Tabia za kimaumbile ya kiberiti. Maelezo kiberiti

Sulphur - Dutu kwamba sasa ni utafiti na shirika wanadamu karibu kabisa. Katika nyakati za zamani ilikuwa kuchukuliwa mystic, alikuwa amezungukwa na siri, hadithi na hadithi ambayo ametokea kwa sababu ya hofu ya ushirikina ya watu wasiojulikana kwa ujumla. Hata hivyo, wengi wa tabia za kimaumbile ya kiberiti walijulikana kwa watu hata kabla Mendeleev kuweka mambo katika meza ya mara kwa mara na akampa simu 16. Dutu hii ni kutumika sana katika enzi ya Homer, katika Aidha, baadhi ya taarifa (kiasi kuaminika) yake inaweza kupatikana katika mpya na la Kale.

kemikali kipengele

Usiku kucha systematize karne ya kusanyiko ya taarifa juu ya jambo hili, kama kiberiti, ilikuwa vigumu sana. Hii ilifanyika na wanasayansi wengi, lakini kuamua kwamba ni ya darasa la mambo ya kemikali inaweza D. I. Mendeleevu. Katika mfumo kundi unahitajika na kumbukumbu ya kihesabu 16. Ziko kiberiti katika kipindi cha tatu, kikundi ya sita wa kundi kuu, umati atomiki - 32, wiani (chini ya hali ya kawaida) - 2070 kg / m ^3.

Historia ya matumizi

Watu wa kale na kutumika kikamilifu tabia za kimaumbile ya kiberiti, ambayo ilijulikana kwao. chanzo cha asili yake yalionekana miungu ya dunia, au watu chini, majaliwa na sifa maalum. harufu tabia ya dutu na urahisi wa moto na kanisa muhimu katika kuendesha sherehe mbalimbali wa dini na kufukuzwa "mapepo wabaya". Baadaye kiberiti alianza kutumika kwa madhumuni ya kijeshi, ilikuwa ni sehemu ya mchanganyiko kuwaka. Pamoja na uwezekano mkubwa tunaweza kusema kwamba kutumika kujenga "Kigiriki moto", ambayo inaonyesha hofu takatifu kwa adui. Katika kaya kiberiti na misombo yake ni kutumika katika vipodozi, kilimo, kwa msaada wa tishu bleached na vimelea kuondolewa. Katika China ya kale, kwanza majaribio pyrotechnic yalifanywa kwa msaada wa kiberiti. mchanganyiko kusababisha walikuwa bado huru poda, lakini lilikuwa kama msingi wa kuundwa kwa formula yake, ambayo, kwa bahati, katika hali ya sasa ni toleo jipya. Hata hivyo, katika hatua za awali za kuanzishwa kwake ilikuwa ni kiberiti. Chemistry, au tuseme Alchemy huo, wito kipengele hiki "baba wa vyuma wote." Hitimisho hili ni kutegemea na kuwepo kwa kiberiti katika ores nyingi na uwakaji wake kuimarisha. Kuondoa hadithi hii inashindwa Lavoisier katika 1789. mwanasayansi alichukua kipengele na yasiyo ya metali, na, kama inavyoonekana kwa masomo zaidi, alikuwa na haki. Katika dawa, kiwanja kiberiti ni kutumika kama mawakala antiseptic na kupambana na vimelea.

Katika maumbile,

miamba ya ukoko kiberiti ni kawaida. Kulingana na kiwango cha upatikanaji na kiwango cha maambukizi ya hiyo katika nafasi ya 16 kati ya mambo yote kemikali. Muundo wa chembe ya sulfuri itawezesha Dutu kuwa katika hali yake safi (katika baadhi ya hali ya mazingira). Lakini katika hali nyingi ni sehemu ya ores mbalimbali, mwaka misombo hutengeneza sulfidi na sulfates. ya kawaida ya uhusiano wake na vyuma: pyrites chuma (pyrite), zingefuri, galena (GALENA), zinki blende (sphalerite). Katika bahari juu ya magnesium sulfate, kalsiamu, sodiamu. Hadi sasa, zaidi ya 200 kutambuliwa madini. Pili - wingi sehemu maudhui - kundi ni jasi, kieserite, chumvi Glauber. Sulphur ni pamoja na katika muundo wa molekuli ya protini, yaani. E. Patikana katika viumbe wanyama. Sana sana zinapatikana misombo ya kikaboni ni mafuta, gesi asilia na makaa ya mawe. chanzo kikuu cha kiberiti na aina zake ni volkano, lakini shughuli za binadamu (viwanda, kaya) kuharakisha na utajiri mchakato. kiasi kikubwa cha dutu kusanyiko katika chini ya ardhi, tope, jasi, chini ya bahari na maziwa, mafuta, gesi asilia na makaa ya mawe, katika mabwawa ya chumvi na maji ya bahari. Mzunguko wa kiberiti katika bayongahewa hutokea kupitia kwa vijiumbe, na hii inachangia unyevu ambayo huvukiza kutoka uso wa mwili mkubwa wa maji, iko kama mvua na kutokana na taka mito mito inakwenda nyuma katika bahari na bahari.

jina

Katika kipindi cha maendeleo ya alchemy, kulikuwa na majina kadhaa ambayo kuashiria kisasa kemikali kipengele kiberiti. Nini Dutu maana ya wao - si wazi kabisa, labda, ilikuwa swali kuhusu uhusiano, madini au sulfidi gesi. Katika vipindi mfumo Mendeleev kiberiti mteule ishara S (Sulphur). Jina hili la Amerika ya hana asili ya wazi, pengine, ilikuwa zilizokopwa kutoka lugha ya Kigiriki na kutafsiri, inawezekana kama "kuchoma". Kwa upande kutumika katika lugha ya Kirusi ni mizizi ya kale sana. Neno "kiberiti" inaashiria unpleasantly kunusa vitu, kuwaka mchanganyiko. Pia kuna toleo la Asili ya jina wa vitu rangi: .. "Pale njano", "kijivu", yaani si dhahiri. Hivyo sisi kuitwa resini wote. jina la pili la Dutu haitumiki katika nyakati za sasa - "bogey". Pia hubeba maana ya dhana ya kuwaka na harufu mbaya. Wanaisimu kuja na hitimisho kwamba katika Sanskrit mizizi neno "kuua", ambayo pengine ni kutokana na tabia za kaboni kiberiti.

tabia za kimaumbile Sulphur

Kulingana na marekebisho allotropic ndani ya mawasiliano masafa ya seli. Imegawanywa katika tatu sumu kimiani aina (imara atomiki minyororo): orthorhombic, plastiki, monoclinic. Rangi, mali ya kimwili ya dutu hutegemea muundo kiberiti. kawaida ni imara na S ₈ mzunguko kiwanja. Ni aina hii ya mlolongo ni tabia kwa fuwele kiberiti - vifaa brittle kuwa tint manjano. Plastiki na muundo monoclinic ni imara na kugeuzwa kuwa muundo wa mzunguko kuwaka baada ya baadhi ya wakati baada ya kupokea. Mfumo kiberiti katika kesi hii inajumuisha ishara S ₄ na S _6. Katika hali ya kawaida (joto chumba), kiwanja imara ni rhombic mlolongo: wakati wa joto Dutu mabadiliko katika hali ya kioevu ya mkusanyiko, basi thickens. Taratibu baridi aina sindano monoclinic kiberiti ambayo kina njano rangi. Katika majibu ya nyenzo ya kuyeyuka na baridi aina ya maji ya plastiki allotropic muundo, ambayo ina muundo sawa na mpira na linajumuisha minyororo kadhaa polymer, ina chafu ya manjano (giza) rangi. mara kwa mara ya sulfuri kama maelezo ya njano imara ambayo haina kuingiliana na maji iliyobaki juu ya uso wake. Kama kutengenezea inaweza kutumika misombo ya kikaboni: .. tapentaini, disulfidi kaboni, nk kiberiti kama Dutu rahisi katika hali ya kawaida ina zifuatazo mali thermodynamic:

1. Jamaa Density - 2.070 g / cm ^3.
2. Mafuta conductivity - 300 K.
3. Kiwango myeyuko - 112 ° ^C.
4. Gego joto uwezo - J 22.6.
5. Kiwango mchemko - 444 ° ^C.
6. Gego kiasi - 15.5 ^cm3 / mole.

Wakati wa joto, idadi ya atomi kiberiti kwa molekuli itapungua. Wakati 300 ^C ni kikamilifu kusonga maji, kwa ajili ya kupokea mvuke joto kuongezeka kwa 450 ° ^C monatomic kiberiti inaweza kupatikana katika mchakato wa vifaa joto kwa 1760 ^{° C} (S ₈ - S ₆ - S ₄ - S ₂ - S). Nyenzo hii ni kondakta maskini wa umeme na joto, ambayo ni sana kutumika kwa ajili ya matumizi yake.

mali ya kemikali

Sulphur humenyuka na vyuma kila kusababisha malezi ya salfaidi. Katika hali nyingi, majibu ya kemikali inahitaji kichocheo ambayo hufanya kazi kama joto. Katika hali ya kawaida (joto), kiwanja hutokea tu na zebaki. Mali hii ni kutumika kwa neutralization ya mvuke wake, ambayo ni sumu kwa mwingiliano wa chuma na matone oksijeni. Haina kiutendaji na kipengele platinum, Iridium, dhahabu. salfaidi kusababisha ni kuwaka misombo kuchoma wakati ignited kutosha kubwa. Sulphur, kujitakasa nje humenyuka na oksijeni. Utaratibu huu kiwanja ni sifa ya malezi ya gesi haina rangi (kiberiti dioxide) na kuungua. kubadilishwa majibu kwa hidrojeni huchezwa wakati joto (kwa mfano kwa kaboni na silicon), gesi iliundwa na sulfidi hidrojeni inaitwa, disulfidi kaboni. Kama mambo mengine yote ya kundi VI wa meza ya upimaji, kiberiti ni alikubali kwa tube kufungwa kwa halogen (florini, bromini, klorini, fosforasi). Wakati joto la kawaida, majibu inawezekana tu kwa florini. kloridi kiberiti ni nyenzo wengi sana kutumika katika sekta ya kemikali. Na maji na asidi ufumbuzi si ilijibu, pamoja na kiwanja alkali ni kubadilishwa - wao ni sumu chini ya hatua ya kichocheo. Wengi wa sasa asidi na chumvi sumu kwa mchanganyiko wa (sharti ni joto) ya kiberiti na oksijeni na hidrojeni.

Electronic muundo

Muundo wa chembe ya sulfuri itawezesha kipengele kwa kujitokeza kama wakala vioksidishaji na wakala kupunguza, na majibu ya kemikali na Valence tofauti. Hii inasababishwa na usambazaji wa ngazi elektroni. atomia kiini ina malipo 16 wakati atomiki uzito wa 32 (16 protoni, nyutroni) Radius - 127 pm. Mpango kiberiti (e) kama ifuatavyo: S + 16) 2) 8) 6; katika mapumziko - 1S ² 2S ² 3S 2P ^{6 2 4} 3P. Katika ngazi ya tatu chembe ya sulfuri ina tano orbitals hazina watu kwa hiyo Valence ya misombo yake inatofautiana katika aina mbalimbali ifuatayo: -2, + 2, 4, + 6, ambayo hutegemea kiasi cha uchochezi.

amana

kiasi cha kiberiti zinazozalishwa ni kuongeza kila mwaka. Hii ni kuhusishwa na aina mbalimbali ya maombi, ambayo inazidi kuongezeka kutokana na maendeleo ya teknolojia na zaidi ya utafiti wa kina wa kemikali vipengele tayari yanajulikana. asili ya kiberiti zilizomo katika fomu ya asili na ni sehemu ya idadi kubwa ya ores. Kulingana na hii, njia tofauti hutumika katika uzalishaji wake. amana stratiform kusambazwa nchini Marekani, Iraq, Mashariki Volga na kanda Carpathian. Wao ni faida zaidi katika suala asilimia, kuna zinazozalishwa kutoka ya 50 hadi 60% kiberiti. carbonate na sulfate formations mwamba uongo mkubwa, na kufikia mamia ya mita kwa kina na mamia kadhaa - katika urefu. Soljanokupolnyh amana ni tabia ya mikoa makali uzalishaji mafuta. Kwa amana kubwa ya eneo hilo pamoja na Ghuba ya Mexico, ambayo ni sambamba na kuendeleza Marekani, Chile na Mexico. vingi vya kisasa, wapya-sumu amana ni volkeno amana. asili yao ni kushikamana na tectonic makosa ukoko na hatua ya volkeno. Kwa hiyo, amana hizi ziko katika Bahari ya Pasifiki. Kikamilifu kuchunguza data Japan na ukanda Urusi. Katika Eurasia kawaida amana asili kiberiti, ambayo ina asili ya kutosha ya kale na ni ikiwezekana iko katika tabaka ya ardhi. Milima ya Ural, kisiwa cha Sicily, mkoa Volga, Lviv kanda ni kukua kwa amana, ambayo ni maendeleo na siku ya leo. Dunia ya uzalishaji wa kiberiti ni zaidi ya tani milioni 50 kwa mwaka, na 30% - nuggets, 33% - gesi na mafuta, 14% - usindikaji wa viwanda uzalishaji, 16% - ya salfaidi, 6% - ya sulfates.

mbinu za uzalishaji

Kulingana na kina cha kiberiti zenye ores kutumia mbinu mbalimbali za uchimbaji na usindikaji zaidi. tabia za kimaumbile ya kiberiti katika foreground, bila kujali njia ya uzalishaji, pato mchakato usalama. Kwa kawaida, Dutu hifadhi akifuatana na mkusanyiko kubwa ya gesi ya sumu si kutengwa kesi mwako ghafla. tabaka ya juu juu ya tabaka madini ni kuondolewa kwa kutumia excavators - njia hii ni angalau hatari (kwa kufuata masharti yote ya teknolojia). Sulphur kujitakasa matokeo usindikaji wake zaidi katika mimea husika, ambapo ni kutolewa kutoka machimbo ya mawe. Mbinu za utakaso na ukolezi mbalimbali: mafuta, centrifuge, filtration, Steam, uchimbaji.

Ni vigumu sana kufanya uchimbaji wa kiberiti, ambayo ni zilizomo katika tabaka ya chini ya ardhi. Mine njia - kupitia utoaji wa gesi ya kuhusishwa - ni karibu inaccessible, hivyo kabisa kwa mafanikio Germana Frasha mbinu kutumika tangu 1895. Yeye ni uzalishaji zaidi katika maendeleo ya amana tajiri na hutoa akiba kubwa katika gharama za usafiri na gharama za usindikaji zaidi ya madini ya, kama ina maana pato la dutu halisi. kanuni kufaa ni rahisi: tabaka madini zenye kiberiti, ni kutibiwa na maji ya moto ambayo ni hutolewa kwa njia ya bomba. Mpangilio ndani yake mawili tofauti silinda chombo, ambayo ni iliyoundwa kwa ajili ya kusambaza gesi na kutolewa kwa bidhaa ya kumaliza. Kutokana na chini ya kiwango hali ya joto ya uso chini ya shinikizo exits kiberiti na kiasi kidogo cha uchafu.

maombi

matumizi ya msingi ni kemikali kiberiti, ambayo haiwezi kuwepo bila asidi kulingana na kipengele hiki. Textile, mafuta, chakula, majimaji, uzalishaji madini makundi hawezi kufanya bila dutu hii. formula ya sulfuri inayowezesha kutumia misombo yake kwa utengenezaji wa mabomu, michezo, mpira, vipodozi, madawa, na kadhalika. D. Katika kilimo, sisi ni kuzingatia Dutu ni sehemu ya mbolea kwa ajili ya udongo (huongeza asilimia ya hulishizwa phosphorus) na sumu, ambayo mchakato mbegu kutoka mbalimbali wadudu. Kwa ajili ya uzalishaji wa dyes na tungo luminescent kutumika takaswa kiberiti. Kulingana na kiwango cha uchimbaji, usindikaji na matumizi ya kipengele hiki zinaweza kuonekana kwenye uwezo wa viwanda wa hali nzima. Zaidi ya maendeleo ya karibuni katika wengi sekta kunskapsintensiva uchumi kulingana na matumizi ya sulfuri na misombo yake. Ni vigumu kutathmini uwezo kamili wa matumizi ya kipengele hiki kemikali, ambayo hutumiwa na watu tangu zamani na inaendelea kushiriki kikamilifu katika teknolojia ya mabadiliko ya mchakato.