基本介紹
- 中文名：自然硫
- 外文名：Sulfur
- 分子式：S8
- 雜質：砷，碲，硒，鈦，方解石等
- 顏色：黃色
- 硬度：1~2
- 密度：2.05~2.08克/立方厘米
簡介,概述,三種變體,成因,基本特性,理化特性,鑑定特徵,主要分類,火山噴髮型,沉積型,風化型,主要用途,工業用途,藥用價值,其它用途,別名,
簡介
概述
自然硫（Sulfur）是指斜方晶系的α硫。分子式S8。自然硫常夾有泥質、有機質等。通常呈土狀集合體。純硫呈黃色，含有雜質時則呈不同色調的黃色。晶體半透明，莫氏硬度為1~2，比重2.05~2.08，性脆，金剛光澤（晶面）及油脂光澤（斷面）。
硫磺有大量的砷，易造成腎功能不全及衰竭、多發性神經炎、肝功能損害，嚴禁口服。
自然硫名字來自拉丁文sulphurium，sulvere=“sulfur”，成分S。火山作用形成的硫，常含有少量硒、碲、砷等，沉積作用形成的硫，常夾有泥質、有機質等。通常呈土狀集合體。純硫呈黃色，含有雜質時則呈不同色調的黃色。晶體半透明，硬度1-2，比重2.05-2.08，性脆，金剛光澤（晶面）及油脂光澤（斷面）。硫主要用以制硫酸和硫黃。
三種變體
具有三種同質多像變體，即斜方晶系的α-S、單斜晶系的β-S和γ-S。自然條件下穩定的是α-S。α-S與β-S的轉變溫度為95.6℃。γ-S在常溫下極不穩定，易轉變為α-S（又稱斜方硫）。斜方晶系，晶體常呈菱方雙錐狀或厚板狀。常呈不規則塊體產出。晶形很少見，通常呈緻密塊狀、粒狀、條帶狀、球狀、鐘乳狀集合體。自然硫為淡黃色、棕黃色，有雜質時顏色帶紅、綠、灰和黑色等。莫氏硬度為1～2，比重為2.05～2.08；性脆，解理不完全，斷口貝殼狀，具弱導電、傳熱性。條痕為白—黃白色，透明—半透明狀，樹脂—金剛光澤；燃燒時發青藍色火焰，並有刺鼻硫磺味。耐腐蝕。在360℃和更高溫度條件下硫與氧強烈作用，生成二氧化硫。在約400℃時硫與氫作用形成硫化氫，溫度繼續升高時則離解，在1690℃時完全分解成水和硫。硫與苛性鹼液與氨溶液一起加熱形成多硫化物或硫代硫酸。硫不溶於水，較易溶於有機溶劑和二硫化碳。硫作為氧化劑和還原劑出現，是化學上很活潑的元素。產於火山岩、沉積岩中及硫化礦床風化帶，常與方解石、白雲石、石英等組合。其雙錐狀晶形，金剛光澤，加上黃亮鮮艷的硫黃色，與基岩形成鮮明反差，有較好觀賞性。用手緊握硫的晶體，放在耳邊，可以聽見其碎裂的聲音，這是因為手心的熱傳到硫的表面，使得表面的晶體產生熱膨脹，其內部則因熱傳導速度慢而不受影響，因此在處理硫的晶體時要特別小心！
成因
全球的一半左右的硫以自然元素即自然硫產出，自然硫見於地殼的最上部分和其表部。其形成有著不同的途徑。最主要的是由生物化學作用形成的和火山成因的自然礦床。由生物化學作用形成的沉積硫礦床，是在封閉型瀉湖中由細菌還原硫酸鹽而成，常與石灰岩層或石膏層組成互層。此外，在硫化物礦床氧化帶下部，由金屬硫化物，主要是由黃鐵礦氧化分解而成。首先是黃鐵礦經氧化形成Fe2(SO4)3，後者又作用於黃鐵礦而形成自然硫：FeS2+Fe2(SO4)3→3FeSO4+2S。在某些沉積層中由石膏分解而成，例如一些鹽丘頂部的石膏，由硫細菌作用而被分解，形成自然硫。硫還可以直接由氣體冷凝(升華)或硫化氫氣體之不完全氧化產生，如活動或休眠火山噴火口邊緣附近，由硫氣孔噴出的氣體轉化而成；也可以由硫化物經細菌之硫化作用形成。
硫最常見於第三紀沉積岩內，與石灰岩、硬石膏、石膏共存，通常亦存於黏土層中，與煙煤礦體共存。世界聞名的硫晶體產於西西里吉珍提(Girgenti)，與天青石、石膏、方解石和霰石共生。中國自然硫主要產地是台灣北部的大屯火山區；硫亦產於墨西哥、夏威夷、日本、阿根廷與智利的奧雅圭，另外，美國的德州與聖路易斯安納州也有不錯的產量。
基本特性
理化特性
化學組成：自然硫一般不純淨，火山作用成因的自然硫往往含少量的Se，As，Te，其他礦床產出常夾有粘土、有機質、瀝青和機械混入物等
類別：自然元素-非金屬元素-自然硫族
晶系和空間群：正交晶系，Fddd
晶胞參數：a0=1.0437nm，b0=1.2845nm，c0=2.4369nm
形態：晶形常呈雙錐狀或厚板狀，由菱方雙錐、菱方柱、板面等組成，通常呈緻密塊狀、粉末狀
顏色：硫黃色，因含雜質而帶各種不同色調
條痕：淡黃色
透明度：透明
光澤：晶面呈金剛光澤，斷口呈油脂光澤
解理和斷口：解理{001}、{110}、{111}不完全，貝殼狀斷口
鑑定特徵
自然硫以其顏色、油脂光澤、低硬度、性脆和有硫臭味為特徵；黃色，油脂光澤，硬度小，性脆，有硫臭味，易燃，光焰呈藍紫色。
主要分類
火山噴髮型
由硫蒸氣直接升華或硫化物礦床與高溫水蒸氣作用生成H2S，經不完全氧化或與二氧化硫反應而成自然硫：
2H2S + O2 = 2S + 2H2O
2H2S + SO2 = 3S + 2H2O
沉積型
一般是硫酸鹽類物質在封閉條件下經菌解作用生成自然硫，或者硫酸鹽的水溶液在煤系地層中經還原作用生成大量的H2S，H2S在弱氧化條件下，經物理化學作用而沉積自然硫。
風化型
FeS2(黃鐵礦)→FeSO4 →Fe2(SO4)3
Fe2(SO4)3 + FeS2 →3FeSO4 + 2S(自然硫)
主要用途
工業用途
藥用價值
藥用自然硫名硫黃，別名石硫黃、硫磺、黃牙、黃磠砂。功效：殺蟲止癢；助陽益火。
藥用自然硫名硫黃，別名石硫黃、硫磺、黃牙、黃磠砂。功效：殺蟲止氧；助陽益火。
載《神農本草經》。系自然元素類礦物硫族自然硫Sulfur。採挖後，加熱熔化，除去雜質；或用含硫礦物經加工製得。炮製方法：
1、硫黃
《太平聖惠方》：“細研，水飛過。”《博濟方》：“以柳木槌研三二日。”《孫尚藥方》：“（用）牛角研令極細。”《普濟方》：“去沙石，細研如飛塵。”“打碎。”現行，取原藥材，除去雜質，敲成小塊。
從毒理學上來說，硫磺屬低毒危化品，但依舊有很高的毒性，久服有大毒，幾十克硫磺蓄積的慢性毒性足以損傷肝腎，研究證實, 硫磺損害腎小管、腎小球,造成間質性腎病、腎壞死等,可導致腎功能衰竭, 甚至造成死亡。硫磺中含有很多重金屬，少量食用會對人體內臟造成一定傷害，長期服用食用則會造成造成間質性腎病、智力衰退、呆傻現象發生。
2．制硫黃
（1）豆腐制《醫學綱目》：“入豆腐中煮三五沸。”《本經逢原》：“入豆腐中煮七次。”現行，先將豆腐切成片，鋪一層於鍋內，再鋪上一層淨硫黃塊，如此層層鋪好，加清水沒過藥材，用文火加熱煮至豆腐顯黑綠色，取出，除去豆腐，漂淨，陰乾。硫黃每100 kg，用豆腐200 kg。
（2）蘿蔔制 《三因方》：“蘿蔔切去蓋剜作瓮子，入硫黃在內，以竹針蓋定，正安糠火煨一宿，取出研細。”《本草綱目》：“凡用硫黃，入丸散用，須以蘿蔔剜空，入硫在內，合定，稻糠火煨熟，去其臭氣;以紫背浮萍同煮過，消其火毒；以皂莢湯淘之，去其黑漿。”現行，取淨硫黃與蘿蔔共煮至蘿蔔爛時，取出，乾燥。硫黃每100 kg，用蘿蔔40 kg。
（3）豬大腸制 《握靈本草》：“一法，入豬大髒中煮。”《醫方集解》：“石硫黃一斤，豬大腸二尺，將硫黃為末，實豬大腸中，煮爛三時，取出去皮。”現行，取硫黃灌入豬腸內，煮後晾乾，或將硫黃放入生豬腸內，兩端紮緊，放熱湯中煮3h，反覆3次，每次另換豬腸。
人工製備硫黃和石硫黃的X射線衍射分析結果表明，二者均由斜方硫組成。在人工製備硫黃的衍射圖上，特徵線較石硫黃的稍弱，余均雷同。石硫黃必含多種共存成分，人工製備硫黃的成分，相對純淨的程度取決於製備工藝。有資料表明，人工製備硫黃含砷量仍有可能高於石硫黃。從硫黃的散劑溶出成分中，可知它並不純淨，各種混入成分在酸、鹼介質中的溶出量基本屬同一比例。而自然硫中金屬成分集中於鹼溶，反映了該自然硫中的共存礦物主要是不溶於HCl的黃鐵礦等硫化礦物。
硫黃的毒性成分主要為三氧化二砷（As2O）。按《中華人民共和國藥典》（2000年版）“升華硫”項下砷鹽檢查方法測定As2O3含量，未經炮製過的為29.80 ppm，蘿蔔制為17.88 ppm，熔融法制為8.94 ppm，亦有報導生品的含砷量比炮製品大8～15倍。硫黃經豆腐制後也能降低毒性，古代《藥典》載有豆腐制硫黃去砷法，
但去除率較低，配合水洗細研，去除率可以達到31%，實驗證明，硫黃與豆腐只有在鐵鍋或銅鍋中同煮並與鍋底接觸時豆腐才會顯黑綠色，而當炮製是鋁鍋、不鏽鋼的或非金屬容器時豆腐不會變綠色。此並非是硫黃與豆腐同煮過程中產生的，而是硫黃與鐵鍋在加熱過程中產生了某種化學反應的結果。黑色粉狀物質經X衍射相分析，證明系鐵的化合物同硫的混合物，其組分除硫以外，主要是硫化亞鐵。硫黃在銅中產生的黑色物質，其化學組分除硫以外，主要是硫與銅的化合物。因此認為對炮製容器及炮製作用還值得研究。硫黃與皮膚接觸後變為硫化氫與五硫磺酸，起溶解皮膚角質和殺滅皮膚寄生蟲作用。對皮膚真菌有抑制作用，對疥蟲有殺滅作用。內服變為硫化物或硫化氫，刺激胃腸黏膜，使之興奮蠕動，導致緩瀉作用，用硫黃治療老人便秘可能與此有關。本品有毒，炮製時用過的豆腐應妥善處理。
但去除率較低，配合水洗細研，去除率可以達到31%，實驗證明，硫黃與豆腐只有在鐵鍋或銅鍋中同煮並與鍋底接觸時豆腐才會顯黑綠色，而當炮製是鋁鍋、不鏽鋼的或非金屬容器時豆腐不會變綠色。此並非是硫黃與豆腐同煮過程中產生的，而是硫黃與鐵鍋在加熱過程中產生了某種化學反應的結果。黑色粉狀物質經X衍射相分析，證明系鐵的化合物同硫的混合物，其組分除硫以外，主要是硫化亞鐵。硫黃在銅中產生的黑色物質，其化學組分除硫以外，主要是硫與銅的化合物。因此認為對炮製容器及炮製作用還值得研究。硫黃與皮膚接觸後變為硫化氫與五硫磺酸，起溶解皮膚角質和殺滅皮膚寄生蟲作用。對皮膚真菌有抑制作用，對疥蟲有殺滅作用。內服變為硫化物或硫化氫，刺激胃腸黏膜，使之興奮蠕動，導致緩瀉作用，用硫黃治療老人便秘可能與此有關。本品有毒，炮製時用過的豆腐應妥善處理。
其它用途
煉丹常用藥物。又稱“石硫黃”、“僧溪黃”、“石亭脂”。《神農本草經》列為中品，據稱能“化金銀銅鐵奇物”。《抱朴子·金丹》：“《玉柱丹法》，以華池和丹，以曾青硫黃末覆之薦之，內筩中沙中，蒸之五十日，服之百日。”《雲笈七籤》卷六八《金丹部·九還金丹二章》：“石硫黃本出波斯南明之境，稟純陽火之精，精氣結而成質，質性通流，……功能破邪歸正，反濁還清，挺立陽精，消陰化魂，元真運轉，偏假其功。”
別名
除硫磺外，自然硫還有許多別名：
1．石留黃自然硫
名見《吳普本草》。宋·王讜《唐語林·補遺二》：“(韋)山甫以石留黃濟人嗜欲，多暴死者。”
2．石流黃
唐·李肇《唐國史補》卷中：“韋山甫以石流黃濟人嗜欲，故其術大行，多有暴風死者。”
3．石硫黃
名見《神農本草經》。《初學記》卷七引晉張華《博物志》：“凡水源有石硫黃，泉則溫。或雲神人所暖，主療人疾。”
4．陽侯
《本草綱目》卷十一《石部·石硫黃》釋名：“（李）時珍曰：硫黃秉純陽火石之精氣而結成，性質通流，色賦中黃，故名硫黃。含其猛毒，為七十二石之將，故藥品中號為將軍。外家謂之陽侯，亦曰黃牙，又曰黃硇砂。”5．將軍
例見“陽侯”。
《神農本草經》
6．流黃
同“硫黃”。漢·張衡《南都賦》：“赭堊流黃，綠碧紫英。”元·宋褧有《流黃引》。
7．黃牙
例見“陽侯”。
8．黃硇砂
名見《海藥本草》。
9、焰叟
擬稱。宋·陶谷《清異錄·藥譜》：“焰叟，硫黃。”
