Хімічна та агрохімічна сировина (Сірка)

Реферат з хімії.

Хімічна та агрохімічна сировина (Сірка).

Сірка. Сірка за стандартних умов — крихка кристалічна речовина жовтого кольору. Погано проводить теплоту і не проводить електричного струму. У воді не розчиняється краще розчиняється в деяких розчинниках (у сірковуглеці CS2, бензині, етері та ін.).

І в розчинах, і в кристалах сірка складається з циклічних молекул S8, які за формою нагадують корону. Але в кристалах ці молекули можуть бути упаковані по-різному.

Якщо молекули розташовані щільно, утворюється алотропна форма ромбічна сірка. Менш щільне упакування молекул спричинює виникнення іншої алотропної форми — моноклінної сірки.

Якщо сірку розплавити і швидко охолодити, утворюється ще одна алотропна форма: пластична сірка — коричнева губоподібна маса.

Властивості ромбічної і моноклінної сірки Властивості простих речовин Сірка.

ромбічна моноклінна Колір Лимонно-жовтий Блідо-жовтий, майже безбарвний Густина 2,07 г/л 1,96 г/л Температура плавлення 112,80С 119,30С.

Хімічні властивості сірки Хімічна активність сірки доволі висока. При нагрівання вона реагує майже з усіма елементами.

1. Взаємодія з металами.

2Cu + S = Cu2S.

2. Взаємодія з неметалами.

S + O2 = SO2x2191.

H2 + S = H2S x2191.

Застосування. Найбільша маса сірки і природних сульфідів витрачається на вироблення сульфатної кислоти.

Оксиди сульфуру.

Сульфур утворює два кислотні оксиди: оксид сульфуру (IV) SO2 і оксид сульфуру (VI) SO3/.

Оскид сульфуру (IV) SO2 (діоксид сульфуру, сірчастий газ) — це безбарвний важкий газ (у 2,2 раза важчий за повітря), з різким запахом, що викликає кашель. Негорючий. Дуже легко розчиняється у воді (в 1л води при 200С розчиняється 43 л SO2.

Застосування. Найважливіша галузь застосування оксиду сульфуру (IV) SO2 — це виробництво сульфатної кислоти H2SO4.

Фізіологічна дія. Оксид сульфуру (IV) SO2 токсичний. Невелика концентрація його у повітрі викликає подразнення слизових оболонок дихальних органів і очей.

Вплив на навколишнє середовище. Діоксид сульфуру SO2 один з основних забрудників повітря, він отруює навколишнє середовище.

Звідки ж береться діоксид сульфуру SO2 у повітрі?

Природним джерелом SO2 є окислення сірководню H2S атмосферним киснем й озоном:

2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O.

H2S + O3 = SO2 + H2O.

Діоксид сульфуру SO2, потрапляючи у повітря, викликає утворення «кислотних дощів», шкідливих для усього живого.

Оксид сульфуру (IV) SO3 (триоксид сульфуру) — безбарвна рідина, яка за температури, нижчої від 170С, кристалізується, перетворюючись на довгі шовковисті кристали. Дуже легка речовина, сильний окисник. Токсичний, уражує слизові оболонки й дихальні шляхи, викликає тяжкі опіки шкіри, енергійно руйнує органічні сполуки. Зберігають його у запаяних скляних посудинах.

Оксид сульфуру (VІ) на повітрі димить, бурхливо взаємодіє з водою з виділенням великої кількості теплоти, утворюючи сульфатну кислоту:

SO3 + H2O = H2SO4.

Застосовується оксид сульфуру (IV) SO3 у виробництві сульфатної кислоти H2SO4. У лабораторній практиці він використовується як водовбирний засіб.

Сульфатна кислота.

Сульфатна кислота H2SO4 (безводна, 100%-ва) — важка безбарвна оліїста рідина. Густина її концентрованого розчину (w (H2SO4) = 98%) за стандартних умов 1,84 г/см3. вона нелегка, запаху не має. Надзвичайно гігроскопічна. Активно вбирає вологу. Змішується з водою у будь-яких співвідношеннях. Розчинення сульфатної кислоти у воді супроводжується виділенням великої куль ості теплоти, що може призвести до закипання води і розбризкування кислоти.

Розбавлена сульфатна кислота виявляє всі хімічні властивості, характерні для кислот.

Зміна кольору індикатора.

Дисоціація кислоти.

І ступінь H2SO4 (Н+ + HSO -4 — гідрогенсульфат-іон.

ІІ ступінь HSO -4 (Н+ + SO -24 — сульфат-іон.

Взаємодія з основами.

4. Взаємодію з оксидами металів.

MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O.

ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O.

5. Взаємодія з солями.

Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2(+ H2O.

2KNO3 + H2SO4 = K2SO4 + 2HNO3(.

6. Взаємодія з металами.

Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2(.

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2(.

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2(.

AE.

" .

" .

" .

" .

" .

>. Нікелю, урану та інших металів. Використовується також як осушувач газів.

Серед сульфатів велике практичне значення мають мідний і залізний купороси CuSO4 (5H2O i FeSO4 (7H2O.

Родовища сірки.

Посеред вулканогенних родовищ сірки розрізняють (40):

а) гідротермальні - руди, які придставлені сірними кварцитами, поклади локалізуються уздовж розломів крихких та пористих агломеративних порід, форма покладу переважно пластоабо лінзообразна, вміст сірки в рудах до 30−40%;

б) ексгаляционні - сірка відкладається в кратерах вулканів у вигляді пластів, покровів;

в) вулканогенно-осадкові - сформовані в кратерах озер, поклади сформовані у вигляді плоских лінз.

Екзогенні родовища поділяються на: сингенетичні - сформовані осадковим біохімічним шляхом, мають пластообразну форму та лінзовидну форму покладу, потужність покладу — метри та перші десятки метрів, сіркові руди — карбонатні, вміст сірки 15−25%; епігенетичні - формуються інфільтраційнім біохімічним шляхом, поклади мають лінзота штокообразну форму (потужністю від 1 до 20м), розположені вздовж областей розломів в дрібних куполообразних зготках з порушеними сводами, руди карбонатні, пісчані, глиняні, вміст сірки в них 12−15%.

Фізична характеристика вулканогенних родовищ вивчена на гіотерматних родовищах Камчатки. Найбільш плотними породами являються незмінні вулканіти — базальт и та андезити (плотність=2.59−2,77 г/куб.см.). Змінні рудовмісні породи (вторинні кварци) та слабозмінні породи (прополіти) менш плотні (2,05−2,51 г/куб.см.).Плотність середніх кварців (з вмістом сірки 20−50%) переважно 2,45г/куб.см. Найбільш магнітними є незмінні базальти та андезити, менш магнітні - слабо змінні породи — туфи і андезити. Удільний електричний опір у змінних порід змінюються в великих межах: найменше його значення у без сіркових каоліното-кварцевих порід (25−200 Ом*м), найбільше (1500−44 000 ОМ*м) — у сіркових кварцитів. На вулканогенно-осадкових родовищах важливу роль відіграє диференціація по фізичним властивостям вулканогенних и осадових порід, а також присутність в рудах сірникового колчедану, що визначає аномальну їх поляризацію.

Фізичні властивості порід і руд екзогенних родовищ добре вивчені у Прикарпатському сірконосному басейні .Для гіпсо-ангидритових формувань тріасу характерний високий електричний опір, що попередило собою існування в межах басейну опорного геоелектричного горизонту, потужністю до 40 м и опором від 500 до 5000 Ом*м. Поляризація містких порід, як правило, незначна (0,5−1,5%). Сформовані сіркові поклади мають поляризацію до 6%.Плотносна характеристика розрізу: найменше значення в сірчаних вапняків, дещо більша — - у вапняків продуктивного горизонту, найбільш плотні формування — гіпсо-ангидрити.

Висновок: основним споживачем сірки є хімічна промисловість (виробництво сірчаної кислоти). Широко застосовується сірка при виробництві паперу, целюлози, гуми, скла, вибухових речовин, в медицині, текстильній, харчовій промисловості.

Сірчану сировину отримують із родовищ самородної сірки, піриту, піротину, природного газу, нафти, гіпсу, ангідриту.

У природі дуже поширені сполуки сульфуру з різними металами: PbS — свинцевий блиск, ZnS -цинкова обманка, Cu2S — мідний блиск, FeS2 — залізний колчедан, або пірит. Поширені в природі й інші мінерали Сульфуру, в основному сульфати кальцію і магнію. Поклади сполук сульфуру є в Україні (Львівська область). Також вони наявні і в Туркменістані, Італії, Японії, США та інших країнах.

До великих родовищ відносяться такі, в яких запаси складають більше 50 млн. тонн, до малих — з запасами менше 1 млн. тонн. Ціна 1 т сірки складає близько 150 $ США.

План:

1.Сірка.

2.Хімічні властивості.

3.Оксиди сульфуру.

4.Сульфатна кислота.

5.Застосування.

6.Родовища сірки Використана література:

В. В. Лузан — «Економіка і організація геологорозвідувального виробництва». Київ — 2001р.

Н. М. Буринська, Л. П. Величко «хімія». Київ — Ірпінь 1999р.

«Атлас».

сторінки Інтернету.