Jadual unsur berkala Mendeleev ialah sulfur. Ciri-ciri sulfur. Penggunaan sulfur. Sulfur perubatan Unsur kimia sulfur dalam jadual berkala

05.11.2022

Sulfur(lat. sulfur) s, unsur kimia kumpulan VI sistem berkala Mendeleev; nombor atom 16, jisim atom 32.06. Sulfur semulajadi terdiri daripada empat isotop stabil: 32 s (95.02%), 33 s (0.75%), 34 s (4.21%), 36 s (0.02%). Isotop radioaktif tiruan 31 s ( t 1/2 = 2,4 sec), 35 s ( t 1/2 = 87,1 cym), 37 saat ( t 1/2 = 5,04 min).

Rujukan sejarah. S. dalam keadaan asalnya, serta dalam bentuk sebatian sulfur, telah diketahui sejak zaman purba. Ia disebut dalam Alkitab, puisi Homer, dll. Ia adalah sebahagian daripada kemenyan "suci" semasa upacara keagamaan; adalah dipercayai bahawa bau pembakaran S. menghalau roh jahat. S. telah lama menjadi komponen yang diperlukan dalam campuran pembakar untuk tujuan ketenteraan, sebagai contoh, "api Yunani" (abad ke-10 Masihi). Sekitar abad ke-8 Di China, mereka mula menggunakan S. untuk tujuan piroteknik. Sejak zaman purba, S. dan sebatiannya telah digunakan untuk merawat penyakit kulit. Semasa tempoh alkimia Arab, satu hipotesis timbul mengikut mana S. (permulaan mudah terbakar) dan merkuri (permulaan metallicity) dianggap sebagai komponen semua logam. Sifat asas S. telah ditubuhkan oleh A. L. Lavoisier dan memasukkannya ke dalam senarai jasad ringkas bukan logam (1789). Pada tahun 1822 E. Mitscherlich ditemui alotropi C.

Taburan dalam alam semula jadi. S. merujuk kepada unsur kimia yang sangat biasa (clarke 4.7 10 -2); ditemui dalam keadaan bebas ( sulfur asli) dan dalam bentuk sebatian - sulfida, polisulfida, sulfat. Air laut dan lautan mengandungi natrium, magnesium, dan kalsium sulfat. Lebih daripada 200 S. mineral diketahui, terbentuk semasa proses endogen. Lebih daripada 150 mineral sulfur (terutamanya sulfat) terbentuk dalam biosfera; proses pengoksidaan sulfida kepada sulfat, yang seterusnya dikurangkan kepada h 2 s sekunder dan sulfida, adalah meluas. Tindak balas ini berlaku dengan penyertaan mikroorganisma. Banyak proses dalam biosfera membawa kepada kepekatan S. - ia terkumpul dalam humus tanah, arang batu, minyak, laut dan lautan (8.9 × 10 -2%), air bawah tanah, tasik dan paya garam. Dalam tanah liat dan syal, S. adalah 6 kali lebih banyak daripada di kerak bumi secara keseluruhan, dalam gipsum - 200 kali, dalam perairan sulfat bawah tanah - berpuluh kali ganda. Kitaran cahaya matahari berlaku di biosfera: ia dibawa ke benua dengan kerpasan dan kembali ke lautan dengan air larian. Pada masa lampau geologi Bumi, sumber S. adalah terutamanya hasil letusan gunung berapi yang mengandungi so 2 dan h 2 s. Aktiviti ekonomi manusia telah mempercepatkan penghijrahan S.; pengoksidaan sulfida dipergiatkan.

Sifat fizikal dan kimia. S. ialah bahan hablur pepejal yang stabil dalam bentuk dua pengubahsuaian alotropik. Rhombic a -s warna kuning limau, ketumpatan 2.07 g/cm 3, t takat lebur 112.8 °C, stabil di bawah 95.6 °C; monoklinik b -s warna kuning madu, ketumpatan 1.96 g/cm 3, t mp 119.3 °C, stabil antara 95.6 °C dan takat lebur. Kedua-dua bentuk ini dibentuk oleh molekul kitaran lapan anggota s 8 dengan tenaga pengikat s - s 225.7 kJ/mol.

Apabila lebur, S. bertukar menjadi cecair kuning mudah alih, yang bertukar menjadi coklat melebihi 160 °C, dan pada kira-kira 190 °C ia menjadi jisim coklat gelap likat. Di atas 190°C kelikatan berkurangan, dan pada 300°C kelikatan menjadi cecair semula. Ini disebabkan oleh perubahan dalam struktur molekul: pada 160 °C, cincin s 8 mula pecah, bertukar menjadi rantai terbuka; pemanasan selanjutnya melebihi 190 °C mengurangkan purata panjang rantai tersebut.

Jika cair S., dipanaskan hingga 250-300 °C, dituangkan ke dalam air sejuk dalam aliran nipis, jisim elastik coklat-kuning (plastik S.) diperolehi. Ia hanya sebahagiannya larut dalam karbon disulfida, meninggalkan serbuk longgar dalam sedimen. Pengubahsuaian larut dalam cs 2 dipanggil l -s, dan pengubahsuaian tidak larut dipanggil m -s. Pada suhu bilik, kedua-dua pengubahsuaian ini berubah menjadi stabil, rapuh a -s. t kip C. 444.6 °C (salah satu titik standard skala suhu antarabangsa). Dalam wap pada takat didih, sebagai tambahan kepada molekul s8, terdapat juga s6, s4 dan s2. Dengan pemanasan selanjutnya, molekul besar hancur, dan pada 900°C hanya tinggal s 2, yang pada kira-kira 1500°C nyata terurai menjadi atom. Apabila wap sulfur yang dipanaskan tinggi dibekukan dengan nitrogen cecair, pengubahsuaian ungu yang dibentuk oleh molekul s 2, stabil di bawah -80°C, diperolehi.

S. ialah pengalir haba dan elektrik yang lemah. Ia boleh dikatakan tidak larut dalam air, larut dalam ammonia kontang, karbon disulfida dan beberapa pelarut organik (fenol, benzena, dikloroetana, dll.).

Konfigurasi elektron luar atom s 3 s 2 3 p 4. Dalam sebatian, S. mempamerkan keadaan pengoksidaan -2, +4, +6.

S. aktif secara kimia dan mudah bergabung terutamanya apabila dipanaskan dengan hampir semua unsur, kecuali n 2, i 2, au, pt dan gas lengai. C o 2 dalam udara melebihi 300 °C membentuk oksida: s o 2 - sulfur dioksida dan s o 3 - anhidrida sulfurik, yang mereka perolehi masing-masing asid sulfur Dan asid sulfurik, serta garamnya sulfit Dan sulfat. Sudah dalam keadaan sejuk, s secara bertenaga bergabung dengan f 2, apabila dipanaskan, ia bertindak balas dengan c l 2; dengan bromin, S hanya membentuk s 2 b r 2; sulfur iodida tidak stabil. Apabila dipanaskan (150 - 200 °C), tindak balas boleh balik berlaku dengan h 2 untuk mendapatkan hidrogen sulfida. S. juga membentuk hidrogen polisulfur daripada formula am h 2 s x, yang dipanggil. sulfan. Terdapat banyak yang diketahui sebatian organosulfur.

Apabila dipanaskan, sulfur berinteraksi dengan logam, membentuk sebatian sulfur yang sepadan (sulfida) dan logam polisulfur (polysulfides). Pada suhu 800-900 °C, wap C. bertindak balas dengan karbon, membentuk karbon disulfida cs 2 . Sebatian nitrogen dengan nitrogen (n 4 s 4 dan n 2 s 5) hanya boleh diperolehi secara tidak langsung.

resit. Sulfur asas diperoleh daripada sulfur asli, serta dengan pengoksidaan hidrogen sulfida dan pengurangan sulfur dioksida. Mengenai kaedah penghasilan hidrokarbon.Sumber hidrogen sulfida untuk penghasilan hidrokarbon ialah gas ketuhar kok, gas asli, dan gas pecah petroleum. Banyak kaedah telah dibangunkan untuk pemprosesan h 2 s; berikut adalah yang paling penting: 1) h 2 s diekstrak daripada gas dengan larutan natrium monohidrothioarsenat:

na 2 hass 2 + h 2 s = na 2 hass 3 o + h 2 o .

Kemudian, dengan meniup udara melalui larutan, S. dimendakkan dalam bentuk bebas:

nahass 3 o + 1/2 o 2 = na 2 hass 2 o 2 + s.

2) h 2 s diasingkan daripada gas dalam bentuk pekat. Kemudian pukalnya dioksidakan oleh oksigen atmosfera kepada C dan sebahagiannya menjadi 2. Selepas penyejukan, h 2 s dan gas yang terhasil (jadi 2, n 2, co 2) memasuki dua penukar berjujukan, di mana dengan kehadiran pemangkin (bauksit diaktifkan atau gel aluminium yang dihasilkan khas) tindak balas berlaku:

2j 2 s + jadi 2 = 3s + 2j 2 o.

Pengeluaran karbon dioksida daripada so2 adalah berdasarkan tindak balas pengurangannya dengan arang batu atau gas hidrokarbon asli. Kadang-kadang pengeluaran ini digabungkan dengan pemprosesan bijih pirit.

Pada tahun 1972, 32.0 juta unit karbon asas dihasilkan di dunia (tidak termasuk negara sosialis). T; sebahagian besarnya dilombong daripada bijih asli semula jadi. Pada tahun 70-an abad ke-20 Kaedah untuk mendapatkan hidrogen daripada h 2 s memperoleh kepentingan yang paling penting (berkaitan dengan penemuan mendapan besar gas bahan api yang mengandungi hidrogen sulfida).

Varieti sulfur.Dilebur terus daripada bijih sulfur dipanggil ketulan semula jadi; diperolehi daripada h 2 s dan s o 2 - ketulan gas. Gumpalan semulajadi S., disucikan dengan penyulingan, dipanggil ditapis. Terkondensasi daripada wap pada suhu di atas takat lebur dalam keadaan cair dan kemudian dituangkan ke dalam acuan - memotong S. Apabila S terkondensasi di bawah takat lebur, serbuk S. halus terbentuk pada dinding kebuk pemeluwapan - warna sulfur. Terutamanya sangat tersebar S. dipanggil koloid.

Permohonan . S. digunakan terutamanya untuk pengeluaran asid sulfurik: dalam industri kertas (untuk pengeluaran selulosa sulfit); dalam pertanian (untuk memerangi penyakit tumbuhan, terutamanya anggur dan kapas); dalam industri getah (agen pemvulkanan); dalam pengeluaran pewarna dan komposisi bercahaya; untuk mendapatkan serbuk hitam (memburu); dalam penghasilan mancis.

I. K. Malina.

Sulfur dalam badan. Dalam bentuk sebatian organik dan bukan organik, S. sentiasa terdapat dalam semua organisma hidup dan penting. unsur biogenik. Kandungan purata setiap bahan kering adalah: dalam tumbuhan laut kira-kira 1.2%, daratan - 0.3%, dalam haiwan laut 0.5-2%, daratan - 0.5%. Peranan biologi S. ditentukan oleh fakta bahawa ia adalah sebahagian daripada sebatian yang meluas dalam alam hidup: asid amino ( metionin, sistein), dan oleh itu protein dan peptida; koenzim ( koenzim A, asid lipoik), vitamin ( biotin, tiamin), glutation dan lain lain Kumpulan sulfhidril(-sh) sisa sistein memainkan peranan penting dalam struktur dan aktiviti pemangkin banyak enzim. Dengan membentuk ikatan disulfida (- s - s -) di dalam dan di antara rantai polipeptida individu, kumpulan ini mengambil bahagian dalam mengekalkan struktur ruang molekul protein. Dalam haiwan, S. juga terdapat dalam bentuk sulfat organik dan asid sulfonik - asid kondroitinsulfurik(dalam rawan dan tulang), asid taurocholic (dalam hempedu), heparin, taurin. Dalam sesetengah protein yang mengandungi besi (contohnya, ferrodoksin), S. ditemui dalam bentuk sulfida labil asid. S. mampu membentuk ikatan yang kaya dengan tenaga dalam sebatian tenaga tinggi.

Sebatian tak organik S. dalam organisma haiwan yang lebih tinggi terdapat dalam kuantiti yang kecil, terutamanya dalam bentuk sulfat (dalam darah, air kencing), serta tiosianat (dalam air liur, jus gastrik, susu, air kencing). Organisma marin lebih kaya dengan sebatian S tak organik berbanding air tawar dan daratan. Bagi tumbuhan dan banyak mikroorganisma, sulfat (jadi 4 2-), bersama fosfat dan nitrat, berfungsi sebagai sumber nutrisi mineral yang paling penting. Sebelum dimasukkan ke dalam sebatian organik, S. mengalami perubahan dalam valensi dan kemudian bertukar menjadi bentuk organik dalam keadaan paling tidak teroksida; Itu. S. terlibat secara meluas dalam tindak balas redoks dalam sel. Dalam sel, sulfat, berinteraksi dengan adenosin trifosfat (ATP), ditukar menjadi bentuk aktif - adenilil sulfat:

ATP + sulfat --- sulfurilase---> adenil sulfat + pirofosfat

Enzim yang memangkinkan tindak balas ini, sulfurylase (ATP: sulfate-adsnylyltransferase), bersifat meluas. Dalam bentuk yang diaktifkan ini, kumpulan sulfonil mengalami transformasi selanjutnya - ia dipindahkan ke penerima lain atau dikurangkan.

Haiwan mengasimilasikan S. sebagai sebahagian daripada sebatian organik. Organisma autotrof memperoleh semua sulfur yang terkandung dalam sel mereka daripada sebatian tak organik, terutamanya dalam bentuk sulfat. Tumbuhan yang lebih tinggi, banyak alga, kulat, dan bakteria mempunyai keupayaan untuk mengasimilasikan S. (Satu protein khas telah diasingkan daripada kultur bakteria yang mengangkut sulfat melalui membran sel dari persekitaran ke dalam sel.) Mikroorganisma memainkan peranan utama dalam peredaran sulfur dalam alam semula jadi. bakteria penyahsulfuran Dan bakteria sulfur. Banyak deposit S. yang dibangunkan adalah asal biogenik. S. adalah sebahagian daripada antibiotik ( penisilin, sefalosporin); sambungannya digunakan sebagai agen radioprotektif, produk perlindungan tumbuhan.

L.I. Belenky.

Lit.: Buku panduan asid sulfurik, ed. K. M. Malina, ed. ke-2, M., 1971; Sulfur semulajadi, ed. M. A. Menkovsky, M., 1972; Nekrasov B.V., Asas kimia am, ed. ke-3, jilid 1, M., 1973; Remi G., Kursus kimia tak organik, trans. dari Jerman, jilid 1, M., 1972; Yang L., Mou J., Metabolisme sebatian sulfur, trans. daripada English, M., 1961; Horizon biokimia, trans. daripada English, M., 1964; Biokimia tumbuhan, trans. daripada English, M., 1968, ch. 19; Torchinsky Yu. M., Sulfhydryl dan kumpulan disulfida protein, M., 1971; Degli S., Nicholson D., Laluan metabolik, trans. daripada English, M., 1973.

muat turun abstrak

Sulfur(lat. Sulfur) S, unsur kimia kumpulan VI sistem berkala Mendeleev; nombor atom 16, jisim atom 32.06. Natural S. terdiri daripada empat isotop stabil: 32 S (95.02%), 33 S (0.75%), 34 S (4.21%), 36 S (0.02%). Isotop radioaktif tiruan 31S ( T 1/2 = 2,4 sec), 35 S ( T 1/2 = 87,1 cym), 37 S ( T 1/2 = 5,04 min).

Rujukan sejarah. S. dalam keadaan asalnya, serta dalam bentuk sebatian sulfur, telah diketahui sejak zaman purba. Ia disebut dalam Alkitab, puisi Homer, dll. S. adalah sebahagian daripada kemenyan "suci" semasa upacara keagamaan; adalah dipercayai bahawa bau S. yang terbakar menghalau roh jahat. S. telah lama menjadi komponen yang diperlukan dalam campuran pembakar untuk tujuan ketenteraan, sebagai contoh, "api Yunani" (abad ke-10 Masihi). Sekitar abad ke-8 Di China, mereka mula menggunakan S. untuk tujuan piroteknik. Sejak zaman purba, S. dan sebatiannya telah digunakan untuk merawat penyakit kulit. Semasa tempoh alkimia Arab, satu hipotesis timbul mengikut mana S. (permulaan mudah terbakar) dan merkuri (permulaan metallicity) dianggap sebagai komponen semua logam. Sifat asas S. telah ditubuhkan oleh A. L. Lavoisier dan memasukkannya ke dalam senarai jasad ringkas bukan logam (1789). Pada tahun 1822 E. Mitscherlich ditemui alotropi C.

Taburan dalam alam semula jadi. S. merujuk kepada unsur kimia yang sangat biasa (clarke 4.7-10 -2); ditemui dalam keadaan bebas ( sulfur asli) dan dalam bentuk sebatian - sulfida, polisulfida, sulfat (lihat. Sulfida semulajadi, Sulfat semulajadi, Bijih sulfida). Air laut dan lautan mengandungi natrium, magnesium, dan kalsium sulfat. Lebih daripada 200 S. mineral diketahui, terbentuk semasa proses endogen. Lebih daripada 150 mineral sulfur (terutamanya sulfat) terbentuk dalam biosfera; proses pengoksidaan sulfida kepada sulfat, yang seterusnya dikurangkan kepada H 2 S sekunder dan sulfida, adalah meluas. Tindak balas ini berlaku dengan penyertaan mikroorganisma. Banyak proses dalam biosfera membawa kepada kepekatan S. - ia terkumpul dalam humus tanah, arang batu, minyak, laut dan lautan (8.9-10 -2%), air bawah tanah, tasik dan paya garam. Dalam tanah liat dan syal, S. adalah 6 kali lebih banyak daripada di kerak bumi secara keseluruhan, dalam gipsum - 200 kali, dalam perairan sulfat bawah tanah - berpuluh kali ganda. Kitaran cahaya matahari berlaku di biosfera: ia dibawa ke benua dengan kerpasan dan kembali ke lautan dengan air larian. Pada masa lalu geologi Bumi, sumber sulfur terutamanya hasil letusan gunung berapi yang mengandungi SO 2 dan H 2 S. Aktiviti ekonomi manusia mempercepatkan penghijrahan sulfur; pengoksidaan sulfida dipergiatkan.

Sifat fizikal dan kimia. S. ialah bahan hablur pepejal yang stabil dalam bentuk dua pengubahsuaian alotropik. Berlian a-S warna kuning limau, ketumpatan 2.07 g/cm 3, t takat lebur 112.8 °C, stabil di bawah 95.6 °C; monoklinik b-S warna kuning madu, ketumpatan 1.96 g/cm 3, t mp 119.3 °C, stabil antara 95.6 °C dan takat lebur. Kedua-dua bentuk ini dibentuk oleh molekul kitaran lapan anggota S 8 dengan tenaga pengikat S - S 225.7 kJ/mol.

Apabila lebur, S. bertukar menjadi cecair kuning mudah alih, yang bertukar menjadi coklat melebihi 160 °C, dan pada kira-kira 190 °C ia menjadi jisim coklat gelap likat. Di atas 190°C kelikatan berkurangan, dan pada 300°C ia menjadi cecair semula. Ini disebabkan oleh perubahan dalam struktur molekul: pada 160 °C, cincin S 8 mula pecah, bertukar menjadi rantai terbuka; pemanasan selanjutnya melebihi 190 °C mengurangkan purata panjang rantai tersebut.

Jika cair S., dipanaskan hingga 250-300 °C, dituangkan ke dalam air sejuk dalam aliran nipis, jisim elastik coklat-kuning (plastik S.) diperolehi. Ia hanya sebahagiannya larut dalam karbon disulfida, meninggalkan serbuk longgar dalam sedimen. Pengubahsuaian larut dalam CS 2 dipanggil l-S, dan pengubahsuaian tidak larut dipanggil m-S. Pada suhu bilik, kedua-dua pengubahsuaian ini berubah menjadi a-S yang stabil dan rapuh. t kip C. 444.6 °C (salah satu titik standard skala suhu antarabangsa). Dalam wap pada takat didih, sebagai tambahan kepada molekul S8, terdapat juga S6, S4 dan S2. Dengan pemanasan selanjutnya, molekul besar hancur, dan pada 900°C hanya tinggal S 2, yang pada kira-kira 1500°C nyata terurai menjadi atom. Apabila wap S2 yang dipanaskan tinggi dibekukan dengan nitrogen cecair, pengubahsuaian ungu yang dibentuk oleh molekul S2, stabil di bawah -80°C, diperolehi.

Konfigurasi elektron luar atom S 3 s 2 3p 4. Dalam sebatian, S. mempamerkan keadaan pengoksidaan -2, +4, +6.

S. aktif secara kimia dan mudah bergabung terutamanya apabila dipanaskan dengan hampir semua unsur, kecuali N 2, I 2, Au, Pt dan gas lengai. CO 2 dalam udara melebihi 300 °C membentuk oksida: SO 2 - sulfur dioksida dan SO 3 - anhidrida sulfurik, yang mereka perolehi masing-masing asid sulfur Dan asid sulfurik, serta garamnya sulfit Dan sulfat(lihat juga Asid tioa Dan Tiosulfat). Sudah dalam keadaan sejuk, S secara bertenaga bergabung dengan F2; apabila dipanaskan, ia bertindak balas dengan Cl2 (lihat. Sulfur fluorida, Sulfur klorida); dengan bromin, S. hanya membentuk S 2 Br 2; sulfur iodida tidak stabil. Apabila dipanaskan (150 - 200 °C), tindak balas boleh balik berlaku dengan H2 untuk mendapatkan hidrogen sulfida. S. juga membentuk hidrogen polisulfur daripada formula am H 2 S x, yang dipanggil. sulfan. Terdapat banyak yang diketahui sebatian organosulfur.

Apabila dipanaskan, sulfur berinteraksi dengan logam, membentuk sebatian sulfur yang sepadan (sulfida) dan logam polisulfur (polysulfides). Pada suhu 800-900 °C, wap C. bertindak balas dengan karbon, membentuk karbon disulfida CS 2. Sebatian nitrogen dengan nitrogen (N 4 S 4 dan N 2 S 5) hanya boleh diperolehi secara tidak langsung.

resit. Sulfur asas diperoleh daripada sulfur asli, serta dengan pengoksidaan hidrogen sulfida dan pengurangan sulfur dioksida. Untuk maklumat tentang kaedah mengekstrak S., lihat Bijih sulfur. Sumber hidrogen sulfida untuk pengeluaran hidrogen ialah gas ketuhar kok, gas asli, dan gas pecah minyak. Banyak kaedah telah dibangunkan untuk pemprosesan H 2 S; Berikut adalah yang paling penting: 1) H 2 S diekstrak daripada gas dengan larutan natrium monohidrothioarsenat:

Na 2 HAsS 2 + H 2 S = Na 2 HAsS 3 O + H 2 O.

Kemudian, dengan meniup udara melalui larutan, S. dimendakkan dalam bentuk bebas:

NaHAsS 3 O + 1/2 O 2 = Na 2 HAsS 2 O 2 + S.

2) H 2 S diasingkan daripada gas dalam bentuk pekat. Kemudian pukalnya dioksidakan oleh oksigen atmosfera kepada C dan sebahagiannya kepada SO 2. Selepas penyejukan, H 2 S dan gas yang terhasil (SO 2, N 2, CO 2) memasuki dua penukar berjujukan, di mana dengan kehadiran pemangkin (bauksit diaktifkan atau gel aluminium yang dihasilkan khas) tindak balas berlaku:

2H 2 S + SO 2 = 3S + 2H 2 O.

Pengeluaran karbon dioksida daripada SO 2 adalah berdasarkan tindak balas pengurangannya dengan arang batu atau gas hidrokarbon asli. Kadang-kadang pengeluaran ini digabungkan dengan pemprosesan bijih pirit.

Pada tahun 1972, 32.0 juta unit karbon asas dihasilkan di dunia (tidak termasuk negara sosialis). T; sebahagian besarnya dilombong daripada bijih asli semula jadi. Pada tahun 70-an abad ke-20 Kaedah untuk menghasilkan karbon dioksida daripada H 2 S memperoleh kepentingan yang amat penting (berkaitan dengan penemuan mendapan besar gas bahan api yang mengandungi hidrogen sulfida).

Varieti sulfur.Dilebur terus daripada bijih sulfur dipanggil ketulan semula jadi; diperoleh daripada H 2 S dan SO 2 - ketulan gas. Gumpalan semulajadi S., disucikan dengan penyulingan, dipanggil ditapis. Terkondensasi daripada wap pada suhu di atas takat lebur dalam keadaan cair dan kemudian dituangkan ke dalam acuan - memotong S. Apabila S terkondensasi di bawah takat lebur, serbuk S. halus terbentuk pada dinding kebuk pemeluwapan - warna sulfur. Terutamanya sangat tersebar S. dipanggil koloid.

Permohonan. S. digunakan terutamanya untuk pengeluaran asid sulfurik: dalam industri kertas (untuk pengeluaran selulosa sulfit); dalam pertanian (untuk memerangi penyakit tumbuhan, terutamanya anggur dan kapas); dalam industri getah (agen pemvulkanan); dalam pengeluaran pewarna dan komposisi bercahaya; untuk mendapatkan serbuk hitam (memburu); dalam penghasilan mancis.

Ini mungkin menarik minat anda:

Memuatkan... Barium (lat. Baryum), Ba, unsur kimia kumpulan II sistem berkala Mendeleev, nombor atom 56, jisim atom 137.34; logam putih keperakan. Terdiri daripada campuran 7 stabil...

Memuatkan... Thorium (lat. Thorium), Th, unsur kimia radioaktif, ahli pertama keluarga aktinida, termasuk dalam kumpulan III jadual berkala Mendeleev; nombor atom 90, jisim atom 232.038;...

Memuatkan... Fosforus (lat. Fosforus), P, unsur kimia kumpulan V sistem berkala Mendeleev, nombor atom 15, jisim atom 30.97376, bukan logam....

Memuatkan... Fluorin (lat. Fluorum), F, unsur kimia kumpulan VII sistem berkala Mendeleev, tergolong dalam halogen, nombor atom 9, jisim atom 18.998403; dalam keadaan biasa (0...

Memuatkan... Tellurium (lat. Tellurium), Te, unsur kimia kumpulan VI subkumpulan utama sistem berkala Mendeleev; nombor atom 52, jisim atom 127.60, tergolong dalam unsur surih yang jarang berlaku....

Chalcogens ialah sekumpulan unsur yang mengandungi sulfur. Simbol kimianya ialah S, huruf pertama nama Latin Sulfur. Komposisi bahan ringkas ditulis menggunakan simbol ini tanpa indeks. Mari kita pertimbangkan perkara utama mengenai struktur, sifat, pengeluaran dan penggunaan elemen ini. Ciri-ciri sulfur akan dibentangkan dengan seberapa terperinci yang mungkin.

Ciri am dan perbezaan chalcogens

Sulfur tergolong dalam subkumpulan oksigen. Ini adalah kumpulan ke-16 dalam bentuk jangka panjang moden sistem berkala (PS). Versi nombor dan indeks yang lapuk ialah VIA. Nama unsur kimia kumpulan, simbol kimia:

oksigen (O);
sulfur (S);
selenium (Se);
telurium (Te);
polonium (Po).

Cangkang elektronik luar unsur-unsur di atas mempunyai struktur yang sama. Secara keseluruhan, ia mengandungi 6 yang boleh mengambil bahagian dalam pembentukan ikatan kimia dengan atom lain. Sebatian hidrogen sepadan dengan komposisi H 2 R, contohnya, H 2 S ialah hidrogen sulfida. Nama unsur kimia yang membentuk dua jenis sebatian dengan oksigen: sulfur, selenium dan telurium. Formula umum oksida unsur-unsur ini ialah RO 2, RO 3.

Chalcogens sepadan dengan bahan mudah yang berbeza dengan ketara dalam sifat fizikal. Chalcogens yang paling biasa dalam kerak bumi ialah oksigen dan sulfur. Unsur pertama membentuk dua gas, yang kedua - pepejal. Polonium, unsur radioaktif, jarang ditemui di kerak bumi. Dalam kumpulan dari oksigen kepada polonium, sifat bukan logam berkurangan dan sifat logam meningkat. Sebagai contoh, sulfur adalah bukan logam biasa, manakala telurium mempunyai kilauan logam dan kekonduksian elektrik.

Unsur No. 16 jadual berkala D.I. Mendeleev

Jisim atom relatif sulfur ialah 32.064. Daripada isotop semula jadi, 32 S adalah yang paling biasa (lebih daripada 95% mengikut berat). Nuklida dengan jisim atom 33, 34 dan 36 didapati dalam kuantiti yang lebih kecil. Ciri-ciri sulfur mengikut kedudukan dalam PS dan struktur atom:

nombor siri - 16;
cas nukleus atom ialah +16;
jejari atom - 0.104 nm;
tenaga pengionan -10.36 eV;
keelektronegatifan relatif - 2.6;
keadaan pengoksidaan dalam sebatian - +6, +4, +2, -2;
valency - II(-), II(+), IV(+), VI (+).

Sulfur berada dalam tempoh ketiga; elektron dalam atom terletak pada tiga tahap tenaga: pada yang pertama - 2, pada yang kedua - 8, pada yang ketiga - 6. Semua elektron luar adalah valens. Apabila berinteraksi dengan lebih banyak unsur elektronegatif, sulfur melepaskan 4 atau 6 elektron, memperoleh keadaan pengoksidaan biasa +6, +4. Dalam tindak balas dengan hidrogen dan logam, atom menarik 2 elektron yang hilang sehingga oktet terisi dan keadaan stabil dicapai. dalam kes ini ia dikurangkan kepada -2.

Sifat fizikal bentuk alotropik rombik dan monoklinik

Dalam keadaan biasa, atom sulfur disambungkan antara satu sama lain pada sudut untuk membentuk rantai yang stabil. Mereka boleh ditutup dalam cincin, yang menunjukkan kewujudan molekul sulfur kitaran. Komposisi mereka dicerminkan oleh formula S 6 dan S 8.

Ciri-ciri sulfur perlu ditambah dengan penerangan tentang perbezaan antara pengubahsuaian alotropik yang mempunyai sifat fizikal yang berbeza.

Rhombic, atau α-sulfur, adalah bentuk kristal yang paling stabil. Ini adalah kristal kuning terang yang terdiri daripada molekul S 8. Ketumpatan sulfur rombik ialah 2.07 g/cm3. Hablur monoklinik kuning muda dibentuk oleh β-sulfur dengan ketumpatan 1.96 g/cm3. Takat didih mencapai 444.5°C.

Penyediaan sulfur amorf

Apakah warna sulfur dalam keadaan plastiknya? Ia adalah jisim coklat gelap, berbeza sama sekali daripada serbuk kuning atau kristal. Untuk mendapatkannya, anda perlu mencairkan sulfur ortorombik atau monoklinik. Pada suhu melebihi 110°C, cecair terbentuk; dengan pemanasan selanjutnya ia menjadi gelap, dan pada 200°C ia menjadi pekat dan likat. Jika anda dengan cepat menuangkan sulfur cair ke dalam air sejuk, ia akan menjadi pejal untuk membentuk rantai zigzag, yang komposisinya dicerminkan oleh formula S n.

Keterlarutan sulfur

Beberapa pengubahsuaian dalam karbon disulfida, benzena, toluena dan cecair ammonia. Jika larutan organik perlahan-lahan disejukkan, kristal sulfur monoklinik berbentuk jarum terbentuk. Apabila cecair menyejat, hablur sulfur rombik kuning limau lutsinar dibebaskan. Mereka rapuh dan mudah dikisar menjadi serbuk. Sulfur tidak larut dalam air. Kristal tenggelam ke bahagian bawah kapal, dan serbuk mungkin terapung di permukaan (tidak dibasahi).

Sifat kimia

Tindak balas mempamerkan sifat bukan logam biasa unsur No. 16:

sulfur mengoksidakan logam dan hidrogen dan dikurangkan kepada ion S 2-;
pembakaran dalam udara dan oksigen menghasilkan sulfur di- dan trioksida, iaitu asid anhidrida;
dalam tindak balas dengan unsur lain yang lebih elektronegatif - fluorin - sulfur juga kehilangan elektronnya (mengoksidakan).

Sulfur bebas dalam alam semula jadi

Dari segi kelimpahan dalam kerak bumi, sulfur berada di tempat ke-15 antara unsur kimia. Purata kandungan atom S ialah 0.05% daripada jisim kerak bumi.

Apakah warna sulfur dalam alam semula jadi (asli)? Ia adalah serbuk kuning muda dengan bau ciri atau kristal kuning dengan kilauan berkaca. Deposit dalam bentuk placer, lapisan kristal sulfur ditemui di kawasan gunung berapi purba dan moden: di Itali, Poland, Asia Tengah, Jepun, Mexico, dan Amerika Syarikat. Selalunya, druse cantik dan kristal tunggal gergasi ditemui semasa perlombongan.

Hidrogen sulfida dan oksida dalam alam semula jadi

Di kawasan gunung berapi, sebatian sulfur gas muncul ke permukaan. Laut Hitam pada kedalaman lebih 200 m tidak bermaya kerana pembebasan hidrogen sulfida H 2 S. Formula sulfur oksida ialah divalen - SO 2, trivalen - SO 3. Sebatian gas yang tersenarai terdapat dalam beberapa mendapan minyak, gas, dan perairan semula jadi. Sulfur adalah komponen arang batu. Ia perlu untuk pembinaan banyak sebatian organik. Apabila putih telur ayam reput, hidrogen sulfida dibebaskan, sebab itulah gas ini sering dikatakan berbau telur busuk. Sulfur adalah unsur biogenik; ia diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan manusia, haiwan dan tumbuhan.

Kepentingan sulfida dan sulfat semulajadi

Pencirian sulfur akan menjadi tidak lengkap jika tidak dikatakan unsur tersebut ditemui bukan sahaja dalam bentuk bahan ringkas dan oksida. Sebatian semula jadi yang paling biasa ialah garam hidrogen sulfida dan asid sulfurik. Sulfida kuprum, besi, zink, merkuri, dan plumbum terdapat dalam mineral sphalerite, cinnabar dan galena. Sulfat termasuk garam natrium, kalsium, barium dan magnesium, yang terbentuk secara semula jadi oleh mineral dan batu (mirabilite, gipsum, selenit, barit, kieserit, epsomit). Semua sebatian ini digunakan dalam pelbagai sektor ekonomi, digunakan sebagai bahan mentah untuk pemprosesan industri, baja, dan bahan binaan. Sesetengah hidrat kristal mempunyai kepentingan perubatan yang besar.

resit

Bahan kuning dalam keadaan bebas terdapat di alam semula jadi pada kedalaman yang berbeza. Jika perlu, sulfur dilebur daripada batu, bukan dengan menaikkannya ke permukaan, tetapi dengan mengepam air panas lampau ke kedalaman.Kaedah lain melibatkan pemejalwapan daripada batu hancur dalam relau khas. Kaedah lain melibatkan pembubaran dengan karbon disulfida atau pengapungan.

Keperluan industri untuk sulfur adalah besar, jadi sebatiannya digunakan untuk mendapatkan bahan unsur. Dalam hidrogen sulfida dan sulfida, sulfur berada dalam bentuk terkurang. Keadaan pengoksidaan unsur ialah -2. Sulfur teroksida, meningkatkan nilai ini kepada 0. Contohnya, mengikut kaedah Leblanc, natrium sulfat dikurangkan dengan arang batu kepada sulfida. Kemudian kalsium sulfida diperoleh daripadanya, dirawat dengan karbon dioksida dan wap air. Hidrogen sulfida yang terhasil dioksidakan dengan oksigen atmosfera dengan kehadiran mangkin: 2H 2 S + O 2 = 2H 2 O + 2S. Penentuan sulfur yang diperoleh dengan kaedah yang berbeza kadangkala memberikan nilai ketulenan yang rendah. Penapisan atau penulenan dijalankan dengan penyulingan, pembetulan, dan rawatan dengan campuran asid.

Penggunaan sulfur dalam industri moden

Sulfur berbutir digunakan untuk pelbagai keperluan pengeluaran:

Pengeluaran asid sulfurik dalam industri kimia.
Pengeluaran sulfit dan sulfat.
Pengeluaran persediaan untuk pemakanan tumbuhan, memerangi penyakit dan perosak tanaman pertanian.
Bijih yang mengandungi sulfur diproses di loji perlombongan dan kimia untuk menghasilkan logam bukan ferus. Pengeluaran yang berkaitan ialah pengeluaran asid sulfurik.
Pengenalan kepada komposisi jenis keluli tertentu untuk memberikan sifat khas.
Terima kasih mereka mendapat getah.
Pengeluaran mancis, piroteknik, bahan letupan.
Gunakan untuk penyediaan cat, pigmen, gentian tiruan.
Pelunturan kain.

Ketoksikan sulfur dan sebatiannya

Zarah debu dengan bau yang tidak menyenangkan merengsakan membran mukus rongga hidung dan saluran pernafasan, mata dan kulit. Tetapi ketoksikan unsur sulfur tidak dianggap sangat tinggi. Penyedutan hidrogen sulfida dan dioksida boleh menyebabkan keracunan teruk.

Jika semasa pemanggangan bijih yang mengandungi sulfur di loji metalurgi gas ekzos tidak ditangkap, ia memasuki atmosfera. Bergabung dengan titisan dan wap air, oksida sulfur dan nitrogen menimbulkan apa yang dipanggil hujan asid.

Sulfur dan sebatiannya dalam pertanian

Tumbuhan menyerap ion sulfat bersama dengan larutan tanah. Pengurangan kandungan sulfur membawa kepada kelembapan dalam metabolisme asid amino dan protein dalam sel hijau. Oleh itu, sulfat digunakan untuk membaja tanaman pertanian.

Untuk membasmi kuman rumah ayam, ruang bawah tanah, dan kedai sayur-sayuran, bahan mudah dibakar atau premis dirawat dengan persediaan yang mengandungi sulfur moden. Sulfur oksida mempunyai sifat antimikrob, yang telah lama digunakan dalam pengeluaran wain dan dalam penyimpanan sayur-sayuran dan buah-buahan. Persediaan sulfur digunakan sebagai racun perosak untuk memerangi penyakit dan perosak tanaman pertanian (cendawan serbuk dan hama labah-labah).

Aplikasi dalam bidang perubatan

Penyembuh purba yang hebat Avicenna dan Paracelsus sangat mementingkan kajian sifat perubatan serbuk kuning. Kemudian didapati bahawa seseorang yang tidak menerima cukup sulfur dalam makanan menjadi lebih lemah dan mengalami masalah kesihatan (ini termasuk gatal-gatal dan mengelupas kulit, melemahkan rambut dan kuku). Hakikatnya ialah tanpa sulfur, sintesis asid amino, keratin, dan proses biokimia dalam badan terganggu.

Sulfur perubatan termasuk dalam salap untuk rawatan penyakit kulit: jerawat, ekzema, psoriasis, alahan, seborrhea. Mandi dengan sulfur boleh melegakan kesakitan akibat reumatik dan gout. Untuk penyerapan yang lebih baik oleh badan, sediaan yang mengandungi sulfur larut air telah dicipta. Ini bukan serbuk kuning, tetapi bahan putih, kristal halus. Apabila sebatian ini digunakan secara luaran, ia termasuk dalam produk kosmetik untuk penjagaan kulit.

Plaster telah lama digunakan untuk melumpuhkan bahagian tubuh manusia yang cedera. ditetapkan sebagai ubat julap. Magnesia merendahkan tekanan darah, yang digunakan dalam rawatan hipertensi.

Sulfur dalam sejarah

Malah pada zaman dahulu, bahan bukan logam kuning menarik perhatian manusia. Tetapi hanya pada tahun 1789 ahli kimia hebat Lavoisier mendapati bahawa serbuk dan kristal yang terdapat di alam semula jadi terdiri daripada atom sulfur. Adalah dipercayai bahawa bau yang tidak menyenangkan yang dihasilkan dengan membakarnya menangkis semua roh jahat. Formula sulfur oksida, yang diperoleh semasa pembakaran, ialah SO 2 (dioksida). Ia adalah gas toksik dan menyedutnya berbahaya kepada kesihatan. Para saintis menerangkan beberapa kes kepupusan besar-besaran manusia oleh seluruh kampung di pantai dan di dataran rendah dengan pembebasan hidrogen sulfida atau sulfur dioksida dari tanah atau air.

Penciptaan serbuk hitam meningkatkan minat tentera dalam kristal kuning. Banyak pertempuran telah dimenangi berkat keupayaan pengrajin untuk menggabungkan sulfur dengan bahan lain semasa proses pembuatan.Kompaun yang paling penting - asid sulfurik - juga telah dipelajari untuk digunakan sejak dahulu lagi. Pada Zaman Pertengahan, bahan ini dipanggil minyak vitriol, dan garam dipanggil vitriol. Kuprum sulfat CuSO 4 dan besi sulfat FeSO 4 masih tidak kehilangan kepentingannya dalam industri dan pertanian.


S	16	Sulfur
		t o kip. (o C)	444,674	Langkah oksida	-2 +4 +6
	32,066	t o terapung (o C)	119,3	Ketumpatan	2070(a) 1960(b)
3s 2 3p 4		OEO	2,60	Di dalam tanah kulit kayu	0,052 %

Sulfur adalah salah satu daripada beberapa bahan yang digunakan oleh "ahli kimia" pertama beberapa ribu tahun yang lalu. Dia mula berkhidmat kepada manusia lama sebelum dia menduduki sel di bawah jadual berkala. № 16.

Banyak buku kuno menceritakan tentang salah satu penggunaan sulfur yang paling kuno (walaupun hipotetikal!). Kedua-dua Perjanjian Baru dan Lama menggambarkan sulfur sebagai sumber haba semasa rawatan haba orang berdosa. Dan jika buku-buku semacam ini tidak menyediakan alasan yang mencukupi untuk penggalian arkeologi untuk mencari sisa-sisa syurga atau neraka yang berapi-api, maka bukti mereka bahawa orang-orang dahulu sudah biasa dengan sulfur dan beberapa sifatnya boleh diambil berdasarkan iman.

Salah satu sebab untuk kemasyhuran ini adalah kelaziman sulfur asli di negara-negara tamadun purba. Deposit bahan mudah terbakar kuning ini dibangunkan oleh orang Yunani dan Rom, terutamanya di Sicily, yang sehingga akhir abad yang lalu terkenal terutamanya untuk sulfur.

Sejak zaman purba, sulfur telah digunakan untuk tujuan keagamaan dan mistik; ia dinyalakan semasa pelbagai upacara dan ritual. Tetapi seperti dahulu kala, unsur No. 16 memperoleh kegunaan yang agak biasa: dakwat sulfur digunakan untuk dakwat senjata, ia digunakan dalam pembuatan salap kosmetik dan perubatan, ia dibakar untuk melunturkan kain dan untuk melawan serangga. Pengeluaran sulfur meningkat dengan ketara selepas serbuk hitam dicipta. Lagipun, sulfur (bersama-sama dengan arang batu dan saltpeter) adalah komponen yang sangat diperlukan.

Dan kini pengeluaran serbuk mesiu menggunakan sebahagian daripada sulfur yang dilombong, walaupun sangat tidak penting. Pada masa kini, sulfur adalah salah satu jenis bahan mentah yang paling penting untuk banyak industri kimia. Dan ini adalah sebab peningkatan berterusan dalam pengeluaran sulfur dunia.

Asal usul sulfur

Pengumpulan sulfur asli yang besar tidak begitu biasa. Ia lebih kerap terdapat dalam beberapa bijih. Bijih sulfur asli ialah batu yang diselingi dengan sulfur tulen.

Bilakah kemasukan ini terbentuk - serentak dengan batuan yang disertakan atau kemudian? Hala tuju kerja cari gali dan penerokaan bergantung kepada jawapan kepada soalan ini. Tetapi, walaupun beribu-ribu tahun berkomunikasi dengan sulfur, manusia masih tidak mempunyai jawapan yang jelas. Terdapat beberapa teori yang pengarangnya berpandangan bertentangan.

Teori syngenesis (iaitu, pembentukan serentak sulfur dan batuan perumah) mencadangkan bahawa pembentukan sulfur asli berlaku di lembangan cetek. Bakteria khas mengurangkan sulfat yang dilarutkan dalam air kepada hidrogen sulfida, yang naik ke atas, memasuki zon pengoksidaan, dan di sini, secara kimia atau dengan penyertaan bakteria lain, dioksidakan kepada unsur sulfur. Sulfur mendap ke dasar, dan seterusnya kelodak yang mengandungi sulfur membentuk bijih.

Teori epigenesis (kemasukan sulfur yang terbentuk kemudian daripada batuan utama) mempunyai beberapa pilihan. Yang paling biasa daripada mereka menganggap bahawa air bawah tanah, menembusi lapisan batuan, diperkaya dengan sulfat. Jika air tersebut bersentuhan dengan deposit minyak atau gas asli, maka ion sulfat dikurangkan oleh hidrokarbon kepada hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida naik ke permukaan dan, apabila teroksida, membebaskan sulfur tulen dalam lompang dan retakan batu.

Dalam beberapa dekad kebelakangan ini, salah satu jenis teori epigenesis telah menemui lebih banyak pengesahan - teori metasomatosis (diterjemahkan dari bahasa Yunani "metasomatosis" bermaksud penggantian). Menurutnya, transformasi gipsum CaSO4-H2O dan anhidrit CaSO4 kepada sulfur dan kalsit CaCO3 sentiasa berlaku di kedalaman. Teori ini dicipta pada tahun 1935 oleh saintis Soviet L. M. Miropolsky dan B. P. Krotov. Khususnya, fakta ini memihak kepadanya.

Pada tahun 1961, padang Mishrak ditemui di Iraq. Sulfur di sini terkandung dalam batu karbonat, yang membentuk lengkungan yang disokong oleh tiang-tiang yang mendalam (dalam geologi mereka dipanggil sayap). Sayap ini terdiri terutamanya daripada anhidrit dan gipsum. Gambar yang sama diperhatikan di padang Shor-Su domestik.

Keaslian geologi bagi mendapan ini hanya boleh dijelaskan dari sudut teori metasomatisme: gipsum primer dan anhidrit bertukar menjadi bijih karbonat sekunder yang diselingi dengan sulfur asli. Bukan sahaja kedekatan mineral penting - kandungan sulfur purata dalam bijih deposit ini adalah sama dengan kandungan sulfur terikat secara kimia dalam anhidrit. Dan kajian tentang komposisi isotop sulfur dan karbon dalam bijih deposit ini memberikan penyokong teori metasomatisme hujah tambahan.

Tetapi ada satu "tetapi": kimia proses menukar gipsum menjadi sulfur dan kalsit masih belum jelas, dan oleh itu tidak ada sebab untuk menganggap teori metasomatisme sebagai satu-satunya yang betul. Masih terdapat tasik di bumi (khususnya, Tasik Sernoye berhampiran Sernovodsk), di mana pemendapan syngenetik sulfur berlaku dan kelodak yang mengandungi sulfur tidak mengandungi gipsum atau anhidrit.

Semua ini bermakna bahawa pelbagai teori dan hipotesis tentang asal usul sulfur asli adalah hasil bukan sahaja dan bukan sahaja daripada ketidaklengkapan pengetahuan kita, tetapi kerumitan fenomena yang berlaku di kedalaman. Kita semua tahu dari matematik sekolah rendah bahawa laluan yang berbeza boleh membawa kepada keputusan yang sama. Undang-undang ini juga terpakai untuk geokimia.

Perlombongan sulfur

Bijih sulfur dilombong dengan cara yang berbeza, bergantung kepada keadaan kejadian. Tetapi dalam apa jua keadaan, anda perlu memberi banyak perhatian kepada langkah berjaga-jaga keselamatan. Deposit sulfur hampir selalu disertai dengan pengumpulan gas beracun - sebatian sulfur. Di samping itu, kita tidak boleh lupa tentang kemungkinan pembakaran spontan.

Perlombongan bijih secara terbuka berlaku seperti ini. Jengkaut berjalan mengalihkan lapisan batu di bawahnya terletak bijih. Lapisan bijih dihancurkan oleh letupan, selepas itu blok bijih dihantar ke loji pemprosesan, dan dari sana ke peleburan sulfur, di mana sulfur diekstrak daripada pekat. Kaedah pengekstrakan adalah berbeza. Sebahagian daripada mereka akan dibincangkan di bawah. Di sini adalah sesuai untuk menerangkan secara ringkas kaedah telaga untuk mengekstrak sulfur dari bawah tanah, yang membolehkan Amerika Syarikat dan Mexico menjadi pembekal terbesar sulfur.

Pada akhir abad yang lalu, deposit bijih sulfur yang kaya ditemui di selatan Amerika Syarikat. Tetapi ia tidak mudah untuk mendekati lapisan: hidrogen sulfida bocor ke dalam lombong (iaitu, lombong itu sepatutnya dibangunkan dengan kaedah lombong) dan menyekat akses kepada sulfur. Di samping itu, pasir berpasir menyukarkan penembusan ke lapisan yang mengandungi sulfur. Penyelesaian ditemui oleh ahli kimia Hermann Frasch, yang mencadangkan mencairkan sulfur di bawah tanah dan mengepamnya ke permukaan melalui telaga yang serupa dengan telaga minyak. Titik lebur sulfur yang agak rendah (kurang daripada 120 ° C) mengesahkan realiti idea Frasch. Dalam 1890, ujian bermula yang membawa kepada kejayaan.

Pada dasarnya, pemasangan Frasch adalah sangat mudah: paip dalam paip. Air panas lampau dibekalkan ke dalam ruang antara paip dan mengalir melaluinya ke dalam pembentukan. Dan sulfur cair naik melalui paip dalam, dipanaskan dari semua sisi. Versi moden pemasangan Frasch dilengkapi dengan satu pertiga - paip paling sempit. Melaluinya, udara termampat dibekalkan ke dalam telaga, yang membantu menaikkan sulfur cair ke permukaan. Salah satu kelebihan utama kaedah Frasch ialah ia membolehkan seseorang memperoleh sulfur yang agak tulen sudah pada peringkat pertama pengeluaran. Kaedah ini sangat berkesan apabila melombong bijih yang kaya.

Sebelum ini, dipercayai bahawa kaedah peleburan sulfur bawah tanah hanya terpakai dalam keadaan khusus "kubah garam" di pantai Pasifik Amerika Syarikat dan Mexico. Walau bagaimanapun, eksperimen yang dijalankan di Poland dan USSR menyangkal pendapat ini. Di Poland yang popular, sejumlah besar sulfur telah diekstrak dengan kaedah ini; pada tahun 1968, telaga sulfur pertama telah dilancarkan di USSR.

Dan bijih yang diperoleh di kuari dan lombong perlu diproses (selalunya dengan pengayaan awal), menggunakan pelbagai kaedah teknologi.

Terdapat beberapa kaedah yang diketahui untuk mendapatkan sulfur daripada bijih sulfur: wap-air, penapisan, haba, emparan dan pengekstrakan.

Kaedah terma untuk mengekstrak sulfur adalah yang tertua. Kembali pada abad ke-18, di Kerajaan Naples, sulfur telah dilebur dalam timbunan yang dipanggil solfatares. Sulfur masih dilebur di Itali dalam relau primitif - "calcarones". Haba yang diperlukan untuk mencairkan sulfur daripada bijih diperoleh dengan membakar sebahagian daripada sulfur yang dilombong. Proses ini tidak berkesan, kerugian mencapai 45%.

Itali juga menjadi tempat kelahiran kaedah air wap untuk mengekstrak sulfur daripada bijih. Pada tahun 1859, Giuseppe Gill menerima paten untuk perantinya - pendahulu autoklaf hari ini. Kaedah autoklaf (sudah tentu bertambah baik dengan ketara) masih digunakan di banyak negara.

Dalam proses autoklaf, pekat bijih sulfur yang diperkaya yang mengandungi sehingga 80% sulfur dipam ke dalam autoklaf dalam bentuk pulpa cecair dengan reagen. Stim air dibekalkan di sana di bawah tekanan. Pulpa dipanaskan hingga 130° C. Sulfur yang terkandung dalam pekat cair dan diasingkan daripada batu. Selepas mendap sebentar, sulfur yang telah cair disalirkan. Autoklaf kemudiannya melepaskan "tailing"—suspensi batu buangan di dalam air? Tailing mengandungi cukup banyak sulfur dan dikembalikan ke kilang pemprosesan.

Di Rusia, kaedah autoklaf pertama kali digunakan oleh jurutera K. G. Patkanov pada tahun 1896.

Autoklaf moden ialah peranti besar setinggi bangunan empat tingkat. Autoklaf sedemikian dipasang, khususnya, di loji peleburan sulfur di Loji Perlombongan dan Kimia Rozdol di rantau Carpathian.

Dalam sesetengah industri, contohnya di loji sulfur besar di Tarnobrzeg (Poland), batuan sisa diasingkan daripada sulfur cair menggunakan penapis khas. Kaedah pemisahan menggunakan emparan khas baru-baru ini dibangunkan di negara kita. Dalam satu perkataan, "bijih emas (lebih tepat, bijih emas) boleh dipisahkan daripada batuan sisa" dengan cara yang berbeza.

Negara yang berbeza memenuhi keperluan mereka untuk sulfur dengan cara yang berbeza. Mexico dan Amerika Syarikat terutamanya menggunakan kaedah Frasch. Itali, yang menduduki tempat ketiga di kalangan negara kapitalis dalam pengeluaran sulfur, terus melombong dan memproses (kaedah berbeza) bijih sulfur dari deposit Sicily dan wilayah Marco. Jepun mempunyai rizab sulfur gunung berapi yang ketara. Perancis dan Kanada, yang tidak mempunyai sulfur asli, telah membangunkan pengeluaran berskala besar daripada gas. England dan Jerman tidak mempunyai deposit sulfur mereka sendiri. Mereka menampung keperluan mereka untuk asid sulfurik dengan memproses bahan mentah yang mengandungi sulfur (terutamanya pirit), dan mengimport unsur sulfur.

Rusia memenuhi sepenuhnya keperluannya berkat sumber bahan mentahnya sendiri. Selepas penemuan dan pembangunan deposit Carpathian yang kaya, USSR dan Poland dengan ketara meningkatkan pengeluaran sulfur. Industri ini terus berkembang. Perusahaan besar baru telah dibina di Ukraine, loji lama di Volga dan di Turkmenistan telah dibina semula, dan pengeluaran sulfur daripada gas asli dan gas buangan telah diperluaskan.

Kristal menjadi makromolekul

Ahli kimia Perancis yang hebat, Antoine Laurent Lavoisier adalah orang pertama yang yakin bahawa sulfur adalah unsur kimia bebas dan bukan sebatian pada abad ke-18.

Sejak itu, idea tentang sulfur sebagai unsur tidak banyak berubah, tetapi telah mendalam dan berkembang dengan ketara.

Kini diketahui bahawa unsur nombor 16 terdiri daripada campuran empat isotop stabil dengan nombor jisim 32, 33, 34 dan 36. Ia adalah bukan logam biasa.

Hablur sulfur tulen berwarna kuning limau adalah lut sinar. Bentuk kristal tidak selalu sama. Jenis yang paling biasa ialah sulfur rombik (pengubahsuaian yang paling stabil) - kristal mempunyai bentuk oktahedra dengan sudut potong. Semua pengubahsuaian lain bertukar menjadi pengubahsuaian ini pada suhu bilik (atau hampir dengan bilik). Sebagai contoh, diketahui bahawa semasa penghabluran dari rapmel (titik lebur sulfur 119.5 ° C), kristal berbentuk jarum (bentuk monoklinik) mula-mula diperolehi. Tetapi pengubahsuaian ini tidak stabil, dan pada suhu di bawah 95.6 ° C ia menjadi rombik. Proses yang sama berlaku dengan pengubahsuaian sulfur yang lain.

Mari kita ingat satu eksperimen yang terkenal—penghasilan sulfur plastik.

Jika sulfur cair dituangkan ke dalam air sejuk, jisim elastik terbentuk, sama seperti getah. Ia juga boleh diperolehi dalam bentuk benang. Tetapi beberapa hari berlalu, dan jisim itu mengkristal semula, menjadi keras dan rapuh.

Molekul kristal sulfur sentiasa terdiri daripada lapan atom (S8), dan perbezaan dalam sifat pengubahsuaian sulfur dijelaskan oleh polimorfisme - struktur kristal yang tidak sama. Atom dalam molekul sulfur disusun dalam kitaran tertutup

S-S-S

Semasa lebur, ikatan dalam kitaran dipecahkan, dan molekul kitaran bertukar menjadi linear.

Kelakuan luar biasa sulfur semasa pencairan telah diberikan tafsiran yang berbeza. Salah satunya ialah ini. Pada suhu dari 155 hingga 187°, nampaknya terdapat peningkatan ketara dalam berat molekul, ini disahkan oleh peningkatan berganda dalam kelikatan. Pada 187° C, kelikatan leburan mencapai hampir seribu ketenangan, dan bahan yang hampir pepejal diperolehi. Peningkatan selanjutnya dalam suhu membawa kepada penurunan kelikatan (berat molekul jatuh). Pada 300° C, sulfur kembali kepada keadaan bendalir, dan pada 444.6° C ia mendidih.

Dalam wap sulfur, dengan peningkatan suhu, bilangan atom dalam molekul secara beransur-ansur berkurangan:

S8 -> S6 -> S4 -> S2. Pada 1700°C, wap sulfur adalah monoatomik.

Secara ringkas tentang sebatian sulfur

Dari segi kelaziman, unsur No. 16 menduduki tempat ke-15. Kandungan sulfur dalam kerak bumi ialah 0.05% mengikut berat. Ini banyak.

Di samping itu, sulfur aktif secara kimia dan bertindak balas dengan kebanyakan unsur. Oleh itu, secara semula jadi, sulfur ditemui bukan sahaja dalam keadaan bebas, tetapi juga dalam bentuk pelbagai sebatian tak organik. Terutamanya yang biasa ialah sulfat (terutamanya logam alkali dan alkali tanah). dan sulfida ( besi, kuprum, zink, plumbum). Sulfur juga terdapat dalam arang batu, syal, minyak, gas asli, dalam organisma haiwan dan tumbuhan.

Apabila sulfur berinteraksi dengan logam, sebagai peraturan, cukup banyak haba dibebaskan. Dalam tindak balas dengan oksigen, sulfur menghasilkan beberapa oksida, yang paling penting ialah SO2 dan SO3 - anhidrida asid sulfur H2SO3 dan asid sulfurik H2SO4. Sebatian sulfur dengan hidrogen - hidrogen sulfida H2S - adalah gas yang sangat beracun, berbau busuk, sentiasa terdapat di tempat di mana sisa organik reput. duniawi

kerak di tempat yang terletak berhampiran mendapan sulfur selalunya mengandungi sejumlah besar hidrogen sulfida. Dalam larutan akueus, gas ini mempunyai sifat berasid. Larutannya tidak boleh disimpan di udara; ia teroksida, membebaskan sulfur:

2H2S + O2 = 2H2O + 2S.

Hidrogen sulfida adalah agen penurunan yang kuat. Harta ini digunakan dalam banyak industri kimia.

Untuk apa sulfur diperlukan?

Di antara perkara-perkara di sekeliling kita, terdapat sedikit untuk pengeluaran yang mana sulfur dan sebatiannya tidak diperlukan. Kertas dan getah, ebonit dan mancis, fabrik dan ubat-ubatan, kosmetik dan plastik, bahan letupan dan cat, baja dan racun perosak - ini bukan senarai lengkap perkara dan bahan untuk pengeluaran unsur No. 16 yang mana diperlukan. Untuk membuat , sebagai contoh, sebuah kereta, anda perlu mengambil kira-kira 14 kg sulfur. Boleh dikatakan tanpa keterlaluan bahawa potensi perindustrian sesebuah negara cukup tepat ditentukan oleh penggunaan sulfur.

Sebahagian besar pengeluaran sulfur dunia digunakan oleh industri kertas (sebatian sulfur membantu memisahkan selulosa). Untuk menghasilkan satu tan selulosa, anda perlu membelanjakan lebih daripada 100 kg sulfur. Industri getah juga menggunakan banyak unsur sulfur untuk pemvulkanan getah.

Dalam pertanian, sulfur digunakan dalam bentuk unsur dan dalam pelbagai sebatian. Ia adalah sebahagian daripada baja mineral dan produk kawalan perosak. Bersama dengan fosforus, kalium dan unsur-unsur lain, sulfur diperlukan untuk tumbuhan. Walau bagaimanapun, kebanyakan sulfur yang dimasukkan ke dalam tanah tidak diserap oleh mereka, tetapi membantu menyerap fosforus. Sulfur dimasukkan ke dalam tanah bersama-sama dengan batu fosfat. Bakteria yang terdapat di dalam tanah mengoksidakannya, asid sulfurik dan sulfur yang terhasil bertindak balas dengan fosforit, dan akibatnya, sebatian fosforus diperoleh yang diserap dengan baik oleh tumbuhan.

Walau bagaimanapun, pengguna utama sulfur ialah industri kimia. Kira-kira separuh daripada sulfur dunia digunakan untuk menghasilkan asid sulfurik. Untuk mendapatkan satu tan H2SO4, anda perlu membakar kira-kira 300 kg sulfur. Dan peranan asid sulfurik dalam industri kimia adalah setanding dengan peranan roti dalam diet kita.

Sejumlah besar sulfur (dan asid sulfurik) digunakan dalam pengeluaran bahan letupan dan mancis. Sulfur tulen, dibebaskan daripada kekotoran, diperlukan untuk penghasilan pewarna dan sebatian bercahaya.

Sebatian sulfur digunakan dalam industri petrokimia. Khususnya, mereka perlu apabila. -pengeluaran agen anti-ketukan, pelincir untuk peralatan tekanan ultra-tinggi; Minyak penyejuk yang mempercepatkan pemprosesan logam kadangkala mengandungi sehingga 18% sulfur.

Senarai contoh yang mengesahkan kepentingan terpenting unsur No. 16 boleh diteruskan, tetapi "seseorang tidak dapat memahami keluasannya." Oleh itu, mari kita sebutkan secara ringkas bahawa sulfur juga diperlukan untuk industri seperti perlombongan, makanan, tekstil, dan mari kita menyebutnya sehari.

* * *

Abad kita dianggap sebagai abad bahan "eksotik" - unsur transuranium, titanium, semikonduktor, dan sebagainya. Tetapi unsur No. 16 yang kelihatan sederhana dan sudah lama diketahui itu terus menjadi sangat diperlukan. Dianggarkan bahawa 88 daripada 150 produk kimia yang paling penting menggunakan sama ada sulfur itu sendiri atau sebatian sulfur dalam pengeluarannya.

Sulfur menduduki tempat ke-16 dalam jadual berkala, dilambangkan "S" - sulfur, yang diterjemahkan daripada bahasa Latin bermaksud "lemak, bahan mudah terbakar." Bahan ini telah diketahui sejak zaman dahulu.

Kami membentangkan fakta menarik tentang sulfur.

Ia mempunyai bau yang mengerikan dan mempunyai kesan menyesakkan pada manusia. Paderi menggunakannya untuk pelbagai upacara dan kemenyan suci, dan tentera menambahkannya kepada pelbagai campuran mudah terbakar.

Fungsi dalam badan

Tiada satu proses pun dalam badan boleh lakukan tanpa sulfur. Ia adalah salah satu komponen utama semua protein sedia ada. Fungsi yang diberikan kepada kerja sulfur dalam tubuh manusia adalah sangat besar. Bermula dari fungsi sel saraf yang stabil, mengimbangi gula dalam darah dan peningkatan umum dalam imuniti, berakhir dengan penyembuhan luka dan kesan anti-radang.

Penyakit. Sulfur sentiasa digunakan untuk penyakit:

kudis
alahan
arthritis dan osteoarthrosis
ekzema

Sulfur "Miracle" termasuk dalam ubat-ubatan dan digunakan dalam bentuk tulen untuk rawatan.

Pemakanan

Ia mungkin kelihatan pelik bagi sesetengah orang, tetapi yang lain telah lama mengetahuinya, tetapi sulfur terkandung dalam banyak produk yang kita gunakan setiap hari, walaupun tanpa mengesyakinya. Ini termasuk: semua kekacang, bijirin dan bijirin, serta produk roti (!); bawang, bawang putih dan kubis; epal, anggur dan gooseberries; produk tenusu; ikan.

Tidak hairanlah sehingga hari ini terdapat sedikit kes kekurangan sulfur yang direkodkan. Lagipun, kita menggunakan beberapa perkara di atas dalam diet kita.

Berikut adalah beberapa fakta menarik tentang sulfur. Ada beberapa perkara yang kita tidak tahu pasti.

contohnya, apabila kita memotong bawang dan "menangis", kita mesti mengucapkan "terima kasih" kepada sulfur yang diserap ke dalam tanah tempat ia tumbuh.
Di provinsi Indonesia terdapat sebuah gunung berapi yang penuh dengan belerang, yang dinamakan Kawa Ijen. Ia mengendap di atas paip, selepas itu pekerja mengetuknya dengan kelengkapan dan membawanya untuk ditimbang. Beginilah cara mereka mencari rezeki di sana.

produk kebersihan berasaskan sulfur dicipta khusus untuk membersihkan kulit bermasalah daripada jerawat dan ruam.
tahi telinga, yang kita telah diajar untuk membuang sejak kecil dengan kapas, "meracuni" hidup kita dengan niat yang mulia. Ia mengandungi enzim lisozim khas; Merekalah yang "tidak membenarkan" semua benda asing - bakteria - ke dalam badan kita.

Seperti yang kita lihat, sulfur hadir dalam kehidupan manusia dan tubuhnya secara langsung dan berterusan. Kekurangan, seperti lebihan, sentiasa buruk. Perhatikan gaya hidup anda dan kemudian, makronutrien seperti " sulfur", iaitu sulfur akan memberi manfaat kepada anda, baik secara luaran mahupun dalaman.