石灰硫磺合剂

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简介

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园艺方面,石灰磺(英式拼写 lime sulphur)主要是氢氧化钙与元素硫反应形成的多硫化和硫代硫酸盐(加上其他反应副产物如亚硫酸盐和硫酸盐)的混合物,用于害虫防治。它可以通过在水中煮沸难溶性氧化钙(石灰)和固体硫以及少量表面活性剂的悬浮液来制备,以促进这些固体在水中的分散。在消除任何残留固体(絮凝、倾析和过滤)后,它通常作为水溶液使用,其颜色为红黄色,具有明显的硫化氢(H2S,臭鸡蛋)难闻气味。

合成反应

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导致石灰硫合成的确切化学反应鲜为人知,通常写为:

Ca(OH)2 + x S → CaSx + 副产物 (S2O2−3, SO2−3, SO2−4 )其中 x = 2–8 且 x 值通常在 5 左右,五硫化钙,一种多硫化物

这个模糊的反应令人费解,因为它涉及元素硫的还原,并且上述方程式中没有出现还原剂,但也提到了硫的氧化产物。 由难溶性熟石灰施加的溶液的初始 pH 值为碱性 (pH = 12.5),而最终 pH 值在 11-12 范围内,典型的硫化物也是强碱。

然而,元素硫会发生歧化反应,也称为歧化反应。 上面的反应类似于歧化反应。 反比例反应是在炼油工业中用于石油天然气原油产品脱硫的克劳斯过程中发生的反应。

克劳斯流程:

2 H2S + 3 O2 → 2 SO2 + 2 H2O4 H2S + 2 SO2 → 3 S2 + 4 H2O

通过反向重写最后一个反应,可以得到与在石灰硫全反应中观察到的一致的反应:

3 S2 + 4 H2O → 4 H2S + 2 SO2

在碱性条件下,它给出:

3 S2 + 4 H2O + 12 OH– → 4 S2– + 2 SO32– + 10 H2O

在上述反应中水分子的简化或更确切地说再循环之后:

3 S2 + 12 OH– → 4 S2– + 2 SO32– + 6 H2O

为了电中性,从熟石灰中加回6个Ca2+阳离子,得到全局反应。

石灰硫化合剂反应:

3 S2 + 6 Ca(OH)2 → 4 CaS + 2 CaSO3 + 6 H2O

最后一个反应与文件中提到的全球石灰硫磺反应一致。然而,它没有考虑所有细节,反应最终产物中硫代硫酸盐和硫酸盐的产生。

同时,它是一个很好的一阶近似值,它有用地突出了整个石灰硫反应方案,因为硫的还原或部分氧化形式的化学性质特别复杂,所有中间步骤或涉及的机制都很难解开。此外,一旦暴露在大气中的氧气微生物活动中,石灰硫系统将发生快速氧化,其不同产物将不断进化,最终进入自然硫循环

硫代硫酸盐在石灰硫磺反应中的存在可以通过亚硫酸盐和元素硫(或与硫化物和多硫化物)之间的反应以及硫酸盐通过亚硫酸盐或硫代硫酸盐按照更复杂的反应方案完全氧化来解释。

Hajjatie 等人。 (2006) 根据多硫化钙的聚合度,以各种方式记录了石灰硫磺反应,但以下反应可能是其系列中最简单的:

3 Ca(OH)2 + 6 S → 2 CaS2 + CaS2O3 + 3 H2O ,其中 S22– 物种对应于二硫化物阴离子 –S–S–(在 2 个硫原子之间具有共价键)也存在于黄铁矿 (FeS2)(一种 Fe(II) 二硫化物矿物)中。

他们还成功地控制了这一反应,实现了硫代硫酸钙准纯溶液中元素硫的转化。

石灰硫磺合剂

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