θείο

Χημικό στοιχείο με σύμβολο S (από το λατινικό sulphur). Ανήκει στην έκτη ομάδα του περιοδικού συστήματος και στην πρώτη υποομάδα, με ατομικό αριθμό 16, ατομική μάζα 32,06, ενώ έχει τρία σταθερά ισότοπα. Συναντάται στη φύση, είτε στη στοιχειακή του κατάσταση (σε κοιτάσματα που βρίσκονται στις ηφαιστειακές ζώνες) είτε με τη μορφή ενώσεων και ειδικά ως θειούχα και θειικά παράγωγα (σιδηροπυρίτης, γαληνίτης, σφαλερίτης, βαρυτίτης, γύψος, στυπτηρία) των περισσότερων μετάλλων. Στο ζωικό βασίλειο, το θ. αποτελεί συστατικό των πρωτεϊνικών ουσιών· ο ανθρώπινος οργανισμός περιέχει περίπου 0,2%. Τα μόνα γνωστά ήδη από την αρχαιότητα κοιτάσματα, που προμήθευαν θ. σε όλο τον κόσμο, ήταν αυτά της Σικελίας, αλλά σχετικά πρόσφατα βρέθηκαν κοιτάσματα και στο Τέξας, στη Λουιζιάνα, στο Μεξικό και στη Χιλή. Το θ. εμφανίζεται σε διάφορες μορφές· η σταθερή μορφή του στην κανονική θερμοκρασία είναι κίτρινη και κρυσταλλωμένη στο ρομβικό σύστημα, ονομάζεται ρομβικό θ.θ. άλφα (S_α), τήκεται στους 112,8°C και μετατρέπεται στη μονοκλινή μορφή ή θ. β (S_β) στους 96°C, που είναι η θερμοκρασία ισορροπίας μεταξύ των δύο μορφών. Το σημείο τήξης του μονοκλινούς είναι 119°C. Η μετατροπή του ρομβικού θ. σε μονοκλινές συνοδεύεται από έκλυση μικρού ποσού θερμότητας και μικρή αύξηση του όγκου. Κατά την παραμονή, το μονοκλινές θ. μετατρέπεται σταδιακά σε ρομβικό. Με απότομη ψύξη του θ., αφού πρώτα θερμανθεί έως το σημείο βρασμού, δίνει την άμορφη μορφή, διαφανή, φαιοκίτρινη, τη λεγόμενη πλαστικό θ., η οποία υπάρχει σε δύο ποικιλίες: μία διαλυτή και μία αδιάλυτη στον διθειάνθρακα. Στη ρομβική μορφή, που είναι και η πιο συνηθισμένη, το θ. είναι καθαρό, στέρεο και κρυσταλλικό, με χρώμα κίτρινο· έχει ειδικό βάρος 2,06 και βράζει στους 444,6°C. Αν θερμανθεί πολύ περισσότερο από το σημείο τήξης του, παίρνει σκοτεινό κόκκινο χρώμα και γίνεται εξαιρετικά ιξώδες, τόσο ώστε να μη χύνεται από τον δοκιμαστικό σωλήνα, παρά μόνο αν αναστραφεί. Είναι διαλυτό στο βενζόλιο και σε άλλους οργανικούς διαλύτες, στον διθειάνθρακα, στον τετραχλωριούχο άνθρακα, στο βρωμοφόρμιο, ενώ είναι αδιάλυτο στο ύδωρ και πολύ δύσκολα διαλυτό στον αιθέρα και στην αλκοόλη. Αντιδρά απευθείας με διάφορα μέταλλα, με το υδρογόνο, με τα αλογόνα και με μερικά μεταλλοειδή. Καίγεται στον αέρα και σχηματίζει διοξείδιο του θ., ενώ αντιδρά όταν θερμανθεί με σκόνη σιδήρου σε έντονη έκλυση θερμότητας. Αν αναμειχθεί σε ένα ιγδίο (γουδί) με υδράργυρο, δίνει απευθείας θειούχο υδράργυρο. Το θ. χρησιμοποιείται για την παραγωγή του θειικού οξέος, του διοξειδίου του θ. και του θειούχου άνθρακα, για τον βουλκανισμό του ελαστικού κόμμεος, στα σπίρτα, ως αντιπαρασιτικό, για την παρασκευή της μαύρης πυρίτιδας (που αποτελούσε για σειρά ετών το μοναδικό εκρηκτικό υλικό) και των χρωμάτων θ. Χρησιμοποιείται επίσης στην ιατρική, ειδικά για τη θεραπεία δερματικών παθήσεων. Το θ. παρουσιάζει διάφορους βαθμούς σθένους, ανάλογα με τους οποίους μπορεί να δώσει διάφορες σειρές ενώσεων. Το υδρόθειο (H₂S), που περιέχεται στα θειούχα ύδατα, σε μερικές ηφαιστειακές αναθυμιάσεις και στα προϊόντα αποσύνθεσης των πρωτεϊνικών ουσιών, είναι αέριο άχρωμο, με δυσάρεστη οσμή (όπως των χαλασμένων αβγών), πολύ τοξικό, διαλυτό στην αλκοόλη και εξαιρετικά διαλυτό στο θερμό νερό· το διάλυμά του οξειδώνεται αργά στον αέρα σχηματίζοντας ένα γαλακτώδες ίζημα θ. Το υδρόθειο έχει δραστικές αναγωγικές ιδιότητες, παρασκευάζεται με σύνθεση των στοιχείων, αν περάσει ρεύμα υδρογόνου στο λιωμένο θ., ενώ στο εργαστήριο μπορεί να παραχθεί, αν επιδράσει υδροχλωρικό οξύ στο θειούχο σίδηρο μέσα στη συσκευή του Κιπ. Χρησιμοποιείται στην αναλυτική χημεία και στη βιομηχανία. Ως διβασικό οξύ μπορεί να δώσει δύο σειρές αλάτων, ουδέτερα θειούχα και όξινα, αντίστοιχα. Τα τελευταία είναι όλα ευδιάλυτα στο νερό, ενώ από τα πρώτα είναι διαλυτά μόνο τα αλκαλικά και τα άλατα του αμμωνίου. Στη φύση βρίσκονται πολλά θειούχα μέταλλα, τα οποία γενικά χαρακτηρίζονται σουλφίδια· τα σπουδαιότερα είναι του σιδήρου, του χαλκού, του ψευδαργύρου, του αργύρου, του υδραργύρου και του μολύβδου, από τα οποία μπορούν να εξαχθούν με ειδική επεξεργασία τα αντίστοιχα μέταλλα. Αν διαλύσουμε το θ. σε ένα υδατικό διάλυμα αλκαλίων ή αλκαλικών γαιών, παίρνουμε ένα μείγμα πολυθειούχων ενώσεων, η σύσταση των οποίων ποικίλλει ανάλογα με την ποσότητα του θ. που προσθέτουμε και η οποία φτάνει στη μέγιστη τιμή των πέντε ατόμων θ., στην περίπτωση των πολυθειούχων του νατρίου, του καλίου, του ασβεστίου, και των επτά ατόμων θ. για τα πολυΘειούχα παράγωγα των άλλων μετάλλων (ρουβίδιο, καίσιο). Οι ενώσεις αυτές στο σύνολό τους καλούνται πολυσουλφίδια. Το χλωριούχο θ. (S₂Cl₂) είναι ένα κίτρινο υγρό, που σχηματίζεται όταν επιδράσει το χλώριο στο λιωμένο θ. και χρησιμοποιείται για τη θείωση του ελαστικού σε κανονική θερμοκρασία. Αν αναμείξουμε θ. με υγρό χλώριο σε ισομοριακές αναλογίες, παράγεται το διχλωριούχο θ. (SCl₂), χρώματος ερυθρόφαιου. Ο θειώδης ανυδρίτης (SΟ₂) ή περισσότερο γνωστός ως διοξείδιο του θ. είναι αέριο άχρωμο, αποπνικτικής οσμής και ιδιαίτερα τοξικό. Βρίσκεται στη φύση σε μερικά ύδατα και σε ηφαιστειακές αναθυμιάσεις· παρασκευάζεται με φρύξη σουλφιδίων ή με καύση του θ. σε ρεύμα οξυγόνου. Έχει βακτηριοκτόνες και απολυμαντικές ιδιότητες. Χρησιμοποιείται για τη διατήρηση των ξηρών καρπών, ως ψυκτικό μείγμα, για την παρασκευή του θειώδους οξέος, για τη βιομηχανική παραγωγή του θειικού οξέος, ως αναγωγικό και αποχρωστικό. Όταν υγροποιηθεί, διαλύει εύκολα ακόρεστους υδρογονάθρακες (ολεφίνες) και στην ιδιότητά του αυτή στηρίζεται η μέθοδος Εντελιάνου για τον καθαρισμό των βενζινών. Το θειώδες οξύ (H₂SΟ₃) παρασκευάζεται, αν διαλύσουμε το διοξείδιο του θ. σε ύδωρ σε κανονική Θερμοκρασία. Υποτίθεται ότι το διάλυμα φέρει τα χαρακτηριστικά μιας καθαρής χημικής ένωσης· έχει πράγματι όξινη αντίδραση, σχηματίζει άλατα, αντιδρά με τις βάσεις, διασκορπίζεται και είναι καλός αγωγός του ηλεκτρισμού. Σε υψηλότατες θερμοκρασίες συμπεριφέρεται όπως ένα διάλυμα από το οποίο είναι δυνατό να διαχωριστεί η διαλυθείσα ουσία και ο διαλύτης. Στην πραγματικότητα, το θειώδες οξύ δεν υπάρχει ή βρίσκεται σε αμελητέα ποσότητα στα διαλύματα. Η ένωση που είχε χαρακτηριστεί ως θειώδες οξύ είναι ο υδρίτης του τύπου SO₂· 7H₂O. Σε αντίθεση με το θειώδες οξύ, τα άλατά του είναι πολύ καλά γνωστά. Έτσι, τα διαλύματα του θειώδους οξέος είναι ισχυρά αναγωγικά και σχηματίζουν δύο σειρές αλάτων, τα θειώδη και τα όξινα θειώδη. Τα πρώτα είναι ουδέτερα και αντιστοιχούν στον τύπο M₂SΟ₃ (όπου Μ είναι μονοσθενές μέταλλο), ενώ τα δεύτερα είναι όξινα και αντιστοιχούν στον τύπο ΜΗSΟ₃ (όπου Μ είναι μονοσθενές μέταλλο). Χρησιμοποιούνται ευρύτατα στη βιομηχανία. Το όξινο θειώδες νάτριο χρησιμοποιείται στη φωτογραφία και ως αντισηπτικό, όχι όμως για ουσίες διατροφής και γι’ αυτό έχει απαγορευτεί σε πολλές χώρες. Το όξινο θειώδες ασβέστιο χρησιμοποιείται ευρύτατα για την παρασκευή της κυτταρίνης από το ξύλο και το χαρτί. Το θειοθειικό οξύ (H₂S₂Ο₃) είναι ασταθές σε υδάτινο διάλυμα και παρασκευάζεται με βρασμό του διαλύματος θειώδους οξέος με θ. Τα άλατά του είναι τα θειοθειικά και το σπουδαιότερο είναι το θειοθειικό νάτριο, γνωστό στο εμπόριο ως hypo, που χρησιμοποιείται στη φωτογραφία ως στερεωτικό. Με το ιώδιο δίνει το τετραθειονικό και η αντίδραση αυτή αποτελεί τη βάση της ιωδομετρίας. Ο θειικός ανυδρίτης (SΟ₃) ή τριοξείδιο του θείου είναι διαβρωτικό αέριο που στερεοποιείται σε πολύμορφους κρυστάλλους της μορφής α, β, γ: η μορφή α είναι ασταθής και χρησιμοποιείται συχνά στις οργανικές θειώσεις, η μορφή β δεν έχει ακόμα προσδιοριστεί, ενώ η μορφή γ είναι σταθερή και λαμβάνεται αν αφεθεί σε ηρεμία και σε υγρό περιβάλλον η μορφή α, οπότε εμφανίζεται σε μεταξοειδείς κρυστάλλους που μοιάζουν στην όψη με τον αμίαντο. Ο θειικός ανυδρίτης αντιδρά βίαια με το ύδωρ και σχηματίζει το θειικό οξύ. Παρασκευάζεται με οξείδωση του θειώδους ανυδρίτη, περίπου στους 450°C παρουσία καταλυτών (π.χ. πεντοξείδιο του βαναδίου) ή με θέρμανση του ατμίζοντος θειικού οξέος ή θειικών σιδήρων. Το θειικό οξύ (H₂SΟ₄) παρουσιάζει το μεγαλύτερο ενδιαφέρον από τις ενώσεις του θ. Τα άλατά του είναι τα θειικά και τα όξινα θειικά. Τα πρώτα είναι ουδέτερα και αντιστοιχούν στον τύπο Μ₂SΟ₄, τα δεύτερα είναι όξινα και αντιστοιχούν στον τύπο ΜΗSΟ₄, βρίσκονται άφθονα στη φύση και αποτελούν τα ορυκτά πολλών μετάλλων. Τα θειικά παράγωγα είναι σχεδόν όλα διαλυτά στο νερό και γενικά αρκετά σταθερά· μπορούν έτσι να θερμανθούν σε υψηλές θερμοκρασίες χωρίς να αποσυντεθούν. Παρασκευάζονται από τα ανθρακικά άλατα των μετάλλων, ύστερα από επεξεργασία με θειικό οξύ. Ονομάζονται επίσης βιτριόλια, με κυριότερα τον θειικό χαλκό (κυανούν βιτριόλι), που χρησιμοποιείται και ως αντικρυπτογαμικό στη βαφική και στη βιομηχανία του ρεγιόν, και το θειικό αργίλιο, που χρησιμοποιείται ως στυπτικό στη βαφική, στη βυρσοδεψία, στην αδιαβροχοποίηση των υφασμάτων κλπ. Όλα τα άλατα του θειώδους οξέος και του θειικού οξέος είναι ουσίες με ευρύτατη βιομηχανική χρήση. Τα όξινα θειικά, όταν θερμανθούν, αφυδατώνονται και μετατρέπονται σε πυροθειικά άλατα του πυροθειικού οξέος (H₂S₂Ο₇), που ονομάζεται και ατμίζον θειικό οξύ (οleum) ή του Νορντχάουζεν. Είναι υγρό ελαιώδες, πυκνό, καπνίζει έντονα στον αέρα, καθώς εκλύει ατμούς θειικού ανυδρίτη που ενώνονται με την ατμοσφαιρική υγρασία. Βλ. λ. θειικό οξύ. (Ορυκτ.) Ορυκτό που απαντάται και μόνο του στη φύση, χωρίς να είναι ενωμένο με άλλα στοιχεία, γι’ αυτό ταξινομείται ως αυτοφυές στοιχείο. Οι κρύσταλλοι του θ. ανήκουν κυρίως στο ορθορομβικό σύστημα και εξωτερικά εμφανίζονται συνήθως με πλακώδη ή διπυραμιδικά σχήματα. Σε ορισμένες περιπτώσεις το θ. κρυσταλλώνεται στο μονοκλινές σύστημα και εμφανίζεται με επιμήκεις βελονοειδείς κρυστάλλους. Το χρώμα του είναι κίτρινο, η σκληρότητά του 1,5-2,5 και η πυκνότητά του 2-2,1. Τα κοιτάσματα του θ. αναφέρονται με την ονομασία θειάφια, στα οποία το ορυκτό είναι συγκεντρωμένο σε σωρούς ή σε φλέβες μέσα σε ασβεστώδεις ή αργιλοασβεστώδεις βράχους, που βρίσκονται σε διαφορετικά βάθη του γήινου φλοιού, απ’ όπου πρέπει να εξαχθεί. Τα σημαντικότερα αποθέματα του θ. βρίσκονται με τη μορφή κοιτασμάτων θειωρυχείων. Διαφορετικοί τύποι κοιτάσματος, με μικρότερο ενδιαφέρον, είναι τα θειοχώματα, που διακρίνονται από τα κοιτάσματα του θειωρυχείου, επειδή έχουν σχηματιστεί από ένα επιφανειακό απόθεμα θ. Αυτό έχει παραχθεί από ένα φαινόμενο εξάχνωσης των αναθυμιάσεων υδροθείου και θειώδους ανυδρίτη, που ελευθερώνονται συνεχώς από τις ρευστές ή επιφανειακά στερεοποιημένες λάβες. Τέτοιες αναθυμιάσεις συναντώνται στους κρατήρες και στην περιοχή των μη ενεργών ηφαιστείων. Μέχρι το τέλος του 19ου αι., σχεδόν όλο το θ. του παγκόσμιου εμπορίου προερχόταν από τα πολυάριθμα ιταλικά θειωρυχεία. Σημαντικά είναι επίσης τα κοιτάσματα της νοτιοανατολικής Ισπανίας (Αλικάντη, Αλμέρια, Μουρτσία). Στις άλλες ηπείρους ιδιαίτερα άφθονα κοιτάσματα θ. υπάρχουν στην Ιαπωνία, στη Νέα Ζηλανδία, στον Καύκασο, στην Αργεντινή και στο Μεξικό. Αλλά τα περισσότερα πλούσια αποθέματα φυσικού θ. είναι της Λουιζιάνα και του Τέξας (ΗΠΑ), που ανακαλύφθηκαν πριν από έναν αιώνα. Σε αυτά το θ. βρίσκεται σε ομοιογενείς μάζες, σχεδόν καθαρό (80-90%) και οι ποσότητές του είναι τόσες ώστε οι ΗΠΑ είναι οι προμηθευτές των 3/4 της παγκόσμιας παραγωγής. Εξαγωγή του θ. Η εξαγωγή του θ. χαρακτηρίζεται από τον διαχωρισμό του ορυκτού από τις προσμείξεις του και συντελείται με εκμετάλλευση της διαφοράς θερμοκρασίας τήξεως που έχουν τα δύο υλικά. Αυτό επιτυγχάνεται με διάφορες μεθόδους περισσότερο ή λιγότερο τελειοποιημένες, ανάλογα με την περιεκτικότητα σε θ. του κάθε ορυκτού. Τα συστήματα που εφαρμόζονται περισσότερο είναι η μέθοδος του Τζιλ και του Φρας. Με τη μέθοδο της συμπίεσης, συγκεντρώνεται το ανασυρόμενο υλικό από τα θειωρυχεία σε μεγάλους κανονικούς σωρούς με κυκλική βάση, που περιορίζεται από ένα τοίχωμα, το οποίο υψώνεται ανοιχτό προς τα πάνω. Το ορυκτό τακτοποιείται καλά στον πυθμένα, ο οποίος είναι επικλινής για να διευκολύνει τη ροή του θ., το οποίο έχει ήδη λιώσει με θέρμανση προς το εσωτερικό άνοιγμα. Μπροστά από αυτό κατασκευάζεται μικρός θάλαμος με αγωγό για την έξοδο των επιβλαβών, για τους εργάτες, αερίων. Όταν σχηματιστεί ο σωρός, τα θειοχώματα καλύπτονται με υπολείμματα από προηγούμενες εξαγωγές, ενώ από το κάτω μέρος ανοίγονται οπές και δίοδοι για την κυκλοφορία του αέρα, μέσα από τις οποίες παρέχεται η ανάφλεξη. Με την καύση, ένα μέρος του θ. ενεργεί ως καύσιμο και αυτό σημαίνει μια απώλεια (30-40%) του ορυκτού. Το θ. λιώνει αργά και συγκεντρώνεται προς τα κάτω σε κιβώτια από στεγνό ξύλο, όπου στερεοποιείται σε πλάκες των 50-60 κιλών. Αυτή η απλοϊκή μέθοδος χρησιμοποιείται ακόμα στη Σικελία, παρά την απώλεια απόδοσης που οφείλεται στο σημαντικό ποσοστό θ. που, καθώς καίγεται, χάνεται με τη μορφή θειώδους ανυδρίτη, ο οποίος είναι επικίνδυνος για τα άτομα και τα φυτά του περιβάλλοντος. Όταν εξάγεται το θ., με την κάμινο του Τζιλ, όπως και στην προηγούμενη μέθοδο, η καύση γίνεται σε βάρος του θ. αλλά η απώλεια περιορίζεται σε 20-25%. Η καύση και η θέρμανση του υλικού γίνονται σε κλειστούς χτιστούς θαλάμους, έτσι ώστε να αποφευχθεί η μόλυνση του περιβάλλοντος από τον θειώδη ανυδρίτη. Η κάμινος αποτελείται από δύο ή τρεις θαλάμους που επικοινωνούν μέσω διόδου. Η καύση προχωρά διαδοχικά από τον έναν στον άλλον και ύστερα πραγματοποιείται η επεξεργασία· η απόδοση των καμίνων Τζιλ είναι οπωσδήποτε μεγαλύτερη από εκείνη του συστήματος των σωρών. Η φόρτιση των ορυκτών στους θαλάμους τήξης, η ανάφλεξη και η συλλογή του λιωμένου θ. στον επικλινή πυθμένα επιτελούνται με τρόπο ανάλογο με εκείνο της μεθόδου των σωρών. Στη Ρουμανία εφαρμόζεται η μέθοδος των διπλών δοχείων, κατά την οποία το θ. εξάγεται με απόσταξη των υπέρθερμων ατμών του. Στις μικρές εγκαταστάσεις, τα δοχεία είναι από άργιλο, ενώ στις μεγάλες από χυτοσίδηρο, που θερμαίνονται με καμίνους από γαληνίτη. Οι ατμοί του θ. που αποστάζεται συμπυκνώνονται σε ένα δοχείο από το οποίο ρέει το τήγμα προς τα καλούπια. Η μέθοδος Φρας εφαρμόζεται στην Αμερική, όπου τα κοιτάσματα του θ. είναι συμπαγή και ομοιογενή, πλούσια σε ορυκτό, σχεδόν καθαρό (με μέσο τίτλο καθαρότητας 80%) και οι μάζες του ορυκτού εξέρχονται και βρίσκονται στα επιφανειακά στρώματα. Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή ανοίγονται φρέατα με διάμετρο 25 εκ. που φτάνουν σε βάθος μέχρι το κοίτασμα του ορυκτού. Σε κάθε φρέαρ τοποθετείται ένας σιδερένιος σωλήνας της ίδιας διαμέτρου και μέσα σε αυτόν εισάγονται δύο άλλοι ομοαξονικοί σωλήνες με διαμέτρους 15 και 17 εκ. Στο διάστημα ανάμεσα στους δύο σωλήνες με τη μεγαλύτερη διάμετρο χύνεται υδρατμός με πίεση 6-7 ατμ. και θερμοκρασίας 160-170°C, ο οποίος προκαλεί την τήξη του θ. Με τον τρόπο αυτό σχηματίζεται στην κεφαλή του συστήματος των σωλήνων ένα γαλάκτωμα από ύδωρ και ορυκτό, το οποίο, καθώς ωθείται υπό την πίεση του ατμού και του πεπιεσμένου αέρα (που εισάγεται από τον μικρότερο σωλήνα), εισχωρεί στο ενδιάμεσο διάστημα, ανάμεσα στους δύο σωλήνες με τη μικρότερη διάμετρο και ανεβαίνει προς την επιφάνεια· εκεί χύνεται σε μολύβδινες δεξαμενές και στερεοποιείται. Το θ. που παίρνουμε με αυτή τη μέθοδο είναι πρακτικά καθαρό (99,5%). Επεξεργασία του θ. Το θ. που λαμβάνεται με τήξη περιέχει περίπου 2% γαιώδεις ουσίες διαφορετικής φύσης και γι’ αυτό κυρίως πρέπει να υποβληθεί σε μια μέθοδο καθαρισμού. Ο καθαρισμός αυτός μπορεί να συντελεστεί με απόσταξη ή με εξάχνωση, επεξεργασίες λεπτές, οι οποίες διαφέρουν κατά το ότι με την απόσταξη το ακατέργαστο θ. μετά την τήξη μέσα στον άμβυκα, είναι πρώτα υγρό και στερεοποιείται αργότερα στα καλούπια ή σε πλάκες. Με την εξάχνωση, οι ατμοί του θ. ψύχονται και μεταβαίνουν απευθείας στη στερεά κατάσταση με τη μορφή λεπτότατης σκόνης, που εναποτίθεται στα τοιχώματα του θαλάμου συμπύκνωσης. Η σκόνη αυτή ονομάζεται άνθος θ. ή εξαχνωμένο θ. (Ιατρ.)Το θ. είναι απαραίτητο στις βιολογικές διεργασίες· περιέχεται σε όλους τους οργανισμούς σε διάφορες αναλογίες και μορφές, αλλά κυρίως συνδέεται με τις πρωτεΐνες. Πολλά οξειδοαναγωγικά συστήματα διαδεδομένα σχεδόν σε όλα τα ζωικά είδη βασίζονται στην ισορροπία της θειικής ρίζας (R – SH : R – S – S – R)· μερικές βιταμίνες, όπως η Β1 και η βιοτίνη, περιέχουν επίσης θ. Ο άνθρωπος λαμβάνει το οργανικό θ. που περιέχεται στην τροφή του. Το στοιχειακό θ. είναι σχεδόν αδρανές προς το πρωτόπλασμα, αλλά όταν έρχεται σε επαφή με αυτό σχηματίζει μερικά προϊόντα, στα οποία οφείλονται ιδιότητές του που εκμεταλλεύεται η θεραπευτική· χρησιμοποιείται ως κερατολυτικό και κερατοπλαστικό σε πολλές δερματολογικές αλοιφές, ενώ μερικά παράγωγα του θ. χορηγούνται σε περιπτώσεις χρόνιων αρθροπαθειών. Πολύ διαδεδομένη είναι και η χρήση θειούχων υδάτων, τεχνητών ή φυσικών, σε διάφορους τύπους υδροθεραπείας, λόγω της αντισηπτικής και στυπτικής δράσης τους. γάλα του θ. Κολλοειδής διασπορά του θ. μέσα στο ύδωρ. Το γάλα του θ. παρασκευάζεται με διάσπαση με οξέα (π.χ. νιτρικό οξύ) των πολυθειούχων ή των υποθειούχων διαλυμάτων του. Το γάλα του θ. έχει υπόλευκη όψη και με αυτό μπορεί να παρασκευαστεί το γαλάκτωμα του θ., που έχει εφαρμογές στη φαρμακευτική, για τη θεραπεία δερματικών παθήσεων. κύκλος του θ. Αν και ανήκει στους ιζηματογενείς βιογεωχημικούς κύκλους, καθώς η βασική δεξαμενή αποθήκευσης του θ. βρίσκεται στο έδαφος, ο κύκλος αυτός περιλαμβάνει και αέρια φάση. Το θ. συγκρινόμενο με τον άνθρακα, το άζωτο ή το φώσφορο είναι απαραίτητο σε μικρότερες ποσότητες στα οικοσυστήματα και συνεπώς στους οργανισμούς. Επειδή όμως αποτελεί συστατικό των βιταμινών και των πρωτεϊνών τους, η ανακύκλωσή του είναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση της ζωής. Εισαγωγή του θ. στις τροφικές αλυσίδες των οικοσυστημάτων. Όπως έχει ήδη αναφερθεί η βασική δεξαμενή αποθήκευσης του θ. είναι το έδαφος. Ωστόσο, μια μικρότερη αλλά επίσης σημαντική δεξαμενή αποθήκευσής του είναι η ατμόσφαιρα που περιέχει διοξείδιο του θ. (SΟ₂) και υδρόθειο (Η₂S). Η εισαγωγή του θ. στις τροφικές αλυσίδες επιτυγχάνεται και από τις δύο δεξαμενές μέσω των φυτών με δύο τρόπους. Τα φυτά προσλαμβάνουν με τις ρίζες τους το θ. από το έδαφος στη μορφή των θειικών ιόντων. Τα ιόντα αυτά είναι προϊόν της μετατροπής των θειούχων ενώσεων των πετρωμάτων από τα χημειοσυνθετικά βακτήρια, ωστόσο απελευθερώνονται από τα πετρώματα και με τη βραδύτερη διαδικασία της αποσάθρωσης και της διάβρωσης. Σε μικρότερες ποσότητες τα φυτά απορροφούν με τα φύλλα τους άμεσα το διοξείδιο του θ. που βρίσκεται στην ατμόσφαιρα. Όμως, όπως και αν προσληφθεί το θ. από τα φυτά, εντάσσεται τελικά στις πρωτεΐνες που συνθέτουν και έτσι διοχετεύεται μέσω των τροφικών αλυσίδων στους υπόλοιπους οργανισμούς των οικοσυστημάτων. Οι αποικοδομητές του εδάφους, δηλαδή τα βακτήρια και οι μύκητες, τροφοδοτούνται με θ. από τις πρωτεΐνες, οι οποίες περιέχονται στη νεκρή οργανική ύλη, που απορρίπτεται κατά τη διάρκεια της ζωής αλλά και μετά τον θάνατο των παραγωγών και των καταναλωτών των οικοσυστημάτων. Επιστροφή του θ. στις δεξαμενές αποθήκευσής του. Τα θειικά ιόντα που απελευθερώνονται στο έδαφος λόγω της δράσης των χημειοσυνθετικών βακτηρίων και των αποικοδομητών και δεν απορροφώνται από τα φυτά, επανέρχονται στα πετρώματα με τους εξής τρόπους: είτε ενσωματώνονται άμεσα σε αυτά είτε ανάγονται από εξειδικευμένα βακτήρια, ώστε να μετασχηματιστούν σε θειούχες ενώσεις, μορφή με την οποία επίσης μπορούν να ενταχθούν στα πετρώματα του εδάφους ή να μετασχηματιστούν σε ανόργανο θ., ως συστατικό των ορυκτών καυσίμων. Η επιστροφή του θ. στην ατμόσφαιρα γίνεται με τη μορφή του διοξειδίου του με τις καύσεις των ορυκτών καυσίμων αλλά και στη μορφή του υδρόθειου που εκλύεται κατά τις ηφαιστειακές εκρήξεις ή είναι προϊόν της αναγωγής θειούχων ενώσεων από τα αναερόβια βακτήρια που ζουν στους βάλτους και στις εκβολές των ποταμών. Επίδραση του ανθρώπου στον κύκλο του θ. Η επίδραση του ανθρώπου στον κύκλο του θ. εκδηλώνεται κυρίως με την καύση ορυκτών καυσίμων, τα οποία περιέχουν προσμείξεις θ. Το διοξείδιο του θ. που παράγεται κατά τις καύσεις, απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα και με την επίδραση των υδρατμών της μετατρέπεται σε θειικά ιόντα. Αυτά, με το νερό της βροχής, το χαλάζι, την ομίχλη, το χιόνι, πέφτουν στη Γη με τη μορφή του θειικού οξέος (Η₂SΟ₄), συμβάλλοντας έτσι στη δημιουργία ενός σοβαρού οικολογικού προβλήματος που χαρακτηρίζεται όξινη βροχή. Λόγω της όξινης βροχής καταστρέφονται τα δάση, μειώνεται η γονιμότητα των εδαφών και προκαλούνται καταστροφές στα μαρμάρινα αρχιτεκτονικά μνημεία και στα ιστορικά έργα τέχνης. Κρύσταλλοι θείου (κίτρινο χρώμα). Το θείο σχηματίζει κρυστάλλους γενικά ρομβικούς, η προέλευση των οποίων μπορεί να συνδέεται με φαινόμενα ηφαιστειακά, ιζηματικά ή αλλοιώσεων. Καμπύλες της τάσης ατμών για τις τρεις φάσεις (το υγρό θείο και οι δύο κρυσταλλικές μορφές) σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία. To A παριστάνει την καμπύλη της τάσης ατμών του ρομβικού θείου, το Β του μονοκλινούς θείου, το C του υγρού θείου. Κάτω από τους 95,5°C είναι σταθερό το ρομβικό θείο· τη θερμοκρασία αυτή παριστάνει το σημείο (Ρ), που είναι το σημείο της μετάβασης από τη ρομβική κρυστάλλωση στη μονοκλινή· από τους 95,5°C μέχρι τους 119,25°C (P’’) είναι σταθερό το μονοκλινές θείο και πάνω από τους 119,25°C (μέχρι το σημείο ζέσης, 440,6°C) το υγρό θείο. Αν το ρομβικό θείο θερμανθεί ταχύτατα, η τάση ατμών αυξάνεται, όπως δείχνει η καμπύλη A’, και στο σημείο P’, όπου αυτή η καμπύλη συναντά την καμπύλη του υγρού, οι κρύσταλλοι τήκονται. Στο σημείο P’ η θερμοκρασία είναι 112,8°C, αλλά σε αυτό το σημείο τήξης δεν έχουμε πραγματική ισορροπία· αν θερμανθεί το υγρό μεταξύ 112,8°C - 119,25°C, κρυσταλλώνεται στη μονοκλινή μορφή που είναι σταθερή σε αυτή τη θερμοκρασία. Το ακατέργαστο θείο εκχύνεται τηγμένο σε κύλινδρο από χυτοσίδηρο Α, θερμαινόμενο σε υψηλότερη θερμοκρασία από το σημείο ζέσης του θείου. Οι ατμοί συμπυκνώνονται στον χτιστό θάλαμο B, εφοδιασμένο με βαλβίδα ασφάλειας C. Αν η απόσταξη εκτελείται με βραδύ ρυθμό, το θείο εξαχνώνεται και καλύπτει τα τοιχώματα υπό μορφή λεπτότατης σκόνης, η οποία ονομάζεται «άνθος θείου». Αν η απόσταξη γίνει γρήγορα, το θείο συγκεντρώνεται υγρό και εκχύνεται σε ξύλινα καλούπια, από όπου παίρνουμε το προϊόν σε πλάκες. Μέθοδος Φρας για την εξαγωγή του θείου (οι τρεις ομοαξονικοί σωλήνες είναι σε μεγέθυνση στον κύκλο της εικόνας). A) πεπιεσμένος αέρας· B) θερμό νερό· C) υγρό θείο· 1) ορυκτό αλάτι· 2) ανυδρίτης· 3) θείο που περιέχει ασβεστίτη· 4) ασβεστώδεις βράχοι· 5) εύθρυπτα ιζήματα. Πολυμορφισμός του θείου. Αριστερά, η σταθερή μορφή σε κανονική θερμοκρασία, κρυσταλλωμένη στο ρομβικό σύστημα· δεξιά, μεταλλαγή στον μονοκλινή τύπο.

* * *

(I)

το (AM θείον)

βλ. θεῖος (Ι).

[ΕΤΥΜΟΛ. Ουσιαστικοποιημένο ουδ. τού επιθ. θείος (Ι)].

————————

(II)

το (Α θείον, επικ. τ. θέειον και θήϊον)

1. αμέταλλο στερεό χημικό στοιχείο με έντονο κίτρινο χρώμα, άοσμο και άγευστο, που αποτελεί κακό αγωγό τής θερμότητας και τού ηλεκτρισμού, κν. θειάφι

2. συνεκδ. καπνός και οσμή θείου (θειαφιού)

3. φρ. βιολ. «θείου κύκλος» — κυκλοφορία τού θείου υπό τις διάφορες μορφές του στη φύση.

[ΕΤΥΜΟΛ. Αρχικός είναι ο επικός τ. θέειον, ενώ το άπαξ ειρημένο ομηρ. θήιον είναι μετρικός μεταπλασμός. Από το θέειον προήλθε με υφαίρεση (σίγηση τού ε στην ακολουθία -εει-) το θείον, απ' όπου το παράγ. ρ. θειόω-ώ και θεόω-ώ (με συστολή τής διφθόγγου λόγω αποβολής τού -ι-), επικ. θεειόω. Εξάλλου ο τ. θέειον < *θFέσ-ειον προϋποθέτει αμάρτυρο ουσ. *θFέσ-ος «καπνός», το οποίο θα σχηματίστηκε βάσει ενός ρ. με σημ. «καπνίζω, εκπνέω» (πρβλ. λιθ. dves-iu «παραδίδω το πνεύμα, ξεψυχώ»). Στις νεώτερες ευρωπαϊκές γλώσσες, η λ. θείο(ν) χρησιμοποιήθηκε ως α' συνθετικό νόθων συνθ. (πρβλ. αγγλ. thiohemoglobin, thiocarbamide, thionyl), παράλληλα προς τους λατινογενείς (πρβλ. αγγλ. sulphemoglobinemia, sulfosalts, γαλλ. sulfurimetre) με α' συνθετικό τον αντίστοιχο ξένο όρο (πρβλ. αγγλ. sulphur, γαλλ. sulfure).

ΠΑΡ. θειάφι(ον), θειώ (ΙΙ), θειώδης (ΙΙ)].