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SOUFRE = SOUFRE
Numéro CAS : 7704-34-9
Numéro CE : 231-722-6
Formule : S
Le soufre (ou soufre en anglais britannique) est un élément chimique avec le symbole S et le numéro atomique 16.
Le soufre est abondant, multivalent et non métallique.
Le soufre élémentaire est un solide cristallin jaune vif à température ambiante.
Le soufre est le dixième élément le plus abondant en masse dans l'univers et le cinquième sur Terre.
Bien que parfois trouvé sous forme pure et native, le soufre sur Terre se présente généralement sous forme de minéraux sulfurés et sulfatés.
Étant abondant sous forme indigène, le soufre était connu dans les temps anciens, étant mentionné pour les utilisations du soufre dans l'Inde ancienne, la Grèce antique, la Chine et l'Égypte ancienne.
Historiquement et dans la littérature, le soufre est aussi appelé soufre, ce qui signifie « pierre brûlante ».
Aujourd'hui, presque tout le soufre élémentaire est produit en tant que sous-produit de l'élimination des contaminants contenant du soufre du gaz naturel et du pétrole.
La plus grande utilisation commerciale de l'élément est la production d'acide sulfurique pour les engrais sulfatés et phosphatés et d'autres procédés chimiques.
De nombreux composés soufrés sont odoriférants et les odeurs de gaz naturel odorisé, d'odeur de mouffette, de pamplemousse et d'ail sont dues aux composés organosoufrés.
Le sulfure d'hydrogène donne l'odeur caractéristique aux œufs pourris et à d'autres processus biologiques.
Le soufre est un élément essentiel à toute vie, mais presque toujours sous forme de composés organosoufrés ou de sulfures métalliques.
Les acides aminés (deux protéinogènes : la cystéine et la méthionine, et bien d'autres non codés : la cystine, la taurine, etc.) et deux vitamines (la biotine et la thiamine) sont des composés organosoufrés indispensables à la vie.
De nombreux cofacteurs contiennent également du soufre, notamment du glutathion et des protéines fer-soufre.
Les disulfures, les liaisons S – S, confèrent une résistance mécanique et une insolubilité de la protéine kératine (entre autres), présente dans la peau externe, les cheveux et les plumes.
Le soufre est l'un des éléments chimiques de base nécessaires au fonctionnement biochimique et est un macronutriment élémentaire pour tous les organismes vivants.
Tous les êtres vivants ont besoin de soufre.
Le soufre est particulièrement important pour les humains car le soufre fait partie de l'acide aminé méthionine, qui est un besoin alimentaire absolu pour nous.
L'acide aminé cystéine contient également du soufre.
Une personne moyenne absorbe environ 900 mg de soufre par jour, principalement sous forme de protéines.
Le soufre élémentaire n'est pas toxique, mais de nombreux dérivés simples du soufre le sont, comme le dioxyde de soufre (SO2) et le sulfure d'hydrogène.
Le soufre peut être trouvé couramment dans la nature sous forme de sulfures.
Le soufre peut être trouvé dans l'air sous de nombreuses formes différentes.
Le soufre est largement appliqué dans les industries et émis dans l'air, en raison des limitées possibilités de destruction des liaisons de soufre qui s'appliquent.
Le soufre est un non-métal multivalent, abondant, insipide et inodore.
Dans la forme native du soufre, le soufre est un solide cristallin jaune.
Dans la nature, le soufre se présente sous forme d'élément pur ou de minéraux sulfurés et sulfatés.
Bien que le soufre soit tristement célèbre pour son odeur, souvent comparée aux œufs pourris, cette odeur est en fait caractéristique du sulfure d'hydrogène (H2S).
La cristallographie du soufre est complexe.
Selon les conditions spécifiques, les allotropes de soufre forment plusieurs structures cristallines distinctes.
Soufre (S), également orthographié soufre, élément chimique non métallique appartenant au groupe de l'oxygène (groupe 16 [VIa] du tableau périodique), l'un des éléments les plus réactifs.
Le soufre pur est un solide insipide, inodore, cassant, de couleur jaune pâle, mauvais conducteur d'électricité et insoluble dans l'eau.
Le soufre réagit avec tous les métaux sauf l'or et le platine, formant des sulfures.
Le soufre forme également des composés avec plusieurs éléments non métalliques.
Des millions de tonnes de soufre sont produites chaque année, principalement pour la fabrication d'acide sulfurique, largement utilisé dans l'industrie.
En abondance cosmique, le soufre se classe au neuvième rang des éléments, ne représentant qu'un atome sur 20 000 à 30 000.
Le soufre se produit à l'état non combiné ainsi qu'en combinaison avec d'autres éléments dans les roches et les minéraux qui sont largement distribués, bien que le soufre soit classé parmi les constituants mineurs de la croûte terrestre, dans laquelle la proportion de soufre est estimée entre 0,03 et 0,06 %.
Sur la base de la découverte que certaines météorites contiennent environ 12% de soufre, il a été suggéré que les couches profondes de la Terre en contiennent une proportion beaucoup plus importante.
L'eau de mer contient environ 0,09 % de soufre sous forme de sulfate.
Dans les gisements souterrains de soufre très pur présents dans les structures géologiques en forme de dôme, on pense que le soufre a été formé par l'action de bactéries sur l'anhydrite minérale, dans laquelle le soufre est combiné avec de l'oxygène et du calcium.
Les dépôts de soufre dans les régions volcaniques proviennent probablement du sulfure d'hydrogène gazeux généré sous la surface de la Terre et transformé en soufre par réaction avec l'oxygène de l'air.
Le soufre insoluble est un agent de vulcanisation du caoutchouc non épanouissant pour les pneus, produit par la méthode continue en une étape CS2, avec une stabilité thermique élevée et une bonne dispersibilité.
Le soufre est la quatrième exception, et dans ce cas, la température à laquelle l'état de référence passe du soufre liquide à la vapeur de soufre est le problème.
Le soufre est naturellement composé de quatre isotopes stables 32S (95%), 33S (0,76%), 34S (4,22%) et 36S (0,014%).
Le numéro atomique du soufre est 16 et sa masse atomique est de 32,066 g mol−1.
Le soufre a le plus d'allotropes de tous les éléments, le plus stable d'entre eux étant le S8 orthorhombique.
Le soufre commercial fond à ∼ 119 ° C et bout à 444,6 ° C.
La densité du soufre varie de 1,808 g cm−3 à 115°C à 1,599–1,614 g cm−3 au point d'ébullition.
Le soufre est un solide inodore, insipide et cassant.
Le soufre est un mauvais conducteur de chaleur et d'électricité.
Le soufre solide pur est jaune pâle.
Le soufre est stable à l'air et à l'eau.
Presque tous les éléments, à l'exception de l'or, du platine et des gaz inertes, se combinent avec le soufre.
Le soufre se trouve à la fois sous sa forme native et dans les minerais de sulfure métallique.
Le soufre est présent sous sa forme native à proximité des volcans et des sources chaudes.
Le soufre est le 10e élément le plus abondant, et on le trouve dans les météorites, dans l'océan, dans la croûte terrestre, dans l'atmosphère et dans pratiquement toute la vie végétale et animale.
L'abondance de soufre dans la croûte terrestre est de 0,03 à 0,1 %. Les sédiments (concentration en soufre ∼ 4250 μ gg − 1) ont accumulé une grande proportion (43 %) du soufre total de la croûte terrestre.
Les roches métamorphiques et magmatiques, qui sont les autres matériaux typiques de la croûte, contiennent moins de soufre (concentration ∼ 600 μ gg − 1).
La pyrite est la forme minérale la plus courante de soufre dans les sédiments.
Le stockage du Soufre dans les sédiments et les croûtes océaniques (la concentration en Soufre de l'eau de mer est de ∼ 900 μ gg − 1) est compensé par le dégazage des roches volcaniques.
Le soufre de haute pureté est disponible dans le commerce à des puretés de 99,999 %+.
Les soufres sont généralement des dipyramides polyédriques jaunes à brun jaunâtre, avec des cristaux épais tabulaires et disphénoïdaux moins fréquents.
Également trouvé plus généralement sous forme de revêtements jaunes poudreux.
La plupart du soufre natif se trouve dans les roches sédimentaires, où de grands dépôts sont formés par réduction des sulfates, souvent de manière biogénique.
Le soufre est un produit de dépôt courant des gaz volcaniques associés au réalgar, au cinabre et à d'autres minéraux.
On trouve également du soufre dans certains gisements filoniens et comme produit d'altération de minéraux sulfurés.
Le soufre (S) est un élément incontournable.
Dans le tableau périodique, le soufre se trouve dans le groupe 16.
Le soufre n'est pas un métal et est obtenu comme sous-produit après la production de gaz naturel.
En couleur, le soufre est jaune vif et il a une odeur extrêmement mauvaise (comme des œufs pourris).
Au-delà des caractères physiques apparents du soufre, l'homme consomme cet élément depuis mille ans.
Le soufre se trouve fréquemment près des sources chaudes et des volcans.
Des mentions de soufre peuvent être trouvées même dans la Bible, où le soufre est intitulé soufre.
Le soufre est un élément simple à trouver sur le terrain et encore plus simple à découvrir dans le tableau périodique.
Le soufre est juste en dessous de l'oxygène (O) à la seizième position.
Le soufre, lorsqu'il se trouve naturellement, est de couleur jaunâtre et se trouve fréquemment sous forme de cristal.
Le soufre est non réactif aux températures normales.
Le soufre joue un rôle clé dans l'organisme et est nécessaire à la synthèse de certaines protéines clés.
Le soufre, par exemple, est nécessaire à la synthèse du glutathion, qui agit comme un puissant antioxydant pour protéger vos cellules contre les dommages.
Le soufre est un ingrédient approuvé par la FDA pour une utilisation dans les produits antipelliculaires en vente libre.
Le soufre est souvent associé à l'acide salicylique.
Le soufre représente près de 3 % de la surface de la Terre.
On pense également que le soufre faisait partie du « feu grec », un dispositif semblable à un lance-flammes utilisé par l'Empire byzantin.
Le Soufre obtenu à partir du Soufre fondu est appelé Soufre monoclinique tandis que le Soufre rhombique est appelé Soufre obtenu à partir de la cristallisation d'une solution.
Les deux formes sont composées d'anneaux S8.
La distinction entre les formes est la façon dont elles organisent les anneaux à l'intérieur d'un cristal.
Il n'y a pas d'odeur de soufre pur mais beaucoup de composés de soufre puent !
Les composés soufrés appelés mercaptans, par exemple, donnent aux mouffettes leur odeur horrible.
Les œufs pourris (et la plupart des bombes puantes) obtiennent leur arôme distinctif de sulfure d'hydrogène, H2S.
Le soufre est présent dans de nombreux allotropes, à la fois cristallins et amorphes.
La forme la plus courante est le soufre alpha orthorhombique brillant, contenant des anneaux S8 plissés.
Le soufre est présent dans de nombreux allotropes, à la fois cristallins et amorphes.
Le sulfure d'hydrogène (H2S) est le composé soufré le plus connu.
Le soufre aide à assécher la surface de la peau et aide à absorber l'excès de sébum (sébum) qui peut entraîner des poussées d'acné.
Pour aider à débloquer vos pores, le soufre assèche également les cellules mortes de la peau.
Le soufre est récupéré à partir du gaz naturel, du charbon, du pétrole brut et d'autres sources telles que la poussière de combustion et les gaz provenant du raffinage des minerais de sulfure métallique.
Le soufre élémentaire est obtenu sous diverses formes, notamment les fleurs de soufre, la poudre cristalline fine et le soufre en rouleau.
Le soufre, dans le corps humain, est le troisième produit chimique le plus abondant.
Le facteur est également présent dans une variété d'aliments, notamment l'ail, les oignons, les œufs et les aliments riches en protéines.
Le soufre est nécessaire à la synthèse des acides aminés essentiels cystéine et méthionine.
Le soufre (S) est un élément nutritif important pour la production des prairies et est étroitement associé à l'absorption et à l'efficacité de l'azote.
S'il y a une carence en soufre, une carence en soufre actuelle diminuera l'efficacité d'utilisation de l'azote et réduira le rendement.
Le soufre est un élément essentiel à la vie.
Le soufre se trouve dans les acides aminés (cystéine et méthionine) et les protéines.
Les composés soufrés sont la raison pour laquelle les oignons vous font pleurer, pourquoi les asperges donnent à l'urine une odeur étrange, pourquoi l'ail a un arôme distinctif et pourquoi les œufs pourris sentent si mauvais.
Bien que de nombreux composés de soufre aient une forte odeur, l'élément pur est inodore.
Les composés soufrés affectent également votre odorat.
Par exemple, le sulfure d'hydrogène (H2S, le coupable de l'odeur d'œuf pourri) amortit en fait l'odorat, de sorte que l'odeur est très forte au début, puis disparaît.
Le soufre élémentaire n'est pas nocif.
L'humanité connaît le soufre depuis l'Antiquité.
L'élément, également connu sous le nom de soufre, provient principalement des volcans.
Alors que la plupart des éléments chimiques n'existent que dans des composés, le soufre est l'un des éléments relativement rares qui se produisent sous forme pure.
À température et pression ambiantes, le soufre est un solide jaune.
Le soufre est généralement considéré comme une poudre, mais il forme aussi des cristaux.
Une caractéristique intéressante des cristaux est que le soufre change spontanément de forme en fonction de la température.
Pour observer la transition, faites fondre le soufre, laissez le soufre refroidir jusqu'à ce que le soufre cristallise et observez la forme du cristal au fil du temps.
Bien que le soufre soit un non-métal, comme les métaux, il ne se dissout pas facilement dans l'eau ou d'autres solvants (bien qu'il se dissolve dans le disulfure de carbone).
Le soufre liquide peut apparaître rouge sang.
Les volcans qui crachent du soufre en fusion présentent une autre caractéristique intéressante de l'élément : le soufre brûle avec une flamme bleue à partir du dioxyde de soufre qui est produit.
Les volcans avec du soufre semblent fonctionner avec de la lave bleue.
L' Union internationale de chimie pure et appliquée (IUPAC) a adopté l'orthographe du soufre en 1990, tout comme la Royal Society of Chemistry en 1992.
Jusque-là, l'orthographe était sulfureuse en Grande-Bretagne et dans les pays utilisant les langues romanes.
L'orthographe originale était le mot latin soufre, qui a été hellénisé en soufre.
Le soufre a de nombreuses utilisations.
Le soufre est créé dans le cadre du processus alpha des étoiles massives.
Le soufre est le 10ème élément le plus abondant dans l'univers.
Le soufre se trouve dans les météorites et sur Terre principalement près des volcans et des sources chaudes.
L'abondance de l'élément est plus élevée dans le noyau que dans la croûte terrestre.
On estime qu'il y a assez de soufre sur Terre pour faire deux corps de la taille de la Lune.
Les minéraux courants qui contiennent du soufre comprennent la pyrite ou l'or des fous (sulfure de fer), le cinabre (sulfure de mercure), la galène (sulfure de plomb) et le gypse (sulfate de calcium).
Un exemple sont les bactéries des cavernes, qui produisent des stalactites spéciales appelées snottites qui dégoulinent d'acide sulfurique.
La dissolution naturelle des minéraux par l'acide creuse de nouvelles grottes.
Bien que les gens aient toujours connu le soufre, le soufre n'a été reconnu que plus tard comme un élément (sauf par les alchimistes, qui ont également considéré les éléments feu et terre).
C'est en 1777 qu'Antoine Lavoisier a fourni des preuves convaincantes que le soufre était bien l'élément unique du soufre, digne d'une place dans le tableau périodique.
L'élément a des états d'oxydation allant de -2 à +6, permettant au soufre de former des composés avec tous les autres éléments à l'exception des gaz nobles.
Les composés soufrés sont des éléments essentiels pour les porcs.
La teneur en soufre des grains entiers (blé, maïs) est relativement faible, généralement proche de 1,3g/kg.
La teneur en soufre des aliments à base de céréales comme la farine de gluten de maïs peut dépasser 10 g/kg.
La teneur en soufre alimentaire est directement liée aux acides aminés soufrés, aux ingrédients contenant du sulfate (par exemple, les oligo-éléments) et aux sous-produits de l'industrie de la minoterie prétraités avec de l'acide sulfurique pour améliorer l'extraction de l'amidon.
Un élément chimique jaune pâle qui existe sous diverses formes physiques.
Un élément chimique.
Le soufre est une substance jaune pâle qui produit une forte odeur désagréable lorsque le soufre brûle et est utilisé en médecine et dans l'industrie.
L'orthographe Soufre a été adoptée par l'Union internationale de chimie pure et appliquée et par la Royal Society of Chemistry au Royaume-Uni.
Cependant, le soufre reste l'orthographe habituelle en anglais britannique, irlandais, sud-africain et indien. Les deux orthographes sont utilisées en anglais canadien, australien et néo-zélandais.
Le soufre est un produit chimique jaune qui a une forte odeur.
un élément non métallique allotropique, présent librement dans les régions volcaniques et à l'état combiné dans le gypse, la pyrite et la galène.
La forme rhombique jaune stable se transforme par chauffage en aiguilles monocliniques.
Jaune avec une teinte verdâtre; couleur citron.
Le soufre est un sous-produit produit dans diverses raffineries traitant du brut à haute teneur en soufre.
Le soufre est produit à partir du gaz combustible riche en soufre pour réduire le niveau d'émission de soufre dans l'atmosphère ainsi que les gaz de combustion des fours.
Le soufre (S) est le quatrième macronutriment, mais se classe au troisième rang des nutriments les plus limitants dans les Prairies.
La carence en soufre dans l'ouest du Canada a été identifiée pour la première fois en 1927 sur les sols gris boisés de l'Alberta.
Le canola est plus sensible que les céréales à la carence en soufre et réagit fréquemment à l'ajout de soufre dans les engrais.
Le soufre est un nutriment essentiel pour un large éventail de cultures agricoles et horticoles et requis en quantités considérables.
Les céréales, le colza et les graminées multicoupes sont particulièrement exigeants en soufre.
Le soufre du sol est facilement lessivé, ce qui rend les plantes à racines peu profondes particulièrement vulnérables aux carences.
La disponibilité varie selon le sol et la région et il est possible que n'importe quel sol soit déficient. Les sols de pH inférieur à 5 ou supérieur à 8 ont une disponibilité en soufre particulièrement limitée.
Un élément chimique jaune qui a une forte odeur.
UTILISATIONS et APPLICATIONS du SOUFRE :
-Le principal dérivé du soufre est l'acide sulfurique (H2SO4), l'un des éléments les plus importants utilisés comme matière première industrielle.
-Le soufre est également utilisé dans les batteries, les détergents, les fongicides, la fabrication d'engrais, la puissance des armes à feu, les allumettes et les feux d'artifice.
-D'autres applications sont la fabrication de béton résistant à la corrosion qui a une grande résistance et est résistant à la forêt, pour les solvants et dans une foule d'autres produits des industries chimiques et pharmaceutiques.
-Le soufre brûle avec une flamme bleue et une forte odeur et est utilisé en médecine et dans l'industrie.
-Le soufre (S) est un élément nutritif essentiel pour les plantes.
Le soufre contribue à augmenter le rendement des cultures en fournissant une valeur nutritive directe, ainsi qu'une valeur nutritive indirecte en améliorant la productivité du sol et en améliorant l'efficacité d'utilisation d'autres nutriments clés (azote et phosphore).
-Le soufre est naturellement présent dans l'environnement et a été extrait pendant de nombreuses années, mais la majeure partie du soufre élémentaire d'aujourd'hui est produite en tant que sous-produit des usines de raffinage du pétrole et de traitement du gaz.
-Le soufre est utilisé dans les allumettes, les insecticides et les fongicides.
-Certains organismes sont capables d'utiliser les composés soufrés comme source d'énergie.
-Acide sulfurique:
Le soufre élémentaire est principalement utilisé comme précurseur d'autres produits chimiques.
Environ 85% (1989) est converti en acide sulfurique (H2SO4):
2 S + 3 O2 + 2 H2O → 2 H2SO4
En 2010, les États-Unis ont produit plus d'acide sulfurique que tout autre produit chimique industriel inorganique.
L'utilisation principale de l'acide est l'extraction de minerais de phosphate pour la fabrication d'engrais.
Les autres applications de l'acide sulfurique comprennent le raffinage du pétrole, le traitement des eaux usées et l'extraction minière.
-Autre chimie importante du soufre :
Le soufre réagit directement avec le méthane pour donner du disulfure de carbone, qui est utilisé pour fabriquer de la cellophane et de la rayonne.
L'une des utilisations du soufre élémentaire est la vulcanisation du caoutchouc, où les chaînes de polysulfure réticulent les polymères organiques.
De grandes quantités de sulfites sont utilisées pour blanchir le papier et pour conserver les fruits secs.
De nombreux tensioactifs et détergents (par exemple le laurylsulfate de sodium) sont des dérivés de sulfate.
Le sulfate de calcium, gypse, (CaSO4•2H2O) est extrait à l'échelle de 100 millions de tonnes chaque année pour être utilisé dans le ciment Portland et les engrais.
Lorsque la photographie à base d'argent était répandue, le thiosulfate de sodium et d'ammonium était largement utilisé comme «agents de fixation».
Le soufre est un composant de la poudre à canon ("poudre noire").
-Engrais:
Le soufre est de plus en plus utilisé comme composant des engrais.
La forme la plus importante de soufre pour les engrais est le sulfate de calcium minéral.
Le soufre élémentaire est hydrophobe (non soluble dans l'eau) et ne peut pas être utilisé directement par les plantes.
Au fil du temps, les bactéries du sol peuvent convertir le soufre en dérivés solubles, qui peuvent ensuite être utilisés par les plantes.
Le soufre améliore l'efficacité d'autres éléments nutritifs essentiels pour les plantes, en particulier l'azote et le phosphore.
Les particules de soufre produites biologiquement sont naturellement hydrophiles grâce à un revêtement de biopolymère et sont plus faciles à disperser sur le sol dans une pulvérisation de lisier dilué, ce qui entraîne une absorption plus rapide.
Les besoins botaniques en soufre sont égaux ou supérieurs aux besoins en phosphore.
Le soufre est un nutriment essentiel pour la croissance des plantes, la formation de nodules racinaires des légumineuses et les systèmes immunitaire et de défense.
La carence en soufre s'est généralisée dans de nombreux pays d'Europe.
Étant donné que les apports atmosphériques de soufre continuent de diminuer, le déficit des apports/sorties de soufre est susceptible d'augmenter à moins que des engrais soufrés ne soient utilisés.
Les apports atmosphériques de Soufre diminuent en raison des mesures prises pour limiter les pluies acides.
-Fongicide et pesticide :
Le soufre élémentaire est l'un des plus anciens fongicides et pesticides.
Le "soufre en poudre", soufre élémentaire sous forme de poudre, est un fongicide courant pour la vigne, la fraise, de nombreux légumes et plusieurs autres cultures.
Le soufre a une bonne efficacité contre un large éventail de maladies de l'oïdium ainsi que contre les taches noires.
En production biologique, le soufre est le fongicide le plus important.
Le soufre est le seul fongicide utilisé en pomiculture biologique contre la principale maladie, la tavelure du pommier dans des conditions plus froides.
Le biosoufre (soufre élémentaire produit biologiquement avec des caractéristiques hydrophiles) peut également être utilisé pour ces applications.
Saupoudrage de formulation standard Le soufre est appliqué sur les cultures avec un saupoudreur de soufre ou à partir d'un avion de saupoudrage.
Le soufre mouillable est le nom commercial du soufre de saupoudrage formulé avec des ingrédients supplémentaires pour le rendre miscible à l'eau.
Le soufre a des applications similaires et est utilisé comme fongicide contre la moisissure et d'autres problèmes liés à la moisissure avec les plantes et le sol.
La poudre de soufre élémentaire est utilisée comme insecticide "organique" (c'est-à-dire "vert") (en fait un acaricide) contre les tiques et les acariens.
Une méthode d'application courante consiste à saupoudrer les vêtements ou les membres avec de la poudre de soufre.
Une solution diluée de chaux sulfureuse (fabriquée en combinant de l'hydroxyde de calcium avec du soufre élémentaire dans de l'eau) est utilisée comme trempette pour les animaux domestiques afin de détruire la teigne (champignon), la gale et d'autres dermatoses et parasites.
-Médicaments:
Le soufre (en particulier l'octasoufre, S8) est utilisé dans les préparations cutanées pharmaceutiques pour le traitement de l'acné et d'autres affections.
Le soufre agit comme un agent kératolytique et tue également les bactéries, les champignons, les acariens de la gale et d'autres parasites.
Le soufre précipité et le soufre colloïdal sont utilisés, sous forme de lotions, de crèmes, de poudres, de savons et d'additifs pour le bain, pour le traitement de l'acné vulgaire, de l'acné rosacée et de la dermatite séborrhéique.
De nombreux médicaments contiennent du soufre; les premiers exemples étant les sulfamides antibactériens, connus sous le nom de sulfamides.
Le soufre fait partie de nombreuses molécules de défense bactériennes.
La plupart des antibiotiques β-lactamines, y compris les pénicillines, les céphalosporines et les monobactames contiennent du soufre.
-L'arthrose est souvent traitée avec l'utilisation de suppléments de soufre.
-La principale utilisation industrielle du soufre dans la fabrication de l'acide sulfurique (H2SO4) est comme réactif.
-L'acide sulfurique est le produit chimique en vrac numéro un dans le monde développé qui est nécessaire pour une utilisation automobile en grande quantité dans les batteries au plomb.
-Certains produits contiennent du soufre ainsi que d'autres ingrédients utilisés pour lutter contre l'acné, comme le résorcinol.
-Le soufre est utilisé comme fongicide et dans la poudre noire pour la vulcanisation du caoutchouc naturel.
-La plupart du soufre est utilisé dans la fabrication d'acide sulfurique, qui est probablement le produit chimique le plus important produit par les civilisations occidentales.
-Le soufre est utilisé pour fabriquer des batteries de voiture, des engrais, le raffinage du pétrole, le traitement de l'eau et l'extraction de minéraux.
-Les autres applications des produits chimiques à base de soufre comprennent la vulcanisation du caoutchouc, le blanchiment du papier et la fabrication de produits tels que le ciment, les détergents et les pesticides.
-Le soufre est un constituant important des principaux acides aminés, la cystéine et la méthionine, et joue un rôle essentiel dans la synthèse des protéines et la photosynthèse.
-Les cultures à haut rendement nécessitent des niveaux plus élevés de nutrition en soufre pour maintenir un rendement optimal, une teneur en protéines et une efficacité d'utilisation élevée de l'azote.
-Le soufre est un composant de la poudre à canon et aurait été utilisé dans l'ancienne arme lance-flammes appelée Greek Fire.
-Le soufre est un composant clé de l'acide sulfurique, qui est utilisé dans les laboratoires et dans la fabrication d'autres produits chimiques.
-Le soufre se trouve dans l'antibiotique pénicilline et est utilisé pour la fumigation.
-Le soufre est un composant des engrais et également des produits pharmaceutiques.
-Usage industriel, usage professionnel
-Fabrication de substance
-Répartition de substance
-Utiliser comme intermédiaire
-Formulation & (re)conditionnement de substances et mélanges
-Utilisé comme carburant
-Le soufre est utilisé pour fabriquer des médicaments et des explosifs.
-Le soufre est la principale source de production d'acide sulfurique, le produit chimique le plus utilisé au monde.
-Dans l'industrie des engrais, l'acide sulfurique est principalement utilisé pour produire des phosphates mais aussi des engrais azotés, potassiques et sulfatés.
-Dans l'industrie des métaux, le soufre est utilisé pour la lixiviation des minerais pour produire essentiellement du cuivre, du nickel et du zinc.
-Le soufre est utilisé dans la production d'acide sulfurique, dans la vulcanisation du caoutchouc et dans les fongicides.
PRODUCTION de SOUFRE :
Le soufre peut être trouvé par lui-même et, historiquement, il était généralement obtenu sous cette forme; la pyrite a également été une source de soufre.
Dans les régions volcaniques de Sicile, dans les temps anciens, du soufre a été trouvé à la surface de la Terre et le "processus sicilien" a été utilisé : les gisements de soufre étaient entassés et empilés dans des fours à briques construits sur des coteaux en pente, avec des espaces aériens entre eux.
Ensuite, du soufre a été pulvérisé, répandu sur le minerai empilé et enflammé, provoquant la fonte du soufre libre dans les collines.
Finalement, les gisements de surface ont joué et les mineurs ont creusé des veines qui ont finalement parsemé le paysage sicilien de mines labyrinthiques.
L'exploitation minière n'était pas mécanisée et exigeait beaucoup de main-d'œuvre, des cueilleurs libérant le minerai de la roche et des mineurs ou des carusi transportant des paniers de minerai à la surface, souvent à travers un mile ou plus de tunnels.
Une fois le minerai à la surface, le soufre était réduit et extrait dans des fours de fusion.
Le soufre élémentaire a été extrait des dômes de sel (dans lesquels il se trouve parfois sous une forme presque pure) jusqu'à la fin du XXe siècle.
Le soufre est maintenant produit en tant que sous-produit d'autres processus industriels tels que le raffinage du pétrole, dans lequel le soufre n'est pas souhaité.
En tant que minéral, le soufre natif sous les dômes de sel est considéré comme une ressource minérale fossile, produite par l'action de bactéries anaérobies sur les dépôts de sulfate.
Le soufre a été extrait de ces mines à dôme de sel principalement par le procédé Frasch.
Dans cette méthode, de l'eau surchauffée a été pompée dans un gisement de soufre natif pour faire fondre le soufre, puis de l'air comprimé a renvoyé le produit fondu pur à 99,5 % à la surface.
Tout au long du 20e siècle, cette procédure a produit du soufre élémentaire qui n'a nécessité aucune autre purification.
En raison du nombre limité de gisements de soufre de ce type et du coût élevé de leur exploitation, ce processus d'extraction du soufre n'a pas été utilisé de manière majeure dans le monde depuis 2002.
Aujourd'hui, le soufre est produit à partir du pétrole, du gaz naturel et des ressources fossiles connexes, à partir desquelles le soufre est obtenu principalement sous forme de sulfure d'hydrogène.
Les composés organosoufrés, impuretés indésirables dans le pétrole, peuvent être valorisés en les soumettant à une hydrodésulfuration, qui clive les liaisons C–S :
RSR + 2 H2 → 2 HR + H2S
Le sulfure d'hydrogène résultant de ce procédé, ainsi que le soufre présent dans le gaz naturel, est converti en soufre élémentaire par le procédé Claus.
Ce processus implique l'oxydation d'une partie du sulfure d'hydrogène en dioxyde, puis la comproportionation des deux :
3 O2 + 2 H2S → 2 SO2 + 2 H2O
SO2 + 2 H2S → 3 S + 2 H2O
En raison de la teneur élevée en soufre des sables bitumineux de l'Athabasca, des stocks de soufre élémentaire provenant de ce processus existent maintenant dans toute l'Alberta, au Canada.
Une autre façon de stocker le soufre est comme liant pour le béton, le produit résultant ayant de nombreuses propriétés souhaitables (voir Béton au soufre).
Le soufre est toujours extrait des gisements de surface dans les pays les plus pauvres avec des volcans, comme l'Indonésie, et les conditions de travail ne se sont pas beaucoup améliorées depuis l'époque de Booker T. Washington.
La production mondiale de soufre en 2011 s'élevait à 69 millions de tonnes (Mt), avec plus de 15 pays contribuant à plus de 1 Mt chacun. Les pays produisant plus de 5 Mt sont la Chine (9,6), les États-Unis (8,8), le Canada (7,1) et la Russie (7,1).
La production a lentement augmenté de 1900 à 2010 ; le prix était instable dans les années 1980 et vers 2010.
PROPRIÉTÉS PHYSIQUES du SOUFRE :
Le soufre forme plusieurs molécules polyatomiques.
L'allotrope le plus connu est l'octasoufre, le cyclo-S8.
Le groupe ponctuel de cyclo-S8 est D4d et son moment dipolaire est 0 D.
L'octasoufre est un solide mou, jaune vif, inodore, mais les échantillons impurs ont une odeur similaire à celle des allumettes.
Le soufre fond à 115,21 °C (239,38 °F), bout à 444,6 °C (832,3 °F) et se sublime facilement.
À 95,2 ° C (203,4 ° F), en dessous de la température de fusion du soufre, le cyclo-octasoufre passe de l'α-octasoufre au β-polymorphe.
La structure du cycle S8 est pratiquement inchangée par ce changement de phase, qui affecte les interactions intermoléculaires.
Entre les températures de fusion et d'ébullition du soufre, l'octasoufre change à nouveau l'allotrope du soufre, passant du β-octasoufre au γ-soufre, à nouveau accompagné d'une densité plus faible mais d'une viscosité accrue en raison de la formation de polymères.
À des températures plus élevées, la viscosité diminue à mesure que la dépolymérisation se produit.
Le soufre fondu prend une couleur rouge foncé au-dessus de 200 ° C (392 ° F).
La densité du soufre est d'environ 2 g/cm3, selon l'allotrope ; tous les allotropes stables sont d'excellents isolants électriques.
Le soufre est insoluble dans l'eau mais soluble dans le disulfure de carbone et, dans une moindre mesure, dans d'autres solvants organiques non polaires, tels que le benzène et le toluène.
PROPRIÉTÉS CHIMIQUES du SOUFRE :
Le soufre ne réagit pas avec l'eau.
Dans des conditions normales, le soufre réagit avec des substances particulièrement actives (fluor).
Pour les réactions avec des non-métaux ayant des propriétés oxydantes par rapport au soufre (à l'exception du fluor) et avec la majorité des métaux également, un apport initial ou constant de chaleur est nécessaire.
Le soufre brûle dans l'air avec une flamme bleue avec formation de dioxyde de soufre, qui a une odeur suffocante et irritante.
Le soufre réagit avec les acides forts concentrés et les alcalis fondus à un chauffage constant.
Les deuxième, quatrième et sixième énergies d'ionisation du soufre sont respectivement de 2252 kJ/mol–1, 4556 kJ/mol–1 et 8495,8 kJ/mol–1.
La composition des produits des réactions du Soufre avec les oxydants (et l'état d'oxydation du Soufre) dépend de cela si la libération d'une énergie de réaction dépasse ces seuils.
L'application de catalyseurs et/ou l'apport d'énergie extérieure peuvent faire varier l'état d'oxydation du soufre et la composition des produits de réaction.
Alors que la réaction entre le soufre et l'oxygène dans des conditions normales donne du dioxyde de soufre (état d'oxydation +4), la formation de trioxyde de soufre (état d'oxydation +6) nécessite une température de 400 à 600°C et la présence d'un catalyseur.
Le soufre forme des nitrures, des oxydes, des fluorures, des chlorures, des bromures (tous de composition différente) et de l'iodure de soufre (état d'oxydation +2).
Dans les réactions avec des éléments dont l'électronégativité est inférieure à celle du soufre, le soufre se présente comme un oxydant et forme des sulfures à l'état d'oxydation -2.
Le soufre réagit avec presque tous les autres éléments à l'exception des gaz nobles, même avec l'iridium métallique notoirement non réactif (donnant du disulfure d'iridium).
Certaines de ces réactions nécessitent des températures élevées.
ISOTOPES du SOUFRE :
Lorsque les minéraux sulfurés sont précipités, l'équilibrage isotopique entre les solides et les liquides peut entraîner de petites différences dans les valeurs δ34S des minéraux co-génétiques.
Les différences entre les minéraux peuvent être utilisées pour estimer la température d'équilibrage.
Le δ13C et le δ34S des minéraux carbonatés et des sulfures coexistants peuvent être utilisés pour déterminer le pH et la fugacité en oxygène du fluide minéralisé pendant la formation du minerai.
Dans la plupart des écosystèmes forestiers, le sulfate provient principalement de l'atmosphère; l'altération des minerais et des évaporites apporte du soufre.
Le soufre avec une composition isotopique distinctive a été utilisé pour identifier les sources de pollution, et le soufre enrichi a été ajouté comme traceur dans les études hydrologiques.
Les différences dans les abondances naturelles peuvent être utilisées dans les systèmes où il y a une variation suffisante dans les 34S des composants de l'écosystème.
Les lacs des Rocheuses que l'on pense être dominés par des sources atmosphériques de sulfate se sont avérés avoir des valeurs 34S caractéristiques provenant de lacs que l'on pense être dominés par des sources de sulfate dans les bassins versants.
PRÉSENCE NATURELLE DE SOUFRE :
Le 32S est créé à l'intérieur des étoiles massives, à une profondeur où la température dépasse 2,5×109 K, par la fusion d'un noyau de silicium et d'un noyau d'hélium.
Comme cette réaction nucléaire fait partie du processus alpha qui produit des éléments en abondance, le soufre est le 10e élément le plus courant dans l'univers.
Le soufre, généralement sous forme de sulfure, est présent dans de nombreux types de météorites.
Les chondrites ordinaires contiennent en moyenne 2,1 % de soufre et les chondrites carbonées peuvent en contenir jusqu'à 6,6 %.
Le soufre est normalement présent sous forme de troïlite (FeS), mais il existe des exceptions, avec des chondrites carbonées contenant du soufre libre, des sulfates et d'autres composés soufrés.
Les couleurs distinctives de la lune volcanique Io de Jupiter sont attribuées à diverses formes de soufre fondu, solide et gazeux.
Le soufre est le cinquième élément le plus répandu en masse sur la Terre.
Le soufre élémentaire peut être trouvé près des sources chaudes et des régions volcaniques dans de nombreuses régions du monde, en particulier le long de la ceinture de feu du Pacifique ; ces gisements volcaniques sont actuellement exploités en Indonésie, au Chili et au Japon.
Ces dépôts sont polycristallins, le plus grand monocristal documenté mesurant 22 × 16 × 11 cm.
Historiquement, la Sicile était une source majeure de soufre pendant la révolution industrielle.
Des lacs de soufre en fusion atteignant environ 200 m de diamètre ont été découverts au fond de la mer, associés à des volcans sous-marins, à des profondeurs où le point d'ébullition de l'eau est supérieur au point de fusion du soufre.
Le soufre natif est synthétisé par des bactéries anaérobies agissant sur les minéraux sulfatés tels que le gypse dans les dômes de sel.
Des dépôts importants dans les dômes de sel se produisent le long de la côte du golfe du Mexique et dans les évaporites d'Europe orientale et d'Asie occidentale.
Le soufre natif peut être produit uniquement par des processus géologiques.
Les gisements de soufre fossiles des dômes de sel étaient autrefois à la base de la production commerciale aux États-Unis, en Russie, au Turkménistan et en Ukraine.
Actuellement, la production commerciale est toujours réalisée dans la mine Osiek en Pologne.
Ces sources ont maintenant une importance commerciale secondaire et la plupart ne sont plus exploitées.
Les composés de soufre naturels courants comprennent les minéraux sulfurés, tels que la pyrite (sulfure de fer), le cinabre (sulfure de mercure), la galène (sulfure de plomb), la sphalérite (sulfure de zinc) et la stibine (sulfure d'antimoine); et les minéraux sulfatés, tels que le gypse (sulfate de calcium), l'alunite (sulfate de potassium et d'aluminium) et la barytine (sulfate de baryum).
Sur Terre, tout comme sur la lune Io de Jupiter, le soufre élémentaire se produit naturellement dans les émissions volcaniques, y compris les émissions des bouches hydrothermales.
La principale source industrielle de soufre est maintenant le pétrole et le gaz naturel.
La vie sur Terre a peut-être été possible grâce au soufre.
Les conditions des premières mers étaient telles que de simples réactions chimiques auraient pu générer la gamme d'acides aminés qui sont les éléments constitutifs de la vie.
Le soufre est naturellement présent près des volcans.
Le soufre natif est naturellement présent sous forme de gisements massifs au Texas et en Louisiane aux États-Unis.
De nombreux minéraux sulfurés sont connus : la pyrite et le marcaiste sont des sulfures de fer ; la stibine est du sulfure d'antimoine; la galène est du sulfure de plomb; le cinabre est du sulfure de mercure et la sphalérite est du sulfure de zinc.
D'autres minerais sulfurés plus importants sont la chalcopyrite, la bornite, la penlandite, la millérite et la molybdénite.
La principale source de soufre pour l'industrie est le sulfure d'hydrogène du gaz naturel.
COMPOSES de SOUFRE :
Les états d'oxydation courants du soufre vont de -2 à +6.
Le soufre forme des composés stables avec tous les éléments à l'exception des gaz nobles.
-Allotropes :
Le soufre forme plus de 30 allotropes solides, plus que tout autre élément.
Outre S8, plusieurs autres anneaux sont connus.
Enlever un atome de la couronne donne S7, qui est plus d'un jaune profond que le S8.
L'analyse HPLC du "soufre élémentaire" révèle un mélange à l'équilibre composé principalement de S8, mais avec S7 et de petites quantités de S6.
Des anneaux plus grands ont été préparés, notamment S12 et S18.
Le soufre amorphe ou "plastique" est produit par refroidissement rapide du soufre fondu, par exemple en le versant dans de l'eau froide.
Des études de cristallographie aux rayons X montrent que la forme amorphe peut avoir une structure hélicoïdale à huit atomes par tour.
Les longues molécules polymères enroulées rendent la substance brunâtre élastique et, en vrac, cette forme a la sensation du caoutchouc brut.
Cette forme est métastable à température ambiante et redevient progressivement allotrope moléculaire cristallin, qui n'est plus élastique.
Ce processus se produit en quelques heures à quelques jours, mais peut être rapidement catalysé.
-Polycations et polyanions :
Les polycations de soufre, S82+, S42+ et S162+ sont produits lorsque le soufre est mis à réagir avec des agents oxydants doux dans une solution fortement acide.
Les solutions colorées produites en dissolvant du soufre dans l'oléum ont été signalées pour la première fois dès 1804 par CF Bucholz, mais la cause de la couleur et la structure des polycations impliqués n'ont été déterminées qu'à la fin des années 1960. S82+ est bleu foncé, S42+ est jaune et S162+ est rouge.
L'anion radical S3− donne la couleur bleue du minéral lapis-lazuli.
-Sulfures :
Le traitement du soufre avec de l'hydrogène donne du sulfure d'hydrogène. Lorsqu'il est dissous dans l'eau, le sulfure d'hydrogène est légèrement acide :
H2S ⇌ HS − + H+
Le sulfure d'hydrogène gazeux et l'anion sulfure d'hydrogène sont extrêmement toxiques pour les mammifères, en raison de leur inhibition de la capacité de transport d'oxygène de l'hémoglobine et de certains cytochromes d'une manière analogue au cyanure et à l'azide.
La réduction du soufre élémentaire donne des polysulfures, qui sont constitués de chaînes d'atomes de soufre terminés par des centres S− :
2 Na + S8 → Na2S8
Cette réaction met en évidence une propriété distinctive du soufre : la capacité du soufre à caténer (se lier à lui-même par formation de chaînes). La protonation de ces anions polysulfure produit les polysulfanes, H2Sx où x = 2, 3 et 4.
En fin de compte, la réduction du soufre produit des sels sulfurés :
16 Na + S8 → 8 Na2S
L'interconversion de ces espèces est exploitée dans la batterie sodium-soufre.
-Oxydes, oxoacides et oxoanions :
Les principaux Oxydes de Soufre sont obtenus par combustion du Soufre :
S + O2 → SO2 (dioxyde de soufre)
2 SO2 + O2 → 2 SO3 (trioxyde de soufre)
Plusieurs oxydes de soufre sont connus; les oxydes riches en soufre comprennent le monoxyde de soufre, le monoxyde de disoufre, les dioxydes de disoufre et les oxydes supérieurs contenant des groupes peroxo.
Le soufre forme des oxoacides soufrés, dont certains ne peuvent être isolés et ne sont connus que par les sels.
Le dioxyde de soufre et les sulfites (SO2−3) sont liés à l'acide sulfureux instable (H2SO3).
Le trioxyde de soufre et les sulfates (SO2−4) sont liés à l'acide sulfurique (H2SO4).
L'acide sulfurique et le SO3 se combinent pour donner de l'oléum, une solution d'acide pyrosulfurique (H2S2O7) dans de l'acide sulfurique.
Les sels de thiosulfate (S2O2−3), parfois appelés "hyposulfites", utilisés dans la fixation photographique (hypo) et comme agents réducteurs, contiennent du soufre dans deux états d'oxydation.
Le dithionite de sodium (Na2S2O4) contient l'anion dithionite le plus réducteur (S2O2−4).
-Halogénures et oxyhalogénures :
Plusieurs halogénures de soufre sont importants pour l'industrie moderne.
L'hexafluorure de soufre est un gaz dense utilisé comme gaz isolant dans les transformateurs haute tension ; Le soufre est également un propulseur non réactif et non toxique pour les récipients sous pression.
Le tétrafluorure de soufre est un réactif organique rarement utilisé et hautement toxique.
Le dichlorure de soufre et le dichlorure de disoufre sont des produits chimiques industriels importants.
Le chlorure de sulfuryle et l'acide chlorosulfurique sont des dérivés de l'acide sulfurique ; le chlorure de thionyle (SOCl2) est un réactif courant en synthèse organique.
-Pnictides :
Un composé S – N important est le tétranitrure de tétrasoufre en cage (S4N4).
Le chauffage de ce composé donne du nitrure de soufre polymère (SN
x), qui a des propriétés métalliques même s'il ne contient aucun atome de métal.
Les thiocyanates contiennent le groupe SCN−.
L'oxydation du thiocyanate donne le thiocyanogène, (SCN) 2 avec la connectivité NCS-SCN.
Les sulfures de phosphore sont nombreux, les plus importants commercialement étant les cages P4S10 et P4S3.
-Sulfures métalliques :
Les principaux minerais de cuivre, de zinc, de nickel, de cobalt, de molybdène et d'autres métaux sont des sulfures.
Ces matériaux ont tendance à être des semi-conducteurs de couleur foncée qui ne sont pas facilement attaqués par l'eau ou même par de nombreux acides.
Ils se forment, à la fois géochimiquement et en laboratoire, par la réaction du sulfure d'hydrogène avec des sels métalliques.
La galène minérale (PbS) a été le premier semi-conducteur démontré et a été utilisée comme redresseur de signal dans les moustaches de chat des premières radios à cristal.
Le sulfure de fer appelé pyrite, dit "l'or des fous", a pour formule FeS2.
Le traitement de ces minerais, généralement par torréfaction, est coûteux et dangereux pour l'environnement.
Le soufre corrode de nombreux métaux par ternissement.
-Composés organiques:
Certaines des principales classes de composés organiques contenant du soufre comprennent les suivantes :
*Les thiols ou mercaptans (appelés ainsi parce qu'ils capturent le mercure en tant que chélateurs) sont les analogues soufrés des alcools ; le traitement des thiols avec une base donne des ions thiolate.
*Les thioéthers sont les analogues soufrés des éthers.
* Les ions sulfonium ont trois groupes attachés à un centre de soufre cationique.
Le diméthylsulfoniopropionate (DMSP) est l'un de ces composés, important dans le cycle du soufre organique marin.
*Les sulfoxydes et les sulfones sont des thioéthers avec un et deux atomes d'oxygène attachés à l'atome de soufre, respectivement.
Le sulfoxyde le plus simple, le diméthylsulfoxyde, est un solvant courant ; une sulfone courante est le sulfolane.
*Les acides sulfoniques sont utilisés dans de nombreux détergents.
Les composés avec des liaisons multiples carbone-soufre sont rares, à l'exception du disulfure de carbone, un liquide incolore volatil qui est structurellement similaire au dioxyde de carbone.
Le soufre est utilisé comme réactif pour fabriquer la rayonne polymère et de nombreux composés organo-soufrés.
Contrairement au monoxyde de carbone, le monosulfure de carbone n'est stable que sous forme de gaz extrêmement dilué, présent entre les systèmes solaires.
Les composés organosoufrés sont responsables de certaines des odeurs désagréables de la matière organique en décomposition.
Ils sont largement connus comme odorant dans le gaz naturel domestique, l'odeur d'ail et le spray de mouffette.
Tous les composés soufrés organiques n'ont pas une odeur désagréable à toutes les concentrations : le monoterpénoïde soufré (mercaptan de pamplemousse) à petites concentrations a l'odeur caractéristique du pamplemousse, mais a une odeur générique de thiol à des concentrations plus élevées.
Les liaisons soufre-soufre sont un composant structurel utilisé pour rigidifier le caoutchouc, similaire aux ponts disulfure qui rigidifient les protéines (voir biologique ci-dessous).
Dans le type le plus courant de «durcissement» industriel ou de durcissement et de renforcement du caoutchouc naturel, le soufre élémentaire est chauffé avec le caoutchouc au point que les réactions chimiques forment des ponts disulfure entre les unités isoprène du polymère.
Ce procédé, breveté en 1843, fait du caoutchouc un produit industriel majeur, notamment dans les pneumatiques automobiles.
En raison de la chaleur et du soufre, le processus a été nommé vulcanisation, d'après le dieu romain de la forge et du volcanisme.
ROLE BIOLOGIQUE du SOUFRE :
Le soufre est un composant essentiel de toutes les cellules vivantes.
Le soufre est le huitième élément le plus abondant dans le corps humain en poids, à peu près égal en abondance au potassium et légèrement supérieur au sodium et au chlore.
Un corps humain de 70 kg (150 lb) contient environ 140 grammes de soufre.
Le soufre est vital pour la production d'insuline, de kératine et de collagène.
-Transfert de soufre entre inorganiques et biomolécules :
Dans les années 1880, alors qu'il étudiait Beggiatoa (une bactérie vivant dans un environnement riche en soufre), Sergei Winogradsky a découvert qu'elle oxydait le sulfure d'hydrogène (H2S) comme source d'énergie, formant des gouttelettes de soufre intracellulaires.
Winogradsky a qualifié cette forme de métabolisme d'inorgoxydation (oxydation de composés inorganiques).
Un autre contributeur, qui a continué à l'étudier, était Selman Waksman.
Les bactéries primitives qui vivent autour des évents volcaniques des océans profonds oxydent le sulfure d'hydrogène pour leur nutrition, comme l'a découvert Robert Ballard.
Les oxydants de soufre peuvent utiliser comme sources d'énergie des composés de soufre réduits, y compris le sulfure d'hydrogène, le soufre élémentaire, le sulfite, le thiosulfate et divers polythionates (par exemple, le tétrathionate).
Les oxydants du soufre dépendent d'enzymes telles que la soufre oxygénase et la sulfite oxydase pour oxyder le soufre en sulfate.
Certains lithotrophes peuvent même utiliser l'énergie contenue dans les composés soufrés pour produire des sucres, un processus connu sous le nom de chimiosynthèse.
Certaines bactéries et archées utilisent du sulfure d'hydrogène à la place de l'eau comme donneur d'électrons dans la chimiosynthèse, un processus similaire à la photosynthèse qui produit des sucres et utilise l'oxygène comme accepteur d'électrons.
La chimiosynthèse à base de soufre peut être comparée de manière simplifiée à la photosynthèse :
H2S +CO2 → sucres + S
H2O + CO2 → sucres + O2
Il existe des bactéries combinant ces deux modes de nutrition :
*bactéries vertes du soufre
*bactéries sulfureuses violettes.
De plus, les bactéries sulfoxydantes peuvent entrer en symbiose avec des organismes plus grands, permettant à ces derniers d'utiliser le sulfure d'hydrogène comme aliment à oxyder.
Il existe des bactéries sulfato-réductrices qui, au contraire, "respirent du sulfate" au lieu de l'oxygène.
Ils utilisent des composés organiques ou de l'hydrogène moléculaire comme source d'énergie.
Ils utilisent le soufre comme accepteur d'électrons et réduisent divers composés de soufre oxydés en sulfure, souvent en sulfure d'hydrogène.
Ils peuvent se développer sur d'autres composés soufrés partiellement oxydés (par exemple thiosulfates, thionates, polysulfures, sulfites).
Un mythe commun existe, que le sulfure d'hydrogène produit par ces bactéries est responsable d'une partie de l'odeur des gaz intestinaux (flatus) et des produits de décomposition.
Souvent, les flatulences sentent autre chose que le sulfure d'hydrogène (qui a une odeur d'œufs pourris et est toujours présent dans l'intestin humain), mais la présence de ces bactéries entraîne un effet secondaire de l'utilisation d'un supplément de fer, le noircissement des dents et des matières fécales, c'est-à-dire causée par le sulfure de fer produit par ces bactéries.
Il existe des études indiquant que de nombreux gisements de soufre natif dans des endroits qui étaient au fond des anciens océans ont une origine biologique.
Ces études indiquent que ce soufre natif a été obtenu par une activité biologique, mais ce qui en est responsable (bactéries oxydant le soufre ou bactéries sulfato-réductrices) est encore inconnu avec certitude.
Le soufre est absorbé par les racines des plantes à partir du sol sous forme de sulfate et transporté sous forme d'ester phosphate.
Le sulfate est réduit en sulfure via le sulfite avant que le soufre ne soit incorporé dans la cystéine et d'autres composés organosoufrés.
SO42− → SO32− → H2S → cystéine → méthionine
Alors que le rôle des plantes dans le transfert du soufre aux animaux par les chaînes alimentaires est plus ou moins compris, le rôle des bactéries soufrées est à peine étudié.
-Cofacteurs protéiques et organiques :
Dans toutes les formes de vie, la majeure partie du soufre est contenue dans deux acides aminés protéinogènes (cystéine et méthionine), ainsi l'élément est présent dans toutes les protéines qui contiennent ces acides aminés, ainsi que dans les peptides respectifs.
Une partie du soufre est comprise dans certains métabolites, dont beaucoup sont des cofacteurs.
Les protéines, pour exécuter leur fonction biologique, doivent avoir une géométrie spatiale spécifique.
La formation de cette géométrie est réalisée dans un processus appelé repliement des protéines et est assurée par des liaisons intra- et inter-moléculaires.
Le processus comporte plusieurs étapes.
Alors qu'aux premiers stades, une chaîne polypeptidique se replie en raison de liaisons hydrogène, aux stades ultérieurs, le repliement est assuré (en dehors des liaisons hydrogène) par des liaisons covalentes entre deux atomes de soufre de deux résidus de cystéine (appelés ponts disulfure) à différents endroits d'une chaîne (tertriaire structure protéique) ainsi qu'entre deux résidus cystéine dans deux sous-unités protéiques séparées (structure protéique quaternaire).
Les deux structures peuvent facilement être observées dans l'insuline.
Comme l'énergie de liaison d'un pont disulfure covalent est supérieure à l'énergie d'une liaison coordonnée ou d'une interaction hydrophile ou hydrophobe, la teneur plus élevée en ponts disulfure conduit à l'énergie plus élevée nécessaire à la dénaturation des protéines.
Il existe une opinion selon laquelle les liaisons disulfure sont nécessaires dans les protéines fonctionnant en dehors de l'espace cellulaire, et elles ne modifient pas la conformation (géométrie) des protéines, mais servent de stabilisateurs.
Dans le cytoplasme, les résidus de cystéine des protéines sont conservés à l'état réduit (c'est-à-dire sous forme -SH) par les thiorédoxines.
Cette propriété se manifeste dans les exemples suivants.
Le lysozyme est suffisamment stable pour être appliqué comme médicament.
Les plumes et les cheveux ont une force relative, et la kératine qui les compose est considérée comme indigeste par la plupart des organismes.
Cependant, il existe des champignons et des bactéries contenant de la kératinase et capables de détruire la kératine.
De nombreuses enzymes cellulaires importantes utilisent des groupes prosthétiques se terminant par des fragments -SH pour gérer les réactions impliquant des produits biochimiques contenant des acyles : deux exemples courants du métabolisme de base sont la coenzyme A et l'acide alpha-lipoïque.
Les métabolites liés à la cystéine, l'homocystéine et la taurine, sont d'autres acides aminés soufrés de structure similaire, mais non codés par l'ADN, et ne faisant pas partie de la structure primaire des protéines, participent à divers endroits de la physiologie des mammifères.
Deux des 13 vitamines classiques, la biotine et la thiamine, contiennent du soufre.
Dans la chimie intracellulaire, le soufre fonctionne comme un transporteur d'hydrogène réducteur et de ses électrons pour la réparation cellulaire de l'oxydation.
Le glutathion réduit, un tripeptide contenant du soufre, est un agent réducteur grâce à sa fraction sulfhydryle (-SH) dérivée de la cystéine.
La méthanogenèse, la voie d'accès à la majeure partie du méthane mondial, est une transformation biochimique en plusieurs étapes du dioxyde de carbone.
Cette conversion nécessite plusieurs cofacteurs organosoufrés.
Ceux-ci incluent la coenzyme M, CH3SCH2CH2SO3-, le précurseur immédiat du méthane.
-Métalloprotéines et cofacteurs inorganiques :
Les métalloprotéines dont le site actif est un complexe de métal de transition lié à des atomes de soufre sont des composants essentiels des enzymes impliquées dans les processus de transfert d'électrons.
Les exemples incluent les protéines de cuivre bleu et l'oxyde nitreux réductase.
La fonction de ces enzymes dépend du fait que l'ion de métal de transition peut subir des réactions redox.
D'autres exemples incluent les clusters fer-soufre ainsi que de nombreuses protéines de cuivre, de nickel et de fer.
Les plus répandues sont les ferrodoxines, qui servent de navettes d'électrons dans les cellules.
Chez les bactéries, les importantes enzymes nitrogénases contiennent un cluster Fe – Mo – S et sont un catalyseur qui remplit la fonction importante de fixation de l'azote, convertissant l'azote atmosphérique en ammoniac qui peut être utilisé par les micro-organismes et les plantes pour fabriquer des protéines, de l'ADN, de l'ARN et des alcaloïdes. , et les autres composés azotés organiques nécessaires à la vie.
HISTOIRE du SOUFRE :
-Antiquité:
Étant abondamment disponible sous forme native, le soufre était connu dans les temps anciens et est mentionné dans la Torah (Genèse).
Les traductions anglaises de la Bible chrétienne appelaient communément le soufre brûlant "le soufre", donnant naissance au terme de sermons "au feu et au soufre", dans lesquels les auditeurs se souviennent du sort de la damnation éternelle qui attend les incrédules et les impénitents.
Le soufre vient de cette partie de la Bible où l'enfer est supposé "sentir le soufre" (probablement en raison de l'association du soufre avec l'activité volcanique).
Selon le papyrus Ebers, une pommade au soufre était utilisée dans l'Égypte ancienne pour traiter les paupières granuleuses.
Le soufre était utilisé pour la fumigation dans la Grèce préclassique ; ceci est mentionné dans l'Odyssée.
Pline l'Ancien parle du Soufre dans le livre 35 de son Histoire Naturelle, disant que sa source la plus connue est l'île de Melos.
Il mentionne l'utilisation de Sulphur pour la fumigation, la médecine et le blanchiment des tissus.
Une forme naturelle de soufre connue sous le nom de shiliuhuang était connue en Chine depuis le 6ème siècle avant JC et trouvée à Hanzhong.
Au 3ème siècle, les Chinois avaient découvert que le soufre pouvait être extrait de la pyrite.
Les taoïstes chinois s'intéressaient à l'inflammabilité du soufre et à sa réactivité avec certains métaux, mais ses premières utilisations pratiques ont été trouvées dans la médecine traditionnelle chinoise.
Un traité militaire de la dynastie Song de 1044 après JC décrit diverses formules de poudre noire chinoise, qui est un mélange de nitrate de potassium (KNO3), de charbon de bois et de soufre.
Le soufre reste un ingrédient de la poudre à canon noire.
Les alchimistes indiens, praticiens de la "science des produits chimiques" ( sanskrit : रसशास्त्र , romanisé : rasaśāstra ), ont beaucoup écrit sur l'utilisation du soufre dans les opérations alchimiques avec le mercure, à partir du VIIIe siècle après JC.
Dans la tradition rasaśāstra, le soufre est appelé "le malodorant" ( गन्धक , gandhaka).
