Il y a tout lieu de croire que les gens ont placé du soufre dans le monde souterrain mythique bien avant l'invention de toute religion structurée. Ce minéral dans sa forme native a été découvert par l'homme il y a incroyablement longtemps, et pendant des siècles, les esprits curieux ont cherché à le trouver - et l'ont fait! - l'utilisation de soufre.

Apparemment, le soufre natif faisait partie du soi-disant «feu grec» - une composition auto-inflammable semblable à du goudron qui a été utilisée avec succès dans les affaires militaires. Inventant la poudre à canon, les Chinois ne pouvaient se passer de soufre. Les médecins du passé - comme d'ailleurs la médecine moderne - ont largement utilisé divers composés soufrés.

La mort de Pline l'Ancien, le célèbre historien, contemporain du Christ, est survenue du soufre ... Dans la 79e année, Pline a été témoin de l'éruption du Vésuve. Pendant l'évacuation des résidents locaux, Pline a respiré du gaz volcanique plein de sulfure d'hydrogène et gaz acideet, incapable de résister à l'attaque asthmatique développée, a ordonné à l'esclave de se suicider.

Soufre dans la nature

Dans la science moderne, il existe plusieurs hypothèses pour la formation de dépôts de soufre - en outre, mutuellement exclusives. La forte activité chimique de l'élément implique sa liaison et sa libération multiples lors de la formation des couches supérieures de la croûte terrestre - mais on ne sait pas exactement comment les réactions se déroulent.

Les scientifiques étudient une variété de versions de la substitution d'éléments dans les roches de la croûte terrestre, conduisant à la libération et à l'accumulation de soufre. Cependant, il n'y a pas de compréhension finale des lois de l'apparition du soufre natif et du minerai.

Propriétés physiques et chimiques du soufre

Le comportement du soufre lorsqu'il est chauffé est très inhabituel. Le soufre fondu (t ≥ 113 ° C), versé dans l'eau froide, se transforme en une masse plastique caoutchouteuse. Il faut plusieurs jours pour que les processus de cristallisation commencent dans la masse de soufre.

Le chauffage du soufre à des températures bien supérieures au point de fusion entraîne une augmentation de la viscosité de la substance. Le «compactage» commence à 155 ° C et à 187 ° C, le soufre devient presque solide. Ce n'est qu'à 300 ° C que le soufre retourne au soufre, et à 445 ° C il bout (bonjour aux pécheurs).

Chauffé à l'état gazeux, le soufre continue d'étonner par ses propriétés. À des températures relativement basses dans la molécule soufre gazeux  contient huit atomes. Lorsqu'un point d'ébullition presque double est atteint, deux atomes restent dans la molécule de soufre volatile. Le soufre ne devient un gaz monatomique qu'à 1700 ° C.

Production de soufre

Certes, le point de fusion du soufre est presque 13 ° C plus élevé que le point d'ébullition de l'eau, cependant, fournir la solution sous haute pression résout le problème. Le résultat de la mise en œuvre du procédé a été d'obtenir du soufre suffisamment pur au premier stade de la production.

Au XXe siècle, une méthode a été proposée pour la fusion du soufre, situé sous terre, par des courants à haute fréquence, suivie de l'extraction de la fonte à travers les puits. L'injection d'air comprimé chaud dans les lits de soufre aide à soulever le minéral liquéfié.

Dans notre pays, une méthode extrêmement rationnelle d'exploitation des gisements de soufre a été développée. Le gisement souterrain est enflammé, le dioxyde de soufre est pompé à la surface, qui est ensuite transporté vers des usines chimiques par des pipelines.

Utilisation du soufre

L'acide sulfurique est largement utilisé dans l'industrie. Le soufre minéral est un activateur bien connu et efficace des engrais phosphatés. Traitement des métaux à grande vitesse - et cela ne se passe pas sans soufre! Les émulsions utilisées pour lubrifier et refroidir les pièces, parfois un cinquième sont constituées de soufre!

Soit dit en passant, la poudre de soufre est le premier moyen de désinfecter les déversements de mercure. Au contact du mercure et du soufre, un sulfure métallique se forme, qui a longtemps été appelé cinabre et est une substance très stable. Le mercure ne s'évapore pas du cinabre - par conséquent, une simple pollinisation de l'endroit gris du déversement de mercure suffit pour éliminer le risque d'empoisonnement par la vapeur de mercure.

Le soufre est un élément chimique situé dans le système périodique de Mendeleev au numéro 16 et est indiqué par le symbole S (du lat. Soufre). La nature élémentaire du soufre a été établie en 1777 par le scientifique et chimiste français Antoine Lavoisier. Le soufre bout à une température de 444 degrés Celsius. Lors de la fusion, il passe d'un état solide à un état liquide, changeant progressivement de couleur, en fonction de la gradation de la température de fusion. Par exemple, atteignant une marque de 160 degrés Celsius, cet élément chimique change sa couleur du jaune au brun, et lorsqu'il est chauffé à une marque de 190 degrés, la couleur devient brun foncé. Atteignant le régime de température de 190 degrés, le soufre perd la viscosité de la structure, devenant progressivement plus liquide. Enfin, un élément fluide devient lorsqu'il est chauffé à 300 degrés.

En plus de pouvoir passer du solide au liquide, le soufre présente un certain nombre d'autres caractéristiques intéressantes. Ainsi, il a une conductivité thermique négative et ne conduit pas du tout de courant électrique. Il ne se dissout pas du tout dans l'eau, mais il est parfaitement soluble dans les liquides qui n'ont pas de molécules d'eau dans leur structure (par exemple, dans l'ammoniac). Il interagit bien avec les solvants et le disulfure de carbone, qui sont caractérisés par une nature organique. De plus, un zeste chimique peut être ajouté à la description du soufre. De par sa nature, le soufre est actif et peut parfaitement entrer en réaction chimique lorsqu'il est chauffé avec n'importe quel élément chimique. Peut interagir avec des substances telles que:

•   - à température ambiante, réagit avec elle;
• avec des métaux - crée des sulfures et est en même temps un agent oxydant;
• l'oxygène - chauffant à une température de 280 degrés Celsius, forme une combinaison d'oxydes;
• fluor - en tandem avec cette substance, le soufre se révèle comme un agent réducteur;
• phosphore ou carbone - en l'absence d'alimentation en air, le soufre se présente comme un agent oxydant.

Informations historiques

L'élément chimique soufre, à l'état natif ou sous forme de composés soufrés, était connu de l'humanité il y a plusieurs milliers d'années. Ses propriétés uniques sont mentionnées non seulement dans les pages saintes de la Bible et de la Torah, mais dans les poèmes d'Homère et d'autres sources. En raison de ses propriétés, le soufre était utilisé dans toutes sortes de rites rituels et religieux. Le soufre était l'un des composants importants de l'encens "sacré", qui était utilisé à la fois pour l'expulsion des esprits et pour leur attrait. Il a été utilisé pour "stupéfier ceux qui sont venus", en utilisant du soufre en conjonction avec du mercure, les anciens chamans croyaient qu'en état de brûlure, il était capable de repousser et d'expulser les démons, les esprits et d'autres forces impures.

Le soufre est devenu partie intégrante de la création et de l'utilisation du "feu grec" utilisé dans la création de mélanges incendiaires à des fins militaires. En Chine, vers le 8ème siècle, le soufre était utilisé comme pyrotechnique, sa formule exacte était interdite, sa distribution était passible de la peine de mort.

On croyait que le soufre (comme début de la combustibilité) et le mercure (comme symbole du début de la métallicité) sont les principaux composants de tous les métaux. Une telle hypothèse s'est produite dans l'alchimie arabe.

De plus, Seria a été longtemps traitée avec des maladies de peau, considérant cette méthode comme la plus efficace en médecine.

Application de soufre

La portée du soufre est suffisamment multiforme et diversifiée. Le soufre est principalement utilisé dans l'industrie chimique pour créer de l'acide sulfurique; en agriculture (pour créer des outils qui aident à lutter contre les ravageurs et les maladies des plantes, principalement le raisin et le coton). Le soufre a également trouvé son application dans la production de caoutchouc, il est utilisé dans la fabrication d'allumettes et fait partie des colorants et des composés luminescents. En médecine, le soufre est utilisé dans les bains de boue; la balnéothérapie (du latin «tremper dans l'eau») - aide au traitement de l'arthrite et des maladies de la peau. Il n'est pas prouvé scientifiquement, mais le soufre est également utilisé pour traiter l'asthme, bien que de nombreux scientifiques pensent que ce sont les fumées de soufre qui peuvent provoquer l'apparition de maladies respiratoires.

Soufre dans les aliments

Produits riches en gris, tels que:

• groseille
• raisins
• produits de boulangerie
• l'ail
• asperges
• chou
• boeuf maigre
• oeufs de poule
• produits laitiers
• céréales, etc.

Manque de soufre dans le corps

Le manque de soufre dans le corps humain (avec un apport quotidien de 4 à 6 mg) se manifeste sous la forme de maladies telles que:

• perte de cheveux ou calvitie complète,
• maladie rénale
• allergies diverses
• matité et fragilité des cheveux,
• douleur articulaire
• constipation
• fragilité des ongles,
• tachycardie.

Faits intéressants et informatifs sur le soufre

Le soufre est un élément essentiel du corps humain, car il participe à la structure des cellules, du cartilage, des fibres nerveuses. Impliqué également dans les processus métaboliques. Il se révèle comme un excellent stabilisateur du travail et de la coordination du système nerveux. Le soufre équilibre la glycémie, ce qui est très bénéfique pour les personnes atteintes de diabète.

Le soufre réduit la douleur dans les articulations et le cartilage, aide à éliminer la bile. Il a également un effet anti-inflammatoire sur le corps, il est utilisé pour la régénération tissulaire. Aide à renforcer le tissu musculaire d'un corps en croissance.

Le soufre lui-même est inodore, mais lorsqu'il est combiné avec d'autres composants, il dégage une odeur d'oeufs pourris.

Comme nous pouvons le voir, un soufre aussi discret et banal à première vue est un composant indispensable dans une vie humaine à part entière en raison de sa large gamme d'applications. Sans soufre, notre vie a perdu ses bienfaits; la santé ne serait pas si forte.

Referats

Soufre

Plan

1. Contexte historique.

2. Propriétés physiques.

3. Propriétés chimiques.

4. Extraction de minerais de soufre et production de soufre.

5. L'utilisation de soufre.

Le soufre S est un élément chimique du groupe VI du système périodique de Mendeev, numéro atomique 16, masse atomique 32.064. Solide cassant jaune.

Contexte historique.

Le soufre à l'état natif, ainsi que sous forme de composés, par exemple les sulfures, est connu depuis l'Antiquité. Les prêtres l'utilisaient dans le cadre de «l'encens sacré» dans certains rites religieux. Divers mélanges combustibles à usage militaire contenaient également du soufre. Homer mentionne également les «fumées sulfureuses» et l'effet létal des produits de combustion du soufre. Elle faisait partie du "feu grec", qui terrorisait les opposants.

En 941, sous les murs de Constantinople, la flotte du prince Igor de Kiev est détruite. Dans les annales des événements "The Tale of Bygone Years", compilés à Kiev, la campagne d'Igor est décrite comme suit: "Comme la foudre ... qui est dans le ciel, les Grecs l'ont laissée entrer, nous brûlant, donc nous ne les avons pas vaincus." Les guerriers du prince se sont défendus contre le «feu grec» avec des boucliers et de la peau de vache, mais ont été vaincus. Les Grecs ont jeté le mélange brûlant à travers des tuyaux en cuivre montés sur les côtés des navires byzantins. La composition de ce mélange était inconnue. Les Grecs ont gardé le secret. On pense qu'il contenait de l'huile, diverses huiles inflammables, du goudron, du nitrate, de l'érable, du soufre et des substances qui ont taché la flamme.

La combustibilité du soufre, la facilité avec laquelle il se combine avec les métaux, explique pourquoi il était considéré comme le «principe de combustibilité» et un composant indispensable des minerais métalliques. La croyance naïve des alchimistes au sujet du soufre est exprimée dans un court poème de N. A. Mikhailov:

Sept métaux ont créé de la lumière. Cuivre, fer, argent,

Par le nombre de sept planètes: or, étain, plomb ...

Mon Cosmos nous a donné la bonté! soufre à leur père! ..

Aux VIII-IX siècles. dans les travaux des alchimistes arabes, la théorie mercure-soufre de la composition des métaux est considérée, selon laquelle l'origine de tous les métaux a été expliquée par une combinaison de soufre et de mercure. Ces vues ont persisté en Europe jusqu'au XVIIIe siècle. La naissance des métaux au Moyen Âge, bien sûr, a été conçue avec la bénédiction de l'Église catholique, comme l'illustre l'illustration du livre «Sept clés de la sagesse», attribué à l'alchimiste Basil Valentin.

Le caractère élémentaire du soufre a été établi par le Français Antoine Laurent Lavoisier (avocat de formation et chimiste de vocation) dans ses expériences sur le brûlage.

L'ancien nom russe «soufre» est utilisé depuis très longtemps. Apparemment, cela vient du mot sanscrit "syra", qui signifie   jaune clair.   Mais il y a un autre vieux nom russe pour le soufre - "bugbear" (soufre combustible).

Le soufre est une poudre jaune. Il se caractérise par plusieurs modifications qui diffèrent les unes des autres par la structure des molécules et certaines propriétés. Ainsi, le soufre rhombique et monoclinique est toujours constitué de molécules en forme de cycle de huit atomes de S 8.

La différence dans les propriétés des modifications cristallines du soufre n'est pas causée par le nombre d'atomes dans la molécule, comme dans les molécules d'oxygène et d'ozone, mais par la structure cristalline inégale. La figure 5 montre l'apparition de cristaux de soufre rhombique et monoclinique. Le soufre rhombique est généralement jaune et monoclinique est jaune pâle.

La troisième modification du soufre est le plastique. Il est constitué de chaînes en zigzag irrégulièrement disposées Sn, où   n   atteint plusieurs milliers. D'autres modifications du soufre sont construites à partir des molécules S 2 (violet) et S 6 (orange-jaune).

Peu importe combien de modifications allotropes un élément chimique forme, dans certaines conditions données, absolument l'une d'entre elles est absolument stable, en règle générale, une seule est trouvée. Pour le soufre, la modification allotropique la plus stable dans des conditions ordinaires à une pression normale et à une température ne dépassant pas 95,6 ° C est le soufre rhombique. Toutes les autres formes y sont transformées à température ambiante (ou proche de la température ambiante). Par exemple, lors de la cristallisation à partir d'une masse fondue de soufre, on obtient d'abord des cristaux monocliniques en forme d'aiguille qui, à une température inférieure à 95,6 ° C, se transforment en losange. À des températures supérieures à 95,6 ° C, le soufre monoclinique est stable.

Des transformations similaires se produisent avec d'autres modifications du soufre. Ainsi, si du soufre fondu est versé dans de l'eau froide, un élastique, à bien des égards similaire au caoutchouc, se forme une masse brune. Le passage d'une forme allotrope à une autre s'accompagne d'une absorption de chaleur:

S D S - Q   kj

cristal plasti-

personnel

Ce soufre plastique peut être obtenu dans un laboratoire scolaire. Il est instable et après un certain temps deviendra fragile, deviendra jaune, c'est-à-dire qu'il deviendra progressivement rhombique.

Propriétés physiques

Le soufre fond dans la plage de températures de 112 à 119,3 ° C (en fonction de la pureté de l'échantillon). Dans ce cas, avec une augmentation de la température à 155 ° C, la viscosité à l'état fondu diminue et augmente des milliers de fois dans la plage de température 155-187 ° C. Puis la récession s'installe à nouveau. La figure 10 montre comment la viscosité de la masse fondue de soufre change lors du chauffage. Il y a plusieurs explications à ce phénomène. L'un d'eux est le suivant: avec une augmentation de la température de 155 à 187 ° C, une augmentation significative du poids moléculaire est susceptible de se produire. Les molécules annulaires de Ss sont détruites et d'autres se forment - sous la forme de longues chaînes de plusieurs milliers d'atomes. La viscosité à l'état fondu augmente. À 187 ° C, il atteint des valeurs supérieures à 90   n sec / m 2   c'est-à-dire presque comme un solide. Une nouvelle augmentation de la température entraîne la rupture des chaînes, et le liquide redevient mobile, la viscosité

la fonte diminue. À 300 ° C, le soufre passe à l'état fluide et à 444,6 ° C, il bout. Selon la température, des molécules S 8, S 6, S 4, S 2 se retrouvent dans ses vapeurs. À 1760 ° C, les vapeurs de soufre sont monatomiques. Ainsi, avec l'augmentation de la température, le nombre d'atomes dans une molécule diminue progressivement:

S 8 "S 6" S 4 "S 2" S

Un changement dans la composition des molécules provoque un changement de la couleur de la vapeur de soufre du jaune orangé au jaune paille.

Le soufre dans des conditions normales a une couleur différente (voir ci-dessus). La couleur de ces substances est due à la capacité d'absorber une partie du spectre de la lumière blanche. À la suite de cela, ils sont peints dans une couleur supplémentaire (à la couleur d'absorption des rayons). Les paires de combinaisons de couleurs suivantes sont complémentaires ou se compensent mutuellement au blanc: rouge - cyan, jaune - bleu, vert - magenta, etc. La «soustraction» de n'importe quelle couleur du blanc donne une couleur supplémentaire à la substance. Ainsi, le soufre rhombique absorbe le bleu, il est donc peint en jaune, le sélénium monoclinique cristallin est rouge, car il absorbe le bleu.

Le soufre ne conduit pas du tout du courant et pendant le frottement, il est chargé d'électricité négative, donc des cercles de machines électriques en sont constitués, dans lesquels une charge électrique est excitée par le frottement. Il conduit très mal le soufre et la chaleur. S'il contient moins de 0,1% d'impuretés, alors lorsqu'un morceau de soufre est réchauffé, une fissure particulière se fait entendre dans la main, et il arrive que le morceau se brise en morceaux. Cela est dû aux contraintes survenant dans la pièce en raison de sa dilatation inégale due à la faible conductivité thermique du soufre.

Propriétés chimiques.

Le soufre dans des conditions normales ne se combine pas avec l'hydrogène. Seulement lorsqu'il est chauffé, une réaction réversible se produit:

H 2 + S D H 2 S + 20,92   kJ / mol

Son équilibre à 350 ° С est déplacé vers la droite, et à une température plus élevée - vers la gauche.

Tous les éléments du groupe VI interagissent avec les halogènes. Les halogénures de soufre, de sélénium et de tellure et d'autres éléments du groupe sont connus. Par exemple, le chlorure ou le bromure de soufre est obtenu en chauffant le soufre avec des halogènes dans un tube scellé:

2S + Br 2 \u003d 83 Br 2

2S + Cl 2 \u003d S 2 Cl 2

Le chlorure de soufre S 2 Cl 2 est un bon solvant pour de nombreux composés soufrés. En particulier, dans l'industrie chimique, il est utilisé comme solvant soufré dans la vulcanisation du caoutchouc.

Le soufre n'interagit pas avec l'eau et les acides dilués, tandis que le tellure est oxydé par l'eau à une température de 100-160 ° C:

Te + 2H 2 O \u003d\u003d TeO 2 + 2H 2 #

Le soufre interagit avec les alcalis avec la formation de sulfures et de sulfites (réaction réversible):

3S + 6KOH D 2K 2 S + K 2 SO 4 + ЗH 2 O

Le soufre, comme l'oxygène, interagit avec tous les métaux, sauf l'or, le platine, l'iridium, avec la formation de sulfures. Ces réactions se produisent généralement lorsqu'elles sont chauffées, mais avec certains métaux et sans chauffage. Ainsi, le soufre réagit avec le mercure dans des conditions ordinaires au simple contact de substances. Si du mercure est renversé dans le laboratoire (il existe un danger d'empoisonnement par la vapeur de mercure), il est d'abord collecté et les zones où les gouttes de mercure ne peuvent pas être éliminées sont recouvertes de soufre en poudre. Une réaction se produit avec la formation d'un sulfure de mercure (II) inoffensif, ou cinabre:

Hg + S \u003d HgS

En milieu scolaire, les sulfures de certains métaux, comme le CuzS, peuvent être facilement obtenus. Pour ce faire, un peu de soufre est introduit dans un tube à essai monté dans un trépied et chauffé à ébullition. Ensuite, une bande de feuille de cuivre préchauffée est introduite dans la vapeur de soufre avec une pince. Le cuivre interagit vigoureusement avec le soufre: 2 Cu + S \u003d Cu 2 S

PRODUCTION DE MINERAI DE SOUFRE ET PRODUCTION DE SOUFRE

Dans les temps anciens et au Moyen Âge, le soufre était extrait de manière primitive. Un grand pot en argile a été creusé dans le sol, sur lequel ils en ont placé un autre, mais avec un trou au fond. Ce dernier était rempli de roche, contenant

soufre, puis chauffé. Le soufre fondait et s'écoulait dans le pot inférieur.

Actuellement, les minerais sont extraits de différentes manières, selon les conditions de leur occurrence. Mais dans tous les cas, une grande attention est accordée à la sécurité. En effet, souvent les dépôts de minerais de soufre s'accompagnent d'accumulations de gaz toxique - sulfure d'hydrogène. Et le soufre lui-même peut s'enflammer spontanément. Avec une méthode ouverte d'extraction du soufre, une excavatrice ambulante enlève les strates rocheuses sous lesquelles se trouve le minerai. Les couches de minerai sont écrasées par des explosions, puis des blocs de minerai sont envoyés à

fonderie de soufre, où le soufre en est extrait. Si le soufre se trouve en profondeur et en quantités importantes, il est obtenu par la méthode de Frasch. Dans ce cas, le soufre est fondu sous terre et pompé à la surface, comme le pétrole, à travers le puits, c'est-à-dire que cette méthode est basée sur le soufre à bas point de fusion et sa densité relativement faible.

L'installation de Frash est assez simple: pipe in pipe. L'eau surchauffée est introduite dans l'espace entre les tuyaux et le traverse dans le réservoir, et monte à travers le tuyau intérieur, chauffée de tous les côtés

soufre fondu. Dans la version moderne, l'installation Frasch est complétée par un troisième tuyau plus étroit. Grâce à elle, de l'air comprimé est fourni aux puits, itu, qui soulève le soufre fondu à la surface.

Les minerais provenant des mines et des carrières sont généralement traités avec un enrichissement préalable. Plusieurs méthodes d'extraction du soufre des minerais sont connues: vapeur-eau, filtration, thermique, centrifuge et extraction.

Les méthodes thermiques d'extraction du soufre des minerais sont les plus anciennes. Retour au XVIIIe siècle. dans le royaume de Naples, le soufre était fondu en tas de «solphateurs». Le soufre est encore fondu en Italni dans des fours à calcarone primitifs. Kalkarona est l'un des plus anciens fours de fusion. Il s'agit d'une chambre cylindrique ouverte en haut. En règle générale, les calcaréons étaient situés sur les corniches de roches ou approfondis dans le sol. Les morceaux de minerai dans ces fours étaient empilés d'une certaine manière:

en bas sont grands, en bas sont petits. En même temps, des coups verticaux étaient laissés pour la traction. Ce procédé est inefficace: 45% des pertes, car une partie du soufre est brûlée pour obtenir la chaleur nécessaire à la fusion du soufre du minerai.

L'Italie est devenue le berceau de la deuxième méthode d'extraction du soufre des minerais à vapeur d'eau, le précurseur de l'autoclave. Dans ce processus, du minerai de soufre contenant jusqu'à 80% de soufre est introduit dans l'autoclave. La vapeur d'eau y est également fournie sous pression. La pulpe est chauffée à 130 ° C. Le soufre contenu dans le concentré fond et est séparé de la roche. Après une courte boue, le soufre est drainé et seulement alors une suspension de roche vide dans l'eau est libérée de l'autoclave - «queues». Ces derniers contiennent beaucoup de soufre et rentrent dans l'usine d'enrichissement. Les autoclaves modernes sont d'énormes appareils à la hauteur d'un bâtiment de quatre étages. De tels autoclaves sont installés dans notre région des Carpates, notamment à la fonderie de l'usine minière et chimique de Razdolsky.

Parfois, les stériles sont séparés du soufre fondu sur des filtres spéciaux. Dans notre pays, la méthode de séparation par centrifugation est utilisée.

Cependant, le soufre obtenu par fusion du minerai (soufre en morceaux) contient généralement beaucoup plus d'impuretés. Il est ensuite purifié par distillation dans des fours raffinés, où le soufre est porté à ébullition. La vapeur de soufre pénètre dans la chambre en briques. Initialement, alors que la chambre est froide, le soufre devient solide et précipite sur les parois sous la forme d'une poudre jaune clair (couleur soufre). Lorsque la chambre chauffe au-dessus de 120 ° C, les vapeurs se condensent en un liquide qui est libéré de la chambre dans des moules, où il se solidifie sous forme de bâtons. Le soufre ainsi obtenu est appelé Cherenkov.

Les méthodes de production de soufre dans différents pays ne sont pas les mêmes. Aux États-Unis et au Mexique, la méthode Frash est donc principalement utilisée. En Italie (elle occupe le troisième rang dans la production de soufre parmi les États capitalistes), diverses méthodes sont utilisées pour traiter les minerais de soufre siciliens et les minerais du Maroc. Le Japon possède d'importantes réserves de soufre d'origine volcanique. La France et le Canada n'ayant pas soufre natif, a développé sa production de gaz à grande échelle. En Angleterre et en République fédérale d'Allemagne, ils traitent des matières premières contenant du soufre (FeS 2), et le soufre élémentaire est acheté, car ces pays n'ont pas leurs propres gisements de soufre.

L'URSS et les pays socialistes, grâce à leurs propres sources de matières premières, utilisent diverses méthodes d'extraction du soufre. Ces dernières années, la production de soufre à partir des gaz naturels et résiduels de la métallurgie non ferreuse a augmenté.

Typiquement, dans le soufre, qui est obtenu à partir des minerais, après sa purification, il reste 0,6% d'impuretés, et dans le soufre obtenu à partir des gaz, seulement 0,2%. Dans le même temps, le soufre gazeux est beaucoup moins cher.

Actuellement, la première phase de l'usine de traitement du gaz de Mubarek, l'une des plus grandes entreprises de l'industrie chimique nationale du gaz, a été lancée en Ouzbékistan. Un puissant champ de gaz naturel contenant 6% de sulfure d'hydrogène a été découvert près du village de Mubarek, dans la région de Kashkadarya. Le soufre a commencé à être obtenu à partir du sulfure d'hydrogène en le chauffant en présence de catalyseurs. Chaque jour, la nouvelle entreprise traitera 4,7 milliards de m 3 de gaz naturel et produira 220 000 tonnes de soufre pur. En obtenant le soufre de cette façon, en cours de route, de grandes quantités de gaz naturel sont purifiées des impuretés.

APPLICATION DE SOUFRE

Le principal consommateur de soufre est l'industrie chimique. Environ la moitié du soufre extrait dans le monde est destiné à la production d'acide sulfurique, dont le rôle dans l'industrie chimique est important. Pour obtenir 1   t   l'acide sulfurique, vous devez brûler 300   kg   soufre.

Une grande quantité de soufre est dépensée pour la production de poudre noire, de disulfure de carbone, de divers colorants, de composés lumineux et d'étincelants.

Une part importante de la production mondiale de soufre est absorbée par l'industrie du papier. Pour produire 1 7 pulpes, vous devez dépenser plus de 100   kg   soufre.

Dans l'industrie du caoutchouc, le soufre est utilisé pour transformer le caoutchouc en caoutchouc. Le caoutchouc acquiert ses précieuses propriétés (élasticité, élasticité, etc.) après l'avoir mélangé au soufre et chauffé à une certaine température. Ce processus est appelé vulcanisation. Ce dernier peut être chaud et froid. Dans le premier cas

le caoutchouc est chauffé au soufre à 130-160 ° C. Cette méthode a été proposée en 1839 par C. Goodyear. Dans le second cas, le procédé est conduit sans chauffage, en traitant le caoutchouc avec du chlorure de soufre S2C12. La vulcanisation à froid a été proposée en 1J846 par A. Parks. L'essence de la vulcanisation est la formation de nouvelles liaisons entre les groupes polymères. Dans ce cas, les ponts peuvent contenir 1, 2, 3, etc. atomes de soufre:

Composition, distribution et énergie de liaison -C-Sn-C-

déterminer bon nombre des propriétés physiques et mécaniques les plus importantes des matériaux vulcanisés. Si 0,5 à 5% de soufre est attaché au caoutchouc, du caoutchouc souple se forme (pneus de voiture, caméras, balles, chambres à air, etc.). L'addition de 30 à 50% de soufre au caoutchouc conduit à la formation d'un matériau ébonite rigide inélastique. C'est un solide et un bon isolant électrique.

En agriculture, le soufre est utilisé à la fois sous forme élémentaire et sous forme de composés. Il est établi que le besoin de plantes dans cet élément est légèrement inférieur au phosphore. Les engrais soufrés affectent non seulement la quantité, mais aussi la qualité de la récolte. Des expériences ont montré que les engrais au soufre affectent la résistance au gel des céréales. Ils favorisent la formation de substances organiques contenant des groupes sulfohydryle-S-H. Cela entraîne un changement dans la structure interne des protéines, leur hydrophilie, ce qui augmente la résistance au gel des plantes dans leur ensemble. Le soufre est utilisé dans l'agriculture et pour le contrôle des maladies des plantes, principalement le raisin et le coton.

Utilisé en médecine comme soufre élémentaireet ses composés. Par exemple, des onguents à base de soufre finement dispersés nécessaires au traitement de diverses maladies fongiques de la peau. Toutes les préparations de sulfamide (sulfidine, sulfazole, norsulfazole, sulfodimesine, streptocide, etc.) sont des composés organiques du soufre, par exemple:

La quantité de soufre extraite des entrailles de la terre, des gaz industriels, augmente pendant le nettoyage du carburant. Dans le monde, 10% de soufre en plus sont déjà produits qu'utilisés. Ils recherchent de nouveaux domaines d'application, ils ont l'intention de l'utiliser dans l'industrie de la construction. De la mousse de soufre a déjà été fabriquée au Canada, qui sera utilisée dans la construction de routes et la pose de pipelines dans le pergélisol. À Montréal, une maison d'un étage a été construite, composée de blocs inhabituels: 70% de sable et 30% de soufre. Les blocs sont préparés sous forme métallique à une température de frittage de 120 ° C. Ils ne sont pas inférieurs au ciment en termes de résistance et de durabilité. Les protéger de l'oxydation est obtenu en peignant avec n'importe quel vernis synthétique. Vous pouvez construire des garages, des magasins, des entrepôts et des chalets. Des informations sont également apparues sur d'autres matériaux de construction contenant du soufre. Il s'est avéré qu'avec l'aide de soufre, il est possible d'obtenir d'excellents revêtements d'asphalte, capables de remplacer trois fois la quantité de gravier lors de la construction des autoroutes. Tel est par exemple un mélange de 13,5% de soufre, 6% d'asphalte et 80,5% de sable.

Le soufre est un élément du sixième groupe de la troisième période du sous-groupe principal du système périodique des éléments chimiques, avec le numéro atomique 16. Il présente des propriétés non métalliques. Il est désigné par le symbole S (soufre lat.). Dans les composés d'hydrogène et d'oxygène, il fait partie de divers ions, forme de nombreux acides et sels. De nombreux sels soufrés sont légèrement solubles dans l'eau.

Histoire de découverte

Le soufre (soufre anglais, soufre français, Schwefel allemand) à l'état natif, et également sous forme de composés soufrés est connu depuis l'Antiquité. Une personne s'est familiarisée avec l'odeur du soufre brûlant, l'effet d'étouffement du dioxyde de soufre et l'odeur dégoûtante du sulfure d'hydrogène, même à l'époque préhistorique. C'est précisément à cause de ces propriétés que le soufre était utilisé par les prêtres dans le cadre de l'encens sacré dans les cérémonies religieuses. Le soufre était considéré comme l'œuvre d'êtres surhumains du monde des esprits ou des dieux souterrains. Très longtemps, le soufre a commencé à être utilisé dans divers mélanges combustibles à des fins militaires. Homère a déjà décrit les «fumées sulfureuses», l'effet mortel des sécrétions de soufre brûlant. Le soufre faisait probablement partie du «feu grec» qui terrifiait les opposants. Autour du VIIIe siècle. les Chinois ont commencé à l'utiliser dans des mélanges pyrotechniques, en particulier, dans un mélange comme la poudre à canon. La combustibilité du soufre, la facilité avec laquelle il se combine avec les métaux pour former des sulfures (par exemple, à la surface de morceaux de métal), explique pourquoi il était considéré comme le «principe de combustibilité» et un composant indispensable des minerais métalliques. Presbyter Theophilus (XIIe siècle) décrit une méthode de combustion oxydante du minerai de cuivre sulfuré, connue, probablement, même dans l'Égypte ancienne. Pendant la période de l'alchimie arabe, une théorie mercure-soufre de la composition des métaux a émergé, selon laquelle le soufre était vénéré comme un élément obligatoire (père) de tous les métaux. Plus tard, il est devenu l'un des trois principes des alchimistes, et plus tard, le «principe de combustibilité» est devenu la base de la théorie du phlogiston. La nature élémentaire du soufre a été établie par Lavoisier dans ses expériences sur la combustion. Avec l'introduction de la poudre à canon en Europe, le développement de la production de soufre naturel a commencé, ainsi que le développement d'une méthode pour la produire à partir de pyrites; ce dernier était courant dans la Russie antique. Pour la première fois dans la littérature, il est décrit par Agricola. Ainsi, l'origine exacte du soufre n'a pas été établie, mais, comme mentionné ci-dessus, cet élément a été utilisé avant la Nativité du Christ, ce qui signifie qu'il est familier aux gens de l'Antiquité.

Origine du nom

Le nom russe du soufre remonte à la proto-slave * sěra, qui est associée à Lat. sērum "sérum".
  Le soufre latin (orthographe hellénisée du sulpur plus ancien) remonte à la racine indo-européenne * swelp - "burn".

Obtenir

Dans les temps anciens et au Moyen Âge, le soufre était extrait en creusant un grand pot en argile dans le sol, sur lequel un autre était placé, avec une ouverture dans le fond. Ce dernier a été rempli de roche soufrée puis chauffé. Le soufre fondait et s'écoulait dans le pot inférieur.
Actuellement, le soufre est obtenu principalement par fusion du soufre natif directement aux endroits où il se trouve sous terre. Les minerais de soufre sont extraits de différentes manières - selon les conditions d'occurrence. Les dépôts de soufre s'accompagnent presque toujours d'accumulations de gaz toxiques - composés soufrés. De plus, il ne faut pas oublier la possibilité de combustion spontanée.
  L'extraction de minerai à ciel ouvert est la suivante. Les excavatrices à pied enlèvent les couches de roche sous lesquelles repose le minerai. Par des explosions, la couche de minerai est broyée, après quoi des blocs de minerai sont envoyés à une fonderie, où le soufre est extrait du concentré.
  En 1890, Herman Frasch a proposé de faire fondre le soufre sous terre et de le pomper à la surface à travers des puits pétroliers. Le point de fusion relativement bas (113 ° C) du soufre a confirmé la réalité de l'idée de Frasch. En 1890, des tests ont commencé qui ont mené au succès.
  Plusieurs méthodes de production de soufre à partir de minerais de soufre sont connues: vapeur-eau, filtration, thermique, centrifuge et extraction.

Propriétés physiques

Le soufre diffère considérablement de l'oxygène par sa capacité à former des chaînes et des cycles d'atomes stables. Les molécules S 8 cycliques les plus stables, ayant la forme d'une couronne, formant du soufre rhombique et monoclinique. Ce soufre cristallin est une substance jaune fragile. De plus, des molécules à chaînes fermées (S 4, S 6) et à chaînes ouvertes sont possibles. Cette composition contient du soufre plastique, une substance brune, qui est obtenue par un refroidissement brutal de la fusion du soufre (en quelques heures, le soufre plastique devient cassant, jaunit et se transforme progressivement en losange). La formule du soufre est le plus souvent écrite simplement comme S, car elle, bien qu'elle ait une structure moléculaire, est un mélange de substances simples avec différentes molécules. Le soufre est insoluble dans l'eau, certaines de ses modifications sont dissoutes dans des solvants organiques, tels que le disulfure de carbone, la térébenthine. La fusion du soufre s'accompagne d'une augmentation sensible du volume (environ 15%). Le soufre fondu est un liquide jaune, facilement mobile, qui, au-dessus de 160 ° C, se transforme en une masse brun foncé très visqueuse. La masse fondue de soufre acquiert la viscosité la plus élevée à une température de 190 ° C; une nouvelle augmentation de la température s'accompagne d'une diminution de la viscosité et au-dessus de 300 ° C, le soufre fondu redevient mobile. Cela est dû au fait que lorsque le soufre est chauffé, il polymérise progressivement, augmentant la longueur de la chaîne avec l'augmentation de la température. Lorsque le soufre est chauffé au-dessus de 190 ° C, les unités de polymère commencent à s'effriter. Le soufre peut servir d'exemple le plus simple d'électret. Pendant le frottement, le soufre acquiert une forte charge négative.
  Le soufre est utilisé pour la production d'acide sulfurique, la vulcanisation du caoutchouc, comme fongicide dans l'agriculture et comme soufre colloïdal - un médicament. De plus, le soufre dans la composition des compositions de soufre-bitume est utilisé pour produire de l'asphalte de soufre, et en remplacement du ciment Portland, pour obtenir du béton de soufre.

Minéraux naturels de soufre

Le soufre est le seizième élément chimique le plus abondant dans la croûte terrestre. Il se produit dans un état libre (natif) et sous une forme liée.
Les composés soufrés naturels les plus importants: FeS 2 - pyrite ou pyrite de fer, ZnS - blende de zinc ou sphalérite (wurtzite), PbS - éclat de plomb ou galène, HgS - cinabre, Sb 2 S 3 - antimonite. De plus, le soufre est présent dans le pétrole, le charbon naturel, les gaz naturels et le schiste. Le soufre est le sixième élément de sa teneur dans les eaux naturelles, il se trouve principalement sous forme d'ion sulfate et détermine la dureté «constante» de l'eau douce. Un élément vital pour les organismes supérieurs, une partie intégrante de nombreuses protéines, est concentré dans les cheveux.

Définition

Soufre  - l'élément 3 de la période du groupe VIA, appartient à la famille des éléments p. Numéro de séquence 16.

Configuration électronique 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4. Le symbole est S. Masse atomique relative - 32 amu Point d'ébullition - 444.67С, point de fusion - 112.85С. Non métallique.

Propriétés chimiques du soufre

Le soufre interagit avec substances simples  - non métalliques, tout en présentant les propriétés d'un agent réducteur. Le soufre n'interagit directement qu'avec le fluor. Des réactions de réaction avec d'autres métaux se produisent lorsqu'elles sont chauffées:

S + F 2 \u003d SF 6;

2S + Cl 2 \u003d S 2 Cl 2;

S + Cl 2 \u003d SCl 2;

5S + 2P \u003d P 2 S 5;

S + H 2 \u003d H 2 S;

S + O 2 \u003d SO 2;

2S + Br 2 \u003d S 2 Br 2.

Dans les réactions avec des substances simples - les métaux, le soufre présente les propriétés d'un agent oxydant. Ces réactions se produisent lorsqu'elles sont chauffées et très violemment:

2Na + S \u003d Na 2 S;

2Al + 3S \u003d Al 2 S 3;

Le soufre réagit avec des substances complexes. Il est capable de se dissoudre dans acides concentrés  et l'alcali fond, auquel cas le soufre est disproportionné. Ces réactions se produisent lorsque le mélange réactionnel est bouilli:

3S + 6KOH \u003d K 2 SO 3 + 2K 2 S + 3H 2 O;

S + 6HNO 3 \u003d H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O;

S + 2H 2 SO 4 \u003d 3SO 2 + 2H 2 O.

Lorsque le soufre interagit avec les sulfures métalliques, des polysulfures se forment:

Na 2 S + S \u003d Na 2 S 2.

Propriétés physiques du soufre

Le soufre est une substance cristalline de couleur jaune. Il existe sous la forme de deux modifications allotropes - α-soufre (réseau cristallin rhombique) et β-soufre (réseau cristallin monoclinique), ainsi que sous forme amorphe - soufre plastique (Fig.1). À l'état cristallin, le soufre est construit à partir de molécules S 8 cycliques non planes. Le soufre est peu soluble dans l'éthanol, bien dans le disulfure de carbone et l'ammoniac liquide. Ne réagit pas avec l'eau liquide et l'iode.

Fig. 1. Formes d'existence du soufre.

Production et utilisation de soufre

À l'échelle industrielle, le soufre est obtenu à partir de gisements naturels de soufre natif. Le soufre est une matière première pour la production d'acide sulfurique. E1 est utilisé dans l'industrie du papier, dans l'agriculture, dans la production de caoutchouc, de colorants, de poudre à canon, etc. Le soufre a été largement utilisé en médecine, par exemple, le soufre fait partie de diverses pommades et poudres utilisées pour les maladies de la peau, etc.

Exemples de résolution de problèmes

EXEMPLE 1

EXEMPLE 2