تاریخچه گوگرد

تاریخچه گوگرد از قرن ها پیش برای بشر شناخته شده بود. حتی در زمان هومر،یونانیها برای ضدعفونی کردن منازل خود از خواص ویژه دی اکسید گوگرد حاصل از سوختن گوگرد استفاده می کردند. بشر از دوران باستان به وجود ذخایر  مواد معدنی گوگرد در سیسیل و ایتالیا اشاره کرده است.

تاریخچه گوگرد چیست؟

گوگرد پودری در ساختن رنگ ها و همچنین عمل آوردن الیاف به کار می رفت و علاوه بر آن، مانند کربن از زمان های خیلی دور، در آتش بازیها مورد استفاده قرار می گرفت. ترکیبی که به نام «آتش یونانی» شناخته شده است و ظاهراً، در قرن پنجم میلادی در بیزانس (امپراطوری روم شرقی) اختراع گردید مخلوطی بود از دانه های ریز گوگرد (یک قسمت)، زغال (دو قسمت) وشوره (شش قسمت). جالب توجه است که بدانید این ترکیب تا حد زیادی شبیه باروت سیاه است.

این حقیقت که گوگرد یک ماده قابل احتراق خوب است و با بیشتر فلزات به آسانی ترکیب می شود باعث شد که این عنصر در میان دیگر مواد، در قرون وسطی، موقعیت ممتازی داشته باشد. کیمیاگران گوگرد را عاملی احتراق پذیر می دانستند و تصور می کردند که این عنصر جزءِ اصلی در تمام فلزات است . با وجود آنکه بعضی از کیمیاگران خواص این عنصر را با دقت بیشتری بیان می کردند ، گاه خواص غیرعادی زیادی نیز به گوگرد نسبت داده می شد.

گوگرد چیست؟

ماهیت عنصری گوگرد توسط لاووازیه شناخته و ارائه شد. ولی با وجود اینکه در آغاز قرن نوزدهم گوگرد به عنوان یک عنصر مستقل شناخته شده بود،هنوز می بایست آزمایشاتی برای تعیین ترکیب دقیق گوگرد طبیعی انجام گیرد. در سال 1808 هامفری دیوی(DAVY) اعلام داشت که گوگرد در حالت معمولی ترکیبی از مقادیر جزئی اکسیژن و هیدروژن و مقادیر متناوبی گوگرد است.

این عقیده ماهیت عنصری گوگرد را زیر سوال می‌برد. اما در سال 1809 گیلوساک(Gay-Lussac) جای هیچ شک و تردیدی باقی نگذاشت. در سال 1810،دیوی عنوان کرد که اکسیژن موجود در گوگرد بسته به معدنی که نمونه از آن تهیه می شد تغییر می کرد.

از نقطه نظر شیمی جدید، شاید بتوان گفت اکسیژنی که دیوی در گوگرد یافته بود اکسیژنِ دی اکسید گوگرد نبود بلکه اکسیدِ  سولفیدهای فلزات مختلفی بود که همیشه در گوگرد یافت می شوند. منشأ کلمه لاتین گوگرد (سولفور) شناخته نشده است.

نام معمول گوگرد در زمان­های گذشته brimstone بوده است که به معنی سنگی است که می­سوزد. در کتاب آفرینش این گونه آمده است که ” سپس خداوند از بهشت بر سر شهرهای سدوم و غموره بارانی از گوگرد و آتش بارانید” (Gen. 19:24). در انجیل نیز گوگرد با نام brimstone آمده است که موجب ویرانی شهرهای سدوم و غموره شده است.

بیشتر بخوانید: کاربردهای گوگرد

گوگرد و هومر

هومر، شاعر دوران باستان اشاره به استفاده از محصولات احتراق گوگرد به عنوان گندزدا و چند مورد دیگر دارد. در کتاب 22 (صفحات 480 الی 483) چنین نوشته شده است: ” و ادیسه به پرستار پیر عزیز، یوروکلا، گفت برای من گوگرد بیاورید که تمامی آلودگی­ها را پاک می­کند و آتش بیاورید تا گوگرد را بسوزانم و رواق­های صومعه را پاک کنم.”

پدانیوس دیوسکوریدوس (Pedanius Dioscorides) طبیب و داروساز یونانی، توضیحاتی در مورد استفاده ازگوگرد در داروسازی دارد. پلینی بزرگ (Pliny the Elder) از اهالی رم، اشاراتی در مورد معادن گوگرد ایتالیا و جزیره سیسیل، استفاده­های دارویی گوگرد، سفیدکاری با استفاده از بخار گوگرد و تولید کبریت و فتیله چراغ از گوگرد دارد. کیمیاگران به خوبی با گوگرد عنصری و اسید سولفوریک (جوهر گوگرد) آشنا بوده­اند. ابوموسی جابر ابن حیان (Geber, c. 721-c. 815) که به “پدر شیمی عرب مشهور است” در زمان خود پیشنهاد داد که فلزات ترکیبی از گوگرد و جیوه می­باشند.

این نظریه، به گوگرد و جیوه در نزد کیمیاگران اهمیت بیشتری نسبت به دیگر مواد بخشید. ترجمه­ کتاب­ها و مطالب وی اهمیت زیادی در بین کیمیاگران و نیز دانشمندان اروپا در قرون وسطی داشته است. جئورجیوس آگریکولا (Georgius Agricola (Georg Bauer, of Chemnitz, 1494-1555)) در کتاب فلزات (De re metallica-1556) خود، توضیحاتی در مورد کبریت­های گوگردی که بواسطه کشیدن آن­ها بر روی سنگ و اصطکاک روشن می­شوند و نیز استفاده از گوگرد در ساخت باروت دارد.

در حدود سال 1241، آقای بیکان (F.R. Bacon) روش ساخت باروت سیاه با استفاده از گوگرد را کشف کرد. با این وجود، چینی­ها و عرب­ها در سال­های قبل توانسته بودند ترکیبات آتش­زا را با استفاده از گوگرد بسازند.

گوگرد و لاوازیه

آنتوان لاوازیه (Antoine Lavoisier) در سال 1772 اثبات کرد که گوگرد، یک عنصر پایه است. گوگرد در سال 1809، رسماً به عنوان یک عنصر پذیرفته شد. گوگرد عنصری غیر فلزی دارای رنگ زرد لیمویی روشن بوده و ماده­ای بسیار نرم است. سختی گوگرد برابر 2 در مقیاس موهس (Mohs scale of hardness) می­باشد. هدایت گرمایی گوگرد بسیار پایین می­باشد، یعنی این عنصر نمی­تواند گرما را به راحتی انتقال دهد.

یک تماس کوچک دست می­تواند باعث شکستن کریستال گوگرد شود چراکه سطح کریستال بسیار سریع­تر از قسمت داخلی آن گرم می­شود و کریستال نمی­تواند این شوک حرارتی را تحمل نماید. گوگرد در دمای 108 درجه سانتی­گراد شروع به ذوب شدن می­کند و براحتی و با شعله آبی می­سوزد. حتی شعله حاصل از اشتعال یک کبریت برای آتش زدن گوگرد کافی است. هنگامی که گوگرد می­سوزد با اکسیژن ترکیب شده و تولید دی­اکسید گوگرد (SO2) می­کند که بویی شبیه تخم مرغ گندیده دارد.

گوگرد می­تواند به یون­های فلزی چسبیده و تولید سولفیدهای معدنی متعددی مانند گالِن (سولفید سرب)، پیریت (سولفید آهن)، چالکوسیت (سولفید مس) و اسفالریت (سولفید روی) نماید. گوگرد به راحتی به اکسیژن چسبیده و تولید یون سولفات (SO4-2) می­نماید.

سولفا‌‌‌ت‌ها گروه مهم دیگری از ترکیبات گوگردی هستند که برخی از آن­ها مواد بسیار مهمی در صنایع به شمار می­‌روند. سنگ گچ یا سولفات کلسیم آبدار (Gypsum) و باریت (سولفات باریم) دو نمونه از این گروه مواد حاوی گوگرد می­باشند.

گوگرد معدنی

گوگرد معدنی اغلب به واسطه احیاء باکتریایی رسوبات سولفاته در گنبدهای نمکی تشکیل می­شود. در اواخر قرن 18 میلادی، هرمن فراش (Herman Frasch) فرآیندی برای استخراج گوگرد از منابع زیرزمینی توسعه داد که این فرآیند هنوز هم به نام فرآیند فراش معروف است.

در این فرایند آب داغ به درون معدن گوگردی هدایت شده و باعث ذوب شدن گوگرد و انتقال آن به سطح زمین می­شود. گوگرد مذاب جمع­آوری شده می­تواند به شکل مذاب انتقال داده شده و یا سرد شده و بصورت جامد درآورده شود.

همان گونه که پیش از این نیز اشاره شد گوگرد از زمان­های باستان شناخته شده بوده است. در لاتین  به آن Sulpur و در یونانی Θειο  اطلاق می­شده است. در آن زمان، گوگرد جزئی از آتش تلقی شده و روشنایی آتش به آن نسبت داده می­شده است. در واقع نام یونانی گوگرد (Θειο) معنی خدایی و الوهیت نیز می­دهد و از کلمه Θεος  مشتق شده است که به زئوس خدای یونانی اطلاق می­شود.

زئوس اغلب به شکلی نشان داده می­شود که در یکی از دستان خود زبانه­ای از صاعقه دارد. در اساطیر مسیحیت، سوخت جهنم را از گوگرد می­دانسته­اند. حرف P در لاتین برای نشان دادن حرف φ در کلماتی بکار می­رود که ریشه یونانی دارند و بصورت بیرون دادن هوای دهان تلفظ می­شوند ولی هنوز کاملاً صدای f ندارند. بعدها هنگامی که تلفظ f به این لغت اضافه شد، حرف p به ph تبدیل شد. این روش برای لغات لاتین که ریشه یونانی دارند، مرسوم بوده است.

همچنین بخوانید: روش های تولید گوگرد

اگرچه در واقع لغت sulphur ریشه یونانی نداشته و از لغتsulvere مشتق شده است که ریشه سانسکریت دارد، با این وجود گوگرد در لاتین کلاسیک به شکلsulphur نوشته می­شده است. در قرون وسطی، تلفظ این لغت به سمت sulfur سوق پیدا کرد که امروزه همین تلفظ در اکثر دایره‌المعارف­‌های لاتین دیده می­شود.

لغت انگلیسی گوگرد مستقیماً از ترکیب لاتین گرفته شده و بصورت سنتی همان sulphur نوشته می­شده است. سرانجام انجمن شیمی آمریکا در دوره­ای که تسهیل تلفظ در دستور کار قرار داشت، نامsulfur  را به عنوان شکل مورد قبول آن در آمریکا اعلام کرد.

اگرچه هنوز هم برخی از کارشناسان صنعتی مخالف­اند ولی امروزه لغت sulfur در سطح آمریکا عمومیت یافته است و لغت sulphur گاهاً بصورت موردی و برای گوگرد مورد استفاده قرار می­گیرد. البته در باقی دنیا، گوگرد هنوز هم به شکل sulphur نوشته می­شود (Calvert 2002).