گوگرد حامل عدد اتمی 16 و دارای نماد S است. می‌توان آن را جزء عناصر غیرفلزی دسته بندی کرد. شکل عنصر خالص آن از کریستال‌های زرد لیمویی ساخته شده است. مواد معدنی سولفید و سولفات که منبع غنی گوگرد هستند، معمولاً در زیر زمین یافت می‌شوند. کشورهایی مانند ایالات متحده، چین، ژاپن، مکزیک، روسیه، کانادا و غیره تولیدکنندگان عمده آن هستند. به طور تجاری در ساخت قارچ‌کش‌ها، حشره‌کش‌ها، باروت و کبریت استفاده می‌شود. اسید سولفوریک که محصول جانبی اصلی گوگرد است، عمدتاً در ساخت کود، صنعت نفت، ساخت باتری‌های ذخیره سازی و غیره استفاده می‌شود.

این به دلیل کیفیت روشنایی آن در تاریکی است. گوگرد حتی دارای ارجاعات کتاب مقدسی است که توسط کتاب پیدایش نقل شده است، جایی که به طور خاص ذکر شده است که خدا بدکاران را در سدوم و گومورا با باریدن گوگرد (نام باستانی گوگرد) و آتش بر آنها مجازات کرد. در مراسم مذهبی مصر، گوگرد نقش مهمی ایفا می‌کرد و همچنین برای خواص دارویی آن به ویژه برای درمان پلک های دانه دار استفاده می‌شد.

اگرچه استفاده از گوگرد از زمان‌های بسیار قدیم در میان حلقه کیمیاگران بسیار رایج بود، در سال 1777 بود، زمانی که Antoine Lavoisier – سرمایه گذار و مدیر بانکی در فرانسه، جهان را متقاعد کرد که گوگرد یک ترکیب نیست، بلکه یک عنصر است. هنگام سوختن، گوگرد ذوب می‌شود و به مایع قرمز رنگ تبدیل می‌شود. جای تعجب نیست که رومی‌ها و یونانی‌ها مجذوب این سنگ کریستالی مایل به زرد شده بودند و از آن برای برافروختن شعله آبی و برای نمایش آتش بازی در سیرک‌ها و کارناوال‌های خود استفاده می‌کردند.

در طول قرن ششم قبل از میلاد در سلسله ژو، چینی‌ها شکل طبیعی گوگرد را شیلیوهوانگ می‌نامیدند و در مورد خواص قابل اشتعال آن به ویژه واکنش‌های آن با فلزات دیگر کنجکاو بودند. در عصر کنفوسیوس، آنها متوجه شدند که با مخلوط کردن نیترات پتاسیم، زغال چوب با گوگرد، محصول حاصل باروت است که در لوله‌های بامبو بسته بندی می‌شود تا به عنوان یک شعله افکن اولیه استفاده شود.

با ظهور انقلاب صنعتی، تقاضا برای گوگرد به شدت در سراسر جهان، به ویژه در قاره اروپا افزایش یافت. از آنجایی که سنگ معدن گوگرد به شکل خالص آن کمیاب است، سنگ معدن سولفیدها و سولفات‌ها از طریق فرآیندی به نام فراش استخراج می‌شوند که معدنچیان را قادر می‌سازد تا از سطح بیرونی حفاری کنند تا به ذخایر گوگرد برسند. اگرچه شکل طبیعی این عنصر تنها در چند منطقه منتخب در جهان یافت می‌شود، ترکیباتی مانند اسید سولفوریک، سولفید هیدروژن، دی اکسید گوگرد و غیره کمبود گوگرد طبیعی را جبران می‌کنند. در ایالات متحده، تقریباً 90٪ از تولید گوگرد به دلیل استفاده گسترده صنعتی و کشاورزی به اسید سولفوریک تبدیل می‌شود.

گوگرد در ذخایر طبیعی، مجاورت آب‌های حرارتی و مناطق آتشفشانی یافت می‌شود. همچنین در گاز طبیعی، سوخت‌های فسیلی، برخی غذاها و معادن سینابار، پیریت، استیبنیت، گالن و اسفالریت یافت می‌شود. گوگرد یک ماکرو کانی بسیار فراوان در پوسته زمین است و وجود آن می‌تواند به صورت سولفید یا سولفات باشد. گوگرد همچنین نهمین عنصر با بیشترین حضور در طبیعت است.

این عنصر بوی بسیار مشخصی دارد که بسیاری آن را به بوی تخم مرغ فاسد مربوط می‌کنند. در حالت جامد، رنگ زرد مایل به زردی دارد که می‌تواند نارنجی شود. گوگرد برای عملکرد صحیح موجودات زنده ضروری است. مواد معدنی برای تولید هورمون‌ها و تشکیل استخوان‌ها و سایر عملکردهای حیاتی ضروری هستند.

منابع اصلی گوگرد

 1-   مناطق آتشفشانی

مناطق آتشفشانی با توجه به فعالیت زیاد این نوع سازنده‌های زمین شناسی منبع طبیعی گوگرد هستند. در آتشفشان‌های فعال، دی‌اکسید گوگرد و گازهای دی‌اکسید گوگرد از داخل آتشفشان به وجود می‌آیند و با یکدیگر واکنش می‌دهند و گوگرد و آب را به‌عنوان محصولات جانبی فرآیند تولید می‌کنند.

2-   گاز طبیعی

راه دیگر برای به دست آوردن گوگرد، تجزیه گاز طبیعی است: از گاز طبیعی، سولفید هیدروژن استخراج می‌شود. این فرآیند به گوگرد زدایی از گاز طبیعی معروف است. متعاقباً سولفید هیدروژن اکسید می‌شود و پس از سوزاندن، گوگرد به دست می‌آید.

3-   معادن طبیعی سولفیدها و سولفات‌ها

یکی از بزرگترین منابع گوگرد معادن سولفیدی مانند پیریت، اسفالریت، استیبنیت، سینابار، کالکوپیریت و گالن است. و همچنین سولفات‌هایی مانند سنگ گچ معدنی که به نام آلجز نیز شناخته می‌شود. بیش از 50 درصد ترکیب پیریت بر پایه گوگرد است و ذخایر اصلی این گوگرد در پرو، بولیوی، مکزیک و ایالات متحده یافت می‌شود.

4-   سوخت‌های فسیلی

گوگرد به میزان کمتری در سوخت‌های فسیلی مانند زغال سنگ و نفت نیز وجود دارد. از احتراق این مواد دی‌اکسید گوگرد تولید می‌شود. علاوه بر این، گوگرد نیز در سنگ‌های میادین نفتی یافت می‌شود. حجم مهمی از تولید جهانی گوگرد از ذوب این سنگ ها به دست می‌آید.

5-   غذا

گوگرد در اکثریت قریب به اتفاق پروتئین‌های حیوانی مانند تخم مرغ، پنیر و گوشت قرمز یافت می‌شود. گوگرد نقش مهمی در متابولیسم کربوهیدرات‌ها و چربی ها در بدن انسان دارد. بنابراین، مصرف آن در حد متوسط به عنوان بخشی از رژیم غذایی روزانه ضروری است. سایر غذاهایی که منبع مهم گوگرد هستند سبزیجات، حبوبات و غذاهای دریایی (ماهی، غذاهای دریایی و غیره) هستند.

6-   ذخایر طبیعی گوگرد

در این سیاره بیش از 5 میلیارد تن گوگرد وجود دارد که در ذخایر طبیعی توزیع شده است. در این ذخایر گوگرد از طریق فرآیندی به نام فرآیند فراش استخراج می‌شود که از طریق آن گوگرد موجود در ذخایر عمیق ذوب می‌شود.

کاربردهای گوگرد

مقادیر زیادی سولفیت برای سفید کردن کاغذ و حفظ میوه‌های خشک استفاده می‌شود. هنگامی که عکاسی مبتنی بر نقره به طور گسترده گسترش یافت، تیوسولفات سدیم و آمونیوم به طور گسترده‌ای به عنوان “عوامل ثابت” استفاده شد. گوگرد جزء باروت (“پودر سیاه”) است. مهمترین شکل گوگرد برای کود معدنی سولفات کلسیم است. کارایی سایر مواد مغذی ضروری گیاه، به ویژه نیتروژن و فسفر را بهبود می‌بخشد.

ترکیبات آلی سولفور در داروسازی، مواد رنگزا و مواد شیمیایی کشاورزی استفاده می‌شود. بسیاری از داروها حاوی گوگرد هستند. نمونه‌های اولیه سولفونامیدهای ضد باکتری هستند که به عنوان داروهای سولفا شناخته می‌شوند. این بخشی از بسیاری از مولکول‌های دفاعی باکتریایی است. گوگرد عنصری یکی از قدیمی‌ترین قارچ‌کش‌ها و آفت‌کش‌ها است.

افزودن مقادیر کمی گاز دی‌اکسید گوگرد (یا افزودن متابی سولفیت پتاسیم معادل) به شراب تخمیر شده برای تولید ردپای اسید گوگرد (که هنگام واکنش SO2 با آب تولید می‌شود) و نمک های سولفیت آن در مخلوط، “قوی ترین ابزار در شراب سازی” نامیده می‌شود. از آن (به ویژه اکتاسولفور، S8) در آماده سازی پوست دارویی برای درمان آکنه و سایر شرایط استفاده می‌شود.  می‌توان از آن برای ایجاد منبت‌های تزئینی در مبلمان چوبی استفاده کرد. پس از برش طرح روی چوب، گوگرد مذاب در آن ریخته می‌شود و سپس خراشیده می‌شود تا صاف شود.

نقش گوگرد چیست؟

گوگرد به عنوان جزئی از بسیاری از اسیدهای آمینه، عنصر ضروری در سنتز پروتئین‌ها است. بنابراین برای نیازهای حیاتی گیاهان در طول چرخه آنها، از جمله ایجاد ذخایر بذر ضروری است. به عنوان مثال، برای تشکیل کلروفیل ضروری است و بنابراین در فتوسنتز نقش دارد. همچنین برای عملکرد مناسب گره‌هایی که به حبوبات اجازه می‌دهد نیتروژن را به صورت همزیستی تثبیت کنند، ضروری است

در رایج ترین شکل ارگانیک خود، توسط گیاهان جذب نمی‌شود

برای جذب، گوگرد آلی باید توسط میکروارگانیسم‌های خاک (باکتری‌های گوگرد اکسیداتیو مانند تیوباسیل) اکسید شود، که سپس آن را به سولفات SO42-، شکل یونی آن، که می‌تواند توسط گیاهان جذب شود، تبدیل می‌کند.

چه زمانی ممکن است گوگرد ما تمام شود؟

در هوای سرد، زمانی که آب اضافی، خاک‌های اسیدی یا خاک‌هایی با سطح مواد آلی کم وجود دارد، خاک‌های سطحی (مانند ماسه، رسی-آهک سطحی، گچ) و یا حتی پس از شستشوی زمستانه، به محض کانی سازی، فیلتر می‌شوند. گوگرد در خاک کم است خطر کمبود گوگرد مهم است.

علاوه بر این، ورودی‌های گوگرد حاصل از ریزش جوی به مدت 40 سال به طور پیوسته در حال کاهش بوده است – که چیز بدی نیست، اما ارزش آن را دارد که در نظر گرفته شود. به طور کلی، خاک‌های امروزی هفت برابر کمتر از 30 سال پیش گوگرد دریافت می‌کنند.

محصولات به چه چیزی نیاز دارند و در صورت کمبود چه خطراتی وجود دارد؟

کلزا: یک مصرف کننده عالی گوگرد

کلزا بیشترین نیاز به گوگرد را دارد و کمبود شدید آن می‌تواند باعث کاهش تولید 1340 پوند تا 1785 پوند (20 تا 40 درصد عملکرد) شود. همراه با محصولات علوفه‌ای یا حبوبات (خردل، یونجه، شبدر، چمن)، کلم، پیاز و سیر، یکی از محصولات با بالاترین نیاز به گوگرد و در یک بازه زمانی بسیار مشخص: از ابتدای اندازه گیری، باقی می‌ماند. با این حال، بسیاری از کشاورزان گوگرد (در شکل معدنی آن) را نادیده می‌گیرند، حتی اگر به طور سیستماتیک هر سال توصیه شود.

غلات کمبود گوگرد هم تعداد بلال و هم باروری را از دست می‌دهند

برای غلات، کمبود منجر به کاهش تعداد بلال در هر متر مربع و باروری آنها می‌شود. آروالیس می‌گوید: «تلفات در اکثر موارد از 180 پوند تا بیش از 900 پوند و برای کمبودهای عمده تا 1800 پوند متغیر است.

ذرت، چغندر و سیب زمینی در مراحل بعدی به گوگرد نیاز دارند

محصولات ذرت، چغندر و سیب زمینی نیازی معادل گندم دارند اما در مراحل بعدی به آن نیاز مبرم دارند. بنابراین این نیازها اغلب با کانی سازی مواد آلی موجود در خاک برآورده می‌شود. با این حال، نهاده‌های قبل از کاشت می‌توانند باعث افزایش عملکرد در این محصولات، به ویژه در خاک‌های صافی یا کم مواد آلی شوند.

آیا تامین گوگرد با اثر فوری راه حل خوبی است؟

پخش کود گوگردی “با اثر فوری” آزاد کننده فرم ممکن است ارجح باشد. محصولات زراعی مانند کلزا، غلات کاه، چغندر، سیب زمینی و همچنین گیاهان حبوبات به این نوع نهاده پاسخ مثبت می‌دهند: سولفات آمونیوم، سولفات پتاسیم، سوپر فسفات‌ها، محلول سولفور نیتروژن‌دار و کیزریت، در حال حاضر اشکال زیادی از کودهای گوگردی در بازار در دسترس هستند.

اما مراقب باشید، مصرف گوگرد به شکل خالص آن گران است و اثر تغذیه‌ای مستقیم آن ضعیف است. در صورت کمبود، یک سازمان تحقیقات کشاورزی کاربردی در فرانسه توصیه می‌کند از استفاده از گوگرد ترشونده اجتناب کنید زیرا کمی کند است تا در کمبودهای ثابت عمل کند.

ورودی‌های گوگرد ارگانیک، یک راه‌حل بلند مدت

کود و سایر اصلاحات ارگانیک شکل دیگری از ورودی گوگرد است. این نوع کود باعث جذب آهسته‌تر گوگرد می‌شود. بسته به منشا حیوانی، کود دامی می‌تواند بین 1 تا 3 پوند گوگرد در هر تن طولانی داشته باشد. پساب‌های طیور غنی ترین سولفور (و نیتروژن) هستند.

آروالیس توصیه می‌کند برای غلات، استفاده از گوگرد در کرت‌هایی که بیش از 20 سال است که نهاده‌های کود معمولی دریافت می‌کنند بی‌فایده است، مگر در فصل بهار در صورت زمستان‌های بسیار بارانی و در خاک‌های پرخطر.

اداره کوددهی نیز هشدار می‌دهد که گوگرد همیشه به مقدار کافی برای محصولات با تولید بالا وجود ندارد. با این حال، اثر منابع تجاری گوگرد بر محصولات زمانی که کود دامی به طور منظم استفاده شود کمتر مشخص می شود. گوگرد به شستشو بسیار حساس هستند. تلفات زمانی که میزان بارندگی از اواسط پاییز تا اواسط زمستان بیشتر از 350 میلی متر (14 اینچ) باشد، قابل توجه است.