Θείο: ομηρικοί καπνοί

Μικρό βιογραφικό για το στοιχείο θείο. Κάθε Κυριακή «Το Βήµα» µάς ταξιδεύει και σε µια άλλη γωνιά του περιοδικού πίνακα

Βίος και πολιτεία

Η ζωή στη Γη οφείλει πολλά και στο χημικό στοιχείο που ονομάζεται θείο, αν και αυτό δεν είναι ευρέως γνωστό. Εχουν γίνει πειράματα όπου προσπάθησαν να προσομοιώσουν την κατάσταση που μπορεί να επικρατούσε στον πλανήτη μας προτού εμφανιστεί η ζωή. Υδρόθειο, αμμωνία, απλά μόρια που περιείχαν άνθρακα, όπως η φορμαλδεΰδη, μπόρεσαν σε ακραίες συνθήκες θερμοκρασίας και ροής ενέργειας, όπως στην περίπτωση ενός κεραυνού ή της έκρηξης ενός ηφαιστείου, να δώσουν καινούργιες ενώσεις που αποδείχθηκαν θεμελιώδεις για την εμφάνιση και τη διατήρηση της ζωής. Μια τέτοια συγκυρία παρήγαγε αμινοξέα και αυτά μπορούσαν κάλλιστα στη συνέχεια να γίνουν οι δομικοί λίθοι των ζωντανών οργανισμών. Με τη βοήθεια θειωδών πετρωμάτων έχουν καταλήξει οι γεωλόγοι πως πριν από 2,4 εκατομμύρια χρόνια ελάχιστο οξυγόνο υπήρχε στη Γη και πολλοί οργανισμοί αντλούσαν την ενέργειά τους από θειώδεις ουσίες. Πριν όμως από 2,1 εκατομμύρια χρόνια τα πράγματα άλλαξαν και το οξυγόνο επικράτησε.

«Οίσε θέειον γρηΰ, κακών άκος, οίσε δε μοι πυρ όφρα θεειώσω μέγαρον» λέει ο Οδυσσέας στο έπος του Ομήρου θυμίζοντας ότι από εκείνη την εποχή το θειάφι το έκαιγαν για να απολυμαίνουν τους χώρους. Γι’ αυτό και σε άλλο σημείο του έπους αναφέρεται για κάποιον ότι ήταν έμπορος θείου. Το θέειον λοιπόν ήταν η αρχική ονομασία της κίτρινης αυτής ουσίας που την έβρισκαν κυρίως στις παρυφές των ηφαιστείων. Μάλλον δεν ξεκίνησε από τη λέξη «θείος» (= θεϊκός) αλλά από λέξη που σήμαινε κάτι σχετικό με τον καπνό αλλά δεν έχει διασωθεί. Το θείο και ο άνθρακας ήταν τα μόνα μη μεταλλικά στοιχεία που ήταν γνωστά από την αρχαιότητα.

Ατομικός αριθμός: 16

Ατομικό βάρος: 32.066

Σημείο τήξης: 113 βαθμοί Κελσίου

Αριθμός ισοτόπων: 24!

Αφθονία: 17ο στη σειρά επάνω στη Γη

Αποτελεί το 3% της μάζας της Γης, όσο δηλαδή δύο γήινα φεγγάρια.

Τι θέλει στη ζωή μας;

Ολοι οι ζωντανοί οργανισμοί χρειάζονται θείο. Το ίδιο ισχύει και για τους ανθρώπους, όπου το θείο αποτελεί βασικό συστατικό των αμινοξέων μεθειονίνη και κυστεΐνη. Αλλωστε η πρωτεΐνη κερατίνη είναι το βασικό συστατικό των μαλλιών μας.

Το θείο, όταν καίγεται στον αέρα, απορροφά ίσο βάρος οξυγόνου και δίνει θειώδη ανυδρίτη διπλάσιου βάρους. Οταν η καύση γίνεται μέσα σε βαρέλι, ο χώρος γεμίζει με αέριο θειώδες και αυτό στη συνέχεια απορροφάται από το κρασί κατά το γέμισμα του βαρελιού. Παλαιότερα ο τρόπος αυτός θείωσης των οίνων ήταν πολύ διαδεδομένος, αλλά σήμερα χρησιμοποιείται μόνο για τη συντήρηση των ξύλινων βαρελιών.

Πολλές σελίδες έχουν γεμίσει οι απόψεις σχετικά με το υγρόν πυρ και τη μυστική συνταγή που γνώριζαν μόνο αξιωματούχοι υπόλογοι κατευθείαν στον βυζαντινό αυτοκράτορα, κινδυνεύοντας να χάσουν εξαιτίας τυχόν διαρροής ακόμη και το κεφάλι τους. Με βάση αξιόπιστες πληροφορίες, τα σίγουρα συστατικά ήταν: οξείδιο του ασβεστίου (μια λευκή καυστική ουσία), νιτρικό νάτριο (συστατικό εκρηκτικών μειγμάτων), πίσσα (ένα εύφλεκτο υλικό), θειάφι (εύφλεκτο υλικό που έχει την ιδιότητα, αντίθετα με άλλα υλικά σε υγρή κατάσταση, όσο θερμαίνεται να μη γίνεται πιο λεπτόρρευστο αλλά αντίθετα πιο παχύρρευστο εξαιτίας του σχηματισμού πολυμερών αλυσίδων –δηλαδή, πολυάριθμα μόρια συνδέονται μεταξύ τους δημιουργώντας πραγματικά μακρές αλυσίδες), ρητίνη (μπορεί να περιέχει και επτάνιο, μια ένωση που αναφλέγεται με εκρηκτικό ταυτόχρονα τρόπο). Η συνταγή αναφέρεται και από τον Μάρκο τον Γραικό στο Liber Ignium ad Comburendos Hostes τον 8ο αι. μ.Χ. Επίσης και η μεγάλη ανακάλυψη των Κινέζων, γύρω στο 950 μ.Χ., το μπαρούτι, περιέχει και αυτή θείο μαζί με άσφαλτο και νιτρικό κάλιο σε αναλογία 5:5:7. Πολύ αργότερα χρησιμοποιήθηκαν άνθρακας, θείο, νιτρικό κάλιο σε αναλογία 15%:10%:75% διότι με την ανάφλεξη δημιουργούνταν δύο αέρια, το διοξείδιο του άνθρακα και το διοξείδιο του θείου, που με την εκρηκτική διαστολή τους μπορούσαν, ανάλογα με την ποσότητα, να προωθήσουν από μια σφαίρα ως μια μπάλα κανονιού. Επίσης και το γνωστό από τον Α’ Παγκόσμιο Πόλεμο αέριο της μουστάρδας θείο περιείχε ως βασικό συστατικό (δις-2-χλωροεθυλοσουλφίδιο).

Σήμερα το θείο παράγεται κυρίως κατά τον καθαρισμό του φυσικού αερίου από αυτό (= αποθείωση). Αν στο φυσικό αέριο υπάρχει υδρόθειο και διοξείδιο του θείου, αυτά αντιδρούν μεταξύ τους και σχηματίζουν θείο.

Η πιο γνωστή ένωση του θείου είναι το θειικό οξύ, η μόνη ένωση στοιχείου που παράγεται σε τέτοια κλίμακα. Παλαιότερα έλεγαν ότι η βιομηχανική ανάπτυξη μιας χώρας μετρείται με την παραγωγή θειικού οξέος, διότι ήταν τόσο πολλές οι χρήσεις που η ετήσια κατανάλωση αποτελούσε έναν καθρέφτη της δραστηριότητας μιας χώρας. Παράγεται από σιδηροπυρίτη, άνυδρη γύψο, παραπροϊόντα του πετρελαίου και από φυσικό θείο.

Το θείο ευθύνεται για το κλάμα που προκαλεί το καθάρισμα του κρεμμυδιού

Ναι, μια σχέση την έχει. Μόλις κοπεί το κρεμμύδι, ο γύρω αέρας γεμίζει από τη συνθάση, ένα ένζυμο που βοηθάει στην κομμένη επιφάνεια τα αμινοξέα με θείο στη χημική τους σύνθεση να δώσουν σουλφονικό οξύ. Επειδή όμως αυτό το οξύ είναι ασταθές, γρήγορα μετατρέπεται σε οξείδιο με βάση το θείο (Syn-pronethial-S-oxide), που αυτό όταν έρχεται σε επαφή με τους δακρυγόνους αδένες τους ερεθίζει και μας παίρνουν τα… κλάματα.

Θείο μπορεί να βρεθεί στο κρασί και μόνο από τις αντιδράσεις που γίνονται στη φλούδα του σταφυλιού κατά τη συγκομιδή ώσπου να φθάσει να γίνει μούστος. Επίσης από παλιά συνήθεια τα ξύλινα βαρέλια τα κάπνιζαν με καιόμενο θειάφι για να σκοτωθούν μύκητες και άλλοι βλαβεροί για το κρασί οργανισμοί. Τέλος, όταν το κρασί δεν φυλάσσεται σε ανοξείδωτα δοχεία και με καλυμμένη την επιφάνεια από κάποιο λάδι, προστίθενται παστίλιες με θειώδεις ουσίες έτσι ώστε όσο κατεβαίνει η στάθμη και εισέρχεται αέρας να μην αλλοιωθεί. Τελικά υπάρχει πάντα λίγο θείο στο κρασί και όταν αναγράφεται στο μπουκάλι ότι είναι απαλλαγμένο από θειώδη καλό είναι να μαθαίνουμε τι έχει αντικαταστήσει αυτά τα θειώδη.

Τα θειώδη στο κρασί δεν βλάπτουν εφόσον δεν υπερβαίνουν τα όρια – εκτός και αν κάποιος παρουσιάσει αλλεργία

Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (World Health Organization –WHO) έχει ορίσει από το 1986 σε 0,7 mg ανά κιλό σωματικού βάρους τη μέγιστη ημερήσια δόση που επιτρέπεται να λαμβάνει ο άνθρωπος με το σύνολο των τροφίμων και ποτών που καταναλώνει –δηλαδή, 49 mg για άνθρωπο 70 kg. Εκτός από τα κρασιά, θειώδη ανυδρίτη περιέχουν η μπίρα (20-50mg/L), τα αποξηραμένα φρούτα (500-2.000 mg/kg), τα διάφορα λαχανικά σε άλμη, ξίδι ή λάδι (100 mg/kg), τα αλατισμένα και αποξηραμένα ψάρια (200 mg/kg), τα διάφορα σνακ με βάση σιτηρά ή πατάτες (50 mg/kg) κ.ά. Οι παραγωγοί όλων αυτών επιμένουν ότι δεν βλάπτει την υγεία και λίγο θείο να υπάρχει εκεί μέσα, αφού ο χρησιμοποιούμενος θειώδης ανυδρίτης δρα αντιοξειδωτικά. Από την άλλη, βέβαια, έχουμε και τις μαρτυρίες ανθρώπων που προφανώς ο οργανισμός τους δεν διαθέτει μηχανισμούς αντιμετώπισης αυτών των ουσιών, ακόμη και σε μικρή ποσότητα, και έτσι παρουσιάζονται αλλεργίες.