گوگرد
Sulfur
ناخالصی کلیدی فولاد؛ گوگردزدایی با آهک در پاتیل انجام میشود.
معرفی
گوگرد ناخالصی شمارهیک فولاد است. در مرز دانهها سولفید آهن (FeS) با نقطهی ذوب پایین (~۹۸۸°C) تشکیل میدهد و فولاد را هنگام نورد گرم میترکاند. کل معماری سربارهی بازی — آهک، بازیسیتهی بالا، اکسیژن پایین — برای بیرون کشیدن همین عنصر طراحی شده است.
ساختار بلوری و کریستالوگرافی
گوگرد رومبیک (α) ساختار ارتورومبیک با حلقههای هشتاتمی S₈ دارد. بالای ۹۵°C به مونوکلینیک (β) تبدیل میشود. در مذاب، حلقهها باز و زنجیرهای میشوند و ویسکوزیته بهشکل غیرعادی بالا میرود.
فازها و آلوتروپها
ریختشناسی و شکل عرضه
کلوخه یا پودر زرد؛ در فولادسازی بهشکل ناخالصی از کک و سنگآهن وارد میشود، نه بهعنوان افزودنی.
ترکیبات مهم
| فرمول | نام | اهمیت |
|---|---|---|
| FeS | سولفید آهن | عامل تردی سرخ؛ باید حذف یا با منگنز تثبیت شود. |
| MnS | سولفید منگنز | شکل بیضرر گوگرد در فولاد. |
| CaS | سولفید کلسیم | محصول گوگردزدایی با آهک در پاتیل. |
| SO₂ / H₂SO₄ | دیاکسید گوگرد / اسید سولفوریک | محصول جانبی احتراق؛ پرمصرفترین اسید صنعتی. |
ایزوتوپها
چهار ایزوتوپ پایدار؛ ³²S با ۹۵٪ غالب است.
نقش در صنایع دیرگداز و فرآیندی
در کورهی سیمان، گوگرد بههمراه قلیاییها چرخهی SO₃-K₂O میسازد که در پیشگرمکن رسوب میکند، گرفتگی ایجاد میکند و به نسوز حمله میکند. در فولاد، هدف عکس است: رساندن گوگرد به زیر ۰٫۰۰۵٪ برای گریدهای خط لوله.