Kükürt, doğada oldukça yaygın bir kimyasal elementtir (yer kabuğunda içerik olarak on altıncı ve doğal sularda altıncı). Hem doğal kükürt (elementin serbest hali) hem de bileşikleri vardır.
Doğadaki kükürt
En önemli doğal kükürt mineralleri arasında demir pirit, sfalerit, galen, zinober, antimonit bulunur. Dünya Okyanusu, esas olarak, doğal suların sertliğine neden olan kalsiyum, magnezyum ve sodyum sülfat formunda bulunur.
Kükürt nasıl elde edilir?
Kükürt cevherlerinin çıkarılması farklı yöntemlerle gerçekleştirilir. Kükürt elde etmenin ana yolu, onu doğrudan sahada eritmektir.
Açık ocak madenciliği, kükürt cevherini kaplayan kaya katmanlarını çıkarmak için ekskavatörlerin kullanılmasını içerir. Cevher tabakaları patlamalarla parçalandıktan sonra kükürt izabe tesisine gönderilir.
Endüstride, kükürt, yağın rafine edilmesi sırasında eritme fırınlarındaki işlemlerin bir yan ürünü olarak elde edilir. Doğal gazda büyük miktarlarda bulunur (olarakkükürt dioksit veya hidrojen sülfür), ekstraksiyonu kullanılan ekipmanın duvarlarında birikir. Gazdan yakalanan ince dağılmış kükürt, kimya endüstrisinde çeşitli ürünlerin üretimi için hammadde olarak kullanılmaktadır.
Bu madde aynı zamanda doğal kükürt dioksitten de elde edilebilir. Bunun için Claus yöntemi kullanılır. Kükürt gazının giderildiği "kükürt çukurlarının" kullanımından oluşur. Sonuç, asf alt endüstrisinde yaygın olarak kullanılan modifiye edilmiş bir kükürttür.
Sülfürün ana allotropik modifikasyonları
Kükürtün allotropisi vardır. Çok sayıda allotropik modifikasyon bilinmektedir. En ünlüsü eşkenar dörtgen (kristal), monoklinik (asiküler) ve plastik kükürttür. İlk iki değişiklik kararlıdır, üçüncüsü katılaştığında eşkenar dörtgen hale gelir.
Kükürdü karakterize eden fiziksel özellikler
Ortorombik (α-S) ve monoklinik (β-S) modifikasyonların molekülleri, her biri tekli kovalent bağlarla kapalı bir döngüde bağlanan 8 kükürt atomu içerir.
Normal koşullar altında, kükürt eşkenar dörtgen bir modifikasyona sahiptir. Yoğunluğu 2.07 g/cm3 olan sarı katı kristal bir maddedir. 113°C'de erir. Monoklinik kükürtün yoğunluğu 1,96 g/cm3, erime noktası 119,3 °C'dir.
Etildiğinde kükürt genişler ve 160 °C'de kahverengiye dönen sarı bir sıvıya dönüşür veyaklaşık 190 °C'ye ulaştığında viskoz koyu kahverengi bir kütleye dönüşür. Bu değerin üzerindeki sıcaklıklarda kükürtün viskozitesi azalır. Yaklaşık 300 °C'de tekrar sıvı sıvı hale geçer. Bunun nedeni, ısıtma sırasında kükürtün polimerize olması ve artan sıcaklıkla zincir uzunluğunun artmasıdır. Ve sıcaklık 190 °C'nin üzerine çıktığında polimer birimlerinin yıkımı gözlemlenir.
Silindirik potalarda kükürt eriyiği doğal olarak soğutulduğunda, topak kükürt oluşur - kısmen "kesilmiş" yüzleri veya köşeleri olan oktahedronlar şeklinde çarpık bir şekle sahip, büyük boyutlarda eşkenar dörtgen kristaller.
Erimiş madde hızlı soğutmaya tabi tutulursa (örneğin, soğuk su kullanılarak), o zaman 2.046 g yoğunluğa sahip kahverengimsi veya koyu kırmızı renkli elastik kauçuk benzeri bir kütle olan plastik kükürt elde edilebilir. /cm 3. Bu modifikasyon, eşkenar dörtgen ve monokliniğin aksine kararsızdır. Yavaş yavaş (birkaç saat içinde) rengi sarıya döner, kırılgan hale gelir ve eşkenar dörtgen haline gelir.
Kükürt buharı (yüksek derecede ısıtılmış) sıvı nitrojen ile dondurulduğunda, eksi 80 °C'nin altındaki sıcaklıklarda kararlı olan mor modifikasyonu oluşur.
Kükürt, su ortamında pratik olarak çözünmez. Bununla birlikte, organik çözücülerde iyi çözünürlük ile karakterize edilir. Zayıf elektrik ve ısı iletkeni.
Kükürdün kaynama noktası 444.6 °C'dir. Kaynama sürecine, esas olarak S8 moleküllerinden oluşan turuncu-sarı buharların salınması eşlik eder, bunlar daha sonra ısıtıldığında ayrışır ve S denge formlarının oluşmasına neden olur. 6, S4 ve S2. Ayrıca, ısıtıldığında, büyük moleküller ayrışır ve 900 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda, çiftler pratik olarak sadece S2 moleküllerinden oluşur, 1500 ° C'de atomlara ayrışır.
Kükürdün kimyasal özellikleri nelerdir?
Kükürt tipik bir metal olmayandır. kimyasal olarak aktif Oksitleyici-kükürtün indirgeyici özellikleri, çeşitli elementlerle ilişkili olarak kendini gösterir. Isıtıldığında, metal cevherlerindeki zorunlu varlığını açıklayan hemen hemen tüm elementlerle kolayca birleşir. İstisnalar Pt, Au, I2, N2 ve soy gazlardır. Sülfürün bileşiklerde sergilediği oksidasyon durumu -2, +4, +6.
Kükürt ve oksijenin özellikleri havada yanmasına neden olur. Bu etkileşimin sonucu, sülfürlü (SO2) ve sülfürik (SO3) anhidritlerin oluşmasıdır, bunlar kükürtlü ve sülfürik üretmek için kullanılır. asitler.
Oda sıcaklığında, kükürtün indirgeme özellikleri, kükürt heksaflorürün oluştuğu reaksiyonda yalnızca flor ile ilgili olarak ortaya çıkar:
S + 3F2=SF6.
Isıtıldığında (eriyik şeklinde) klor, fosfor, silikon, karbon ile etkileşime girer. Hidrojen ile reaksiyonları sonucunda, hidrojen sülfitin yanı sıra, ortak bir sülfür ile birleşerek sülfanlar oluşturur.formül H2SX.
Metallerle etkileşime girdiğinde kükürtün oksitleyici özellikleri gözlemlenir. Bazı durumlarda oldukça şiddetli tepkiler gözlemlenebilir. Metallerle etkileşimi sonucunda sülfürler (kükürtlü bileşikler) ve polisülfidler (polisülfürlü metaller) oluşur.
Uzun süre ısıtıldığında, konsantre oksitleyici asitlerle reaksiyona girer, aynı zamanda oksitlenir.
Sonra, kükürt bileşiklerinin temel özelliklerini düşünün.
Kükürt dioksit
Kükürt dioksit ve kükürtlü anhidrit olarak da adlandırılan kükürt oksit (IV), keskin, boğucu bir kokuya sahip bir gazdır (renksiz). Oda sıcaklığında basınç altında sıvılaşma eğilimindedir. SO2 bir asit oksittir. Suda iyi çözünürlük ile karakterizedir. Bu durumda, sadece sulu bir çözeltide bulunan zayıf, kararsız bir kükürtlü asit oluşur. Kükürt dioksitin alkalilerle etkileşimi sonucunda sülfitler oluşur.
Oldukça yüksek kimyasal aktiviteye sahiptir. En belirgin olanı, kükürt oksidin (IV) indirgeyici kimyasal özellikleridir. Bu tür reaksiyonlara kükürtün oksidasyon durumunda bir artış eşlik eder.
Kükürt oksidin oksitleyici kimyasal özellikleri, güçlü indirgeyici ajanların (karbon monoksit gibi) varlığında ortaya çıkar.
Kükürt trioksit
Kükürt trioksit (sülfürik anhidrit) - en yüksek kükürt oksidi (VI). Normal şartlar altında, boğucu bir kokuya sahip renksiz, uçucu bir sıvıdır. sıcaklıklarda donma özelliği vardır16.9 derecenin altında. Bu durumda, katı kükürt trioksitin farklı kristalli modifikasyonlarının bir karışımı oluşur. Sülfür oksidin yüksek higroskopik özellikleri, nemli havada "dumanlamasına" neden olur. Sonuç olarak, sülfürik asit damlacıkları oluşur.
Hidrojen sülfür
Hidrojen sülfür, hidrojen ve kükürtün ikili bir kimyasal bileşiğidir. H2S, tatlımsı bir tat ve çürük yumurta kokusu ile karakterize zehirli, renksiz bir gazdır. Eksi 86 °С'de erir, eksi 60 °С'de kaynar. Termal olarak kararsız. 400 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda, hidrojen sülfür S ve H2'a ayrışır. Etanolde iyi çözünürlük ile karakterizedir. Suda az çözünür. Suda çözünmesi sonucunda zayıf hidrosülfürik asit oluşur. Hidrojen sülfür güçlü bir indirgeyici ajandır.
Yanıcı. Havada yandığında mavi bir alev görülebilir. Yüksek konsantrasyonlarda birçok metalle reaksiyona girebilir.
Sülfürik asit
Sülfürik asit (H2SO4) farklı konsantrasyon ve saflıkta olabilir. Susuz haldeyken renksiz, kokusuz, yağlı bir sıvıdır.
Maddenin eridiği sıcaklık 10 °C'dir. Kaynama noktası 296 °C'dir. Suda iyi çözünür. Sülfürik asit çözündüğünde hidratlar oluşur ve büyük miktarda ısı açığa çıkar. Tüm sulu çözeltilerin kaynama noktasıbasınç 760 mm Hg. Sanat. 100 °C'yi aşıyor. Asit konsantrasyonunun artmasıyla kaynama noktasında bir artış meydana gelir.
Bir maddenin asidik özellikleri, bazik oksitler ve bazlarla etkileşime girdiğinde ortaya çıkar. H2SO4, hem sülfatları (orta tuzlar) hem de hidrosülfatları (asit tuzları) oluşturabilmesi nedeniyle bir dibazik asittir. suda çözünür.
Sülfürik asidin özellikleri en açık şekilde redoks reaksiyonlarında kendini gösterir. Bunun nedeni, H2SO4 kükürtün bileşiminde en yüksek oksidasyon durumuna (+6) sahip olmasıdır. Sülfürik asidin oksitleyici özelliklerinin tezahürüne bir örnek, bakır ile reaksiyondur:
Cu + 2H2SO4 =CuSO4 + 2H 2O + SO2.
Kükürt: kullanışlı özellikler
Kükürt, canlı organizmalar için gerekli bir eser elementtir. Amino asitlerin (metionin ve sistein), enzimlerin ve vitaminlerin ayrılmaz bir parçasıdır. Bu element, proteinin üçüncül yapısının oluşumunda yer alır. Proteinlerde bulunan kimyasal olarak bağlı kükürt miktarı ağırlıkça %0.8 ila 2.4 arasında değişir. İnsan vücudundaki elementin içeriği 1 kg ağırlık başına yaklaşık 2 gramdır (yani yaklaşık %0,2'si kükürttür).
Mikro elementin faydalı özellikleri fazla tahmin edilemez. Kan protoplazmasını koruyan kükürt, zararlı bakterilere karşı mücadelede vücudun aktif bir yardımcısıdır. Kanın pıhtılaşması miktarına bağlıdır, yani element yardımcı oluryeterli düzeyde tutmak. Kükürt, vücut tarafından üretilen safra konsantrasyonunun normal değerlerinin korunmasında da önemli bir rol oynar.
Genellikle "güzellik minerali" olarak anılır çünkü sağlıklı cilt, tırnak ve saçı korumak için gereklidir. Kükürt, vücudu çeşitli olumsuz çevresel etkilerden koruma yeteneğine sahiptir. Bu yaşlanma sürecini yavaşlatmaya yardımcı olur. Kükürt, vücudu toksinlerden arındırır ve mevcut çevresel durum göz önüne alındığında, günümüzde özellikle önemli olan radyasyona karşı koruma sağlar.
Vücutta yetersiz miktarda mikro element, toksinlerin zayıf atılmasına, bağışıklığın ve canlılığın azalmasına neden olabilir.
Kükürt, bakteriyel fotosentezin bir katılımcısıdır. Bakteriyoklorofilin bir bileşenidir ve hidrojen sülfür bir hidrojen kaynağıdır.
Kükürt: özellikleri ve endüstriyel uygulamalar
En yaygın kullanılan kükürt, sülfürik asit üretmektir. Ayrıca, bu maddenin özellikleri, kauçuğun vulkanizasyonu için, tarımda bir mantar ilacı ve hatta bir ilaç (kolloidal kükürt) olarak kullanılmasını mümkün kılar. Ek olarak, kibrit ve piroteknik bileşimlerin üretimi için kükürt kullanılır, kükürt asf alt üretimi için kükürt-bitüm bileşimlerinin bir parçasıdır.
