Sulfuri ni kipengele cha kemikali cha kawaida sana katika asili (ya kumi na sita katika maudhui katika ganda la dunia na ya sita katika maji asilia). Kuna salfa asili (hali huru ya kipengele) na misombo yake.
Sulfuri katika asili
Miongoni mwa madini muhimu ya salfa asilia ni iron pyrite, sphalerite, galena, cinnabar, antimonite. Bahari ya Dunia ina kiasi kikubwa cha madini ya kalsiamu, magnesiamu na salfati ya sodiamu, ambayo husababisha ugumu wa maji asilia.
sulfuri hupatikanaje?
Uchimbaji wa madini ya salfa unafanywa kwa mbinu tofauti. Njia kuu ya kupata salfa ni kuyeyusha moja kwa moja shambani.
Uchimbaji wa shimo wazi huhusisha matumizi ya vichimbaji ili kuondoa tabaka za miamba zinazofunika madini ya salfa. Baada ya kuponda tabaka za madini kwa milipuko, hutumwa kwenye kiyeyusha madini ya sulfuri.
Katika viwanda, salfa hupatikana kama zao la ziada katika vinu vya kuyeyusha, wakati wa kusafisha mafuta. Ipo kwa wingi katika gesi asilia (kamadioksidi ya sulfuri au sulfidi hidrojeni), uchimbaji ambao umewekwa kwenye kuta za vifaa vinavyotumiwa. Sulfuri iliyotawanywa vizuri iliyonaswa kutoka kwa gesi hutumika katika tasnia ya kemikali kama malighafi kwa ajili ya utengenezaji wa bidhaa mbalimbali.
Dutu hii pia inaweza kupatikana kutoka kwa dioksidi ya sulfuri asilia. Kwa hili, njia ya Claus hutumiwa. Inajumuisha matumizi ya "mashimo ya sulfuri" ambayo sulfuri ni degassed. Matokeo yake ni salfa iliyorekebishwa inayotumika sana katika tasnia ya lami.
Marekebisho makuu ya allotropiki ya salfa
Sulfur ina allotropy. Idadi kubwa ya marekebisho ya allotropic inajulikana. Maarufu zaidi ni rhombic (fuwele), monoclinic (acicular) na sulfuri ya plastiki. Marekebisho mawili ya kwanza ni thabiti, ya tatu hubadilika na kuwa ya rhombi yanapoimarishwa.
Tabia za kimwili zinazoashiria salfa
Molekuli za marekebisho ya orthorhombic (α-S) na monoclinic (β-S) huwa na atomi 8 za salfa kila moja, ambazo zimeunganishwa katika mzunguko uliofungwa kwa vifungo vyenye uhusiano mmoja.
Katika hali ya kawaida, salfa ina muundo wa rhombiki. Ni dutu ya fuwele dhabiti ya manjano yenye msongamano wa 2.07 g/cm3. Huyeyuka kwa 113°C. Uzito wa salfa ya monoclinic ni 1.96 g/cm3, kiwango chake myeyuko ni 119.3 °C.
Inapoyeyuka, salfa hupanuka na kuwa kioevu cha manjano ambacho hugeuka kahawia ifikapo 160 °C nahubadilika kuwa uzani wa hudhurungi iliyokolea inapofikia takriban 190 °C. Kwa joto la juu ya thamani hii, mnato wa sulfuri hupungua. Kwa karibu 300 ° C, hupita tena kwenye hali ya kioevu kioevu. Hii ni kutokana na ukweli kwamba wakati wa kupokanzwa, sulfuri hupanda, na kuongeza urefu wa mnyororo na joto la kuongezeka. Na halijoto inapofikia zaidi ya 190 ° C, uharibifu wa vitengo vya polima huzingatiwa.
Wakati kuyeyuka kwa sulfuri kunapopozwa kwa kawaida katika crucibles ya silinda, kinachojulikana kuwa sulfuri ya donge huundwa - fuwele za rhombic za ukubwa mkubwa, kuwa na sura iliyopotoka kwa namna ya octahedrons na nyuso "iliyokatwa" sehemu au pembe.
Iwapo kitu kilichoyeyushwa kinapoezwa haraka (kwa mfano, kwa kutumia maji baridi), basi salfa ya plastiki inaweza kupatikana, ambayo ni misa nyororo inayofanana na mpira ya rangi ya hudhurungi au nyekundu iliyokoza na uzito wa 2.046 g. /cm 3. Marekebisho haya, tofauti na rhombic na monoclinic, ni imara. Hatua kwa hatua (zaidi ya saa kadhaa) inabadilika rangi hadi manjano, inakuwa brittle na kugeuka kuwa rhombic.
Wakati mvuke wa salfa (inayopashwa joto sana) umegandishwa na nitrojeni kioevu, urekebishaji wake wa zambarau huundwa, ambao ni dhabiti kwa halijoto chini ya 80 °C.
Sulfuri haiyeyuki katika mazingira ya majini. Hata hivyo, ina sifa ya umumunyifu mzuri katika vimumunyisho vya kikaboni. Kondakta duni wa umeme na joto.
Kiwango cha mchemko cha salfa ni 444.6 °C. Mchakato wa kuchemsha unaambatana na kutolewa kwa mivuke ya machungwa-njano, inayojumuisha hasa molekuli S8, ambayo, inapokanzwa baadae, hutengana, na kusababisha kuundwa kwa fomu za usawa S. 6, S4 na S2. Zaidi ya hayo, inapopashwa joto, molekuli kubwa hutengana, na katika halijoto inayozidi nyuzi joto 900, jozi hizo hujumuisha tu molekuli S2, kujitenga na kuwa atomi kwa 1500 ° С.
Sifa za kemikali za salfa ni nini?
Sulfur ni kawaida isiyo ya chuma. kazi ya kemikali. Vioksidishaji-sifa za kupunguza za salfa hudhihirishwa kuhusiana na aina mbalimbali za vipengele. Inapokanzwa, inachanganya kwa urahisi na karibu vipengele vyote, ambayo inaelezea uwepo wake wa lazima katika ores ya chuma. Vighairi ni Pt, Au, I2, N2 na gesi ajizi. Oxidation inasema kwamba maonyesho ya sulfuri katika misombo ni -2, +4, +6.
Sifa za salfa na oksijeni huifanya kuwaka hewani. Matokeo ya mwingiliano huu ni kutengeneza anhidridi za salfa (SO2) na sulfuriki (SO3) anhidridi, ambazo hutumika kuzalisha salfa na salfa. asidi.
Kwenye joto la kawaida, sifa za kupunguza za sulfuri huonyeshwa tu kuhusiana na florini, katika mmenyuko ambao hexafluoride ya sulfuri hutengenezwa:
S + 3F2=SF6.
Inapokanzwa (katika umbo la kuyeyuka) huingiliana na klorini, fosforasi, silicon, kaboni. Kama matokeo ya athari na hidrojeni, pamoja na sulfidi hidrojeni, huunda sulfane pamoja na kawaida.fomula H2SX.
Sifa za vioksidishaji za sulfuri huzingatiwa inapoingiliana na metali. Katika baadhi ya matukio, athari za vurugu kabisa zinaweza kuzingatiwa. Kama matokeo ya mwingiliano na metali, sulfidi (misombo ya sulfuri) na polysulfidi (metali za sulfuri) huundwa.
Inapokanzwa kwa muda mrefu, humenyuka pamoja na asidi ya vioksidishaji iliyokolea, na kufanya vioksidishaji kwa wakati mmoja.
Inayofuata, zingatia sifa kuu za michanganyiko ya salfa.
Sulfur dioxide
Oksidi ya sulfuri (IV), pia huitwa dioksidi ya sulfuri na anhidridi ya sulfuri, ni gesi (isiyo na rangi) yenye harufu kali, ya kupumua. Inaelekea kuyeyusha chini ya shinikizo kwenye joto la kawaida. SO2 ni oksidi ya asidi. Ni sifa ya umumunyifu mzuri katika maji. Katika kesi hiyo, asidi ya sulfuri dhaifu, isiyo imara huundwa, ambayo inapatikana tu katika suluhisho la maji. Kama matokeo ya mwingiliano wa dioksidi ya sulfuri na alkali, salfiti huundwa.
Ina shughuli nyingi za kemikali. Yanayojulikana zaidi ni kupunguza mali ya kemikali ya oksidi ya sulfuri (IV). Athari kama hizo huambatana na kuongezeka kwa hali ya oksidi ya salfa.
Sifa za kemikali ya vioksidishaji vya oksidi ya sulfuri huonekana ikiwa kuna vinakisishaji vikali (kama vile monoksidi kaboni).
sulfuri trioksidi
Trioksidi ya sulfuri (anhydride ya sulfuri) - oksidi ya juu zaidi ya sulfuri (VI). Katika hali ya kawaida, ni kioevu kisicho na rangi, tete na harufu ya kutosha. Ina uwezo wa kufungia kwenye jotochini ya digrii 16.9. Katika kesi hiyo, mchanganyiko wa marekebisho tofauti ya fuwele ya trioksidi ya sulfuri imara huundwa. Sifa ya juu ya hygroscopic ya oksidi ya sulfuri husababisha "kuvuta" katika hewa yenye unyevu. Kwa sababu hiyo, matone ya asidi ya sulfuriki huundwa.
Sulfidi hidrojeni
Sulfidi hidrojeni ni mchanganyiko wa kemikali wa hidrojeni na salfa. H2S ni gesi yenye sumu isiyo na rangi inayojulikana kwa ladha tamu na harufu ya yai lililooza. Inayeyuka kwa minus 86 ° С, inachemka kwa minus 60 ° С. Haina utulivu wa hali ya joto. Katika halijoto ya zaidi ya 400 °C, sulfidi hidrojeni hutengana na kuwa S na H2. Ina sifa ya umumunyifu mzuri katika ethanoli. Ni mumunyifu vibaya katika maji. Kama matokeo ya kufutwa kwa maji, asidi dhaifu ya hydrosulphuric huundwa. Sulfidi ya haidrojeni ni wakala wa kupunguza nguvu.
Inawaka. Wakati inawaka katika hewa, moto wa bluu unaweza kuzingatiwa. Katika viwango vya juu, inaweza kujibu kwa metali nyingi.
asidi ya sulfuriki
Asidi ya sulfuriki (H2SO4) inaweza kuwa ya mkusanyiko na usafi tofauti. Katika hali isiyo na maji, ni kioevu kisicho na rangi, kisicho na harufu na chenye mafuta.
Kiwango cha joto ambacho dutu hii huyeyuka ni 10 °C. Kiwango cha kuchemsha ni 296 ° C. Inayeyuka vizuri katika maji. Wakati asidi ya sulfuriki hupasuka, hydrates hutengenezwa, na kiasi kikubwa cha joto hutolewa. Kiwango cha kuchemsha cha suluhisho zote za majishinikizo 760 mm Hg. Sanaa. inazidi 100 °C. Kuongezeka kwa kiwango cha kuchemka hutokea kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa asidi.
Sifa za asidi za dutu huonyeshwa wakati wa kuingiliana na oksidi msingi na besi. H2SO4 ni asidi ya dibasic, kutokana na ambayo inaweza kutengeneza salfati (chumvi za wastani) na hidrosulfati (chumvi ya asidi), nyingi ya ambazo huyeyuka kwenye maji.
Sifa za asidi ya sulfuriki huonyeshwa kwa uwazi zaidi katika athari za redoksi. Hii ni kutokana na ukweli kwamba katika utungaji wa H2SO4 sulfuri ina hali ya juu zaidi ya oxidation (+6). Mfano wa udhihirisho wa mali ya oksidi ya asidi ya sulfuriki ni mmenyuko na shaba:
Cu + 2H2SO4 =CuSO4 + 2H 2O + SO2.
Sulfuri: mali muhimu
Sulfuri ni kipengele muhimu cha ufuatiliaji kwa viumbe hai. Ni sehemu muhimu ya amino asidi (methionine na cysteine), enzymes na vitamini. Kipengele hiki kinashiriki katika malezi ya muundo wa juu wa protini. Kiasi cha salfa iliyofungwa kwa kemikali iliyo katika protini ni kati ya 0.8 hadi 2.4% kwa uzani. Maudhui ya elementi katika mwili wa binadamu ni takriban gramu 2 kwa kila kilo 1 ya uzani (yaani, takriban 0.2% ni salfa).
Sifa muhimu za kipengele kidogo haziwezi kukadiria kupita kiasi. Kulinda protoplasm ya damu, sulfuri ni msaidizi hai wa mwili katika vita dhidi ya bakteria hatari. Kuganda kwa damu kunategemea wingi wake, yaani, kipengele husaidiakudumisha kiwango cha kutosha. Sulfuri pia ina jukumu muhimu katika kudumisha maadili ya kawaida ya mkusanyiko wa bile inayotolewa na mwili.
Mara nyingi hujulikana kama "madini ya urembo" kwa sababu ni muhimu kwa kudumisha afya ya ngozi, kucha na nywele. Sulfuri ina uwezo wa kulinda mwili kutokana na aina mbalimbali za athari mbaya za mazingira. Hii husaidia kupunguza kasi ya mchakato wa kuzeeka. Sulfur husafisha mwili wa sumu na kulinda dhidi ya mionzi, ambayo ni muhimu sana kwa sasa, kutokana na hali ya sasa ya mazingira.
Kiwango cha kutosha cha vipengele vidogo mwilini kinaweza kusababisha utolewaji duni wa sumu, kupungua kwa kinga na uchangamfu.
Sulfur ni mshiriki katika usanisinuru ya bakteria. Ni sehemu ya bacteriochlorophyll, na sulfidi hidrojeni ni chanzo cha hidrojeni.
Sulfuri: mali na matumizi ya viwanda
Salfa inayotumika sana ni kutengeneza asidi ya salfa. Pia, mali ya dutu hii hufanya iwezekanavyo kuitumia kwa vulcanization ya mpira, kama fungicide katika kilimo, na hata kama madawa ya kulevya (colloidal sulfuri). Kwa kuongeza, sulfuri hutumiwa kwa ajili ya uzalishaji wa mechi na nyimbo za pyrotechnic, ni sehemu ya nyimbo za sulfuri-lami kwa ajili ya uzalishaji wa lami ya sulfuri.
