16. Schwefel (S) - Das gelbe Element

0:00 Willkommen zu einer neuen Folge von Wissensreise durch das Periodensystem, deinem Podcast zum Entspannen, Loslassen und lernen. Kennst du schon unsere anderen Podcastreihen wie Wissensreise durch die Geschichte oder durch die Psychologie. Heute reisen wir zum 16 Element im Periodensystem zu einem Element, das leuchtend gelb wie die Sonne ist, das nach faulen Eiern riecht.

0:29 Das seit der Antike bekannt ist und in religiösen Texten als Schwefel und Feuer beschworen wird, das aber gleichzeitig essentiell für alles leben ist und die Grundlage der chemischen Industrie bildet. Willkommen bei Schwefel, dem gelben Element, das Himmel und Hölle, leben und Tod verbindet. Schließe deine Augen und stelle dir vor, du stehst am Rand eines aktiven Vulkans. Aus Spalten im Gestein steigen schwefelhaltige Dämpfe auf, kondensieren zu leuchtend gelben Kristallen an den Rändern der Fumaronen.

1:09 Die Luft riecht stechend nach Schwefeldioxid. Dieses Bild prägte jahrhundertelang die Vorstellung von Schwefel, ein Element der Unterwelt, des Feuers, des Teufels. In Dantes Inferno brennt Schwefel in der Hölle. In der Bibel werden Sodom und Gomorra mit Schwefel und Feuer vernichtet. Doch diese dramatische Reputation verbirgt die wahre Bedeutung. Schwefel ist ein Element des Lebens, Schwefel trägt die Ordnungszahl 1616 Protonen im Kern 16 Elektronen in der Hülle, die.

1:53 Es steht in der 16. Gruppe des Periodensystems, den Chalkogenen direkt unter Sauerstoff. Wie Sauerstoff bildet Schwefel leicht Verbindungen, ist reaktiv, vielseitig in reiner Form, bei Raumtemperatur ist Schwefel ein hellgelber, spröder Feststoff, der aus s 8 Ringen besteht. 8 Schwefelatome, die sich zu einer Krone zusammenschließen. Der Name Schwefel kommt vom althochdeutschen Swebal, verwandt mit dem lateinischen Sulfur. Die alchemistische Tradition kannte Schwefel als eines der 3 Prinzipien der Materie zusammen mit Quecksilber und Salz. Schwefel symbolisierte brennbarkeit, Aktivität die Seele diese mystischen Vorstellungen waren falsch, aber sie zeigen, wie wichtig Schwefel für frühe Chemiker war. Schwefel ist seit

2:49 prähistorischen Zeiten bekannt. Die alten Ägypter verwendeten Schwefel zum Bleichen von Textilien, die Griechen und Römer nutzten brennenden Schwefel zur Desinfektion, zum Bleichen als Heilmittel. Homer erwähnt in der Odyssee das Räuchern mit Schwefel, die Chinesen entdeckten, dass Schwefel mit Salpeter und Holzkohle gemischt eine explosive Mischung ergibt. Schwarzpulver erfunden im 9.

3:17 Jahrhundert revolutionierte Kriegsführung und später auch Bergbau und Feuerwerkerei in der Natur kommt Schwefel sowohl elementar als auch in Verbindungen vor. Elementarer Schwefel findet sich in vulkanischen Regionen, wo schwefelhaltiges Gas aus der Tiefe aufsteigt und zu gelben Ablagerungen kondensiert. Sizilien war über Jahrhunderte die Hauptquelle für Schwefel in Europa, bis im 20 Jahrhundert der Fraschprozess in den USA entwickelt wurde.

3:52 Der Schwefel aus unterirdischen Lagerstätten durch Einpumpen von heißem Wasser förderte. Heute wird der meiste Schwefel als Nebenprodukt gewonnen, bei der Erdölraffination und Erdgasaufbereitung muss Schwefel entfernt werden. Er würde die Anlagen korrodieren und bei Verbrennung giftiges Schwefeldioxid freisetzen. Dieser industrielle Schwefel, oft elementar gewonnen oder aus Schwefelwasserstoff h 2 ist, deckt den Großteil des weltweiten Bedarfs von etwa 70000000 Tonnen jährlich, die wichtigste Anwendung von Schwefel ist die Produktion von Schwefelsäure h 2, so 4.

4:36 Schwefelsäure ist die meist produzierte Chemikalie der Welt mit über 200000000 Tonnen Jahresproduktion. Sie wird in zahllosen industriellen Prozessen verwendet, in der Düngemittelherstellung, beim Erzaufschluss, in der Chemie Synthese, bei der Erdölraffination in Batterien, der Verbrauch von Schwefelsäure gilt als Indikator für den Industrialisierungsgrad eines Landes. Die Herstellung von Schwefelsäure erfolgt hauptsächlich durch den Kontaktprozess. Schwefel wird zu Schwefeldioxid verbrannt, dieses wird mit Sauerstoff an einem Katalysator zu Schwefeltrioxid oxidiert, das dann mit Wasser zu Schwefelsäure reagiert. Der Prozess ist hocheffizient, produziert aber bei unsachgemäßer Ausführung sauren

5:25 Regen. Schwefeldioxid und Schwefeltrioxid in der Atmosphäre reagieren mit Wasser zu Schwefeligen und schwefelhaltigen Säuren. Saurer Regen war in den 70er und 80er Jahren ein massives Umweltproblem, Kohlekraftwerke und Industrien stießen große Mengen Schwefeldioxid aus, dieser fiel als saurer Regen nieder, versauerte Seen, Schädigte Wälder, korrodierte Gebäude. Der Deutsche Wald litt unter Waldsterben durch internationale Abkommen, technische Maßnahmen wie Rauchgasentschwefelung und den Übergang zu schwefelärmeren Brennstoffen wurde das Problem erheblich reduziert.

6:10 Es ist ein Beispiel dafür, wie Umweltprobleme durch entschlossenes Handeln gelöst werden können. Schwefel ist essentiell für alles leben. Es ist Bestandteil zweier Aminosäuren, Zystein und Methionin. Diese sind Bausteine von Proteinen, dysulfidbrücken Bindungen zwischen 2 Schwefelatomen in verschiedenen Zysteinresten stabilisieren die dreidimensionale Struktur vieler Proteine, dein Haar, deine Nägel enthalten das Protein Keratin, das Reich an Dysulfidbrücken ist. Eine Dauerwelle funktioniert, indem diese Bindungen chemisch aufgebrochen, das Haar in Form gebracht und die Bindungen wieder geschlossen werden.

6:59 Schwefel findet sich auch in Vitaminen und Coenzymen Biotin Vitamin B 7 enthält Schwefel, Coenzym A, essentiell für den Stoffwechsel enthält Schwefel. Glutation ein wichtiges Antioxidans in Zellen, das vor oxidativem Stress schützt, enthält Cystein und damit Schwefel. In der Landwirtschaft ist Schwefel ein wichtiger Nährstoff, Pflanzen benötigen Schwefel für die Synthese von Aminosäuren, Proteinen, Chlorophyll.

7:32 Schwefelmangel führt zu Wachstumsstörungen, Gelbfärbung der Blätter, schwefelhaltiger Dünger, oft als Ammoniumsulfat oder elementarer Schwefel wird auf Feldern ausgebracht. Schwefelverbindungen sind auch für den Geschmack und Geruch vieler Lebensmittel verantwortlich Knoblauch und Zwiebeln enthalten schwefelhaltige Verbindungen, die beim Schneiden freigesetzt werden und zu Tränen reizen.

7:57 Diese Verbindungen haben antimikrobielle Eigenschaften, schützen die Pflanzen vor Krankheitserregern. Der charakteristische Geruch von Kaffee, geröstetem Fleisch, Brot, überall spielen Schwefelverbindungen eine Rolle, der unangenehme Geruch fauler Eier stammt von Schwefelwasserstoff h 2 s, einem giftigen Gas, das bei der Zersetzung schwefelhaltiger organischer Materie entsteht.

8:25 In geringen Konzentrationen ist es harmlos, aber in höheren Konzentrationen kann es tödlich sein. Schwefelwasserstoff blockiert Enzyme in der Atmungskette ähnlich wie Cyanid. Paradoxerweise wird es in sehr niedrigen Konzentrationen vom Körper selbst produziert und dient als Signalmolekül, ähnlich wie Stickstoffmonoxid.

8:50 In der Medizin werden Schwefelverbindungen seit Jahrtausenden verwendet. Schwefelsalben gegen Hauterkrankungen, Schwefelbäder gegen Rheuma und Hautkrankheiten, Sulfanylamid und andere Sulfonamide waren die ersten synthetischen Antibiotika, entwickelt in den 30er Jahren. Sie retteten Millionen leben, bevor Penicillin verfügbar wurde, Vulkanismus und Schwefel sind eng verbunden in der Tiefe der Erde, im Mantel.

9:23 Ist Schwefel reichlich vorhanden? Bei Vulkanausbrüchen werden schwefelhaltige Gase freigesetzt, Schwefeldioxid, Schwefelwasserstoff große Eruptionen können so viel Schwefeldioxid in die Stratosphäre schleudern, dass es sich zu Schwefelsäureaerosolen umwandelt, die Sonnenlicht reflektieren und das Klima abkühlen. Der Ausbruch des Pinatubo 1991 senkte die globale Durchschnittstemperatur um etwa 0,5 Grad Celsius für 2 Jahre. Diese Erkenntnis führte zu kontroversen Vorschlägen des Geoengineering, könnte man künstlich schwefelaerosole in die Stratosphäre bringen, um die Erderwärmung zu bremsen, technisch wäre es möglich, aber die Risiken sind erheblich. Unvorhersehbare Auswirkungen auf

10:18 wettermuster, Ozonschicht, Ökosysteme die meisten Wissenschaftler warnen davor, als letztes Mittel und plädieren für Emissionsreduktion als primäre Strategie. Schwefel spielt auch eine Rolle in der Astrobiologie der Jupitermond Io ist der vulkanisch aktivste Körper im Sonnensystem. Seine Oberfläche ist bedeckt mit Schwefelverbindungen in verschiedenen Farben, gelb, Orange, rot, schwarz, je nach Temperatur und Oxidationszustand. IO bietet einen Blick auf eine fremdartige, schwefelreiche Welt.

10:57 Auf der Erde gibt es extremophile Bakterien, die Schwefel metabolisieren. In heißen Quellen, in sauren Gewässern, in der Tiefsee, an hydrothermalen Quellen. Überall dort leben Schwefeloxidierende und schwefelreduzierende Mikroorganismen. Sie nutzen Schwefelverbindungen zur Energiegewinnung, ähnlich wie wir Sauerstoff nutzen. Diese Organismen könnten analog zu leben auf anderen Planeten sein, wo Sauerstoff fehlt, aber Schwefelverbindungen reichlich vorhanden sind, die.

11:33 Die Industrie nutzt Schwefel in vielfältiger Weise. Vulkanisierung von Kautschuk, entdeckt von Charles Goodyear 1840 verwandelt klebrigen Naturkautschuk in Elastisches, Haltbares Gummi durch Vernetzen der Polymerketten mit schwefelbrücken, Autoreifen, Dichtungen, Schläuche, all das wäre ohne Schwefel nicht möglich.

11:58 Schwefelhaltige Farbstoffe und Pigmente werden in Textilien, Farben, Kunststoffen verwendet. Ultramarin, ein intensiv blaues Pigment, enthält Schwefel, Zündholzköpfe enthalten traditionell Schwefel, obwohl moderne Streichhölzer oft auf anderen Chemikalien basieren. In der Pyrotechnik ist Schwefel Bestandteil von Schwarzpulver und vielen Feuerwerkskörpern.

12:25 Die gelbe Farbe mancher Feuerwerkskörper stammt von Natriumverbindungen, aber Schwefel selbst brennt mit blauer Flamme. Der Schwefelkreislauf ist ein fundamentaler biogeochemischer Kreislauf, Schwefel bewegt sich zwischen Atmosphäre, hydrosphäre, Lithosphäre und Biosphäre. Vulkanismus setzt Schwefel frei, Verwitterung löst ihn aus Gesteinen, Organismen nehmen ihn auf und bauen ihn in Proteine ein.

12:58 Beim Abbau wird er wieder freigesetzt. Menschliche Aktivitäten haben diesen Kreislauf stark beeinflusst, hauptsächlich durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, die Schwefel enthält. Die Reduzierung von Schwefelemissionen aus Kraftwerken und Fahrzeugen ist eine Erfolgsgeschichte der Umweltpolitik in Europa und Nordamerika sind die Schwefeldioxid Emissionen seit den 80er Jahren um über 70% gesunken, der saure Regen hat abgenommen, Wälder erholen sich, Seen werden wieder klarer, es zeigt, dass technische Lösungen und politischer Wille. Umweltprobleme lösen können.

13:43 Doch global gesehen ist Schwefel weiterhin ein Problem. In vielen Entwicklungsländern werden schwefelhaltige Brennstoffe ohne Filterung verbrannt, Schiffart nutzt Schweröl mit hohem Schwefelgehalt die internationale Seeschifffahrtsorganisation hat strengere Grenzwerte eingeführt, aber die Durchsetzung ist schwierig Schwefel erinnert uns an die Dualität vieler Dinge.

14:11 Es ist essentiell für Leben, aber in falscher Form giftig. Es ermöglicht Industrie und Wohlstand, kann aber die Umwelt schädigen. Es ist ein Element, das Verantwortung erfordert, verantwortungsvolle Nutzung, verantwortungsvolle Entsorgung, verantwortungsvolle Regulierung in der Alchemie symbolisierte Schwefel das Prinzip der Aktivität des Wandels diese Metapher passt.

14:40 Schwefel ist ein Katalysator für Veränderung in chemischen Reaktionen, in biologischen Prozessen, in industriellen Anwendungen. Aber Veränderung kann positiv oder negativ sein. Es liegt an uns, die Richtung zu bestimmen, während du jetzt ruhig atmest. Denke daran, dass Schwefel in diesem Moment in deinem Körper arbeitet, in jedem Protein mit Diesulfidbrücken.

15:09 In jedem Coenzym, in jedem Antioxidans Schwefel ermöglicht die Struktur und Funktion unzähliger Moleküle, die dich am Leben erhalten. Gleichzeitig wird Schwefel in Fabriken verarbeitet, zu Schwefelsäure umgewandelt, die wiederum Dünger produziert, der Pflanzen wachsen lässt, die dich ernähren. Der Kreislauf schließt sich, wir sind verbunden mit den Elementen.

15:37 Abhängig von ihnen, Teil Ihrer Zyklen. Die Erde hat uns Schwefel gegeben, in Vulkanen, in Mineralien, in organischer Materie. Wir haben gelernt, es zu nutzen, zu transformieren in den Dienst unserer Zivilisation zu stellen, aber wir haben auch gelernt, dass Nachlässigkeit Konsequenzen hat. Saurer Regen war eine Warnung. Die Ozonlöcher, teilweise verstärkt durch Schwefelaerosole, waren eine weitere. Heute stehen wir vor größeren Herausforderungen, Klimawandel, Ressourcenknappheit, Umweltverschmutzung, Schwefel ist Teil der Lösung und Teil des Problems Schwefelsäure produziert Dünger, der die Welt ernährt, aber die Produktion verbraucht Energie, Schwefel in Batterien könnte effizientere Energiespeicherung ermöglichen.

16:30 Aber die Ressourcen müssen nachhaltig gewonnen werden. Die Wissenschaft des Schwefels lehrt uns, dass nichts isoliert existiert, jedes Element, jede Verbindung ist Teil eines größeren Systems. Wenn wir dieses System stören, gibt es folgen, aber wenn wir es verstehen, können wir klug handeln, können wir nachhaltiger leben, können wir eine Balance finden, unsere Erde. Reich an Schwefel und allen anderen Elementen ist ein geschlossenes System, was wir in die Atmosphäre imitieren. Atmen wir ein, was wir in Flüsse leiten, trinken wir, was wir in den Boden geben, essen wir.

17:15 Diese Verbundenheit erfordert Verantwortung, erfordert Vorausschau, erfordert die Bereitschaft, Kurzzeit, Dätzig kurzzeitige Gewinne gegen langfristige Nachhaltigkeit abzuwägen. Schwefel, das gelbe Element, hat uns viel gelehrt, es hat uns gezeigt, dass wir Umweltprobleme lösen können, wenn wir wollen, es hat uns gezeigt, dass Leben und Industrie auf denselben Elementen basieren.

17:45 Es hat uns gezeigt, dass wir Teil der Natur sind, nicht getrennt von ihr, gute Nacht und möge das Schwefel in deinem Körper dich daran erinnern, dass wir aus den Elementen der Erde gemacht sind, dass wir von ihr abhängen und dass es unsere Pflicht ist, sie zu schützen, für uns, für alle Lebewesen, für die kommenden Generationen, die dieselbe Erde bewohnen werden, die uns trägt.