El azufre, también escrito como "azufre", es un elemento no metálico que existe en la naturaleza y se puede encontrar en el suelo, las plantas, los alimentos y el agua, y tiene el símbolo atómico "S" en la tabla periódica. El azufre es el décimo elemento más abundante en el universo. El azufre puede aparecer en forma gaseosa, líquida o sólida. Como mineral, el azufre aparece como un material de color amarillo pálido, insípido, inodoro y quebradizo que no es tóxico. Algunas proteínas contienen azufre en forma de aminoácidos. El azufre es uno de los pocos elementos que se encuentra en su forma elemental en la naturaleza. Los depósitos típicos de azufre se producen en formaciones sedimentarias de piedra caliza/yeso, en formaciones de piedra caliza/anhidrita asociadas con domos de sal o en roca volcánica.
El azufre es sólido a temperatura ambiente, pero se funde fácilmente a una temperatura de sólo 239 grados Fahrenheit (dependiendo de la forma cristalina) hasta formar un líquido transparente de color amarillo claro, volviéndose de color naranja intenso a medida que aumenta la temperatura. El azufre se vuelve progresivamente más claro a temperaturas más bajas y es casi blanco a la temperatura del aire líquido. El azufre no se disuelve en agua (insoluble) y forma compuestos estables con todos los elementos excepto los gases nobles.
En la naturaleza, el azufre se puede encontrar principalmente en tres formas: 1) azufre elemental, 2) sulfuros y 3) sulfatos. Juntas, estas tres formas de azufre constituyen aproximadamente el 0,05 por ciento de la corteza terrestre. Después del oxígeno y el silicio, el azufre es el constituyente más abundante de los minerales. El azufre elemental es un componente natural del medio ambiente que se encuentra en el suelo de casi todo el mundo. Hay áreas geológicas donde el azufre elemental se presenta como depósitos sedimentarios masivos. Ejemplos de esto ocurren en áreas cercanas a aguas termales y regiones volcánicas. En áreas con depósitos pesados, el azufre se extrae del suelo mediante un proceso llamado proceso Frasch. Debido a que el punto de ebullición del azufre es bajo, el proceso Frasch implica bombear vapor sobrecalentado hacia los depósitos, lo que hace que el azufre se licue. Luego, el azufre licuado o fundido se elimina bombeando aire hacia los depósitos, lo que hace que suba a la superficie. Una vez en la superficie, el azufre fundido vuelve a solidificarse. El proceso Frasch produce azufre de una pureza muy alta de 99%.
En el camino desde materias primas gaseosas, líquidas o sólidas hasta gasolina, gasóleo para calefacción o productos petroquímicos, es necesario purificar las materias primas de compuestos sulfúricos. El petróleo crudo y el carbón contienen una variedad de especies orgánicas complejas que contienen azufre. Estos compuestos de azufre se eliminan de los combustibles líquidos mediante tratamiento con hidrógeno para convertir el azufre en sulfuro de hidrógeno, que se elimina en la corriente de gas. La recuperación de valores de azufre de combustibles ácidos por motivos medioambientales es la mayor fuente de azufre en la actualidad.
Hay varias formas de productos de azufre: las formas principales son granulares, en trozos y en polvo.
Tipos de azufre: gránulos y pastillas
El azufre granular se produce como un producto secundario del Procesamiento del Gas, en particular del Proceso de Endulzamiento del Gas que elimina el H2S, luego se convierte en Azufre Líquido en las Unidades de Recuperación de Azufre (SRU) y finalmente ese azufre líquido se procesa para producir Azufre Granulado. El azufre granulado, como su nombre indica, se crea mediante la acumulación gradual de capas sucesivas de azufre alrededor de un núcleo central. Como resultado, se puede controlar el tamaño final del producto.
La granulación en tambor de azufre sólido es el método más común para producir gránulos de azufre densos y esféricos. La granulación de azufre es un proceso de aumento de tamaño. Las pequeñas semillas de azufre (gránulos de tamaño insuficiente) se recubren repetidamente con un aerosol de azufre líquido y se enfrían. Con la aplicación repetida de azufre líquido, la semilla aumenta de volumen y peso. Las partículas se recubren hasta que alcanzan un diámetro de 2-6 mm. A medida que el gránulo aumenta de tamaño, cada capa de azufre líquido se adhiere total y estructuralmente a la capa inferior. Se crea así un gránulo esférico totalmente seco y sin huecos.
En la pastilación del azufre, las gotas de azufre líquido se colocan en filas regulares sobre una cinta de acero refrigeradora utilizando una máquina de inyección de azufre líquido. El azufre líquido pierde calor a medida que se desplaza por el enfriador de cinta de acero y se forma en semiesferas uniformes denominadas pastillas. La formación de pastillas de azufre es un método cada vez más popular para producir azufre sólido, debido a la relativa facilidad de configuración y a la alta calidad del producto final.
Tipos de azufre: terrones
El azufre en trozos (gas técnico azufre en trozos) es una de las formas más comunes de materia prima de azufre. Se crea al utilizar equipos de movimiento de tierras para recuperar azufre que se ha dejado solidificar en láminas o cubas. Obviamente, el producto es extremadamente polvoriento. Se produce por llenado y solidificación de azufre líquido, seguido de la molienda de los bloques obtenidos.
Como resultado de la apertura, almacenamiento y transporte del azufre en terrones, éste puede hacer polvo, inflamarse espontáneamente, perder peso, contaminar y humedecerse, que son los principales inconvenientes de dicha forma de la mercancía azufre. Gas técnico El azufre en terrones es excesivamente requerido para una variedad de aplicaciones en numerosas industrias como la química, agrícola, médica, alimentaria, papelera y del caucho, al tiempo que para la producción de fertilizantes, cerillas, pólvora y tintes.
Tipos de azufre: polvo
El azufre en polvo se produce con diversos tamaños de partícula estándar que van de -40 a -350 mallas y submicras. Los procesos para la producción de azufre micronizado en polvo son peligrosos e ineficaces desde el punto de vista energético. El azufre micronizado en polvo suele producirse pulverizando terrones de azufre en equipos de molienda mecánica. El azufre en polvo se utiliza ampliamente en insecticidas y fungicidas agrícolas en forma de polvo o en forma de azufre mojable en mezcla de pulverización junto con otros insecticidas. El azufre en polvo también se utiliza en la fabricación de fertilizantes, vulcanización del caucho, medicamentos y explosivos y en la fabricación de otros productos químicos. El azufre en polvo tiene una temperatura de ignición de aproximadamente 190 grados Celsius y existe un potencial de explosión cuando se produce una nube de polvo al manipular azufre. Además, la estática de las partículas puede provocar la ignición. Debe almacenarse en zonas bien ventiladas para reducir el riesgo de incendio o explosión.
Propiedades físicas y químicas
Propiedad
Valor
Fórmula química
S
Masa molar
32,06 g/mol
Apariencia
Copos, cristales o polvo de color amarillo claro
Solubilidad, agua
Insoluble
Punto de fusión
120 °C
Densidad
2,1 g/cm3
Embalaje de azufre
Por lo general, el azufre se envía tanto a granel como en sacos Jumbo, pero el azufre en polvo suele envasarse en sacos de 25-50 kg debido a su naturaleza y a que es un material inflamable.
Los sacos jumbo tienen una capacidad de 1-1,5 Tm y son el envase más conveniente para el transporte de azufre, Se aplica al envío de azufre para transporte de larga distancia o marítimo. Cabe señalar que la opción más asequible es el envío a granel, si las instalaciones y equipos necesarios para la carga y descarga estarán disponibles en los puertos.
Usos del azufre
El azufre es una de las materias primas más importantes de la industria química. Se utiliza principalmente como derivado en muchos procesos químicos e industriales y es especialmente importante en la fabricación de fertilizantes fosfatados, el mayor uso final del azufre.
El principal uso comercial del azufre es como reactivo en la producción de ácido sulfúrico. El ácido sulfúrico es el producto químico a granel número uno del mundo industrializado, necesario en grandes cantidades en las baterías de plomo-ácido para automoción. Más del 90% del azufre elemental consumido en Estados Unidos se convierte en ácido sulfúrico.
El azufre elemental es un plaguicida de uso común en muchas explotaciones agrícolas del mundo. Su uso está autorizado tanto en cultivos convencionales como ecológicos para ayudar a controlar los hongos y otras plagas. Los fertilizantes son el uso final de aproximadamente 50% de la producción mundial de azufre.
El azufre en polvo se utiliza en el proceso de fabricación de otros artículos comunes como cerillas, adhesivos, fibras sintéticas, productos de papel, plásticos, productos químicos para el tratamiento del agua y baterías de almacenamiento.
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