Žveplo

V1: Katere ukrepe za shranjevanje in ravnanje z elementarnim žveplom je treba izvesti, da preprečimo spontano vžig in poslabšanje kakovosti med dolgotrajnim skladiščenjem?

Elementarno žveplo je na splošno stabilno pri ustreznih pogojih shranjevanja, vendar predstavlja nevarnost spontanega vžiga, če je shranjeno v velikih kupih ali silosih, kjer se lahko kopiči toplota. Temperatura samovžiga žvepla je približno 232 stopinj, fino žveplo ali žveplo v prahu pa ima bistveno nižjo točko vžiga zaradi večje površine. Za zmanjšanje nevarnosti požara je treba žveplo v razsutem stanju shranjevati v dobro prezračenih, zasenčenih prostorih z višino kupov, omejeno na največ 3 metre. Sonde za spremljanje temperature je treba namestiti v skladiščne kupe, vsak kup, ki presega 45 stopinj, pa je treba takoj obrniti in prezračiti. Nadzor vlage je prav tako ključnega pomena – čeprav je žveplo samo po sebi hidrofobno, lahko mokro žveplo v aerobnih pogojih ustvari žveplovo kislino in vodikov sulfid, kar povzroči korozijo in kopičenje strupenih plinov. Skladiščna območja morajo biti opremljena z zadrževalnimi bermami za preprečitev odtekanja žvepla v sisteme padavinske vode. Med prevozom je treba žveplo tovoriti v suhih, pokritih vozilih, da preprečimo prah in izpiranje zaradi dežja. Delavci morajo biti usposobljeni za preprečevanje požara z žveplom, gasilni aparati razreda D ali sistemi za pršenje vode pa morajo biti takoj na voljo. Žvepla nikoli ne hranite v bližini močnih oksidantov, kloratov ali peroksidov, saj lahko takšne kombinacije ustvarijo zelo eksplozivne zmesi.

V2: Kakšne so glavne industrijske uporabe elementarnega žvepla in kako različne stopnje žvepla služijo različnim tržnim segmentom?

Elementarno žveplo je temeljna kemična surovina z več kot 90 % svetovne proizvodnje, ki se porabi za proizvodnjo žveplove kisline (H₂SO₄) prek kontaktnega procesa, zaradi česar je nepogrešljiv v industriji gnojil, petrokemični industriji in industriji predelave mineralov. Poleg proizvodnje žveplove kisline se rafinirano žveplo pogosto uporablja pri vulkanizaciji gume, kjer tvori navzkrižne vezi med polimernimi verigami za izboljšanje elastičnosti, vzdržljivosti in toplotne odpornosti naravnega in sintetičnega kavčuka – proces, ki je bistvenega pomena za sektor pnevmatik in avtomobilski sektor. V kmetijstvu se formulacije zrnatega in močljivega žvepla uporabljajo tako kot popravki tal za korekcijo alkalnih pogojev kot fungicidi in miticidi širokega spektra pri zaščiti pridelkov. Žveplo se uporablja tudi pri proizvodnji ogljikovega disulfida (CS₂), ki se uporablja za proizvodnjo rajona in celofana, pa tudi pri sintezi sulfonatov, tiolov in drugih posebnih kemikalij, ki se uporabljajo v kemikalijah za naftna polja, obdelavi vode in farmacevtskih intermediatih. Trg žvepla je razdeljen glede na stopnjo: žveplo iz rafinerije (čistost večja od ali enaka 99,5 %) se proizvaja s slajenjem aminskega plina in procesnimi enotami Claus v rafinerijah nafte in obratih za predelavo zemeljskega plina, ki služijo industrijskim aplikacijam visoke čistosti; Žveplo kmetijske kakovosti (čistost večja od ali enaka 90 %, zrnata ali močljiva oblika) ustreza specifikacijam za zaščito pridelka in izboljšanje tal; in industrijsko žveplo (večja ali enaka 95-odstotni čistosti) premosti vrzel za splošno kemično sintezo in proizvodnjo gume. Izbira ustreznega razreda je odvisna od zahtev glede zmogljivosti končne uporabe, regulativnih standardov in stroškov vsakega segmenta aplikacije.

V3: Katere varnostne ukrepe, okoljske vidike in zahteve skladnosti s predpisi je treba upoštevati med ravnanjem z elementarnim žveplom, uporabo in odlaganjem?

Elementarno žveplo je razvrščeno kot gorljiva trdna snov (UN razred 4.1, UN št. . 1350) in je na splošno nizko strupeno za ljudi, vendar predstavlja več nevarnosti za varnost in okolje, ki zahtevajo skrbno ravnanje. Vdihavanje žveplovega prahu lahko draži dihalne poti, dolgotrajen stik s kožo pa lahko povzroči dermatitis, zlasti pri fino razdeljenem ali sublimiranem žveplu. Oči, izpostavljene žveplovemu prahu, zahtevajo takojšnje izpiranje z vodo vsaj 15 minut. Primarno nevarnost požara in eksplozije povzročajo oblaki žveplovega prahu, ki so eksplozivni, če so razpršeni v zraku v območju koncentracije 35–3000 g/m³; zato so ukrepi za zatiranje prahu, eksplozijsko varna električna oprema in ustrezno prezračevanje obvezni v območjih predelave in ravnanja. Z okoljskega vidika je žveplo samo naravno prisoten element, vendar sta produkta njegove oksidacije – žveplov dioksid (SO₂) in žveplov trioksid (SO₃) – močna onesnaževala zraka, odgovorna za nastanek kislega dežja. Objekti za shranjevanje in ravnanje z žveplom morajo biti v skladu z lokalnimi predpisi o kakovosti zraka in lahko zahtevajo nadzor emisij, kot so vrečasti filtri ali pralniki. Z izrabljenimi žveplovimi materiali in z žveplom onesnaženo odpadno vodo je treba ravnati v skladu s predpisi o nevarnih odpadkih, kjer je to primerno; v Evropski uniji ravnanje z žveplom spada pod predpise REACH, material pa mora imeti izpolnjen varnostni list (SDS), ki je na voljo vsemu osebju. V Združenih državah se standard za upravljanje varnosti procesov (PSM) OSHA uporablja za objekte, v katerih ravnajo z žveplom nad določenimi mejnimi količinami. Odstranjevanje elementarnega žvepla je treba izvajati v pooblaščenih obratih za obdelavo nevarnih odpadkov, kurjenje žvepla na prostem pa je v večini jurisdikcij prepovedano zaradi emisij SO₂. Vse osebje se mora pred delom z žveplom usposobiti za ravnanje z nevarnimi materiali in postopke za ukrepanje v sili.