Fizička svojstva sumpora. Opis sumpora

Sumpor - supstanca koja se trenutno proučavaju čovječanstvo gotovo u potpunosti. U davna vremena se smatralo mistik, bio okružen misterije, legendi i mitova koji su nastali zbog sujevernih strah od ljudi nepoznati cjelini. Međutim, mnogi od fizičkih osobina sumpora su bili poznati ljudi čak prije nego Mendeljejev stavio elemenata u periodni sistem i dao mu je broj 16. Ova supstanca je naširoko koristi u doba Homera, pored toga, neke informacije (relativno pouzdan) o tome može se naći u novih i starih zavjeta.

hemijski element

Noćenje sistematizuju akumulirani stoljeća informacija o ovom pitanju, kao što je sumpor, bilo je prilično teško. To su radili mnogi naučnici, ali kako bi se utvrdilo da pripada u klasu kemijskih elemenata mogao D. I. Mendeleevu. U seriji sistem ukazuje referentna brojka 16. Smješten sumpora u trećem periodu, šesti podgrupa glavne grupe, atomske mase - 32, gustoća (pod normalnim uvjetima) - 2070 kg / m ^3.

Povijest korištenja

Drevni ljudi aktivno koriste fizičke osobine sumpora, koje su bile poznate u njih. Izvor njegovog nastanka su smatrani bogovima zemlje, ili zemlju ljudi, obdarena s posebnim kvalitetama. Karakteristika miris supstance i jednostavnost paljenja crkve koristan u obavljanju različitih vjerskih obreda i protjerivanje "zlih duhova". Kasnije sumpor počeli da se koriste u vojne svrhe, to je bio dio zapaljive smjese. Uz visoku vjerojatnost možemo reći da je to koristi za stvaranje "grčke vatre", što ukazuje sveti teror neprijatelju. U sumpora domaćinstva i njegova jedinjenja se primjenjuju u kozmetici, poljoprivredi, uz pomoć beljenog tkiva i povučena parazita. U drevnoj Kini, prvi pirotehnički eksperimenti su izvedeni uz pomoć sumpora. Rezultirajući smjese još nisu bili puder u prahu, ali je služio kao osnova za stvaranje svojoj formuli, koja je, uzgred, u sadašnjim uslovima je nadograđen. Međutim, u početnoj fazi svog osnivanja bilo je sumpor. Hemije, odnosno alhemije to vrijeme, ovo naziva element "otac svih metala." Ovaj zaključak se temelji na prisutnosti sumpora u mnogim ruda i svoje poboljšane gorivosti. Raspršiti ovaj mit ne Lavoisier 1789. godine. Naučnik je element u nemetala, i, kao što je prikazano daljim studijama, bio je u pravu. U medicini, spoj sumpora se koristi kao antiseptik i anti-parazitske agenata.

U prirodi,

Stijene kore sumpora nije neuobičajeno. Prema stepenu dostupnosti i rasprostranjenosti je na 16. mestu među svim hemijskih elemenata. Struktura atoma sumpora omogućava da je supstanca u svom čistom obliku (u određenim uslovima životne sredine). Ali u većini slučajeva to je dio raznih ruda, u jedinjenja formira sulfida i sulfata. Najčešći od njena veza sa metali: pirit željezo (pirit), cinober, galenit (galenit), cink blende (sfalerita). U oceanima preko magnezij sulfat, kalcijum, natrijum. Do danas, više od 200 identifikovanih minerala. Drugi - masa sadržaj frakcije - grupa su gips, kieserite, Glauber je soli. Sumpor je uključen u sastav proteinskih molekula, tj. E. se naći u životinjskim organizmima. Vrlo široko dostupna organski spojevi su nafta, prirodni plin i ugljen. Glavni izvor sumpora i njenih derivata su vulkana, ali ljudske aktivnosti (industrijska, domaćinstva) ubrzan i obogatio proces. Značajan iznos tvari akumuliranih u podzemnim vodama, glina, gips, na dnu mora i jezera, nafte, prirodnog plina i ugljena, u slatine i vodama oceana. Cirkulaciju sumpora u biosferi nastaje pomoću mikroorganizama, a to doprinosi vlaga koja isparava sa površine ogromnog tijela vode, pada kao kiša i iz otpada potoka rijeka se vraća u more i okeane.

ime

U periodu razvoja alhemije, bilo je nekoliko imena koja označavaju moderne hemijski element sumpora. Ono što supstanca se podrazumijeva pod njima - nije u potpunosti jasno, možda, bilo je pitanje o vezama, rude ili sulfid gasa. U periodičnom sistemu Mendeljejev sumpora određen simbol S (sumpor). Ovaj Latinski naziv nema jasnu porijekla, vjerojatno, bio je pozajmljen iz grčkog jezika i prevesti je moguće da su "gori". Što se tiče koristi u ruskom jeziku je veoma drevna korijene. Riječ "sumpor" označava neprijatno miriše supstance, zapaljive smjese. Tu je i verzija o nastanku imena supstanci boja: .. "Pale žuta", "sivi", odnosno nije definitivan. Tako smo pozvali sve smola. Drugi naziv supstance se ne koristi u modernim vremenima - "bauk". Nosi definiciju koncepta zapaljivosti i loš miris. Lingvisti su došli do zaključka da je u sanskritu korijen riječi "ubiti", što je verovatno zbog svojstva sumpor-dioksida.

Fizička svojstva sumpora

Ovisno o alotropskih modifikacijama u rasponu ćelijsku komunikaciju. Je podijeljena u tri formirane rešetke oblik (stabilan atomski lanci): ortorompska, plastike, monoklinski. Boja, fizičke osobine supstance zavise od modifikacija sumpora. Najčešći su stabilne i S ₈ ciklički spoj. To je ovaj tip lanca je karakterističan za kristalni sumpor - krt materijal imaju žućkasto nijansu. Plastika i monoklinski modifikacija su nestabilne i pretvoren u ciklične strukture spontano nakon nekog vremena nakon prijema. Formula sumpora u ovom slučaju sastoji simbol S ₄ i S _6. U normalnim uvjetima (sobna temperatura), stabilan spoj je rombične lanca: vrijeme zagrijavanja supstanca mijenja u tečno agregatno stanje, a zatim zgusne. Postepeno hlađenje formira monoklinski sumpor igle koje imaju duboko žute boje. U reakciji rastaljenog materijala sa hladnom vodom, formira modifikacija plastike alotropskih, koja ima sličnu strukturu gume i sastoji se od nekoliko polimera lanaca, ima prljavo-žuta (tamna) boja. Najčešći sumpora kao opis žute čvrste koji ne komuniciraju sa preostalim na površini vode. Kao otapala mogu se koristiti organski spojevi: .. Terpentin, ugljični disulfid, itd sumpora kao jednostavan supstance u normalnim uvjetima ima sljedeće termodinamička svojstva:

1. Relativna gustina - 2.070 g / cm ^3.
2. Toplotne provodljivosti - 300 K.
3. Topljenja - 112 ° ^C.
4. Molarna toplota - J 22.6.
5. Tačka - 444 ° ^C.
6. Molarna zapremina - 15,5 ^cm3 / krticu.

Tokom grijanje, broj atoma sumpora po molekulu smanjuje. Na 300 ^C da se aktivno kreće fluida, primanje temperature pare povećan na 450 ° ^C monatomic sumpora može se dobiti u toku grijanje supstanci 1760 ^C (S ₈ - S ₆ - S ₄ - S ₂ - S). Ovaj materijal je loš provodnik električne i toplinske energije, koji se često koristi za njegovu primjenu.

kemijska svojstva

Sumpora reaguje sa svim metalima rezultira u formiranju sulfida. U većini slučajeva, hemijske reakcije zahtijeva katalizator koji služi kao zagrijavanje. U normalnim uvjetima (sobna temperatura), jedinjenja javlja samo sa živom. Ova nekretnina se koristi za neutralizaciju svoje pare, koje su formirane od strane interakcije metala s kisikom kapi. To ne interakciju sa elementom platine, iridija, zlato. Rezultirajući sulfidi su zapaljive tvari koje spaliti kada se upali dovoljno intenzivna. Sumpora, pročišćene na otvorenom reaguje sa kiseonikom. Ovaj proces spoj karakterizira formiranje bezbojni gas (sumpor dioksid) i spaljivanje. Reverzibilnu reakciju s vodikom odvija tokom grijanja (po analogiji sa ugljika i silicija), gasovi formiraju sumporovodika se zove, ugljen disulfid. Kao i svi drugi elementi grupe VI periodni, sumpor je reagovao u zatvorenoj cijevi sa halogenim (fluor, brom, klor, fosfor). Na sobnoj temperaturi, reakcija je moguće samo sa fluorom. sumpora klorid je materijal najčešće koristi u kemijskoj industriji. Vodom i kiselina rješenja nisu reagirali, sa alkalni spoj su reverzibilne - oni se formiraju pod djelovanjem katalizatora. Mnogim postojećim kiseline i soli formiran kombinacijom (preduslov je temperatura) sumpora sa kiseonika i vodonika.

elektronske strukture

Struktura atoma sumpora omogućava element da se manifestuje kao oksidirajuće sredstvo i redukcijsko sredstvo, a kemijske reakcije imaju drugačiji valence. Ovo je uzrokovano distribuciju nivoa elektrona. atomskog jezgra je napunjena 16 godina kada je atomska težina 32 (16 protona i neutrona) radijus - 127 sati. sumpor Scheme (e) na sljedeći način: S + 16) 2) 8) 6; u mirovanju - 1S ² 2S ² 3S 2P ^{6 2 4} 3P. Na trećem nivou sumpora atom ima pet prazne orbitale stoga valenciju njegovi spojevi varira u narednom opseg: -2, + 2, + 4, + 6, koji zavise od stepena pobude.

depozit

Iznos sumpora proizvedene godišnje povećava. Ovo je povezano sa širokim spektrom primjene, koji je u stalnom porastu zbog tehnološkog napretka i temeljitije proučavanje već poznatih kemijskih elemenata. Prirodu sumpora sadržanih u rodnom obliku i dio je velikog broja ruda. U zavisnosti od toga, različite metode se koriste u proizvodnji. Slojeva i ležišta depoziti distribuiran u Sjedinjenim Američkim Državama, Irak, Bliski Volge i Karpata. Oni su najprofitabilnije u procentima, tu se proizvodi 50-60% sumpora. Karbonatnih i sulfata rock formacija leži ogroman, dostižući desetina metara u dubinu i nekoliko stotina - dužine. Soljanokupolnyh depoziti su karakteristične intenzivne proizvodnji naftnih regija. Za najveći depoziti na tom području su Meksičkom zaljevu, koja je paralelna da se razvije u SAD, Čileu i Meksiku. Najmoderniji, novoformirane depoziti su vulkanske depozita. Njihovo porijeklo je povezan sa tektonskim grešaka kore i vulkanske akcije. U skladu s tim, ovi depoziti se nalaze u Tihom oceanu. Aktivno istraživanje podataka Japanu i ruskoj zoni. U Eurasia češći native depoziti sumpora, koja ima dovoljno drevni porijekla, a po mogućnosti nalazi u površinskim slojevima. Urala, otoka Sicilije, regije Volga, Lviv region je razvoj depozita, koji su razvijeni do današnjih dana. Svjetska proizvodnja sumpora je više od 50 milijuna tona godišnje, s 30% - nuggets, 33% - plina i nafte, 14% - za obradu industrijske emisije, 16% - od sulfida, 6% - sulfata.

Metode proizvodnje

U zavisnosti od dubine sumpora koji sadrži ruda koriste različite metode ekstrakcije i daljnju obradu. Fizičke osobine sumpora u prvom planu, bez obzira na način proizvodnje, sigurnosti izlaz procesa. Tipično, rezervoar supstance u pratnji velike akumulacije toksičnih plinova nisu isključene slučajeve samozapaljenja. Površnih slojeva rude slojevi su ukloniti bageri - ova metoda je najmanje opasan (u skladu sa svim tehnološkim zahtjevima). Sumpora pročišćeni rezultata iz daljnje obrade na odgovarajućim biljkama, gdje se isporučuje iz kamenoloma. Metode pročišćavanja i koncentracije varirao: termalni, centrifuga, filtracija, Steam, ekstrakcije.

To je mnogo teže napraviti ekstrakciju sumpora, koji je sadržan u podzemnim slojevima. Mine metoda - kroz pružanje povezanih plina - je gotovo nepristupačan, tako prilično uspješno Germana Frasha metoda koristi se od 1895. godine. On je najproduktivniji u razvoju bogatim nalazištima i pruža značajne uštede u troškovima transporta i troškovi dalju obradu rude, jer podrazumijeva izlaz čiste supstance. princip ugradnje je jednostavan: slojevi rude koje sadrže sumpor, tretiraju s toplom vodom koja se napaja preko cijevi. Raspoređeni u njoj dva odvojena cilindrične posude, koje su dizajnirane za opskrbu plinom i puštanje gotovog proizvoda. Zbog niske temperature topljenja površine pod pritiskom izlazi sumpora s malom količinom nečistoća.

aplikacija

Primarni potrošač je sumpor kemikalija, koja ne može postojati bez kiseline na osnovu ovog elementa. Tekstil, ulje, hrana, celuloze, rudarske proizvodnje segmenata ne može bez ovu supstancu. Formula sumpora omogućava da se prijave njegovi spojevi za proizvodnju eksploziva, šibice, guma, kozmetike, lijekova i tako dalje. D. U poljoprivredi razmatramo supstance ulaze u sastav đubriva u zemljište (povećava postotak asimilirana fosfor) i otrova koji tretira sjeme iz različitih štetočina. Za proizvodnju boja i luminescentnih kompozicija koristiti pročišćena sumpora. Prema stepenu vađenje, obradu i korištenje ovog elementa se može vidjeti na industrijskog potencijala cijele države. Većina najnovija dostignuća u mnogim znanjem intenzivne sektore ekonomije zasnovane na upotrebi sumpora i njegova jedinjenja. Teško je procijeniti puni potencijal primjene ovog hemijskog elementa, koji se koristi od strane čovječanstva još od davnina i dalje aktivno sudjelovati u tehnološkom procesu evolucije.