Ko prvič vidite neverjetno lepe kristale svetlo rumene, limonine ali medene barve, jih lahko zamenjate za jantarne. Toda to ni nič drugega kot naravno žveplo.
Samorodno žveplo obstaja na Zemlji od rojstva planeta. Lahko rečemo, da je nezemeljskega izvora. Znano je, da je ta mineral prisoten v velike količine in na drugih planetih. Io, Saturnova luna, prekrita z izbruhnimi vulkani, je videti kot ogromen jajčni rumenjak. pomemben del površina Venere je prekrita tudi s plastjo rumenega žvepla.
Ljudje so ga začeli uporabljati že pred našo dobo, a natančen datum njegovega odkritja ni znan.
Neprijeten, zadušljiv vonj, ki se pojavi med zgorevanjem, je spravil to snov na slab glas. Skoraj v vseh svetovnih religijah je bilo staljeno žveplo, ki je izžarevalo neznosen smrad, povezano s peklenskim peklom, kjer so grešniki prevzeli strašne muke.
Starodavni duhovniki so pri opravljanju verskih obredov uporabljali goreči žveplov prah za komunikacijo s podzemnimi duhovi. Veljalo je, da je žveplo produkt temnih sil z drugega sveta.
Opis smrtonosnih hlapov najdemo pri Homerju. In slavni samovnetljiv "grški ogenj", ki je sovražnika pahnil v mistično grozo, je imel v svoji sestavi tudi žveplo.
V 8. stoletju so Kitajci uporabljali gorljive lastnosti domačega žvepla pri izdelavi smodnika.
Arabski alkimiki so žveplo imenovali "oče vseh kovin" in ustvarili izvirno teorijo živega srebra in žvepla. Po njihovem mnenju je žveplo prisotno v kateri koli kovini.
Kasneje je francoski fizik Lavoisier, potem ko je izvedel vrsto poskusov zgorevanja žvepla, ugotovil njegovo osnovno naravo.
Po odkritju smodnika in njegovem širjenju v Evropi so začeli pridobivati samorodno žveplo in razvili metodo za pridobivanje snovi iz pirita. Vendar je bila ta metoda široko uporabljena v starodavni Rusiji.
Žveplo je eden od elementov, navedenih v periodnem sistemu. Snov je uvrščena v skupino 16, v okviru tretjega obdobja. Atomsko število žvepla je 16. V naravi ga najdemo tako v čista oblika in mešano. V kemičnih formulah je žveplo označeno z latinsko črko S. Je element v številnih beljakovinah in ima veliko število fizikalne in kemijske lastnosti, zaradi česar je povpraševan.
Osnovne fizikalne lastnosti žvepla:
Glavne kemične lastnosti žvepla:
Samorodnega žvepla v velikih količinah v naravi ne najdemo pogosto. Praviloma se nahaja v določenih rudah. Kamnina s čistimi kristali žvepla se imenuje ruda z žveplom.
Od tega, kako so v kamnini nastali ti vključki, je neposredno odvisna nadaljnja usmeritev raziskovalnih in iskalnih del. Toda človeštvo še ni našlo nedvoumnega odgovora na to vprašanje.
Obstaja veliko različnih teorij o izvoru naravnega žvepla v kamninah, vendar nobena ni bila v celoti dokazana, saj je pojav nastanka tega elementa precej zapleten. Delovne različice tvorbe žveplove rude vključujejo:
Žveplo se uporablja za izdelavo različnih materialov, vključno z: 
Za proizvodnjo enega avtomobila morate porabiti 14 kg te snovi. Zaradi tako široke palete uporabe žvepla lahko to mirno trdimo proizvodni potencial država je odvisna od svojih rezerv in porabe.
Levji delež svetovnega razvoja rude gre za proizvodnjo papirja, saj žveplove spojine prispevajo k proizvodnji celuloze. Za proizvodnjo 1 tone te surovine je potrebno porabiti več kot 1 centner žvepla. Za pridobivanje gume med vulkanizacijo gume so potrebne velike količine te snovi.
Žveplo, tako v čisti obliki kot v obliki spojin, se pogosto uporablja v kmetijstvo... Ona je notri mineralna gnojila in pesticidi. Žveplo je koristno za rastline, kot so fosfor, kalij in druge snovi, čeprav glavnega dela gnojila, ki se vnese v tla, ne absorbira, ampak prispeva k absorpciji fosforja.
Zato se žveplo dodaja zemlji hkrati s fosfatno kamnino. Bakterije v tleh jo oksidirajo in tvorijo žveplovo in žveplovo kislino, ki reagirajo s fosforiti in tvorijo fosforjeve spojine, ki jih rastline zlahka absorbirajo.
rudarjenje kemična industrija je vodilni med porabniki žvepla. Približno polovica vseh svetovnih virov gre za žveplovo kislino. Za proizvodnjo ene tone te snovi je potrebno porabiti 3 centne žvepla. In žveplova kislina v kemični industriji je primerljiva z vlogo vode za živi organizem.
Za proizvodnjo eksplozivov in eksplozivov so potrebne znatne količine žvepla in žveplove kisline. Snov, očiščena iz vseh vrst dodatkov, je potrebna pri proizvodnji barvil in svetlečih spojin.
Žveplove spojine se uporabljajo v industriji rafiniranja nafte. Prav oni so potrebni v procesu pridobivanja sredstev proti detonaciji, strojnih olj in maziv za ultravisokotlačne enote, pa tudi v hladilne tekočine, ki pospešujejo obdelavo kovin, lahko vključimo do 18% žvepla.
Žveplo je nepogrešljivo v rudarski industriji in pri proizvodnji velikega števila živilskih izdelkov.
Žveplova nahajališča so kraji, kjer se kopiči žveplova ruda. Po podatkih raziskav so svetovna nahajališča žvepla enaka 1,4 milijarde ton. Danes so nahajališča teh rud našli v različnih delih sveta. V Rusiji - blizu levega brega Volge in na Uralu, pa tudi v Turkmenistanu. V ZDA je veliko nahajališč rude, in sicer v Teksasu in Louisiani. V italijanskih regijah Sicilija in Romanja so bila najdena nahajališča kristalnega žvepla, ki se razvijajo še danes.
Žveplove rude so razvrščene glede na odstotek te komponente. Tako obstajajo bogate rude z vsebnostjo žvepla več kot 25% in revne - do 12%. Obstajajo tudi nahajališča žvepla:
Iskanje žvepla v naravi
Ta vrsta nahajališč, kot stratiformna, je najbolj priljubljena. Ti rudniki predstavljajo 60 % svetovne proizvodnje. Značilnost takšnih nahajališč je njihova povezava s sulfatno-karbonatnimi nahajališči. Rude se odlagajo v sulfatnih kamninah. Žveplova telesa so lahko velika do nekaj sto metrov in imajo kapaciteto nekaj deset metrov.
Rudniki slane kupole predstavljajo 35 % celotne svetovne proizvodnje žvepla. Zanje so značilne sive žveplove rude.
Delež vulkanskih rudnikov je 5 %. Nastali so kot posledica vulkanskih izbruhov. Morfologija rudnih teles v takšnih nahajališčih ima ploščato ali lečasto obliko. Ti rudniki vsebujejo približno 40 % žvepla. Vulkanske usedline so značilne za pacifiški vulkanski pas.
Poleg naravnega žvepla je pomemben mineral, ki vsebuje žveplo in njegove spojine, železov pirit ali pirit. Večina svetovne proizvodnje pirita padejo na države Evrope. Masni delež žveplovih spojin v piritu je 80%. Vodilne v rudarstvu so Španija, Južna Afrika, Japonska, Italija in Združene države Amerike.
Proizvodnja žvepla izvaja ena od možne metode, katerih izbira je odvisna od vrste depozita. Rudarstvo je lahko odprto ali podzemno.
Najpogosteje je odprto kopanje žveplove rude. Na začetku postopka pridobivanja žvepla po tej metodi se z bagri odstrani pomemben sloj kamnine. Nato se ruda sama zdrobi. Izkopani deli rude se prevažajo v predelovalne obrate, kjer se opravi postopek rafiniranja. Po tem se žveplo pošlje v proizvodnjo, kjer se stopi in končna snov se pridobi iz koncentratov.
Poleg tega se lahko uporablja tudi metoda Frasch, ki temelji na podzemnem taljenju žvepla. Ta pristop je priporočljivo uporabiti za globoke usedline snovi. Ko se fosil stopi v rudniku, se tekoče žveplo izčrpa. V ta namen so urejeni posebni vodnjaki. Fraschova metoda je izvedljiva le zaradi enostavnega taljenja snovi in njene relativno nizke gostote.
Njegova posebnost je v eni negativni lastnosti: žveplo, ekstrahirano s centrifugo, ima veliko nečistoč in zahteva dodatno čiščenje. Posledično se ta metoda šteje za precej drago.
Razvoj rud v posameznih primerih se lahko izvede s takšnimi metodami:
Ne glede na to, kakšen pristop bo uporabljen za pridobivanje iz zemeljske notranjosti, je potrebno strogo upoštevanje varnostnih standardov in predpisov. Glavna nevarnost procesa pridobivanja žveplove rude je, da se v njenih nahajališčih lahko kopiči strupen in eksploziven vodikov sulfid.
Danes je kemična industrija tista, ki porabi največje številožveplo. Najpomembnejša je žveplova kislina. Zato je za njegovo izdelavo potrebna skoraj polovica žvepla, ki ga izkopljejo po vsem svetu. Iz tristo kg žvepla se med zgorevanjem pridobi približno ena tona žveplove kisline.
Druga panoga, ki je neločljivo povezana z ekstrahiranim žveplom in porabi pomemben del tega, je proizvodnja papirja. Za pridobitev 17 celuloze je potrebno uporabiti vsaj sto kg žvepla.
Žveplo se najpogosteje uporablja za pretvorbo gume v gumo. Ko se zmeša z žveplom in segreje na zahtevano temperaturo, guma pridobi lastnosti, zaradi katerih je med potrošniki zelo cenjena - elastičnost in elastičnost. Ta proces se imenuje tudi vulkanizacija.
Zgodi se:
Vulkanizacija se izvaja z namenom, da se v snovi pojavijo vezi med polimernimi skupinami.
Večina pomembnih fizikalnih in mehanskih lastnosti vulkaniziranega materiala je odvisna od tega, iz česa je sestavljen, kako je razporejen in koliko energije vsebujejo -C-Sn-C- vezi. Na primer, z različnimi koncentracijami dodanega žvepla lahko dobimo popolnoma različne materiale z različnimi lastnostmi.
Žveplo v čisti obliki in v kombinaciji z drugimi elementi se uspešno uporablja za kmetijske namene. Za rastline je tako pomemben kot fosfor. Gnojila, ki vsebujejo žveplo, pozitivno vplivajo tako na kakovost pospravljenega pridelka kot na njegovo količino.
Eksperimentalno so znanstveniki ugotovili vpliv žvepla na odpornost žit proti zmrzali. Izzove tvorbo organskih snovi, ki vsebujejo sulfhidrilne skupine-S-H. Zaradi tega se odpornost rastline proti zmrzovanju poveča zaradi hidrofilnosti beljakovin in sprememb notranja struktura... Drug način uporabe žvepla v kmetijske namene je njegova uporaba pri preprečevanju bolezni, predvsem pri bombažu in grozdju.
Za medicinske namene se lahko uporablja tudi čisto žveplo, pa tudi njegove spojine z drugimi elementi. Osnova za številna mazila, ki se uporabljajo za zdravljenje različnih glivičnih kožnih bolezni, je fino žveplo. Večina zdravil iz skupine sulfa ni nič drugega kot spojine različnih snovi z žveplom: sulfadimezin, norsulfazol, beli streptocid.
Danes obseg proizvodnje žvepla presega potrebno količino surovin za industrijo. Ne pridobiva se le iz globin zemlje, ampak tudi iz plinov ali pri rafiniranju goriva. V zvezi s tem se izumljajo novi načini uporabe snovi, na primer v gradbeništvu. Na primer, v Kanadi so izumili žveplovo peno, ki naj bi se uporabljala za polaganje cest in za polaganje cevovodov izven polarnega kroga. In v Montrealu je bila zgrajena prva hiša na svetu iz blokov nenavadne sestave, ki so sestavljeni iz tretjine žvepla (preostanek je pesek). Za izdelavo takšnih blokov se uporabljajo kovinski kalupi, v katerih se mešanica segreje na temperaturo več kot 100 stopinj Celzija. So tako trpežni in odporni proti obrabi kot njihovi cementni kolegi. Preprosta obdelava s sintetičnim lakom bo pomagala preprečiti oksidacijo. Takšni bloki se lahko uporabljajo za gradnjo garaže ali skladišča, trgovine ali hiše.
Danes lahko vse pogosteje najdete informacije o nastanku novih gradbenih materialov, ki vsebujejo žveplo. Za nikogar ni več skrivnost, da se pri uporabi žvepla izkaže asfaltni pločnik z odličnimi lastnostmi. Lahko se ujema ali presega makadamski pločnik. Dovolj je donosno, da ga uporabimo pri gradnji avtoceste. Za pridobitev takšne sestave je potrebno zmešati en del asfalta, dva dela žvepla in 13 delov peska.
Povpraševanje po tej surovini raste. Prodaja žvepla v dolgoročno se bo samo povečala.
Žveplo je element periodični sistem kemičnih elementov in spada v skupino halkogenov. Ta artikel je aktivni udeleženec nastajanje številnih kislin in soli. Vodikove in kisle spojine vsebujejo žveplo praviloma v sestavi različnih ionov. Veliko število soli, ki vsebujejo žveplo, so praktično netopne v vodi.
Žveplo je v naravi precej pogost element. Glede na kemično vsebnost v zemeljski skorji mu je dodeljena šestnajsta številka, po prisotnosti v vodnih telesih pa šesta. Najdemo ga tako v prostem kot v vezanem stanju.
Najpomembnejši naravni minerali elementa so: železov pirit (pirit) - FeS 2, cinkova mešanica (sfalerit) - ZnS, galen - PbS, cinobar - HgS, antimonit - Sb 2 S 3. Tudi šestnajsti element periodnega sistema najdemo v sestavi olja, naravni premog, zemeljski plini in skrilavec. Prisotnost žvepla v vodnem okolju predstavljajo sulfatni ioni. To je njegova prisotnost v sladka voda je vzrok za stalno togost. Je tudi ena izmed bistvenih elementov vitalna aktivnost višjih organizmov, je del strukture številnih beljakovin in je koncentrirana tudi v laseh.
| Značilnost | Pomen |
|---|---|
| Lastnosti atoma | |
| Ime, simbol, številka | Žveplo (S), 16 |
| Atomska masa (molarna masa) | [kom. 1] a. e.m. (g/mol) |
| Elektronska konfiguracija | 3s2 3p4 |
| Polmer atoma | 127 zvečer |
| Kemijske lastnosti | |
| Valenčni polmer | 102 zvečer |
| Ionski polmer | 30 (+ 6e) 184 (-2e) popoldan |
| Elektronegativnost | 2,58 (Paulingova lestvica) |
| Potencial elektrode | 0 |
| Oksidacijsko stanje | +6, +4, +2, +1, 0, -1, −2 |
| Ionizacijska energija (prvi elektron) | 999,0 (10,35) kJ / mol (eV) |
| Termodinamične lastnosti preproste snovi | |
| Gostota (pri n.o.) | 2.070 g / cm³ |
| Temperatura taljenja | 386 K (112,85 °C) |
| Temperatura vrelišča | 717,824 K (444,67 °C) |
| Ud. fuzijska toplota | 1,23 kJ/mol |
| Ud. toplota izhlapevanja | 10,5 kJ / mol |
| Molarna toplotna zmogljivost | 22,61 J/(K mol) |
| Molarni volumen | 15,5 cm³ / mol |
|
Kristalna mreža preproste snovi |
|
| Rešetkasta struktura | ortorombni |
| Parametri rešetke | a = 10,437 b = 12,845 c = 24,369 Å |
| Druge značilnosti | |
| Toplotna prevodnost | (300 K) 0,27 W / (m K) |
| Številka CAS | 7704-34-9 |
To ne pomeni, da je prosto stanje žvepla v naravi pogost pojav... Samorodno žveplo je precej redko. Pogosto je ena od sestavin nekaterih rud. Žveplova ruda je kamnina, ki vsebuje samorodno žveplo. Žveplovi vključki v kamninah lahko nastanejo skupaj s spremljajočimi kamninami ali pozneje. Čas njihovega nastanka vpliva na smer iskanja in raziskovanja. Strokovnjaki identificirajo več teorij o nastajanju žvepla v rudah.
Tako ni nedvoumne teorije o izvoru žveplovih vključkov v rudah. Nastajanje snovi je v veliki meri odvisno od razmer in pojavov, ki se pojavljajo v zemeljski notranjosti.
Žveplo se koplje na mestih lokalizacije žveplove rude - nahajališča. Po nekaterih poročilih so svetovne zaloge žvepla približno 1,4 milijarde ton. Do danes so bila nahajališča žvepla najdena v mnogih delih sveta - v Turkmenistanu, v ZDA, na območju Volge, blizu levega brega Volge, ki poteka od Samare itd. Včasih se pas kamnin lahko razteza na več kilometrov.
Teksas in Louisiana sta znana po velikih zalogah žvepla. Kristali žvepla, ki se odlikujejo po svoji lepoti, se nahajajo tudi v Romagni in na Siciliji (Italija). Otok Vulcano velja za rojstni kraj monokliničnega žvepla. Tudi Rusija, zlasti Ural, je znana po nahajališčih šestnajstega elementa periodičnega sistema Mendelejeva.
Žveplove rude so razvrščene glede na količino žvepla, ki jo vsebujejo. Torej, med njimi so bogate rude (od 25% žvepla) in revne (približno 12% snovi). Žveplova nahajališča pa so razdeljena na naslednje vrste:
Žveplo koplje eden od več možne načine, katerega izbira je odvisna od pogojev pojavljanja snovi. Glavna sta le dva - odprta in podzemna.
Odprto kopanje žvepla je najbolj priljubljeno. Celoten postopek pridobivanja snovi s to metodo se začne z odstranitvijo znatne količine kamnine z bagri, nato pa se ruda sama zdrobi. Nastali rudni bloki se prevažajo v tovarno za nadaljnjo obogatitev, nato pa se pošljejo v podjetje, kjer se žveplo tali in snov pridobiva iz koncentratov.
Poleg tega se včasih uporablja tudi metoda Frasch, ki sestoji iz taljenja žvepla tudi pod zemljo. Ta metoda priporočljivo je, da se snov uporablja na mestih z globokim ležiščem. Po taljenju pod zemljo se snov izčrpa. Za to se oblikujejo vodnjaki, ki so glavno orodje za črpanje staljene snovi. Metoda temelji na enostavnosti taljenja elementa in njegovi nizki gostoti.
Obstaja tudi metoda ločevanja s centrifugo. Vendar pa se razlikuje po eni veliki pomanjkljivosti, ki temelji na dejstvu, da ima žveplo, pridobljeno s to metodo, veliko nečistoč in zahteva dodatno čiščenje... Kot rezultat, se metoda šteje za precej drago.
Poleg teh metod se lahko v nekaterih primerih izvaja tudi proizvodnja žvepla:
Treba je opozoriti, da je ne glede na metodo, uporabljeno pri pridobivanju snovi iz zemeljske notranjosti, nujno Posebna pozornost bodite pozorni na varnost. To je posledica prisotnosti vodikovega sulfida skupaj z usedlinami žvepla, ki je strupen za ljudi in se lahko vname.
