Soufre (du lat. sērum   "Sérum") - un minéral de la classe des éléments natifs, non métallique. Nom latin associé à indo-européen   la racine de swelp est "brûler". Formule chimique: S.

Le soufre, contrairement à d'autres éléments natifs, a un réseau moléculaire, qui détermine sa faible dureté (1,5-2,5), son absence de clivage, sa fragilité, sa fracture inégale et les éclaboussures graisseuses qui en résultent; ce n'est qu'à la surface des cristaux qu'un éclat de verre est observé. La densité de 2,07 g / cm 3. Il a une mauvaise conductivité électrique, une mauvaise conductivité thermique, un bas point de fusion (112,8 ° C) et un allumage (248 ° C). Il s'éclaire facilement d'une allumette et brûle avec une flamme bleue; cela forme gaz acideayant une odeur âcre et suffocante. Couleur u soufre natif   jaune clair, jaune paille, jaune miel, verdâtre; les substances organiques contenant du soufre, acquièrent une couleur brune, grise, noire. Le soufre volcanique est jaune vif, orange, verdâtre. Surtout avec une teinte jaunâtre. Il existe un minéral sous forme de masses solides denses, affaissées, terreuses et pulvérulentes; il y a aussi des cristaux envahis, des nodules, des dépôts, des croûtes, des inclusions et des pseudomorphes sur les résidus organiques. La syngonie est rhombique.

Caractéristiques distinctives: Le soufre natif se caractérise par: un éclat non métallique et le fait qu'il s'enflamme lors d'une allumette et brûle, libérant du dioxyde de soufre, qui a une forte odeur suffocante. La couleur la plus caractéristique du soufre natif est le jaune clair.

Variété:

Volcan   (soufre sélénium). Couleur orange-rouge, rouge-brun. Origine volcanique.

Soufre monoclinique Soufre cristallin Soufre cristallin Soufre sélénium Soufre - Volcanique

Propriétés chimiques du soufre

Il s'allume d'une allumette et brûle avec une flamme bleue, avec la formation de dioxyde de soufre, qui a une forte odeur suffocante. Fond facilement (point de fusion 112,8 ° C). Température d'inflammation 248 ° С. Le soufre est soluble dans le disulfure de carbone.

Origine du soufre

Il y a du soufre natif d'origine naturelle et volcanique. Les sérobactéries vivent dans des bassins aquatiques enrichis en sulfure d'hydrogène en raison de la décomposition des résidus organiques - au fond des marécages, des estuaires, des petites baies marines. Les estuaires de la mer Noire et de la baie de Sivash sont des exemples de tels réservoirs. La concentration en soufre d'origine volcanique est limitée aux évents des volcans et aux vides des roches volcaniques. Lors des éruptions volcaniques, divers composés soufrés (H 2 S, SO 2) sont libérés, qui sont oxydés dans les conditions de surface, ce qui conduit à sa réduction; de plus, le soufre est sublimé directement de la vapeur.

Parfois, au cours des processus volcaniques, le soufre est versé sous forme liquide. Cela se produit lorsque le soufre, préalablement déposé sur les parois des cratères, fond avec l'augmentation de la température. Le soufre est également déposé à partir de solutions aqueuses chaudes à la suite de la décomposition du sulfure d'hydrogène et des composés soufrés libérés dans l'une des phases tardives de l'activité volcanique. Ces phénomènes sont maintenant observés près des évents des geysers à Yellowstone Park (USA) et en Islande. On le retrouve avec le gypse, l'anhydrite, le calcaire, la dolomite, les sels de roche et de potassium, les argiles, les dépôts bitumineux (pétrole, ozokérite, asphalte) et la pyrite. On le retrouve également sur les parois des cratères volcaniques, dans les fissures de laves et de tufs entourant les évents des volcans, à la fois actifs et éteints, à proximité de sources minérales sulfuriques.

Satellites. Parmi les roches sédimentaires: gypse, anhydrite, calcite, dolomite, sidérite, sel gemme, sylvine, carnallite, opale, calcédoine, bitume (asphalte, huile, ozokérite). Dans les dépôts formés à la suite de l'oxydation des sulfures, principalement de la pyrite. Parmi les produits de la sublimation volcanique: gypse, realgar, auripigment.

Candidature

Largement utilisé dans l'industrie chimique. Les trois quarts de la production de soufre vont à la production d'acide sulfurique. Il est également utilisé pour lutter contre les ravageurs agricoles, en outre, dans l'industrie du papier, du caoutchouc (vulcanisation du caoutchouc), dans la production de poudre à canon, d'allumettes, dans les produits pharmaceutiques, le verre, l'industrie alimentaire.

Dépôts de soufre

En Eurasie, tous les gisements industriels de soufre natif sont d'origine superficielle. Certains sont situés au Turkménistan, dans la région de la Volga, et d'autres. Des roches soufrées s'étendent le long de la rive gauche de la Volga depuis la ville de Samara avec une bande de plusieurs kilomètres de large jusqu'à Kazan. Probablement, du soufre s'est formé dans les lagunes de la période permienne à la suite de processus biochimiques. Les gisements de soufre sont situés à Razdol (région de Lviv, région des Carpates), à Yavorovsk (Ukraine) et dans le district d'Oural-Emba. Dans l'Oural (région de Tcheliabinsk), du soufre se forme suite à l'oxydation de la pyrite. Le soufre d'origine volcanique se trouve au Kamchatka et dans les îles Kouriles. Les principales réserves se trouvent en Irak, aux États-Unis (Louisiane et Utah), au Mexique, au Chili, au Japon et en Italie (île de Sicile).

Aux pressions ordinaires, le soufre forme des cristaux jaunes cassants, fondant à sa densité. Il est insoluble dans l'eau, mais il est assez soluble dans le disulfure de carbone, le benzène et certains autres liquides. Lors de l'évaporation de ces liquides, le soufre est libéré de la solution sous la forme de cristaux jaunes transparents du système rhombique, ayant la forme d'octaèdres, dans lesquels généralement une partie des coins ou des bords est coupée (Fig.112). Cette modification du soufre est appelée rhombique.

Des cristaux de forme différente sont obtenus si le soufre fondu est lentement refroidi et, lorsqu'il durcit partiellement, le liquide qui n'a pas encore eu le temps de se solidifier est drainé. Dans ces conditions, les parois des vaisseaux s'avèrent être recouvertes à l'intérieur de longs cristaux à aiguilles jaune foncé du système monoclinique (Fig. 113). Cette modification du soufre est appelée monoclinique. Il a une densité, fond et n'est stable qu'à des températures supérieures.

Fig. 112. Cristaux rhombiques de soufre (I et II).

Fig. 113. Cristal de soufre monoclinique (III).

À une température plus basse, les cristaux de soufre monocliniques s'éclaircissent et se transforment en octaèdres rhombiques de soufre.

La détermination de la masse moléculaire du soufre en abaissant la température de congélation de ses solutions dans le benzène conduit à la conclusion que les molécules de soufre se composent de huit atomes. À partir des mêmes molécules ayant une structure cyclique, des cristaux de soufre rhombique et monoclinique sont construits. Ainsi, la différence dans les propriétés des modifications cristallines du soufre n'est pas causée par un nombre différent d'atomes dans les molécules (comme, par exemple, dans les molécules d'oxygène et d'ozone), mais par la structure cristalline inégale.

Les changements que subit le soufre sont intéressants s'il est lentement chauffé à ébullition. Quand il fond, il se transforme en un liquide jaune, facilement mobile. Avec un chauffage supplémentaire, le liquide s'assombrit, acquérant une couleur brun rougeâtre et, à une température proche, il devient si visqueux qu'il ne s'écoule pas du récipient renversé. Ci-dessus, le soufre liquide redevient mobile, mais sa couleur reste la même sombre. Enfin, lorsque le soufre bout, formant des fumées jaune orangé. Une fois refroidis, les mêmes phénomènes se répètent dans l'ordre inverse.

Les modifications décrites ont l'explication suivante. À des températures supérieures, les molécules de soufre du cycle commencent à se briser. Les chaînes d'atomes résultantes sont connectées les unes aux autres - des chaînes longues sont obtenues, en raison de la viscosité chevd de la masse fondue augmente considérablement. Un échauffement supplémentaire conduit à la rupture de ces chaînes et la viscosité du soufre diminue à nouveau.

Si du soufre fondu, chauffé à ébullition, est versé avec un mince filet dans de l'eau froide, il se transforme en une masse brune semblable à du caoutchouc, s'étirant en fils. Cette modification du soufre est appelée soufre plastique. Après quelques heures, le soufre plastique devient cassant, acquiert une couleur jaune et se transforme progressivement en losange.

Dans la vapeur de soufre, avec l'augmentation de la température, le nombre d'atomes dans une molécule diminue progressivement:. Lorsque les vapeurs de soufre sont principalement constituées de molécules, quand - des atomes.

Le soufre est un non-métal typique. Avec de nombreux métaux, tels que le cuivre, le fer, le zinc, le soufre se combine directement avec la libération d'une grande quantité de chaleur. Il est également lié à presque tous les non-métaux, mais pas aussi facilement et énergiquement que les métaux.

Le soufre est largement utilisé dans l'économie nationale. Dans l'industrie du caoutchouc, il est utilisé pour transformer le caoutchouc en caoutchouc; le caoutchouc n'acquiert de précieuses propriétés qu'après avoir été mélangé au soufre et chauffé à une certaine température. Ce processus est appelé vulcanisation du caoutchouc (p. 488). Le caoutchouc à très haute teneur en soufre est appelé ébonite; C'est un bon isolant électrique.

Sous forme de soufre, le soufre est utilisé pour tuer certains ravageurs des plantes. Il est également utilisé pour la préparation d'allumettes, l'outremer (peinture bleue), le disulfure de carbone d'un certain nombre d'autres substances. Dans les pays riches en soufre, il sert de matière première pour la production d'acide sulfurique.

Soufre (soufre lat.) S, élément chimique VI groupes du système périodique de Mendeleev; numéro atomique 16, masse atomique 32.06. Le soufre naturel se compose de quatre isotopes stables: 32S (95,02%), 33S (0,75%), 34S (4,21%), 36S (0,02%). Des isotopes radioactifs artificiels 31S (T1 \u003d 2,4 sec), 35S (T1 \u003d 87,1 jours), 37S (T1 \u003d 5,04 min) et d'autres ont également été obtenus.

Le soufre est un élément chimique très courant; Il se produit à l'état libre (soufre natif) et sous forme de composés - sulfures, polysulfures, sulfates. L'eau des mers et des océans contient des sulfates de sodium, magnésium, calcium. Plus de 200 minéraux de soufre sont connus. Plus de 150 minéraux se forment dans la biosphère. L'oxydation des sulfures en sulfates est très répandue, qui à son tour est réduite en H2S secondaire et en sulfures. Ces réactions se produisent avec la participation de micro-organismes. De nombreux processus de la biosphère conduisent à la concentration de soufre - il s'accumule dans l'humus des sols, du charbon, du pétrole, des mers et des océans (8,9 · 10-2%), des eaux souterraines, dans les lacs et les marais salants. Le cycle du soufre se produit dans la biosphère: il est amené sur les continents avec des précipitations et retourne dans l'océan avec le ruissellement.

Le soufre est un solide cristallin, stable sous la forme de deux modifications allotropes. Α-S rhombique jaune citron, densité 2,07 g / cm3, point de fusion 112,8 ° C, stable en dessous de 95,6 ° C; couleur jaune miel β-S monoclinique, densité 1,96 g / cm3, point de fusion 119,3 ° C, stable entre 95,6 ° C et point de fusion. Ces deux formes sont formées par des molécules cycliques S8 à huit membres avec de l'énergie communication S-S   225,7 kJ / mol.

Le soufre est un mauvais conducteur de chaleur et d'électricité. Il est pratiquement insoluble dans l'eau, il est bien soluble dans l'ammoniac anhydre, le disulfure de carbone et dans un certain nombre de solvants organiques (phénol, benzène, dichloroéthane et autres).

La configuration des électrons externes de l'atome S 3s2Зр4. Dans les composés, le soufre présente des états d'oxydation de -2, +4, +6. Le soufre est chimiquement actif et est particulièrement facile à combiner avec presque tous les éléments chauffants, à l'exception du N2, I2, Au, Pt et des gaz inertes. С О 2 dans l'air au-dessus de 300 ° С forme des oxydes: SO2 - dioxyde de soufre et SO3 - dioxyde de soufre, à partir desquels ils sont obtenus, respectivement acide sulfureux   et acide sulfurique, ainsi que leurs sels, sulfites et sulfates.

Lorsqu'il est chauffé, le soufre interagit avec les métaux, formant les composés soufrés correspondants (sulfures) et les métaux polysulfurés (polysulfures). À une température de 800 à 900 ° C, la vapeur de soufre réagit avec le carbone pour former du disulfure de carbone CS2. Les composés soufrés avec de l'azote (N4S4 et N2S5) ne peuvent être obtenus qu'indirectement.

Le soufre brûle dans l'air, formant du dioxyde de soufre - un gaz incolore avec une odeur âcre:

Les propriétés réductrices du soufre se manifestent dans les réactions du soufre et avec d'autres non-métaux, cependant, à température ambiante, le soufre ne réagit qu'avec le fluor:

Le soufre fondu réagit avec le chlore, avec formation de deux chlorures inférieurs (dichlorure de soufre et dithiodichlorure):

À 800-1400 ° C, les vapeurs sont principalement constituées de soufre diatomique:

Et à 1700 ° C, le soufre devient atomique:

Le soufre est obtenu à partir du soufre natif, ainsi que par l'oxydation de l'hydrogène sulfuré et la réduction du dioxyde de soufre. La source de sulfure d'hydrogène pour la production de soufre est le coke, les gaz naturels, les gaz de craquage du pétrole. De nombreuses méthodes de traitement H2S ont été développées; Les éléments suivants sont de la plus haute importance: 1) H2S est extrait des gaz avec une solution de monohydrothioarsénate de sodium:

Na2HAsS2O2 + H2S \u003d Na2HAsS3O + H2O.

Ensuite, en soufflant de l'air à travers la solution, le soufre est précipité sous une forme libre:

NaHAsS3O + ½O2 \u003d Na2HAsS2O2 + S.

2) H2S est isolé des gaz sous forme concentrée. Ensuite, sa masse principale est oxydée par l'oxygène atmosphérique en soufre et partiellement en SO2. Après refroidissement, H2S et les gaz qui en résultent (SO2, N2, CO2) pénètrent dans deux convertisseurs consécutifs, où en présence d'un catalyseur (bauxite activée ou gel d'aluminium spécialement fabriqué), la réaction se produit:

2H2S + SO2 \u003d 3S + 2H2O.

La production de soufre à partir de SO2 est basée sur la réaction de sa réduction avec du charbon ou des gaz d'hydrocarbures naturels. Parfois, cette production est combinée avec le traitement de minerais de pyrite.

1. Contexte historique.

2. Propriétés physiques.

3. Propriétés chimiques.

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

5. L'utilisation de soufre.

Soufre S    - 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 la chronique des événements "The Tale of Bygone Years", compilée à Kiev, la campagne d'Igor est décrite comme suit: "Comme la foudre ... qui est au paradis, les Grecs l'ont laissée entrer, nous brûlant, donc nous ne les avons pas vaincus." Les guerriers du prince se sont défendus du «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 la raison pour laquelle 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 sanskrit sira, ce qui signifie jaune clair.    Mais il y a un autre vieux nom russe pour le soufre - "bugbear" (soufre combustible).

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 due au nombre d'atomes dans la molécule, comme dans les molécules d'oxygène et d'ozone, mais à 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 le nombre de modifications allotropes qu'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 losanges. 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 d'une 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 / taupe

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:

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

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 par le 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, qui n'ont pas de soufre natif, ont développé leur production à grande échelle à partir de gaz. 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.

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. Tous les sulfamides (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.

Soufre dans la nature

Soufre natif

Ukraine, région de la Volga, Asie centrale etdr

Les sulfures

Pbs   - éclat de plomb

Cu 2 S - éclat cuivré

Zns   - blende de zinc

FeS 2   - pyrite, pyrite, or chat

H 2 s   - sulfure d'hydrogène (dans les sources minérales et le gaz naturel)

Écureuils

Cheveux, peau, ongles ...

Sulfates

CaSO 4 x 2 H 2 O - gypse

MgSO 4 x 7 H 2 O   - sel amer (anglais)

Na 2 SO 4 x 10 H 2 O   - Sel de Glauber (mirabilite)

Propriétés physiques

La substance cristalline solide est jaune, insoluble dans l'eau, ne mouille pas avec de l'eau (flotte à la surface),t ° balle \u003d 445 ° C

Allotropie

Le soufre se caractérise par plusieurs modifications allotropes: