El punt de fusió del sofre. Instal·lacions per a la fusió del sofre

Sofre - un dels elements més comuns de l'escorça terrestre. El més sovint es produeix en la composició de minerals que contenen metalls excepte ella. processos molt interessants que es produeixen quan la temperatura d'ebullició i el punt de fusió del sofre. Aquests processos i la complexitat associada i que cobreixen en aquest article. Però en primer lloc, aprofundir en la història del descobriment de l'element.

història

En la forma nativa, així com en els minerals de sofre ha estat conegut des de l'antiguitat. En textos grecs majors descrit el seu efecte tòxic dels compostos sobre el cos humà. El diòxid de sofre alliberat durant la combustió dels compostos d'aquest element en realitat pot ser mortal per als éssers humans. Al voltant del segle vuitè va començar a utilitzar sofre a la Xina per a la fabricació de mescles pirotècniques. No és d'estranyar, ja que en aquest país, es creu que té la pólvora inventada.

Fins i tot en persones Antic Egipte s'ha conegut un mineral que conté sofre mètode de torrat a força de coure. Així, el metall extret. Sofre va deixar en forma de gas verinós _SO2.

Tot i les conegudes des de temps antics, el coneixement que és sofre, és gràcies a la tasca del científic francès Antuana Lavuaze. Va ser ell qui va establir que és un membre, i els productes de la seva combustió - òxids.

Heus aquí una breu història xatejar amb homes amb aquest element químic. A continuació, descrivim en detall els processos que ocorren en els intestins de la terra i que condueixen a la formació de sofre en la forma en què és ara.

Com apareix en sofre?

Hi ha una idea errònia que com més sovint aquest element es troba en la forma nativa (és a dir, pur). No obstant això, això no és cert. Sofre es troba el més sovint com inclusió en un altre mineral.

De moment, hi ha diverses teories sobre l'origen dels elements en la seva forma pura. Ells suggereixen en contrast amb la formació de minerals de sofre i el temps en què s'intercala. En primer lloc, la teoria syngenesis implica la formació de sofre juntament amb minerals. Segons ella, alguns bacteris que viuen a l'oceà més gruixut, redueixen els sulfats presents en l'aigua, a sulfur d'hidrogen. Aquest últim, al seu torn, aixecat on per altres bacteris oxidat a sofre. Ella va caure al fons, barrejat amb fang, i després junts van formar el mineral.

L'essència de la teoria epigenètica - que el sofre en el mineral formada dins d'ella la majoria. Hi ha diverses branques. Li direm només al voltant de la variant més comuna d'aquesta teoria. Consisteix en el que aquí: l'aigua subterrània que flueix a través de l'acumulació de minerals de sulfat s'enriqueixen amb ells. A continuació, passa a través del camp de petroli i gas, els ions de sulfat es redueixen a sulfur d'hidrogen a causa hidrocarburs. El sulfur d'hidrogen, pujant a la superfície s'oxida per l'oxigen atmosfèric a sofre, que es diposita en les roques, formant cristalls. Aquesta teoria ha trobat recentment més i més proves, però segueix sent una pregunta oberta sobre la química d'aquestes transformacions.

Des del procés de l'origen de sofre en la naturalesa procedir a les seves modificacions.

Alotropía i polimorfisme

Sofre, igual que molts altres elements de la taula periòdica, existeix en la naturalesa en diverses formes. En química, es diuen modificacions al·lotròpiques. No és sofre ròmbic. Punt de fusió és una mica inferior a la de la segona modificació: monoclínic (112 i 119 graus Celsius). Però difereixen en l'estructura de les cel·les unitàries. sofre ròmbic és més densa i resistent. Es pot per escalfament a 95 graus per passar a una segona forma - monoclínica. Hem discutit el nostre element té anàlegs en la taula periòdica. El polimorfisme de sofre, seleni i tel·luri, els científics han discutit fins ara. Tenen una relació molt estreta entre ells, i totes les modificacions que ells formen, molt similar.

I a continuació, anem a veure els processos que tenen lloc en la fusió de sofre. Però abans de començar, hauria de ser una mica de bany a l'estructura reticular cristal·lina de la teoria i els fenòmens que tenen lloc durant les transicions de fase de la matèria.

Quin és el vidre?

Com se sap, en la substància estat gasós està en forma de molècules (o àtoms) s'estan movent a l'atzar en l'espai. La substància líquida és les seves partícules s'agrupen junts, però encara tenen un bon munt de llibertat de moviment. En l'estat d'agregat sòlid és una mica diferent. Aquí, el grau d'ordre augmenta al seu valor màxim, i àtoms de formar una xarxa cristal·lina. És, per descomptat, les oscil·lacions tenir lloc, però tenen una amplitud molt petita i no pot ser anomenat lliure circulació.

Cada vidre es pot dividir en cèl·lules elementals - tals connexions en sèrie d'àtoms que es repeteixen en tot el volum del compost de mostra. Aquí cal aclarir que aquesta cèl·lula - no és una xarxa cristal·lina, i llavors els àtoms estan disposats en un certes xifres de volum en lloc d'en els seus nodes. Per a cada un dels vidres, que són únics, però poden ser dividits en diversos tipus principals (sistemes cristal·lins) en funció de la geometria: triclínic, monoclínic, ortorrómbico, romboèdrics, tetragonals, hexagonals, cúbiques.

Examinem breument cada tipus de reixetes, ja que comparteixen algunes més subespècies. I anem a començar amb el que poden ser diferents entre si. En primer lloc, és la relació de les longituds dels costats, i en segon lloc, l'angle entre ells.

Així, el sistema de vidre triclínic, el més baix de tots, és una reixeta elemental (paral) en la qual tots els costats i angles no són iguals. Un altre representant dels anomenats categoria syngonies inferiors - monoclínic. Hi ha dos cantonades de la cèl·lula de 90 graus, i tots els costats tenen longituds diferents. El següent tipus de relació amb una categoria inferior, - el sistema ortoròmbic. Té tres costats desiguals entre si, però totes les cantonades de les figures són de 90 graus.

Anem a passar a la categoria intermèdia. I el primer d'aquest membre - del sistema tetragonal. Aquí l'analogia no és difícil d'endevinar que tots els angles de la figura, que és igual a 90 graus, així com dos dels tres costats són iguals. El següent representant - romboèdrica (trigonal) sistema cristal·lí. És tot una mica més interessant. Aquest tipus es defineix per tres costats idèntics i tres cantons, que són iguals entre si, però no són rectes.

L'última opció és la categoria mitjana - el sistema hexagonal. En la seva definició encara més complexitat. Aquesta forma de realització es basa en tres costats, dos dels quals són iguals i formen un angle de 120 graus, i la tercera està en un pla perpendicular a ells. Si es pren un sistema hexagonal de tres cel·les i adjuntar l'un a l'altre, s'obté un cilindre amb base hexagonal (que és per què té aquest nom, perquè "hexa" en llatí significa "6").

Però el pinacle de tots els sistemes de vidre que tenen simetria en totes les direccions - cúbic. Ella és l'única que pertany a la categoria més alta. Aquí només es pot esbrinar com es pot caracteritzar. Totes les cantonades i costats són iguals entre si i formen un cub.

Així vam acabar l'anàlisi de la teoria dels principals grups de sistemes cristal·lins, i ara t'expliquem més sobre l'estructura de les diverses formes de sofre, i les propietats que es deriven d'això.

L'estructura del sofre

Com ja es va esmentar, el sofre té dues modificacions: monoclínica i ortorrómbica. Després de la partició amb la teoria sens dubte es va fer clar en què es diferencien. Però el punt és que, depenent de la temperatura de l'estructura de la xarxa pot variar. Tots estan en el procés de les transformacions que es produeixen quan s'arriba a la temperatura de fusió de sofre. Llavors la xarxa cristal·lina es destrueix completament, i els àtoms són més o menys lliure de moure en l'espai.

Però de nou a l'estructura i característiques d'una substància com el sofre. Propietats dels elements químics depenen en gran mesura de la seva estructura. Per exemple, el sofre en les característiques de potència de l'estructura cristal·lina té la propietat de flotació. Les seves partícules no s'humitegen per l'aigua, i que s'enganxa a ell bombolles arrossegar-los a la superfície. Per tant, el sofre embalum flota quan se submergeix en aigua. Es tracta d'alguns mètodes per separar l'element d'una barreja dels de la seva classe. I a continuació, veurem els mètodes bàsics de la producció d'aquest compost.

extracció

El sofre pot estar en diversos minerals, i per tant a diferents profunditats. En funció d'això, triar diferents mètodes de producció. Si la profunditat és petita i no hi ha acumulacions de gas subterrànies que impedeixen la producció, el material s'extreu per mètode obert: capes netes de roques i la recerca de mineral que conté sofre, enviar-ho per al seu reciclatge. Però si aquestes condicions no es compleixen i hi ha un perill, a continuació, utilitzar un mètode de fons de pou. Com cal que es va assolir el punt de fusió del sofre. Per això, utilitzeu la instal·lació especial. Aparell per a la fusió de bloc de sofre d'aquesta manera és una necessitat. Però aquest procés -una mica més tard.

En general, l'extracció de sofre en qualsevol forma ha un alt risc d'intoxicació, perquè sovint amb el seu mentida sulfur d'hidrogen i diòxid de sofre, que són molt perillosos per als humans.

Per entendre millor el avantatges i desavantatges té aquest o aquell mètode, una mirada als mètodes de processament de mineral que conté sofre.

extracció

Aquí, també, hi ha diverses tècniques que es basen en completament diferents propietats de sofre. Entre ells es troben tèrmica, extracció, de vapor, i la filtració centrífuga.

La majoria d'ells van assajar - tèrmica. Es basen en el fet que la temperatura de fusió i el sofre d'ebullició més baix que el dels minerals en el qual es "encaixada". L'únic problema és que una gran quantitat d'energia que es consumeix. Per mantenir la temperatura prèviament va haver de cremar el sofre. Tot i la senzillesa d'aquest mètode és ineficaç, i la pèrdua pot ser de fins a un rècord de 45 per cent.

Estem en una branca del desenvolupament històric, de manera que procedim amb el mètode de vapor d'aigua. A diferència tèrmica aquests mètodes encara s'utilitzen en moltes fàbriques. Irònicament, que es basen en la mateixa propietat - a diferència del punt d'ebullició i fusió del sofre a partir de les figures respectives per metalls de companyia. L'única diferència és com les calors. Tot el procés va en autoclaus - instal·lacions especials. No s'alimenta sulfúric mineral enriquit que conté fins a 80% de l'element produït. Després, en l'autoclau sota pressió injectat vapor calent. L'escalfament fins a 130 graus Celsius, el sofre es fon i s'elimina del sistema. Per descomptat, romandre i els anomenats cues - partícules de sofre que suren a l'aigua formada a causa de la condensació del vapor d'aigua. Ells es retiren i es re-permesos en el procés, ja que també es conté molts de nosaltres l'element desitjat.

Un dels mètodes més moderns - centrífuga. Per cert, va desenvolupar a Rússia. En breu, l'essència d'això és que la massa fosa és una barreja de sofre i minerals, que l'acompanya es submergeix en una centrífuga i es va centrifugar a alta velocitat. Més pesada roca a causa de la força centrífuga tendeix cap al centre, i el mateix sofre segueix sent superior. A continuació, aquestes capes són simplement separats uns dels altres.

Hi ha un altre mètode, que també està sent utilitzat en la producció. Consisteix en la separació de minerals de sofre a través de filtres especials.

En aquest article, considerarem només els mètodes d'extracció tèrmica és, sens dubte, un element important per a nosaltres.

El procés de fusió

Estudi de la transferència de calor a la fusió de sofre - una qüestió important, ja que és una de les maneres més econòmiques d'extracció d'aquest element. Podem combinar els paràmetres del sistema durant l'escalfament, i hem de calcular la seva combinació òptima. Aquesta és la raó per la estudi dut a terme l'intercanvi de calor i l'anàlisi de les característiques del procés de fusió de sofre. Hi ha diversos tipus d'ajustos per a aquest procés. Caldera de fusió del sofre - un d'ells. Preparació de l'element desitjat utilitzant aquest producte - un mètode d'ajuda. No obstant això, avui dia hi ha una unitat especial - la unitat de fusió per al bloc de sofre. Es pot utilitzar eficaçment en la producció per obtenir de sofre d'alta puresa en una gran quantitat.

Per al propòsit anterior en 1890 va ser inventat instal·lació, que permet fusió del sofre en profunditat i per bombar a la superfície a través d'una canonada. La seva estructura és simple i eficient en funcionament: els dos tubs estan en l'altra. Pel tub exterior circula sobreescalfat a 120 graus (el punt de fusió de sofre) parells. El final de la càmera d'aire arriba als dipòsits de l'element desitjat per a nosaltres. L'aigua escalfada, sofre comença a fondre i sortir a l'exterior. És bastant simple. En la versió moderna de la instal·lació conté un altre tub: és a l'interior de la canonada amb sofre, i en ell va, aire comprimit, el que fa que la massa fosa per augmentar més ràpidament.

Hi ha diversos mètodes, i un d'ells s'arriba a la temperatura de fusió de sofre. Es baixa a terra dos elèctrodes i deixar-los parlar. Des del sofre - un dielèctric típica, que no condueix l'electricitat i comença a escalfar-se. Per tant es fon i a través d'un tub, com en el primer procés es bomba cap a fora. Si voleu enviar sofre a àcid sulfúric, llavors s'encén sota la terra, i la sortida del gas resultant a la part exterior. El seu dookislyayut a òxid de sofre (VI), i després es va dissoldre en aigua per obtenir un producte final.

Hem examinat la fusió de sofre, plantes de fusió de sofre i els mètodes de la seva producció. Ara és el moment de descobrir per què necessitem un tipus de mètodes sofisticats. De fet, l'anàlisi del sistema de procés de fusió de sofre i el control de temperatura ha d'estar ben netejat i aplicar efectivament el producte d'extracció final. Després de sofre - un dels elements més importants que juguen un paper clau en moltes àrees de les nostres vides.

sol·licitud

Sentit parlar, quan sigui procedent, compostos de sofre. Més fàcil de dir on no s'apliquen. El sofre és en qualsevol dels productes de goma i de cautxú, en el gas que s'introdueix a la casa (on és necessari per identificar les fuites en cas de tal). Es tracta dels exemples més quotidians i simples. De fet, les aplicacions són innombrables sofre. Llista de tots ells és simplement poc realista. Però si hem de fer això, resulta que el sofre - un dels elements més essencials per a la humanitat.

conclusió

A partir d'aquest article, ha après la temperatura de fusió de sofre en el qual l'element tan important per a nosaltres. Si vostè està interessat en aquest procés i el seu estudi, és probable que hagin après alguna cosa nova. Per exemple, pot ser especialment de fusió de sofre. En qualsevol cas, no hi ha límit a la perfecció, i cap de nosaltres no evitarà que els processos de coneixement que es produeixen en la indústria. Vostè és lliure de continuar el desenvolupament de les complexitats tecnològiques dels processos de producció, extracció i processament de sofre i altres elements continguts en l'escorça terrestre.