Mendeleev'in periyodik element tablosu kükürttür. Kükürtün özellikleri. Kükürt uygulaması. Tıbbi kükürt Periyodik tablodaki kimyasal element kükürt

Kükürt(lat. kükürt) s, Mendeleev'in periyodik sisteminin VI grubunun kimyasal elementi; atom numarası 16, atom kütlesi 32.06. Doğal kükürt dört kararlı izotoptan oluşur: 32 s (%95,02), 33 s (%0,75), 34 s (%4,21), 36 s (%0,02). Yapay radyoaktif izotoplar 31 s ( 1/2 = 2,4 saniye), 35 sn ( 1/2 = 87,1 cym), 37 sn ( 1/2 = 5,04 dk.).

Tarihsel referans. S. doğal haliyle ve kükürt bileşikleri formunda eski çağlardan beri bilinmektedir. İncil'de, Homeros'un şiirlerinde vs. bahsedilir. Dini ayinler sırasında kullanılan "kutsal" tütsülerin bir parçasıydı; S.'yi yakma kokusunun kötü ruhları uzaklaştırdığına inanılıyordu. S. uzun zamandır askeri amaçlı yangın çıkarıcı karışımların gerekli bir bileşeni olmuştur, örneğin “Yunan ateşi” (MS 10. yüzyıl). 8. yüzyıl civarında Çin'de S.'yi piroteknik amaçlar için kullanmaya başladılar. Antik çağlardan beri S. ve bileşikleri cilt hastalıklarını tedavi etmek için kullanılmıştır. Arap simyası döneminde, S. (yanıcılığın başlangıcı) ve cıvanın (metalliğin başlangıcı) tüm metallerin bileşenleri olarak kabul edildiğine göre bir hipotez ortaya çıktı. S.'nin temel doğası A. L. Lavoisier ve onu metalik olmayan basit cisimler listesine dahil etti (1789). 1822 yılında E. Mitscherlich C'nin allotropisini keşfetti.

Doğada dağılım. S. çok yaygın kimyasal elementleri ifade eder (clarke 4.7 10 -2); özgür bir durumda bulundu ( yerli kükürt) ve bileşikler formunda - sülfitler, polisülfitler, sülfatlar. Denizlerin ve okyanusların suyu sodyum, magnezyum ve kalsiyum sülfatlar içerir. Endojen süreçler sırasında oluşan 200'den fazla S. minerali bilinmektedir. Biyosferde 150'den fazla kükürt minerali (çoğunlukla sülfatlar) oluşur; Sülfürlerin sülfatlara oksidasyon işlemleri yaygındır ve bunlar da ikincil h2s ve sülfitlere indirgenir. Bu reaksiyonlar mikroorganizmaların katılımıyla meydana gelir. Biyosferdeki birçok süreç S. konsantrasyonuna yol açar - toprağın, kömürlerin, petrolün, denizlerin ve okyanusların humusunda (%8,9 × 10 -2), yeraltı suyunda, göllerde ve tuzlu bataklıklarda birikir. Killerde ve şistlerde S., bir bütün olarak yer kabuğundan 6 kat daha fazladır, alçıda - 200 kat, yeraltı sülfat sularında - onlarca kat. Biyosferde bir güneş ışığı döngüsü meydana gelir: yağışla kıtalara taşınır ve akıntıyla okyanusa geri döner. Dünyanın jeolojik geçmişinde, S.'nin kaynağı esas olarak so 2 ve h 2 s içeren volkanik patlamaların ürünleriydi. İnsan ekonomik faaliyeti S.'nin göçünü hızlandırdı; sülfit oksidasyonu yoğunlaştı.

Fiziksel ve kimyasal özellikler. S., iki allotropik modifikasyon formunda stabil olan katı kristalli bir maddedir. Rhombic a -s limon sarısı rengi, yoğunluğu 2,07 gr/cm3, T erime noktası 112,8 °C, 95,6 °C'nin altında stabildir; monoklinik b -s bal sarısı rengi, yoğunluğu 1,96 gr/cm3, T erime noktası 119,3 °C, 95,6 °C ile erime noktası arasında stabildir. Bu formların her ikisi de s - s 225,7 bağlanma enerjisine sahip sekiz üyeli siklik moleküller s 8 tarafından oluşturulur. kJ/mol.

S. eridiğinde hareketli sarı bir sıvıya dönüşür, bu sıvı 160 °C'nin üzerinde kahverengiye döner ve yaklaşık 190 °C'de viskoz koyu kahverengi bir kütleye dönüşür. 190°C'nin üzerinde viskozite azalır ve 300°C'de viskozite tekrar akışkan hale gelir. Bunun nedeni moleküllerin yapısındaki değişikliktir: 160 °C'de s8 halkaları kırılmaya başlar ve açık zincirlere dönüşür; 190 °C'nin üzerinde daha fazla ısıtma, bu tür zincirlerin ortalama uzunluğunu azaltır.

250-300 °C'ye ısıtılan erimiş S., ince bir akıntı halinde soğuk suya dökülürse, kahverengi-sarı elastik bir kütle (plastik S.) elde edilir. Karbon disülfürde yalnızca kısmen çözünür ve çökeltide gevşek bir toz bırakır. CS 2'de çözünen modifikasyona l -s, çözünmeyen modifikasyona ise m -s adı verilir. Oda sıcaklığında bu modifikasyonların her ikisi de kararlı, kırılgan a-s'ye dönüşür. T kip C. 444,6 °C (uluslararası sıcaklık ölçeğinin standart noktalarından biri). Kaynama noktasındaki buharlarda s8 moleküllerinin yanı sıra s6, s4 ve s2 de bulunur. Daha fazla ısıtmayla büyük moleküller parçalanır ve 900°C'de yalnızca s2 kalır; bunlar yaklaşık 1500°C'de gözle görülür şekilde atomlara ayrışır. Yüksek derecede ısıtılmış kükürt buharları sıvı nitrojen ile dondurulduğunda, -80°C'nin altında stabil olan s2 moleküllerinin oluşturduğu mor bir modifikasyon elde edilir.

S. zayıf bir ısı ve elektrik iletkenidir. Suda pratik olarak çözünmez, susuz amonyak, karbon disülfür ve bir dizi organik çözücüde (fenol, benzen, dikloroetan vb.) çözünür.

S3 atomunun dış elektronlarının konfigürasyonu s 2 3 sayfa 4. Bileşiklerde S., -2, +4, +6 oksidasyon durumlarını sergiler.

S. kimyasal olarak aktiftir ve ısıtıldığında n2, i2, au, pt ve inert gazlar hariç hemen hemen tüm elementlerle özellikle kolayca birleşir. 300 °C'nin üzerindeki havada C o 2 oksitler oluşturur: s o 2 - kükürt dioksit ve s o 3 - sülfürik anhidrit sırasıyla elde ettikleri sülfürlü asit Ve sülfürik asit ve bunların tuzları sülfitler Ve sülfatlar. Zaten soğukta, ısıtıldığında enerjik olarak f2 ile birleşir, Cl2 ile reaksiyona girer; brom ile S yalnızca s2br2'yi oluşturur; kükürt iyodürler kararsızdır; Isıtıldığında (150 - 200 °C), h 2 ile tersinir bir reaksiyon meydana gelir ve hidrojen sülfit. S. aynı zamanda h 2 s x genel formülüne sahip polisülfürlü hidrojenleri de oluşturur. sülfanlar. Bilinen çok sayıda var organosülfür bileşikleri.

Kükürt ısıtıldığında metallerle etkileşime girerek karşılık gelen kükürt bileşiklerini (sülfürler) ve polisülfür metallerini (polisülfürler) oluşturur. 800-900 °C sıcaklıkta C. buharları karbonla reaksiyona girerek karbon disülfid cs2. Azotlu azot bileşikleri (n 4 s 4 ve n 2 s 5) yalnızca dolaylı olarak elde edilebilir.

Fiş. Elementer kükürt, doğal kükürtün yanı sıra hidrojen sülfürün oksidasyonu ve kükürt dioksitin indirgenmesiyle elde edilir. Hidrokarbonların üretim yöntemleri hakkında Hidrokarbonların üretimi için hidrojen sülfürün kaynağı kok fırını gazı, doğal gazlar ve petrol parçalama gazlarıdır. h 2 s'nin işlenmesi için çok sayıda yöntem geliştirilmiştir; aşağıdakiler çok önemlidir: 1) h 2 s, bir sodyum monohidrotiyoarsenat çözeltisi ile gazlardan ekstrakte edilir:

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

Daha sonra çözeltiye hava üflenerek S. serbest formda çökeltilir:

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

2) h 2 s gazlardan konsantre halde izole edilir. Daha sonra büyük kısmı atmosferik oksijen tarafından C'ye ve kısmen de 2'ye oksitlenir. Soğuduktan sonra, h 2 s ve ortaya çıkan gazlar (yani 2, n 2, co 2) iki sıralı dönüştürücüye girer; burada bir katalizör (aktifleştirilmiş boksit veya özel olarak üretilmiş alüminyum jel) varlığında reaksiyon meydana gelir:

2h 2 s + yani 2 = 3s + 2h 2 o.

So2'den karbondioksit üretimi, bunun kömür veya doğal hidrokarbon gazları ile indirgenmesinin reaksiyonuna dayanmaktadır. Bazen bu üretim pirit cevherlerinin işlenmesiyle birleştirilir.

1972 yılında dünyada (sosyalist ülkeler hariç) 32,0 milyon birim temel karbon üretildi. T; büyük bir kısmı doğal yerli cevherlerden çıkarıldı. 70'lerde 20. yüzyıl H2s'den hidrojen elde etme yöntemleri büyük önem kazanmaktadır (büyük miktarda hidrojen sülfit içeren yakıt gazları yataklarının keşfi ile bağlantılı olarak).

Kükürt çeşitleri Doğrudan kükürt cevherlerinden eritilene doğal parça denir; h 2 s ve s o 2 - gaz yığınından elde edilir. Damıtma yoluyla saflaştırılan doğal topak S.'ye rafine denir. Sıvı halde erime noktasının üzerindeki bir sıcaklıkta buhardan yoğunlaştırılır ve daha sonra kalıplara dökülür - S kesilir. S, erime noktasının altında yoğunlaştığında, yoğunlaşma odalarının duvarlarında kükürt renginde ince bir S. tozu oluşur. Özellikle oldukça dağılmış S.'ye kolloidal denir.

Başvuru . S. öncelikle sülfürik asit üretiminde kullanılır: kağıt endüstrisinde (selüloz sülfit üretimi için); tarımda (başta üzüm ve pamuk olmak üzere bitki hastalıklarıyla mücadele etmek için); kauçuk endüstrisinde (vulkanizasyon maddesi); boyaların ve parlak bileşimlerin üretiminde; siyah (av) tozu elde etmek için; kibrit üretiminde.

I. K. Malina.

Vücuttaki kükürt. Organik ve inorganik bileşikler formunda S. tüm canlı organizmalarda sürekli olarak bulunur ve önemlidir biyojenik element. Kuru madde başına ortalama içeriği şu şekildedir: deniz bitkilerinde yaklaşık %1,2, karada - %0,3, deniz hayvanlarında %0,5-2, karada - %0,5. S.'nin biyolojik rolü, canlı doğada yaygın olan bileşiklerin bir parçası olmasıyla belirlenir: amino asitler ( metiyonin, sistein) ve dolayısıyla proteinler ve peptitler; koenzimler ( koenzim A, yağ asidi), vitaminler ( biyotin, tiamin), glutatyon ve diğerleri Sülfhidril grupları(-sh) sistein kalıntıları birçok enzimin yapısında ve katalitik aktivitesinde önemli rol oynar. Bireysel polipeptit zincirleri içinde ve arasında disülfit bağları (-s-s-) oluşturarak bu gruplar, protein moleküllerinin uzaysal yapısının korunmasına katkıda bulunur. Hayvanlarda S. ayrıca organik sülfatlar ve sülfonik asitler formunda da bulunur - kondroitinsülfürik asit(kıkırdak ve kemiklerde), taurokolik asit (safrada), heparin, taurin. Demir içeren bazı proteinlerde (örneğin ferrodoksinler) S., asit kararsız sülfit formunda bulunur. S. enerji açısından zengin bağlar oluşturma yeteneğine sahiptir. yüksek enerjili bileşikler.

Yüksek hayvanların organizmalarında S.'nin inorganik bileşikleri küçük miktarlarda, esas olarak sülfatlar (kanda, idrarda) ve ayrıca tiyosiyanatlar (tükürük, mide suyu, süt, idrarda) şeklinde bulunur. Deniz organizmaları inorganik S bileşikleri bakımından tatlı su ve karadakilere göre daha zengindir. Bitkiler ve birçok mikroorganizma için sülfat (yani 4 2-), fosfat ve nitratla birlikte en önemli mineral besin kaynağı olarak hizmet eder. S., organik bileşiklere dahil edilmeden önce değerlik değişikliğine uğrar ve daha sonra en az oksitlenmiş haliyle organik bir forma dönüşür; O. S., hücrelerdeki redoks reaksiyonlarında yaygın olarak rol oynar. Hücrelerde, adenozin trifosfat (ATP) ile etkileşime giren sülfatlar aktif forma - adenilil sülfata dönüştürülür:

ATP + sülfat --- sülfürilaz---> adenil sülfat + pirofosfat

Bu reaksiyonu katalize eden enzim olan sülfürilaz (ATP: sülfat-adsniiltransferaz) doğada yaygın olarak bulunmaktadır. Bu aktifleştirilmiş formda, sülfonil grubu başka dönüşümlere de uğrar - başka bir alıcıya aktarılır veya indirgenir.

Hayvanlar S.'yi organik bileşiklerin bir parçası olarak asimile eder. Ototrofik organizmalar, hücrelerinde bulunan kükürtün tamamını, esas olarak sülfat formundaki inorganik bileşiklerden elde eder. Daha yüksek bitkiler, birçok alg, mantar ve bakteri, S. aureus'u ototrofik olarak asimile etme yeteneğine sahiptir. (Sülfatın hücre zarı yoluyla ortamdan hücreye taşınmasını sağlayan bakteri kültüründen özel bir protein izole edilmiştir.) Doğadaki kükürtün dolaşımında mikroorganizmalar büyük rol oynar. kükürt giderici bakteriler Ve kükürt bakterileri. Gelişmiş S. yataklarının çoğu biyojenik kökenlidir. S. antibiyotiklerin bir parçasıdır ( penisilinler, sefalosporinler); bağlantıları şu şekilde kullanılır: radyokoruyucu ajanlar, bitki koruma ürünleri.

L.I.

Aydınlatılmış.: Sülfürik asit el kitabı, ed. K.M. Malina, 2. baskı, M., 1971; Doğal kükürt, ed. M. A. Menkovsky, M., 1972; Nekrasov B.V., Genel kimyanın temelleri, 3. baskı, cilt 1, M., 1973; Remi G., İnorganik kimya dersi, çev. Almanca'dan, cilt 1, M., 1972; Yang L., Mou J., Sülfür bileşiklerinin metabolizması, çev. İngilizce'den, M., 1961; Biyokimyanın ufukları, çev. İngilizce'den, M., 1964; Bitkilerin biyokimyası, çev. İngilizce'den, M., 1968, bölüm. 19; Torchinsky Yu. M., Proteinlerin sülfhidril ve disülfür grupları, M., 1971; Degli S., Nicholson D., Metabolik yollar, çev. İngilizceden, M., 1973.

özeti indir

Kükürt(lat. Sülfür) S, Mendeleev'in periyodik sisteminin VI grubunun kimyasal elementi; atom numarası 16, atom kütlesi 32.06. Natural S. dört kararlı izotoptan oluşur: 32 S (%95,02), 33 S (%0,75), 34 S (%4,21), 36 S (%0,02). Yapay radyoaktif izotoplar 31S ( 1/2 = 2,4 saniye), 35 S ( 1/2 = 87,1 cym), 37 S ( 1/2 = 5,04 dk.).

Tarihsel referans. S. doğal haliyle ve kükürt bileşikleri formunda eski çağlardan beri bilinmektedir. İncil'de, Homeros'un şiirlerinde vb. bahsedilmektedir. S., dini ayinler sırasında "kutsal" tütsünün bir parçasıydı; S.'yi yakma kokusunun kötü ruhları uzaklaştırdığına inanılıyordu. S. uzun zamandır askeri amaçlı yangın çıkarıcı karışımların gerekli bir bileşeni olmuştur, örneğin “Yunan ateşi” (MS 10. yüzyıl). 8. yüzyıl civarında Çin'de S.'yi piroteknik amaçlarla kullanmaya başladılar. Antik çağlardan beri S. ve bileşikleri cilt hastalıklarını tedavi etmek için kullanılmıştır. Arap simyası döneminde, S. (yanıcılığın başlangıcı) ve cıvanın (metalliğin başlangıcı) tüm metallerin bileşenleri olarak kabul edildiğine göre bir hipotez ortaya çıktı. S.'nin temel doğası A. L. Lavoisier ve onu metalik olmayan basit cisimler listesine dahil etti (1789). 1822 yılında E. Mitscherlich C'nin allotropisini keşfetti.

Doğada dağılım. S. çok yaygın kimyasal elementleri ifade eder (clarke 4.7-10-2); özgür bir durumda bulundu ( yerli kükürt) ve bileşikler formunda - sülfitler, polisülfitler, sülfatlar (bkz. Doğal sülfürler, Doğal sülfatlar, Sülfür cevherleri). Denizlerin ve okyanusların suyu sodyum, magnezyum ve kalsiyum sülfatlar içerir. Endojen süreçler sırasında oluşan 200'den fazla S. minerali bilinmektedir. Biyosferde 150'den fazla kükürt minerali (çoğunlukla sülfatlar) oluşur; Sülfürlerin sülfatlara oksidasyon işlemleri yaygındır ve bunlar da ikincil H2S ve sülfitlere indirgenir. Bu reaksiyonlar mikroorganizmaların katılımıyla meydana gelir. Biyosferdeki birçok süreç S. konsantrasyonuna yol açar - toprağın, kömürlerin, petrolün, denizlerin ve okyanusların (%8,9-10 -2), yeraltı sularının, göllerin ve tuzlu bataklıkların humusunda birikir. Killerde ve şistlerde S., bir bütün olarak yer kabuğundan 6 kat daha fazladır, alçıda - 200 kat, yeraltı sülfat sularında - onlarca kat. Biyosferde bir güneş ışığı döngüsü meydana gelir: yağışla kıtalara taşınır ve akıntıyla okyanusa geri döner. Dünyanın jeolojik geçmişinde kükürtün kaynağı çoğunlukla SO2 ve H2S içeren volkanik patlamaların ürünleriydi. İnsan ekonomik faaliyeti kükürtün göçünü hızlandırdı; sülfit oksidasyonu yoğunlaştı.

Fiziksel ve kimyasal özellikler. S., iki allotropik modifikasyon formunda stabil olan katı kristalli bir maddedir. Diamond a-S limon sarısı rengi, yoğunluğu 2,07 gr/cm3, T erime noktası 112,8 °C, 95,6 °C'nin altında stabildir; monoklinik b-S bal sarısı rengi, yoğunluk 1,96 gr/cm3, T erime noktası 119,3 °C, 95,6 °C ile erime noktası arasında stabildir. Bu formların her ikisi de, S - S 225.7 bağlanma enerjisine sahip sekiz üyeli siklik moleküller S8 tarafından oluşturulur. kJ/mol.

S. eridiğinde hareketli sarı bir sıvıya dönüşür, bu sıvı 160 °C'nin üzerinde kahverengiye döner ve yaklaşık 190 °C'de viskoz koyu kahverengi bir kütleye dönüşür. 190°C'nin üzerinde viskozitesi azalır, 300°C'de tekrar akışkan hale gelir. Bunun nedeni moleküllerin yapısındaki değişikliktir: 160 °C'de S8 halkaları kırılmaya başlar ve açık zincirlere dönüşür; 190 °C'nin üzerinde daha fazla ısıtma, bu tür zincirlerin ortalama uzunluğunu azaltır.

250-300 °C'ye ısıtılan erimiş S., ince bir akıntı halinde soğuk suya dökülürse, kahverengi-sarı elastik bir kütle (plastik S.) elde edilir. Karbon disülfürde yalnızca kısmen çözünür ve çökeltide gevşek bir toz bırakır. CS2'de çözünen modifikasyona l-S, çözünmeyen modifikasyona ise m-S adı verilir. Oda sıcaklığında bu modifikasyonların her ikisi de kararlı, kırılgan a-S'ye dönüşür. T kip C. 444,6 °C (uluslararası sıcaklık ölçeğinin standart noktalarından biri). Kaynama noktasındaki buharda S8 moleküllerinin yanı sıra S6, S4 ve S2 de bulunmaktadır. Daha fazla ısıtmayla büyük moleküller parçalanır ve 900°C'de yalnızca S2 kalır; bu, yaklaşık 1500°C'de gözle görülür şekilde atomlara ayrışır. Yüksek derecede ısıtılmış S2 buharları sıvı nitrojen ile dondurulduğunda, S2 moleküllerinin oluşturduğu, -80°C'nin altında stabil olan mor bir modifikasyon elde edilir.

S. zayıf bir ısı ve elektrik iletkenidir. Suda pratik olarak çözünmez, susuz amonyak, karbon disülfür ve bir dizi organik çözücüde (fenol, benzen, dikloroetan vb.) çözünür.

S3 atomunun dış elektronlarının konfigürasyonu s 2 3sayfa 4. Bileşiklerde S., -2, +4, +6 oksidasyon durumlarını sergiler.

S. kimyasal olarak aktiftir ve N2, I2, Au, Pt ve inert gazlar hariç hemen hemen tüm elementlerle ısıtıldığında özellikle kolayca birleşir. 300 °C'nin üzerindeki havada CO 2 oksitler oluşturur: SO 2 - kükürt dioksit ve SO3 - sülfürik anhidrit sırasıyla elde ettikleri sülfürlü asit Ve sülfürik asit ve bunların tuzları sülfitler Ve sülfatlar(Ayrıca bakınız Tiyoasitler Ve Tiyosülfatlar). Zaten soğukta S, ısıtıldığında enerjik olarak F2 ile birleşir, Cl2 ile reaksiyona girer (bkz. Kükürt florürler, Kükürt klorürler); brom ile S. yalnızca S2Br2'yi oluşturur; kükürt iyodürler kararsızdır; Isıtıldığında (150 - 200 °C), H2 ile tersinir bir reaksiyon meydana gelir ve hidrojen sülfit. S. aynı zamanda sözde H2Sx genel formülüne sahip polisülfürlü hidrojenleri de oluşturur. sülfanlar. Bilinen çok sayıda var organosülfür bileşikleri.

Kükürt ısıtıldığında metallerle etkileşime girerek karşılık gelen kükürt bileşiklerini (sülfürler) ve polisülfür metallerini (polisülfürler) oluşturur. 800-900 °C sıcaklıkta C. buharları karbonla reaksiyona girerek karbon disülfid CS 2. Azotlu azot bileşikleri (N 4 S 4 ve N 2 S 5) yalnızca dolaylı olarak elde edilebilir.

Fiş. Elementer kükürt, doğal kükürtün yanı sıra hidrojen sülfürün oksidasyonu ve kükürt dioksitin indirgenmesiyle elde edilir. S.'yi çıkarma yöntemleri hakkında bilgi için bkz. Kükürt cevherleri. Hidrokarbonların üretimi için hidrojen sülfürün kaynağı kok fırını gazı, doğal gazlar ve petrol parçalayıcı gazlardır. H2S'nin işlenmesi için çok sayıda yöntem geliştirilmiştir; Aşağıdakiler çok önemlidir: 1) H2S, bir sodyum monohidrotiyoarsenat çözeltisi ile gazlardan ekstrakte edilir:

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

Daha sonra çözeltiye hava üflenerek S. serbest formda çökeltilir:

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

2) H 2 S gazlardan konsantre halde izole edilir. Daha sonra büyük kısmı atmosferik oksijen tarafından C'ye ve kısmen de SO2'ye oksitlenir. Soğuduktan sonra H2S ve ortaya çıkan gazlar (SO2, N2, CO2) iki sıralı dönüştürücüye girer; burada bir katalizör (aktifleştirilmiş boksit veya özel olarak üretilmiş alüminyum jel) varlığında reaksiyon meydana gelir:

2H2S + S02 = 3S + 2H20.

SO2'den karbondioksit üretimi, indirgenmesinin kömür veya doğal hidrokarbon gazları ile reaksiyonuna dayanmaktadır. Bazen bu üretim pirit cevherlerinin işlenmesiyle birleştirilir.

1972 yılında dünyada (sosyalist ülkeler hariç) 32,0 milyon birim temel karbon üretildi. T; büyük bir kısmı doğal yerli cevherlerden çıkarıldı. 70'lerde 20. yüzyıl H2S'den karbondioksit üretme yöntemleri büyük önem kazanmaktadır (büyük miktarda hidrojen sülfit içeren yakıt gazları yataklarının keşfiyle bağlantılı olarak).

Kükürt çeşitleri Doğrudan kükürt cevherlerinden eritilene doğal parça denir; H 2 S ve SO 2 - gaz yığınından elde edilir. Damıtma yoluyla saflaştırılan doğal topak S.'ye rafine denir. Sıvı halde erime noktasının üzerindeki bir sıcaklıkta buhardan yoğunlaştırılır ve daha sonra kalıplara dökülür - S kesilir. S, erime noktasının altında yoğunlaştığında, yoğunlaşma odalarının duvarlarında kükürt renginde ince bir S. tozu oluşur. Özellikle oldukça dağılmış S.'ye kolloidal denir.

Başvuru. S. öncelikle sülfürik asit üretiminde kullanılır: kağıt endüstrisinde (selüloz sülfit üretimi için); tarımda (başta üzüm ve pamuk olmak üzere bitki hastalıklarıyla mücadele etmek için); kauçuk endüstrisinde (vulkanizasyon maddesi); boyaların ve parlak bileşimlerin üretiminde; siyah (av) tozu elde etmek için; kibrit üretiminde.

Bu ilginizi çekebilir:

1. yükleniyor... Baryum (enlem. Baryum), Ba, Mendeleev periyodik sisteminin II. grubunun kimyasal elementi, atom numarası 56, atom kütlesi 137.34; gümüşi beyaz metal. 7 stabil maddenin karışımından oluşur.


2. yükleniyor... Toryum (enlem. Toryum), Th, radyoaktif bir kimyasal element, aktinit ailesinin ilk üyesi, Mendeleev'in periyodik tablosunun III. grubunda yer alır; atom numarası 90, atom kütlesi 232.038;...


3. yükleniyor... Fosfor (enlem. Fosfor), P, Mendeleev periyodik sisteminin V grubunun kimyasal elementi, atom numarası 15, atom kütlesi 30,97376, metal olmayan....


4. yükleniyor... Mendeleev periyodik sisteminin VII. grubunun kimyasal bir elementi olan flor (enlem. Fluorum), F, halojenlere aittir, atom numarası 9, atom kütlesi 18.998403; normal koşullar altında (0...


5. yükleniyor... Tellür (enlem. Tellür), Te, Mendeleev'in periyodik sisteminin ana alt grubunun VI. grubunun kimyasal elementi; atom numarası 52, atom kütlesi 127,60, nadir eser elementlere aittir....

Kalkojenler, kükürtün ait olduğu bir grup elementtir. Kimyasal sembolü, Latince Kükürt isminin ilk harfi olan S'dir. Basit bir maddenin bileşimi bu sembol kullanılarak indekssiz olarak yazılır. Bu elementin yapısı, özellikleri, üretimi ve kullanımına ilişkin ana noktaları ele alalım. Kükürtün özellikleri mümkün olduğunca ayrıntılı olarak sunulacaktır.

Kalkojenlerin genel özellikleri ve farklılıkları

Kükürt oksijen alt grubuna aittir. Bu, periyodik sistemin (PS) modern uzun periyot formundaki 16. gruptur. Numaranın ve endeksin eski versiyonu VIA'dır. Grubun kimyasal elementlerinin adları, kimyasal semboller:

• oksijen (O);
• kükürt (S);
• selenyum (Se);
• tellür (Te);
• polonyum (Po).

Yukarıdaki elemanların dış elektronik kabuğu aynı yapıya sahiptir. Toplamda diğer atomlarla kimyasal bağ oluşumuna katılabilen 6 tane içerir. Hidrojen bileşikleri H2R bileşimine karşılık gelir, örneğin H2S hidrojen sülfürdür. Oksijenle iki tür bileşik oluşturan kimyasal elementlerin adları: kükürt, selenyum ve tellür. Bu elementlerin oksitlerinin genel formülleri RO 2, RO 3'tür.

Kalkojenler, fiziksel özelliklerde önemli ölçüde farklılık gösteren basit maddelere karşılık gelir. Yer kabuğundaki en yaygın kalkojenler oksijen ve kükürttür. İlk element iki gaz, ikincisi katı maddeler oluşturur. Radyoaktif bir element olan polonyum yerkabuğunda nadiren bulunur. Oksijenden polonyuma kadar olan grupta metalik olmayan özellikler azalırken metalik özellikler artar. Örneğin kükürt tipik bir metal değildir, tellür ise metalik bir parlaklığa ve elektrik iletkenliğine sahiptir.

Periyodik tablonun 16 numaralı elemanı D.I. Mendeleyev

Kükürtün bağıl atom kütlesi 32.064'tür. Doğal izotoplardan 32 S en yaygın olanıdır (ağırlıkça %95'ten fazla). Atom kütleleri 33, 34 ve 36 olan nüklidler daha küçük miktarlarda bulunur. PS'deki konuma ve atom yapısına göre kükürtün özellikleri:

• seri numarası - 16;
• atom çekirdeğinin yükü +16'dır;
• atom yarıçapı - 0,104 nm;
• iyonizasyon enerjisi -10,36 eV;
• bağıl elektronegatiflik - 2,6;
• bileşiklerde oksidasyon durumu - +6, +4, +2, -2;
• değerlik - II(-), II(+), IV(+), VI (+).

Kükürt üçüncü periyottadır; Bir atomdaki elektronlar üç enerji seviyesinde bulunur: birincisinde - 2, ikincisinde - 8, üçüncüsünde - 6. Tüm dış elektronlar değerliktir. Daha elektronegatif elementlerle etkileşime girdiğinde kükürt 4 veya 6 elektron vererek +6, +4'lük tipik oksidasyon durumlarını elde eder. Hidrojen ve metallerle reaksiyonlarda atom, oktet dolana ve kararlı bir duruma ulaşılıncaya kadar eksik olan 2 elektronu çeker. bu durumda -2'ye düşürülür.

Eşkenar dörtgen ve monoklinik allotropik formların fiziksel özellikleri

Normal koşullar altında kükürt atomları birbirlerine belirli bir açıyla bağlanarak kararlı zincirler oluşturur. Halka şeklinde kapalı olabilirler, bu da siklik kükürt moleküllerinin varlığını akla getirir. Bileşimleri S 6 ve S 8 formülleriyle yansıtılmaktadır.

Kükürtün özellikleri, farklı fiziksel özelliklere sahip allotropik modifikasyonlar arasındaki farkların bir açıklamasıyla desteklenmelidir.

Eşkenar dörtgen veya α-kükürt, en kararlı kristal formdur. Bunlar S8 moleküllerinden oluşan parlak sarı kristallerdir. Eşkenar dörtgen kükürtün yoğunluğu 2,07 g/cm3'tür. Açık sarı monoklinik kristaller, 1,96 g/cm3 yoğunluğa sahip β-kükürtten oluşur. Kaynama noktası 444,5°C'ye ulaşır.

Amorf kükürt hazırlanması

Kükürt plastik haldeyken ne renktir? Sarı toz veya kristallerden tamamen farklı, koyu kahverengi bir kütledir. Bunu elde etmek için ortorombik veya monoklinik kükürdü eritmeniz gerekir. 110°C'nin üzerindeki sıcaklıklarda bir sıvı oluşur; daha fazla ısıtıldığında koyulaşır ve 200°C'de kalın ve viskoz hale gelir. Erimiş kükürtü hızlı bir şekilde soğuk suya dökerseniz, bileşimi Sn formülüyle yansıtılan zikzak zincirler oluşturacak şekilde katılaşacaktır.

Kükürt çözünürlüğü

Karbon disülfit, benzen, toluen ve sıvı amonyaktaki bazı modifikasyonlar. Organik çözeltiler yavaşça soğutulursa iğne şeklinde monoklinik kükürt kristalleri oluşur. Sıvılar buharlaştığında, eşkenar dörtgen kükürtün şeffaf limon sarısı kristalleri açığa çıkar. Kırılgandırlar ve kolayca toz haline getirilebilirler. Kükürt suda çözünmez. Kristaller kabın dibine çöker ve toz yüzeyde yüzebilir (ıslanmadan).

Kimyasal özellikler

Reaksiyonlar, 16 numaralı elementin tipik metalik olmayan özelliklerini sergiliyor:

• kükürt metalleri ve hidrojeni oksitler ve S2- iyonuna indirgenir;
• hava ve oksijende yanma, asit anhidritler olan kükürt di- ve trioksit üretir;
• daha elektronegatif başka bir element olan florin ile reaksiyona girdiğinde kükürt de elektronlarını kaybeder (oksitlenir).

Doğada serbest kükürt

Kükürt, yer kabuğundaki bolluk açısından kimyasal elementler arasında 15. sırada yer almaktadır. S atomlarının ortalama içeriği yer kabuğunun kütlesinin %0,05'idir.

Doğada kükürt ne renktir (doğal)? Karakteristik bir kokuya sahip açık sarı bir toz veya camsı parlaklığa sahip sarı kristallerdir. İtalya, Polonya, Orta Asya, Japonya, Meksika ve ABD'de, eski ve modern volkanizma alanlarında plaserler, kristalin kükürt katmanları şeklindeki birikintiler bulunur. Çoğu zaman, madencilik sırasında güzel druzlar ve dev tek kristaller bulunur.

Doğada hidrojen sülfür ve oksitler

Volkanizma alanlarında gaz halindeki kükürt bileşikleri yüzeye çıkar. 200 m'nin üzerindeki derinlikteki Karadeniz, hidrojen sülfit H2S'nin salınması nedeniyle cansızdır. Sülfür oksidin formülü iki değerlikli - SO2, üç değerlikli - SO3'tür. Listelenen gazlı bileşikler bazı petrol, gaz ve doğal su birikintilerinde mevcuttur. Kükürt kömürün bir bileşenidir. Birçok organik bileşiğin yapımı için gereklidir. Tavuk yumurtasının beyazları çürüdüğünde hidrojen sülfit açığa çıkar, bu nedenle bu gazın genellikle çürük yumurta kokusuna sahip olduğu söylenir. Kükürt biyojenik bir elementtir; insanların, hayvanların ve bitkilerin büyümesi ve gelişmesi için gereklidir.

Doğal sülfitlerin ve sülfatların önemi

Kükürtün karakterizasyonu, elementin sadece basit maddeler ve oksitler şeklinde bulunmadığı söylenmezse eksik kalacaktır. En yaygın doğal bileşikler hidrojen sülfür ve sülfürik asitlerin tuzlarıdır. Sfalerit, zinober ve galen minerallerinde bakır, demir, çinko, cıva ve kurşun sülfürleri bulunur. Sülfatlar, doğada mineraller ve kayaların (mirabilit, alçıtaşı, selenit, barit, kieserit, epsomit) oluşturduğu sodyum, kalsiyum, baryum ve magnezyum tuzlarını içerir. Tüm bu bileşikler ekonominin çeşitli sektörlerinde, endüstriyel işleme, gübre ve inşaat malzemeleri için hammadde olarak kullanılmaktadır. Bazı kristalin hidratlar büyük tıbbi öneme sahiptir.

Fiş

Serbest haldeki sarı madde doğada farklı derinliklerde bulunur. Gerekirse kayalardan kükürt yüzeye çıkarılarak değil, aşırı ısıtılmış suyun derinliğe pompalanmasıyla eritilir. Diğer bir yöntem ise özel fırınlarda kırılmış kayalardan süblimleştirmeyi içerir. Diğer yöntemler karbon disülfit ile çözündürmeyi veya yüzdürmeyi içerir.

Endüstrinin kükürte olan ihtiyacı büyüktür, bu nedenle bileşikleri elementel maddeyi elde etmek için kullanılır. Hidrojen sülfür ve sülfürlerde kükürt indirgenmiş formdadır. Elementin oksidasyon durumu -2'dir. Kükürt oksitlenerek bu değer 0'a çıkarılır. Örneğin Leblanc yöntemine göre sodyum sülfat kömürle birlikte sülfüre indirgenir. Daha sonra karbon dioksit ve su buharı ile işlenerek kalsiyum sülfür elde edilir. Ortaya çıkan hidrojen sülfür, bir katalizör varlığında atmosferik oksijen ile oksitlenir: 2H2S + O2 = 2H2O + 2S. Farklı yöntemlerle elde edilen kükürt tayini bazen düşük saflık değerleri verir. Rafine etme veya saflaştırma, damıtma, rektifikasyon ve asit karışımlarıyla işleme tabi tutularak gerçekleştirilir.

Kükürtün modern endüstride uygulanması

Granül kükürt çeşitli üretim ihtiyaçları için kullanılır:

1. Kimya endüstrisinde sülfürik asit üretimi.
2. Sülfit ve sülfat üretimi.
3. Bitki besleme, tarımsal ürünlerin hastalık ve zararlılarıyla mücadeleye yönelik müstahzarların üretimi.
4. Kükürt içeren cevherler madencilik ve kimya tesislerinde demir dışı metaller üretmek için işlenir. İlgili bir üretim ise sülfürik asit üretimidir.
5. Özel özellikler kazandırmak için belirli çelik türlerinin bileşimine giriş.
6. Teşekkürler kauçuk alıyorlar.
7. Kibrit, piroteknik, patlayıcı üretimi.
8. Boyaların, pigmentlerin, suni elyafların hazırlanmasında kullanın.
9. Kumaşların ağartılması.

Kükürt ve bileşiklerinin toksisitesi

Hoş olmayan bir kokuya sahip toz parçacıkları, burun boşluğunun ve solunum yollarının, gözlerin ve cildin mukoza zarlarını tahriş eder. Ancak elementel kükürtün toksisitesinin özellikle yüksek olduğu düşünülmemektedir. Hidrojen sülfit ve dioksitin solunması ciddi zehirlenmeye neden olabilir.

Kükürt içeren cevherlerin metalurji tesislerinde kavrulması sırasında egzoz gazları yakalanmazsa atmosfere karışır. Kükürt ve nitrojen oksitleri damlalar ve su buharıyla birleşerek asit yağmuru olarak adlandırılan oluşumu oluşturur.

Tarımda kükürt ve bileşikleri

Bitkiler sülfat iyonlarını toprak çözeltisiyle birlikte emer. Kükürt içeriğindeki azalma, yeşil hücrelerdeki amino asitlerin ve proteinlerin metabolizmasında yavaşlamaya yol açar. Bu nedenle tarımsal ürünlerin gübrelenmesinde sülfatlar kullanılır.

Kümes hayvanlarını, bodrumları ve sebze depolarını dezenfekte etmek için basit madde yakılır veya tesislere modern kükürt içeren preparatlar uygulanır. Kükürt oksit, şarap üretiminde ve sebze ve meyvelerin depolanmasında uzun süredir kullanılan antimikrobiyal özelliklere sahiptir. Kükürt preparatları, tarımsal ürünlerin hastalıkları ve zararlılarıyla (külleme ve örümcek akarları) mücadele etmek için pestisit olarak kullanılır.

Tıpta uygulama

Büyük antik şifacılar Avicenna ve Paracelsus, sarı tozun tıbbi özelliklerinin araştırılmasına büyük önem verdiler. Daha sonra besinlerle yeterli miktarda kükürt almayan kişinin zayıfladığı ve sağlık sorunları yaşadığı (bunlar arasında ciltte kaşıntı ve pullanma, saç ve tırnakların zayıflaması) tespit edildi. Gerçek şu ki, kükürt olmadan vücuttaki amino asitlerin, keratinin ve biyokimyasal süreçlerin sentezi bozulur.

Cilt hastalıklarının tedavisi için merhemlere tıbbi kükürt dahildir: sivilce, egzama, sedef hastalığı, alerji, sebore. Kükürtlü banyolar romatizma ve gut ağrılarını hafifletebilir. Vücut tarafından daha iyi emilmesi için suda çözünür kükürt içeren müstahzarlar oluşturulmuştur. Bu sarı bir toz değil, beyaz, ince kristalli bir maddedir. Bu bileşik harici olarak kullanıldığında cilt bakımına yönelik bir kozmetik ürüne dahil edilir.

Alçı uzun zamandır insan vücudunun yaralı kısımlarını hareketsiz kılmak için kullanılıyor. müshil ilacı olarak reçete edilir. Magnezya hipertansiyon tedavisinde kullanılan kan basıncını düşürür.

Tarihte kükürt

Antik çağlarda bile sarı metalik olmayan bir madde insanların ilgisini çekmişti. Ancak büyük kimyager Lavoisier, doğada bulunan toz ve kristallerin kükürt atomlarından oluştuğunu ancak 1789 yılında keşfetti. Yakıldığında ortaya çıkan hoş olmayan kokunun tüm kötü ruhları uzaklaştırdığına inanılıyordu. Yanma sırasında elde edilen kükürt oksidin formülü SO2'dir (dioksit). Zehirli bir gazdır ve solunması sağlığa zararlıdır. Bilim adamları, kıyılardaki ve ovalardaki tüm köylerde insanların kitlesel yok oluşunun birkaç vakasını, yerden veya sudan hidrojen sülfit veya kükürt dioksit salınımıyla açıklıyor.

Kara barutun icadı, sarı kristallere olan askeri ilgiyi artırdı. Zanaatkarların üretim sürecinde kükürtü diğer maddelerle birleştirme yeteneği sayesinde birçok savaş kazanıldı. En önemli bileşiğin - sülfürik asidin - kullanıldığı da çok uzun zaman önce öğrenildi. Orta Çağ'da bu maddeye vitriol yağı, tuzlara ise vitriol adı verildi. Bakır sülfat CuSO 4 ve demir sülfat FeSO 4 sanayi ve tarımda hala önemini kaybetmemiştir.

Kükürt, birkaç bin yıl önce ilk "kimyagerlerin" çalıştığı az sayıdaki maddeden biridir. Periyodik tablonun altındaki hücreyi işgal etmeden çok önce insanlığa hizmet etmeye başladı. № 16.

Pek çok eski kitap, kükürtün en eski (varsayımsal da olsa!) kullanımlarından birini anlatır. Hem Yeni Ahit hem de Eski Ahit, günahkarların ısıl işlemi sırasında sülfürü bir ısı kaynağı olarak tasvir eder. Ve eğer bu tür kitaplar cennetin veya ateşli cehennemin kalıntılarını arayan arkeolojik kazılar için yeterli zemin sağlamıyorsa, o zaman kadim insanların kükürte aşina olduklarına ve onun bazı özelliklerine dair kanıtları inanca dayandırılabilir.

Bu şöhretin nedenlerinden biri, eski uygarlıkların olduğu ülkelerde doğal kükürtün yaygınlığıdır. Bu sarı yanıcı maddenin yatakları, özellikle geçen yüzyılın sonuna kadar esas olarak ünlü olan Sicilya'da Yunanlılar ve Romalılar tarafından geliştirildi. kükürt.

Antik çağlardan beri kükürt dini ve mistik amaçlarla kullanılmış; çeşitli törenler ve ritüeller sırasında yakılmıştır. Ancak çok uzun zaman önce, 16 numaralı element oldukça sıradan kullanımlar edindi: kükürt mürekkebi silahların mürekkeplenmesinde kullanıldı, kozmetik ve tıbbi merhemlerin üretiminde kullanıldı, kumaşları ağartmak ve böceklerle savaşmak için yakıldı. Kara barutun icat edilmesinden sonra kükürt üretimi önemli ölçüde arttı. Sonuçta kükürt (kömür ve güherçile ile birlikte) vazgeçilmez bileşenidir.

Ve şimdi barut üretimi, çok önemsiz de olsa, çıkarılan kükürtün bir kısmını tüketiyor. Günümüzde kükürt birçok kimya endüstrisi için en önemli hammadde türlerinden biridir. Dünya kükürt üretiminin sürekli artmasının nedeni de budur.

Kükürtün kökeni

Doğal kükürtün büyük birikimleri çok yaygın değildir. Bazı cevherlerde daha sık bulunur. Yerli kükürt cevheri, saf kükürt ile serpiştirilmiş bir kayadır.

Bu kalıntılar ne zaman oluştu; eşlik eden kayalarla aynı anda mı yoksa daha sonra mı? Arama ve keşif çalışmalarının yönü bu sorunun cevabına bağlıdır. Ancak kükürt ile binlerce yıllık iletişime rağmen insanlığın hala net bir cevabı yok. Yazarlarının karşıt görüşlere sahip olduğu çeşitli teoriler vardır.

Sentez teorisi (yani kükürt ve ana kayaların eşzamanlı oluşumu), doğal kükürt oluşumunun sığ havzalarda meydana geldiğini öne sürmektedir. Özel bakteriler, suda çözünen sülfatları, yukarı doğru yükselen, oksidasyon bölgesine giren hidrojen sülfüre indirgedi ve burada kimyasal olarak veya diğer bakterilerin katılımıyla elementel kükürte oksitlendi. Kükürt dibe çöktü ve ardından kükürt içeren silt, cevheri oluşturdu.

Epigenez teorisinin (ana kayalardan daha sonra oluşan kükürt kalıntıları) birkaç seçeneği vardır. Bunlardan en yaygın olanı, kaya katmanlarına nüfuz eden yeraltı suyunun sülfatlarla zenginleştiğini varsayar. Bu tür sular petrol veya doğal gaz yataklarıyla temas ederse, sülfat iyonları hidrokarbonlar tarafından hidrojen sülfüre indirgenir. Hidrojen sülfür yüzeye yükselir ve oksitlendiğinde kayaların boşluklarında ve çatlaklarında saf kükürt açığa çıkar.

Son yıllarda, epigenez teorisinin çeşitlerinden biri giderek daha fazla onay buldu - metasomatoz teorisi (Yunancadan tercüme edilen "metasomatozis", değiştirme anlamına gelir). Buna göre alçı CaSO4-H2O ve anhidrit CaSO4'ün kükürt ve kalsit CaCO3'e dönüşümü derinliklerde sürekli olarak meydana gelir. Bu teori 1935 yılında Sovyet bilim adamları L. M. Miropolsky ve B. P. Krotov tarafından oluşturuldu. Özellikle bu gerçek onun lehine konuşuyor.

1961'de Irak'ta Mishrak sahası keşfedildi. Buradaki kükürt, derinlere inen sütunlarla desteklenen bir kemer oluşturan karbonat kayalarında bulunur (jeolojide bunlara kanat denir). Bu kanatlar esas olarak anhidrit ve alçıtaşından oluşur. Aynı tablo yerli Şor-Su sahasında da gözlendi.

Bu yatakların jeolojik benzersizliği yalnızca metasomatizm teorisi açısından açıklanabilir: birincil alçıtaşı ve anhidritler, doğal kükürt ile serpiştirilmiş ikincil karbonat cevherlerine dönüştü. Sadece minerallerin yakınlığı önemli değildir; bu yatakların cevherindeki ortalama kükürt içeriği, anhidritteki kimyasal olarak bağlı kükürt içeriğine eşittir. Ve bu yatakların cevherindeki kükürt ve karbonun izotopik bileşimi üzerine yapılan çalışmalar, metasomatizma teorisini destekleyenlere ek argümanlar verdi.

Ancak bir "ama" var: Alçıtaşı kükürt ve kalsite dönüştürme sürecinin kimyası henüz net değil ve bu nedenle metasomatizma teorisinin tek doğru teori olduğunu düşünmek için hiçbir neden yok. Yeryüzünde hâlâ sinjenetik kükürt birikiminin meydana geldiği ve kükürt içeren siltin alçı veya anhidrit içermediği göller (özellikle Sernovodsk yakınındaki Sernoye Gölü) vardır.

Bütün bunlar, doğal kükürtün kökeni hakkındaki teori ve hipotezlerin çeşitliliğinin, yalnızca bilgimizin eksikliğinden değil, aynı zamanda derinliklerde meydana gelen olayların karmaşıklığından da kaynaklandığı anlamına gelir. Hepimiz ilkokul matematiğinden biliyoruz ki farklı yollar aynı sonuca varabilir. Bu yasa aynı zamanda jeokimya için de geçerlidir.

Kükürt madenciliği

Kükürt cevherleri, oluşum koşullarına bağlı olarak farklı şekillerde çıkarılmaktadır. Ancak her durumda güvenlik önlemlerine çok dikkat etmeniz gerekir. Kükürt yataklarına neredeyse her zaman zehirli gazların - kükürt bileşiklerinin birikimleri eşlik eder. Ayrıca kendiliğinden yanma olasılığını da unutmamalıyız.

Cevherin açık ocak madenciliği bu şekilde gerçekleşir. Yürüyen ekskavatörler, altında cevher bulunan kaya katmanlarını kaldırır. Cevher tabakası patlamalarla ezilir, ardından cevher blokları bir işleme tesisine ve oradan da kükürtün konsantreden çıkarıldığı bir kükürt izabe tesisine gönderilir. Ekstraksiyon yöntemleri farklıdır. Bunlardan bazıları aşağıda tartışılacaktır. Burada, Amerika Birleşik Devletleri ve Meksika'nın en büyük kükürt tedarikçileri haline gelmesini sağlayan, yeraltından kükürtün çıkarılmasına yönelik kuyu yöntemini kısaca anlatmak yerinde olacaktır.

Geçen yüzyılın sonunda Amerika Birleşik Devletleri'nin güneyinde zengin kükürt cevheri yatakları keşfedildi. Ancak katmanlara yaklaşmak kolay olmadı: Madenlere hidrojen sülfür sızdı (yani madenin maden yöntemiyle geliştirilmesi gerekiyordu) ve kükürte erişimi engelledi. Ayrıca kumlu bataklık, kükürt taşıyan katmanlara geçmeyi zorlaştırıyordu. Çözüm, kükürtün yeraltında eritilmesini ve petrol kuyularına benzer kuyulardan yüzeye pompalanmasını öneren kimyager Hermann Frasch tarafından bulundu. Kükürtün nispeten düşük (120 ° C'den az) erime noktası, Frasch'ın fikrinin gerçekliğini doğruladı. 1890, başarıya götüren testler başladı.

Prensip olarak Frasch'ın kurulumu çok basittir: borunun içindeki boru. Borular arasındaki boşluğa aşırı ısıtılmış su verilir ve içinden formasyona akar. Ve erimiş kükürt, her taraftan ısıtılan iç borudan yükselir. Frasch kurulumunun modern versiyonu üçüncü - en dar boru ile tamamlanmaktadır. Bu sayede kuyuya basınçlı hava verilir ve bu da erimiş kükürtün yüzeye çıkmasına yardımcı olur. Frasch yönteminin ana avantajlarından biri, üretimin ilk aşamasında nispeten saf kükürt elde edilmesine olanak sağlamasıdır. Bu yöntem, zengin cevherlerin çıkarılmasında çok etkilidir.

Daha önce, kükürtün yeraltında eritilmesi yönteminin yalnızca Amerika Birleşik Devletleri ve Meksika'nın Pasifik kıyılarındaki "tuz kubbelerinin" belirli koşullarında uygulanabileceğine inanılıyordu. Ancak Polonya ve SSCB'de yapılan deneyler bu görüşü yalanladı. Popüler Polonya'da bu yöntemle büyük miktarlarda kükürt zaten çıkarılıyor; 1968'de SSCB'de ilk kükürt kuyuları açıldı.

Taş ocaklarından ve madenlerden elde edilen cevherin ise çeşitli teknolojik yöntemler kullanılarak (genellikle ön zenginleştirmeyle) işlenmesi gerekir.

Kükürt cevherlerinden kükürt elde etmek için bilinen birkaç yöntem vardır: buhar-su, filtreleme, termal, santrifüj ve ekstraksiyon.

Kükürtün çıkarılmasına yönelik termal yöntemler en eskisidir. 18. yüzyılda Napoli Krallığı'nda kükürt, solfatare adı verilen yığınlarda eritiliyordu. Kükürt hala İtalya'da ilkel fırınlarda - "kalkaronlarda" eritilmektedir. Cevherden kükürtün eritilmesi için gereken ısı, çıkarılan kükürtün bir kısmının yakılmasıyla elde edilir. Bu süreç etkisizdir, kayıplar% 45'e ulaşır.

İtalya aynı zamanda cevherlerden kükürtün çıkarılmasına yönelik buhar-su yöntemlerinin de doğduğu yer haline geldi. 1859'da Giuseppe Gill, günümüzün otoklavlarının öncüsü olan cihazı için bir patent aldı. Otoklav yöntemi (elbette önemli ölçüde geliştirilmiş) birçok ülkede hala kullanılmaktadır.

Otoklav işleminde, %80'e kadar kükürt içeren zenginleştirilmiş kükürt cevheri konsantresi, reaktiflerle birlikte sıvı hamur halinde otoklava pompalanır. Oraya basınç altında su buharı verilir. Kağıt hamuru 130° C'ye ısıtılır. Konsantre içindeki kükürt erir ve kayadan ayrılır. Kısa bir çökeltmeden sonra erimiş kükürt boşaltılır. Otoklav daha sonra “atıkları” (atık kayanın sudaki süspansiyonu) serbest bırakır. Atıklar oldukça fazla kükürt içerir ve işleme tesisine geri gönderilir.

Rusya'da otoklav yöntemi ilk kez 1896 yılında mühendis K. G. Patkanov tarafından kullanıldı.

Modern otoklavlar dört katlı bir binanın yüksekliğinde devasa cihazlardır. Bu tür otoklavlar özellikle Karpat bölgesindeki Rozdol Madencilik ve Kimya Fabrikasının kükürt eritme tesisine kurulmaktadır.

Bazı endüstrilerde, örneğin Tarnobrzeg'deki (Polonya) büyük bir kükürt tesisinde atık kaya, özel filtreler kullanılarak erimiş kükürtten ayrılır. Ülkemizde son zamanlarda özel santrifüjlerin kullanıldığı ayırma yöntemi geliştirildi. Kısacası “altın cevheri (daha doğrusu altın cevheri) atık kayadan farklı şekillerde ayrılabilir”.

Farklı ülkeler kükürt ihtiyaçlarını farklı şekillerde karşılamaktadır. Meksika ve ABD ağırlıklı olarak Frasch yöntemini kullanıyor. Kükürt üretiminde kapitalist devletler arasında üçüncü sırada yer alan İtalya, Sicilya yataklarından ve Marco eyaletinden kükürt cevheri çıkarmaya ve (farklı yöntemlerle) işlemeye devam ediyor. Japonya'nın önemli miktarda volkanik kükürt rezervi vardır. Doğal kükürte sahip olmayan Fransa ve Kanada, gazlardan büyük ölçekli üretim geliştirmiştir. İngiltere ve Almanya'nın kendi kükürt yatakları yoktur. Sülfürik asit ihtiyaçlarını, kükürt içeren hammaddeleri (başta pirit) işleyerek ve elementel kükürt ithal ederek karşılıyorlar.

Rusya, kendi hammadde kaynakları sayesinde ihtiyacını tamamen karşılamaktadır. Zengin Karpat yataklarının keşfedilip geliştirilmesinden sonra SSCB ve Polonya kükürt üretimini önemli ölçüde artırdı. Bu sektör gelişmeye devam ediyor. Ukrayna'da yeni büyük işletmeler kuruldu, Volga ve Türkmenistan'daki eski tesisler yeniden inşa edildi, doğal gazdan ve atık gazlardan kükürt üretimi genişletildi.

Makromoleküllere kristaller

Büyük Fransız kimyager Antoine Laurent Lavoisier, 18. yüzyılda kükürtün bir bileşik değil, bağımsız bir kimyasal element olduğuna ikna olan ilk kişiydi.

O zamandan bu yana kükürtün bir element olduğuna dair fikirler pek değişmedi, ancak önemli ölçüde derinleşti ve genişledi.

16 numaralı elementin kütle numaraları 32, 33, 34 ve 36 olan dört kararlı izotopun karışımından oluştuğu artık bilinmektedir. Tipik bir metal değildir.

Saf kükürtün limon sarısı kristalleri yarı saydamdır. Kristallerin şekli her zaman aynı değildir. En yaygın tür eşkenar dörtgen kükürttür (en kararlı modifikasyon) - kristaller kesik köşeli oktahedra biçimindedir. Diğer tüm modifikasyonlar oda (veya odaya yakın) sıcaklığında bu modifikasyona dönüşür. Örneğin rapmelden kristalizasyon sırasında (sülfürün erime noktası 119,5 ° C), ilk önce iğne şeklindeki kristallerin (monoklinik form) elde edildiği bilinmektedir. Ancak bu değişiklik kararsızdır ve 95,6 ° C'nin altındaki sıcaklıklarda eşkenar dörtgen hale gelir. Kükürtün diğer modifikasyonlarında da benzer bir süreç meydana gelir.

Çok iyi bilinen bir deneyi hatırlayalım: plastik kükürt üretimi.

Erimiş kükürt soğuk suya dökülürse kauçuğa benzer elastik bir kütle oluşur. İplik şeklinde de elde edilebilir. Ancak birkaç gün geçer ve kütle yeniden kristalleşir, sert ve kırılgan hale gelir.

Kükürt kristallerinin molekülleri her zaman sekiz atomdan (S8) oluşur ve kükürt modifikasyonlarının özelliklerindeki fark, kristallerin eşit olmayan yapısı olan polimorfizm ile açıklanır. Kükürt molekülündeki atomlar kapalı bir döngüde düzenlenmiştir.

S-S-S

S-S-S

Erime sırasında döngüdeki bağlar kopar ve döngüsel moleküller doğrusal olanlara dönüşür.

Kükürtün erime sırasındaki olağandışı davranışı farklı yorumlara konu olmuştur. Bunlardan biri de bu. 155 ila 187° arasındaki sıcaklıklarda, molekül ağırlığında önemli bir artış olduğu görülmektedir; bu, viskozitedeki çoklu artışla doğrulanır. 187°C'de eriyiğin viskozitesi neredeyse bin poise ulaşır ve neredeyse katı bir madde elde edilir. Sıcaklığın daha da artması viskozitede bir azalmaya (molekül ağırlığının düşmesine) yol açar. Kükürt 300°C'de sıvı hale döner ve 444,6°C'de kaynar.

Kükürt buharında sıcaklık arttıkça moleküldeki atom sayısı giderek azalır:

S8 -> S6 -> S4 -> S2. 1700°C sıcaklıkta kükürt buharı tek atomludur.

Kısaca kükürt bileşikleri hakkında

Yaygınlık açısından 16 numaralı element -15. sırada yer almaktadır. Yerkabuğundaki kükürt içeriği ağırlıkça %0,05'tir. Bu çok fazla.

Ayrıca kükürt kimyasal olarak aktiftir ve çoğu elementle reaksiyona girer. Bu nedenle doğada kükürt yalnızca serbest halde değil, aynı zamanda çeşitli inorganik bileşikler formunda da bulunur. Özellikle yaygın olanlar sülfatlardır (çoğunlukla alkali ve alkali toprak metalleri). ve sülfürler (demir, bakır, çinko, kurşun) Kükürt ayrıca kömürde, şistte, petrolde, doğal gazlarda ve hayvan ve bitki organizmalarında da bulunur.

Kükürt metallerle etkileşime girdiğinde kural olarak oldukça fazla ısı açığa çıkar. Oksijenle reaksiyona girdiğinde kükürt çeşitli oksitler üretir; bunların en önemlileri SO2 ve SO3'tür - sülfürik asitler H2SO3 ve sülfürik asitler H2SO4'ün anhidritleri. Hidrojenli bir kükürt bileşiği - hidrojen sülfür H2S - çok zehirli, kötü kokulu bir gazdır ve her zaman organik kalıntıların çürüdüğü yerlerde bulunur. Dünyevi

kükürt yataklarının yakınında bulunan yerlerdeki kabuk genellikle oldukça önemli miktarlarda hidrojen sülfür içerir. Sulu çözeltide bu gaz asidik özelliklere sahiptir. Çözeltileri havada depolanamaz; oksitlenerek kükürt açığa çıkar:

2H2S + O2 = 2H2O + 2S.

Hidrojen sülfür güçlü bir indirgeyici maddedir. Bu özellik birçok kimya endüstrisinde kullanılmaktadır.

Kükürt ne için gereklidir?

Etrafımızdaki şeyler arasında üretimi için kükürt ve bileşiklerine ihtiyaç duyulmayacak çok az şey var. Kağıt ve kauçuk, ebonit ve kibritler, kumaşlar ve ilaçlar, kozmetikler ve plastikler, patlayıcılar ve boyalar, gübreler ve böcek ilaçları - bu, üretimi için 16 numaralı elementin gerekli olduğu şeylerin ve maddelerin tam bir listesi değildir. Örneğin bir arabanın yaklaşık 14 kg kükürt tüketmesi gerekir. Abartmadan söyleyebiliriz ki, bir ülkenin sanayi potansiyeli oldukça doğru bir şekilde kükürt tüketimiyle belirlenmektedir.

Dünyadaki kükürt üretiminin önemli bir kısmı kağıt endüstrisi tarafından tüketilmektedir (kükürt bileşikleri selülozun ayrılmasına yardımcı olmaktadır). Bir ton selüloz üretmek için 100 kg'dan fazla kükürt harcamanız gerekiyor. Kauçuk endüstrisi ayrıca kauçukların vulkanizasyonu için çok miktarda elementel kükürt tüketir.

Tarımda kükürt hem element halinde hem de çeşitli bileşikler halinde kullanılır. Mineral gübrelerin ve haşere kontrol ürünlerinin bir parçasıdır. Bitkiler için fosfor, potasyum ve diğer elementlerin yanı sıra kükürt de gereklidir. Ancak toprağa verilen kükürtün çoğu onlar tarafından emilmez, fosforun emilmesine yardımcı olur. Kükürt, fosfat kayasıyla birlikte toprağa verilir. Toprakta bulunan bakteriler onu oksitler, ortaya çıkan sülfürik ve sülfürlü asitler fosforitlerle reaksiyona girer ve bunun sonucunda bitkiler tarafından iyi emilen fosfor bileşikleri elde edilir.

Ancak kükürtün ana tüketicisi kimya endüstrisidir. Dünyadaki kükürdün yaklaşık yarısı sülfürik asit üretmek için kullanılıyor. Bir ton H2SO4 elde etmek için yaklaşık 300 kg kükürt yakmanız gerekir. Sülfürik asidin kimya endüstrisindeki rolü, ekmeğin beslenmemizdeki rolüyle karşılaştırılabilir.

Patlayıcı ve kibrit üretiminde önemli miktarda kükürt (ve sülfürik asit) tüketilmektedir. Boyaların ve parlak bileşiklerin üretimi için safsızlıklardan arındırılmış saf kükürte ihtiyaç vardır.

Petrokimya endüstrisinde kükürt bileşikleri kullanılmaktadır. Özellikle ne zaman gereklidirler. -Vuruntu önleyici maddelerin ve ultra yüksek basınçlı ekipmanlar için yağlayıcıların üretimi; Metal işlemeyi hızlandıran soğutma yağları bazen %18'e kadar kükürt içerir.

16 numaralı unsurun büyük önemini doğrulayan örneklerin listesine devam edilebilir, ancak "bunun büyüklüğü anlaşılamıyor." Bu nedenle kükürtün madencilik, gıda, tekstil gibi endüstriler için de gerekli olduğunu kısaca belirtelim ve buna bir son verelim.

* * *

Yüzyılımız, "egzotik" malzemelerin - uranyum ötesi elementler, titanyum, yarı iletkenler vb. - yüzyılı olarak kabul ediliyor. Ancak görünüşte mütevazı, uzun zamandır bilinen 16 numaralı unsur kesinlikle gerekli olmaya devam ediyor. En önemli 150 kimyasal ürünün 88'inin üretiminde ya kükürtün kendisi ya da kükürt bileşikleri kullanıldığı tahmin edilmektedir.

Kükürt periyodik tabloda onurlu bir 16. sırada yer alıyor, belirtilen "S" - kükürt Latince'den tercüme edilen "yağlı, yanıcı madde" anlamına gelir. Bu madde eski çağlardan beri bilinmektedir.

Kükürt hakkında ilginç gerçekleri sunuyoruz.

Korkunç bir kokusu vardır ve insan üzerinde boğucu bir etkiye sahiptir. Rahipler onu çeşitli ritüeller ve kutsal tütsü olarak kullandılar ve ordu onu çeşitli yanıcı karışımlara ekledi.

Vücuttaki işlevler

Vücuttaki tek bir işlem bile kükürt olmadan yapamaz. Mevcut tüm proteinlerin ana bileşenlerinden biridir. İnsan vücudundaki kükürtün çalışmasına verilen işlevler çok büyüktür. Sinir hücrelerinin stabil işleyişinden başlayıp, kan şekerinin dengelenmesi ve bağışıklıkta genel bir artışa, yara iyileşmesine ve antiinflamatuar etkilere kadar uzanır.

Hastalıklar. Kükürt her zaman hastalıklar için kullanılır:

• uyuz
• alerji
• artrit ve osteoartroz
• egzama

“Mucize” kükürt ilaçların içerisinde yer almakta ve tedavi amacıyla saf haliyle kullanılmaktadır.

Beslenme

Bazılarına tuhaf gelebilir ama bazıları bunu uzun zamandır biliyor ama her gün kullandığımız birçok üründe, şüphelenmeden bile kükürt bulunuyor. Buna şunlar dahildir: tüm baklagiller, tahıllar ve tahılların yanı sıra unlu mamuller (!); soğan, sarımsak ve lahana; elmalar, üzümler ve bektaşi üzümleri; Süt Ürünleri; balık.

Bugüne kadar göz ardı edilebilecek kadar az sayıda kükürt eksikliği vakasının kaydedilmesi şaşırtıcı değildir. Sonuçta yukarıdakilerin bazılarını beslenmemizde zaten kullanıyoruz.

İşte kükürt hakkında bazı ilginç gerçekler. Kesin olarak bilmediğimiz bazı şeyler var.

• örneğin bir soğanı kesip “ağladığımızda”, yetiştiği toprağın emdiği kükürte “teşekkür ederim” demeliyiz.
• Endonezya eyaletinde Kawa Ijen adı verilen tamamen kükürtle dolu bir yanardağ var. Boruların üzerine yerleşiyor, ardından işçiler onu bağlantı parçalarıyla yıkıyor ve tartmak için taşıyor. Orada geçimlerini bu şekilde sağlıyorlar.

• kükürt bazlı hijyen ürünleri Sorunlu cildi sivilce ve döküntülerden temizlemek için özel olarak yaratılmıştır.
• kulak kiriÇocukluğumuzdan beri pamuklu çubuklarla çıkarmamız öğretilen, asil niyetlerle hayatımızı “zehirliyor”. Özel lizozim enzimleri içerir; Vücudumuza yabancı - bakteriyel - her şeyin girmesine "izin vermeyenler" onlardır.

Görüldüğü gibi kükürt insan yaşamında ve vücudunda doğrudan ve sürekli olarak bulunmaktadır. Fazlalık gibi eksiklik de her zaman kötüdür. Yaşam tarzınıza dikkat edin ve ardından " gibi bir makro besin kükürt"yani kükürt size hem dışarıdan hem de içeriden fayda sağlayacaktır.

Elbette standart ateş üretme yöntemimiz aynı kükürte dayanıyor.