldioxid um. Es wurde im interstellaren Raum nachgewiesen.

=== Sauerstoffsäuren und Salze ===

===Sauerstoffsäuren und Salze===

Schwefel bildet eine Reihe von [[Nomenklatur (Chemie)#Sauerstoff- oder Oxosäuren und ihre Anionen|Oxosäuren]], von denen die Schwefelsäure die mit Abstand größte technische Bedeutung hat. Die vorkommenden Oxidationsstufen reichen von +VI (Schwefelsäure) bis nahezu 0 (Oligosulfandisulfonsäuren, HSO₃S_xSO₃H).<ref>Ralf Steudel, David Scheschkewitz: ''Chemistry of the Non-Metals: Syntheses – Structures – Bonding – Applications.'' 2. Auflage, De Gruyter, Berlin/Boston 2020, ISBN 978-3-11-057805-8, S. 564–578.</ref> Die Säuren sind nicht alle in Reinform zu isolieren, bilden aber eine Reihe von Salzen und deren Hydrido-Isomeren. So ist Schweflige Säure als Reinstoff nicht zu isolieren, Sulfit- und Hydrogensulfitsalze dagegen sind als stabile Verbindungen bekannt.

Schwefel bildet eine Reihe von [[Nomenklatur (Chemie)#Sauerstoff- oder Oxosäuren und ihre Anionen|Oxosäuren]], von denen die Schwefelsäure die mit Abstand größte technische Bedeutung hat. Die vorkommenden Oxidationsstufen reichen von +VI (Schwefelsäure) bis nahezu 0 (Oligosulfandisulfonsäuren, HSO₃S_xSO₃H).<ref>Ralf Steudel, David Scheschkewitz: ''Chemistry of the Non-Metals: Syntheses – Structures – Bonding – Applications.'' 2. Auflage, De Gruyter, Berlin/Boston 2020, ISBN 978-3-11-057805-8, S. 564–578.</ref> Die Säuren sind nicht alle in Reinform zu isolieren, bilden aber eine Reihe von Salzen und deren Hydrido-Isomeren. So ist Schweflige Säure als Reinstoff nicht zu isolieren, Sulfit- und Hydrogensulfitsalze dagegen sind als stabile Verbindungen bekannt.

{| class="wikitable"

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|- style="background:#FFDEAD;"

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! colspan="5"| Säuren des Typus H₂SO_n

! colspan="5" |Säuren des Typus H₂SO_n

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! Oxidationsstufe<br />des Schwefels!! Struktur !! Säuren !! Salze

!Oxidationsstufe<br />des Schwefels!!Struktur!!Säuren!!Salze

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| +II || [[Datei:Sulfoxylsäure.svg|78px|zentriert]] || [[Sulfoxylsäure]]<br /> H₂SO₂ || [[Sulfoxylate]]

| +II||[[Datei:Sulfoxylsäure.svg|78px|zentriert]]||[[Sulfoxylsäure]]<br /> H₂SO₂||[[Sulfoxylate]]

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| +IV || [[Datei:Schweflige Säure.svg|78px|zentriert]] || [[Schweflige Säure]]<br /> H₂SO₃ || [[Sulfite]]

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| +VI || [[Datei:Schwefelsäure.svg|78px|zentriert]] || [[Schwefelsäure]]<br /> H₂SO₄ || [[Sulfate]]

| +VI||[[Datei:Schwefelsäure.svg|78px|zentriert]]||[[Schwefelsäure]]<br /> H₂SO₄||[[Sulfate]]

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| +VI || [[Datei:Peroxomonoschwefelsäure.svg|102px|zentriert]] || [[Peroxomonoschwefelsäure|Peroxo(mono)schwefelsäure]]<br /> H₂SO₅ || [[Peroxosulfate]]

| +VI||[[Datei:Peroxomonoschwefelsäure.svg|102px|zentriert]]||[[Peroxomonoschwefelsäure|Peroxo(mono)schwefelsäure]]<br /> H₂SO₅||[[Peroxosulfate]]

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! colspan="5"| Säuren des Typus H₂S₂O_n

! colspan="5" |Säuren des Typus H₂S₂O_n

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! Mittlere Oxidationsstufe<br />des Schwefels !! Struktur !! Säuren !! Salze

!Mittlere Oxidationsstufe<br />des Schwefels!!Struktur!!Säuren!!Salze

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| +I || [[Datei:Thioschweflige Säure.svg|78px|zentriert]] || [[Thioschwefelige Säure]]<br /> H₂S₂O₂ || Thiosulfite<br /> (unbekannt)

| +I||[[Datei:Thioschweflige Säure.svg|78px|zentriert]]||[[Thioschwefelige Säure]]<br /> H₂S₂O₂||Thiosulfite<br /> (unbekannt)

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| +II || [[Datei:Thioschwefelsäure.svg|78px|zentriert]] || [[Thioschwefelsäure]]<br /> H₂S₂O₃ || [[Thiosulfate]]

| +II||[[Datei:Thioschwefelsäure.svg|78px|zentriert]]||[[Thioschwefelsäure]]<br /> H₂S₂O₃||[[Thiosulfate]]

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| +III || [[Datei:Dithionige Säure.svg|105px|zentriert]] || [[Dithionige Säure]]<br /> H₂S₂O₄ || [[Dithionit]]e

| +III||[[Datei:Dithionige Säure.svg|105px|zentriert]]||[[Dithionige Säure]]<br /> H₂S₂O₄||[[Dithionit]]e

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| +IV || [[Datei:Dischweflige Säure.svg|105px|zentriert]] || [[Dischweflige Säure]]<br /> H₂S₂O₅ || [[Disulfite]]

| +IV||[[Datei:Dischweflige Säure.svg|105px|zentriert]]||[[Dischweflige Säure]]<br /> H₂S₂O₅||[[Disulfite]]

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| +V || [[Datei:Dithionsäure.svg|105px|zentriert]] || [[Dithionsäure]]<br /> H₂S₂O₆ || [[Dithionate]]

| +V||[[Datei:Dithionsäure.svg|105px|zentriert]]||[[Dithionsäure]]<br /> H₂S₂O₆||[[Dithionate]]

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| +VI || [[Datei:Dischwefelsäure.svg|127px|zentriert]] || [[Dischwefelsäure]]<br /> H₂S₂O₇ || [[Disulfate]]

| +VI||[[Datei:Dischwefelsäure.svg|127px|zentriert]]||[[Dischwefelsäure]]<br /> H₂S₂O₇||[[Disulfate]]

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| +VI || [[Datei:Peroxodischwefelsäure.svg|150px|zentriert]] || [[Peroxodischwefelsäure]]<br /> H₂S₂O₈ || [[Peroxodisulfate]]

| +VI||[[Datei:Peroxodischwefelsäure.svg|150px|zentriert]]||[[Peroxodischwefelsäure]]<br /> H₂S₂O₈||[[Peroxodisulfate]]

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=== Stickstoffverbindungen ===

===Stickstoffverbindungen===

[[Datei:Tetrasulfur-tetranitride.png|mini|Tetraschwefeltetranitrid]]

[[Datei:Tetrasulfur-tetranitride.png|mini|Tetraschwefeltetranitrid]]

[[Schwefelstickstoff]] (SN) wurde als Bestandteil von intergalaktischen Molekülwolken nachgewiesen. Im Labor kann es durch elektrische Entladungen in einem Stickstoff-Schwefel-Gas gewonnen werden.

[[Schwefelstickstoff]] (SN) wurde als Bestandteil von intergalaktischen Molekülwolken nachgewiesen. Im Labor kann es durch elektrische Entladungen in einem Stickstoff-Schwefel-Gas gewonnen werden.

=== Halogenverbindungen ===

===Halogenverbindungen===

[[Datei:Sulfur-hexafluoride-2D-dimensions.png|mini|100px|Struktur des Schwefelhexafluorids]]

[[Datei:Sulfur-hexafluoride-2D-dimensions.png|mini|100px|Struktur des Schwefelhexafluorids]]

''Schwefelhalogenide'' des Typs SX_''n'' (''n'' = 2, 4) sind von [[Fluor]] und [[Chlor]] bekannt, Fluor bildet außerdem ein Hexafluorid. Daneben ist eine Reihe von gemischten Halogenverbindungen bekannt. Sauerstoff-Halogenverbindungen des Typs SOX₂ (Thionylhalogenide), SO₂X₂ (Sulfurylhalogenide) und SOX₄ sind bekannt. Vom Iod ist nur eine Iodpolysulfanverbindung des Typs I₂S_''n'' bekannt.<ref>{{Holleman-Wiberg|Auflage=101.|Startseite=580}}</ref>

''Schwefelhalogenide'' des Typs SX_''n'' (''n'' = 2, 4) sind von [[Fluor]] und [[Chlor]] bekannt, Fluor bildet außerdem ein Hexafluorid. Daneben ist eine Reihe von gemischten Halogenverbindungen bekannt. Sauerstoff-Halogenverbindungen des Typs SOX₂ (Thionylhalogenide), SO₂X₂ (Sulfurylhalogenide) und SOX₄ sind bekannt. Vom Iod ist nur eine Iodpolysulfanverbindung des Typs I₂S_''n'' bekannt.<ref>{{Holleman-Wiberg|Auflage=101.|Startseite=580}}</ref>

==== Schwefelfluoride ====

====Schwefelfluoride====

[[Schwefelhexafluorid]] (SF₆) ist ein farb- und geruchloses, ungiftiges Gas, das unbrennbar ist und sich äußerst reaktionsträge verhält. Es wird unter anderem als Isoliergas in der Mittel- und [[Hochspannungstechnik]] eingesetzt.<ref>{{Holleman-Wiberg|Auflage=101.|Startseite=553}}</ref> Das Gas wird als Tracer zum Nachweis der Windströmungen und bei Geruchsausbreitungsuntersuchungen eingesetzt. Wegen des hohen [[Treibhauspotenzial]]s ist der Einsatz aber umstritten.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.umwelt.nrw.de/fileadmin/redaktion/Broschueren/Handbuch_Stadtklima_Langfassung.pdf |titel=Informationsgewinnung und Datenbasis |werk=Handbuch Stadtklima |zugriff=2012-07-05 |seiten=65ff <!--Entweder entfernen oder gesamten EN auf ?? umformen |ort=Essen -->|datum=2010 |format=PDF; 11,8&nbsp;MB}}</ref>

[[Schwefelhexafluorid]] (SF₆) ist ein farb- und geruchloses, ungiftiges Gas, das unbrennbar ist und sich äußerst reaktionsträge verhält. Es wird unter anderem als Isoliergas in der Mittel- und [[Hochspannungstechnik]] eingesetzt.<ref>{{Holleman-Wiberg|Auflage=101.|Startseite=553}}</ref> Das Gas wird als Tracer zum Nachweis der Windströmungen und bei Geruchsausbreitungsuntersuchungen eingesetzt. Wegen des hohen [[Treibhauspotenzial]]s ist der Einsatz aber umstritten.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.umwelt.nrw.de/fileadmin/redaktion/Broschueren/Handbuch_Stadtklima_Langfassung.pdf |titel=Informationsgewinnung und Datenbasis |werk=Handbuch Stadtklima |zugriff=2012-07-05 |seiten=65ff <!--Entweder entfernen oder gesamten EN auf ?? umformen |ort=Essen -->|datum=2010 |format=PDF; 11,8&nbsp;MB}}</ref>

[[Schwefeldifluorid]] (SF₂) ist ein farbloses Gas, das schnell zu Dischwefeldifluorid (S₂F₂) dimerisiert. Das letztere liegt in Form von zwei gasförmigen Isomeren vor, dem [[Thiothionylfluorid]] (S=SF₂) und dem [[Difluordisulfan]] (FSSF).

[[Schwefeldifluorid]] (SF₂) ist ein farbloses Gas, das schnell zu Dischwefeldifluorid (S₂F₂) dimerisiert. Das letztere liegt in Form von zwei gasförmigen Isomeren vor, dem [[Thiothionylfluorid]] (S=SF₂) und dem [[Difluordisulfan]] (FSSF).

==== Schwefelchloride ====

====Schwefelchloride====

[[Dischwefeldichlorid]] (S₂Cl₂) wird durch Chlorierung von elementarem Schwefel gewonnen.<ref>G. Brauer (Hrsg.): ''Handbook of Preparative Inorganic Chemistry.'' 2. Auflage. Band 1, Academic Press, 1963, S.&nbsp;371–372.</ref> Dischwefeldichlorid wird zur Herstellung von Kautschuk-Vulkanisationsmitteln sowie anderen organischen Schwefelverbindungen verwendet. Es dient als [[Katalysator]] bei der Chlorierung von [[Essigsäure]].

[[Dischwefeldichlorid]] (S₂Cl₂) wird durch Chlorierung von elementarem Schwefel gewonnen.<ref>G. Brauer (Hrsg.): ''Handbook of Preparative Inorganic Chemistry.'' 2. Auflage. Band 1, Academic Press, 1963, S.&nbsp;371–372.</ref> Dischwefeldichlorid wird zur Herstellung von Kautschuk-Vulkanisationsmitteln sowie anderen organischen Schwefelverbindungen verwendet. Es dient als [[Katalysator]] bei der Chlorierung von [[Essigsäure]].

[[Schwefeltetrachlorid]] (SCl₄) wird durch direkte [[Chlorierung]] von Schwefel mit [[Chlor]] hergestellt. Es ist im festen Zustand und unter −30&nbsp;°C stabil, darüber zersetzt es sich, wobei Chlor und [[Schwefeldichlorid]] entstehen.

[[Schwefeltetrachlorid]] (SCl₄) wird durch direkte [[Chlorierung]] von Schwefel mit [[Chlor]] hergestellt. Es ist im festen Zustand und unter −30&nbsp;°C stabil, darüber zersetzt es sich, wobei Chlor und [[Schwefeldichlorid]] entstehen.

==== Gemischte Schwefelhalogenide und Oxohalogenide ====

====Gemischte Schwefelhalogenide und Oxohalogenide====

[[Schwefelpentafluorchlorid]] (SF₅Cl), ein farbloses Gas, dient in der präparativen Chemie zur Darstellung von organischen Komponenten mit Kohlenstoff-Schwefel-Doppel- und Dreifachbindungen.<ref>K. Seppelt: [http://old.iupac.org/publications/pac/1987/pdf/5908x1057.pdf Sulfur/carbon double and triple bonds] (PDF; 77&nbsp;kB), In: ''[[Pure & Appl. Chem.]]'' Band&nbsp;59, Nr.&nbsp;8, 1987, S.&nbsp;1057–1062.</ref>

[[Schwefelpentafluorchlorid]] (SF₅Cl), ein farbloses Gas, dient in der präparativen Chemie zur Darstellung von organischen Komponenten mit Kohlenstoff-Schwefel-Doppel- und Dreifachbindungen.<ref>K. Seppelt: [http://old.iupac.org/publications/pac/1987/pdf/5908x1057.pdf Sulfur/carbon double and triple bonds] (PDF; 77&nbsp;kB), In: ''[[Pure & Appl. Chem.]]'' Band&nbsp;59, Nr.&nbsp;8, 1987, S.&nbsp;1057–1062.</ref>

Die Thionylhalogenide OSX₂ sind vom Fluor, Chlor und Brom bekannt, die Sulfurylhalogenide vom Fluor und Chlor.<ref>{{Holleman-Wiberg|Auflage=101.|Startseite=590}}</ref>

Die Thionylhalogenide OSX₂ sind vom Fluor, Chlor und Brom bekannt, die Sulfurylhalogenide vom Fluor und Chlor.<ref>{{Holleman-Wiberg|Auflage=101.|Startseite=590}}</ref>

=== Organische Verbindungen ===

===Organische Verbindungen===

{{Hauptartikel|Organoschwefelverbindung}}

{{Hauptartikel|Organoschwefelverbindung}}

[[Datei:Xanthogenat.svg|mini|Struktur der Xanthogenate]]

[[Datei:Xanthogenat.svg|mini|Struktur der Xanthogenate]]

Das farb- und geruchslose [[Erdgas]] wird mit [[Tetrahydrothiophen]] odoriert, um im Leckagefall eine leichte geruchliche Wahrnehmung zu garantieren. Ausströmendes Erdgas kann dadurch bei kleinsten Leckagen wahrgenommen werden.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.stwvelbert.de/service/sicherheitstechnik/sicherheitsdatenblatt/ |titel=Sicherheitsdatenblatt Erdgas getrocknet (nach DVGW-Arbeitsblatt G 260, 2. Gasfamilie) |zugriff=2012-07-05|archiv-url=https://web.archive.org/web/20160915191524/http://www.stwvelbert.de/service/sicherheitstechnik/sicherheitsdatenblatt/ |archiv-datum=2016-09-15}}</ref>

Das farb- und geruchslose [[Erdgas]] wird mit [[Tetrahydrothiophen]] odoriert, um im Leckagefall eine leichte geruchliche Wahrnehmung zu garantieren. Ausströmendes Erdgas kann dadurch bei kleinsten Leckagen wahrgenommen werden.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.stwvelbert.de/service/sicherheitstechnik/sicherheitsdatenblatt/ |titel=Sicherheitsdatenblatt Erdgas getrocknet (nach DVGW-Arbeitsblatt G 260, 2. Gasfamilie) |zugriff=2012-07-05|archiv-url=https://web.archive.org/web/20160915191524/http://www.stwvelbert.de/service/sicherheitstechnik/sicherheitsdatenblatt/ |archiv-datum=2016-09-15}}</ref>

=== Schwefelhaltige Liganden ===

===Schwefelhaltige Liganden===

[[Datei:Rauchfuss structure Fe-Ni model cplx.png|mini|Schwefel als Brückenligand in Eisen-Nickel-Cluster]]

[[Datei:Rauchfuss structure Fe-Ni model cplx.png|mini|Schwefel als Brückenligand in Eisen-Nickel-Cluster]]

Schwefel verfügt als Ligand in der metallorganischen Chemie über mannigfaltige Koordinationsmöglichkeiten. Die Metall-Schwefel-Komplexe gelten als Modellverbindungen für das Studium von [[Metalloenzyme]]n. Schwefel tritt in den Komplexen als verbrückender Mono-, Di- und Polysulfidoligand, als Sulfid, als Schwefelring verschiedener Größe oder als η²-Disulfid auf.<ref>Joachim Wachter: ''Synthese, Struktur und Reaktivität schwefelreicher Cyclopentadienylübergangsmetallkomplexe: Schwefelchemie aus metallorganischer Sicht.'' In: ''[[Angewandte Chemie (Zeitschrift)|Angewandte Chemie]].'' Volume 101, Issue 12, 1989, S.&nbsp;1645–1658.</ref>

Schwefel verfügt als Ligand in der metallorganischen Chemie über mannigfaltige Koordinationsmöglichkeiten. Die Metall-Schwefel-Komplexe gelten als Modellverbindungen für das Studium von [[Metalloenzyme]]n. Schwefel tritt in den Komplexen als verbrückender Mono-, Di- und Polysulfidoligand, als Sulfid, als Schwefelring verschiedener Größe oder als η²-Disulfid auf.<ref>Joachim Wachter: ''Synthese, Struktur und Reaktivität schwefelreicher Cyclopentadienylübergangsmetallkomplexe: Schwefelchemie aus metallorganischer Sicht.'' In: ''[[Angewandte Chemie (Zeitschrift)|Angewandte Chemie]].'' Volume 101, Issue 12, 1989, S.&nbsp;1645–1658.</ref>

== Literatur ==

==Literatur==

* [[Ralf Steudel]], Hans-Joachim Mäusle: ''Flüssiger Schwefel – ein Rohstoff komplizierter Zusammensetzung.'' In: ''Chemie in unserer Zeit.'' 14. Jahrg. 1980, Nr. 3, S.&nbsp;73–81, [[doi:10.1002/ciuz.19800140302]].

 

* Ralf Steudel (Hrsg.): ''Elemental Sulfur and Sulfur-Rich Compounds (part I & II).'' In: ''Topics in Current Chemistry.'' Band 230 & 231, Springer, Berlin 2003.

*[[Ralf Steudel]], Hans-Joachim Mäusle: ''Flüssiger Schwefel – ein Rohstoff komplizierter Zusammensetzung.'' In: ''Chemie in unserer Zeit.'' 14. Jahrg. 1980, Nr. 3, S.&nbsp;73–81, [[doi:10.1002/ciuz.19800140302]].

* Harry H. Binder: ''Lexikon der chemischen Elemente – das Periodensystem in Fakten, Zahlen und Daten.'' S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.

*Ralf Steudel (Hrsg.): ''Elemental Sulfur and Sulfur-Rich Compounds (part I & II).'' In: ''Topics in Current Chemistry.'' Band 230 & 231, Springer, Berlin 2003.

* Winnacker-Küchler: ''Chemische Technik: Prozesse und Produkte. Band 3: Anorganische Grundstoffe, Zwischenprodukte.'' herausgegeben von Roland Dittmeyer, [[Wilhelm Keim]], Gerhard Kreysa, Alfred Oberholz. Wiley-VCH Verlag, 2005, ISBN 3-527-30768-0.

*Harry H. Binder: ''Lexikon der chemischen Elemente – das Periodensystem in Fakten, Zahlen und Daten.'' S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.

* Ralf Steudel, David Scheschkewitz: ''Chemistry of the Non-Metals: Syntheses – Structures – Bonding – Applications'', 2nd ed., de Gruyter, Berlin/Boston 2020, ISBN 978-3-11-057805-8.

*Winnacker-Küchler: ''Chemische Technik: Prozesse und Produkte. Band 3: Anorganische Grundstoffe, Zwischenprodukte.'' herausgegeben von Roland Dittmeyer, [[Wilhelm Keim]], Gerhard Kreysa, Alfred Oberholz. Wiley-VCH Verlag, 2005, ISBN 3-527-30768-0.

* Max Schmidt: ''Elementarer Schwefel – ein aktuelles Problem in Theorie und Praxis.'' In: ''Angewandte Chemie.'' 85, 1973, S.&nbsp;474–484, [[doi:10.1002/ange.19730851103]].

*Ralf Steudel, David Scheschkewitz: ''Chemistry of the Non-Metals: Syntheses – Structures – Bonding – Applications'', 2nd ed., de Gruyter, Berlin/Boston 2020, ISBN 978-3-11-057805-8.

* Joachim Schroeter: ''Der Schwefel in der Medizin und in der älteren Chemie.'' In: ''Ciba Zeitschrift'' 9, 1945, Nr. 98 (''Der Schwefel''), S.&nbsp;3497–3502.

*Max Schmidt: ''Elementarer Schwefel – ein aktuelles Problem in Theorie und Praxis.'' In: ''Angewandte Chemie.'' 85, 1973, S.&nbsp;474–484, [[doi:10.1002/ange.19730851103]].

*Joachim Schroeter: ''Der Schwefel in der Medizin und in der älteren Chemie.'' In: ''Ciba Zeitschrift'' 9, 1945, Nr. 98 (''Der Schwefel''), S.&nbsp;3497–3502.

== Weblinks ==

==Weblinks==

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{{Wiktionary|Schwefelwasserstoff}}

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{{Wikibooks|Praktikum Anorganische Chemie/ Schwefel}}

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== Einzelnachweise ==

 

==Einzelnachweise==

<references />

<references />

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[[Kategorie:Mineral]]

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[[Kategorie:Elemente (Mineralklasse)]]

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