Sulfur ialah unsur sistem berkala D. I. Mendeleev, nombor atomnya ialah enam belas. Ia mempunyai sifat bukan logam. Dilambangkan dengan huruf Latin S. Nama itu, mungkin, mempunyai akar Indo-Eropah - "membakar."
Perspektif sejarah
Apabila sulfur ditemui dan pengekstrakannya bermula, ia tidak jelas. Hanya diketahui bahawa orang zaman dahulu sudah mengetahuinya jauh sebelum zaman kita. Paderi awal menggunakannya dalam ritual pemujaan mereka, memasukkannya ke dalam campuran pengasapan. Sulfur mineral dikaitkan dengan produk yang dihasilkan oleh dewa, kebanyakannya hidup di dunia bawah tanah.
Untuk masa yang lama, seperti yang dibuktikan oleh dokumen sejarah, ia digunakan sebagai unsur konstituen campuran mudah terbakar yang digunakan untuk tujuan ketenteraan. Homer juga tidak mengabaikan mineral sulfur. Dalam salah satu karyanya, beliau menerangkan "penyejatan" yang memberi kesan buruk kepada seseorang apabila dibakar.
Sejarawan mencadangkan bahawa sulfur merupakan unsur konstituen dalam apa yang dipanggil "api Yunani", yang menimbulkan ketakutan kepada musuh.
Pada abad kelapan di China, ia digunakan untuk membuat piroteknikcampuran, termasuk bahan mudah terbakar yang menyerupai serbuk mesiu.
Pada Zaman Pertengahan, ia adalah salah satu daripada tiga unsur utama ahli alkimia. Mereka secara aktif menggunakan sulfur asli mineral dalam penyelidikan mereka. Selalunya ini membawa kepada fakta bahawa eksperimen dengannya disamakan dengan ilmu sihir, dan ini, seterusnya, membawa kepada penganiayaan ahli kimia purba dan pengikut mereka oleh Inkuisisi. Sejak zaman itu, dari Zaman Pertengahan dan Renaissance, bau sulfur yang terbakar, gas-gas mereka, mula dikaitkan dengan perbuatan roh jahat dan manifestasi syaitan.
Properties
Sulphur mineral asli mempunyai kekisi molekul yang tidak ada pada unsur lain yang serupa. Ini membawa kepada fakta bahawa ia mempunyai kekerasan yang rendah, tidak ada belahan, ia adalah bahan yang agak rapuh. Graviti tentu sulfur ialah 2.7 gram per sentimeter padu. Mineral mempunyai kekonduksian elektrik dan haba yang lemah dan takat lebur yang rendah. Menyala secara bebas apabila terdedah kepada nyalaan terbuka, termasuk dari mancis, warna nyalaannya ialah biru. Ia menyala dengan baik pada suhu kira-kira 248 darjah Celsius. Apabila terbakar, ia mengeluarkan sulfur dioksida, yang mempunyai bau yang tajam dan menyesakkan.
Penerangan tentang mineral sulfur adalah pelbagai. Ia mempunyai warna kuning muda, jerami, madu, kehijauan. Dalam sulfur, yang mempunyai bahan organik dalam strukturnya, terdapat warna coklat, kelabu atau hitam. Dalam foto, mineral sulfur dalam bentuk pepejal, tulen, kristal sentiasa menarik mata dan mudahboleh dikenali.
Sulfur gunung berapi berwarna kuning terang, kehijauan, oren. Secara semula jadi, anda boleh menemuinya dalam bentuk pelbagai jisim, padat, tanah, serbuk. Terdapat juga hablur sulfur yang ditumbuhi hablur dalam alam semula jadi, tetapi agak jarang.
Bersifat sulfur
Sulfur semulajadi dalam keadaan tulen jarang berlaku. Tetapi dalam kerak bumi, rizabnya sangat ketara. Ini terutamanya bijih, di mana lapisan sulfur terdapat dalam kuantiti yang banyak.
Sehingga kini, sains belum memutuskan punca berlakunya mendapan sulfur. Sesetengah versi adalah saling eksklusif. Mengambil kira fakta bahawa sulfur mempamerkan aktiviti kimia yang tinggi, diandaikan bahawa semasa pembentukan permukaan kerak bumi, ia berulang kali diikat dan dilepaskan. Cara tindak balas ini berlaku belum dapat dipastikan secara pasti.
Menurut salah satu versi, diandaikan bahawa sulfur adalah hasil daripada larut lesap sulfat, yang telah menjadi bahan buangan bakteria individu. Yang terakhir menggunakan sebatian mineral sebagai makanan.
Penyelidik sedang mempertimbangkan pelbagai versi proses penggantian sulfur dalam kerak bumi, yang membawa kepada pembebasan dan pengumpulannya. Tetapi masih belum mungkin untuk memahami dengan jelas sifat kejadian itu.
Sifat fizikal dan kimia sulfur
Penyelidikan saintifik pertama hanya dibuat pada abad XVIII. Kajian menyeluruh tentang sifat mineral sulfur telah dijalankan oleh saintis Perancis Antoine Lavoisier. Jadi, dia mendapati bahawa ia menghablur daripada cair, pada mulanya mengambil berbentuk jarumjenis. Walau bagaimanapun, bentuk ini tidak stabil. Apabila suhu menurun, sulfur mengkristal semula, membentuk pembentukan lut sinar isipadu berwarna kuning lemon atau keemasan.
Deposit, perlombongan sulfur
Sumber utama penghasilan mineral sulfur ialah mendapan. Mengikut pengiraan ahli geologi, rizab dunianya adalah kira-kira 1.4 bilion tan.
Orang purba, serta pelombong Zaman Pertengahan, melombong sulfur dengan menggali bekas tanah liat yang besar hingga ke kedalaman. Satu lagi diletakkan di atasnya, di mana terdapat lubang di bahagian bawah. Bekas atas diisi dengan batu, yang mengandungi sulfur. Struktur ini dipanaskan. Sulfur mula mencair dan mengalir ke dalam bejana bawah.
Pada masa ini, perlombongan dijalankan secara lombong terbuka, serta menggunakan kaedah peleburan dari bawah tanah.
Endapan sulfur yang besar di wilayah Eurasia berada di Turkmenistan, di wilayah Volga, dan tempat-tempat lain. Deposit yang besar di Rusia telah ditemui di tebing kiri Sungai Volga, yang terbentang dari Samara ke Kazan.
Apabila membangunkan mineral sulfur, perhatian khusus diberikan kepada keselamatan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa bijih sentiasa disertai dengan pengumpulan hidrogen sulfida, yang sangat berbahaya kepada pernafasan. Mineral itu sendiri cenderung untuk menyala dan membentuk sebatian letupan.
Kaedah perlombongan yang paling biasa ialah lubang terbuka. Pada masa yang sama, bahagian atas batu dibuang oleh peralatan perlombongan. Kerja-kerja letupan dijalankan untuk menghancurkan bahagian bijih. Kemudianpecahan dihantar ke perusahaan untuk proses pengayaan, dan kemudian ke loji peleburan untuk mendapatkan sulfur tulen.
Jika mineral terletak dalam dan isipadunya adalah ketara, kaedah Frasch digunakan untuk pengekstrakan.
Pada penghujung tahun 1890, jurutera Frasch mencadangkan untuk mencairkan sulfur di bawah tanah, dan selepas mengubahnya menjadi keadaan cair, pam keluar. Proses ini setanding dengan pengeluaran minyak. Memandangkan takat lebur sulfur yang agak rendah, idea jurutera telah berjaya diuji dan pengekstrakan industri mineral ini bermula dengan cara ini.
Pada separuh kedua abad ke-20, kaedah perlombongan melalui penggunaan arus frekuensi tinggi mula digunakan secara aktif. Kesan mereka juga membawa kepada pencairan sulfur. Suntikan udara panas termampat seterusnya memungkinkan untuk mempercepatkan kenaikannya dalam keadaan cair ke permukaan.
Sulfur terdapat dalam kuantiti yang banyak dalam gas asli. Kaedah Claus sesuai untuk pengekstrakannya. Lubang sulfur khas digunakan di mana penyahgasan dijalankan. Hasilnya ialah produk ubah suai pepejal dengan kandungan sulfur yang tinggi.
Permohonan
Kira-kira separuh daripada semua sulfur yang dihasilkan digunakan untuk penghasilan asid sulfurik. Juga, mineral ini diperlukan untuk pembuatan getah, ubat-ubatan, sebagai racun kulat dalam pertanian. Mineral ini juga telah digunakan sebagai elemen struktur dalam asf alt sulfur yang popular dan pengganti simen Portland - konkrit sulfur. Digunakan secara aktif dalam pembuatan pelbagaigubahan piroteknik, dalam penghasilan mancis.
Peranan biologi
Sulfur ialah unsur biogenik yang penting. Ia adalah sebahagian daripada sejumlah besar asid amino. Unsur penting dalam pembentukan struktur protein. Dalam fotosintesis bakteria, mineral mengambil bahagian dalam tindak balas redoks badan dan merupakan sumber tenaga. Dalam badan manusia, terdapat kira-kira dua gram sulfur setiap kilogram berat.
Sulfur dalam bentuk tulennya bukanlah bahan toksik, tidak seperti gas meruap, yang termasuk sulfur dioksida, anhidrida sulfurik, hidrogen sulfida dan sebagainya.
Sifat nyala
Sulfur ialah mineral mudah terbakar. Pecahan yang dikisar halus mampu pembakaran spontan dengan kehadiran kelembapan, dengan adanya sentuhan dengan agen pengoksidaan, dan juga apabila mencipta campuran dengan arang batu, lemak, minyak. Padamkan sulfur dengan air yang disembur dan buih mekanikal udara.
