Fizikālās īpašības sēra. Apraksts sērs

Sēra - viela, kas pašlaik pēta cilvēces gandrīz pilnībā. In seniem laikiem tika uzskatīts mistiķis, ieskāva mistērijas, leģendām un mītiem, kas ir radušies, jo māņticīgs bailes no cilvēkiem nezināmu kopumā. Tomēr daudzi no fiziskajām īpašībām sēra pazīstams ar cilvēkiem, pat pirms Mendeļejeva nevienai elementu periodiskā tabula, un deva viņam numuru 16. Šo vielu plaši izmanto laikmetā Homer, papildus, kādu informāciju (salīdzinoši drošu), par to var atrast jaunā un Vecā Derība.

ķīmiskais elements

Nakšņošana sistematizēt uzkrāto gadsimtiem ar informāciju par šo jautājumu, jo sēra, tas bija diezgan grūti. Tas tika darīts, daudzi zinātnieki, bet, lai noteiktu, ka tas pieder pie klases ķīmisko elementu varētu D. I. Mendeleevu. In partijas sistēmā ir norādīts ar atsauces skaitli 16. Located sēra trešajā periodā, sestajā apakšgrupā galvenās grupas, atommasu - 32, blīvuma (normālos apstākļos) - 2070 kg / m ^3.

Vēsture izmantošanas

Senie cilvēki ir aktīvi izmanto fiziskās īpašības sēra, par kuriem bija zināms viņiem. No tā izcelsmes avotu tika uzskatīti dievus zemes vai zemes cilvēki, apveltīti ar speciālām īpašībām. Raksturīgā smarža Vielas un ērtu uzliesmošanu baznīcas noderīgs, lai veiktu dažādas reliģiskās ceremonijas un izraidīšanas "ļaunos garus". Vēlāk sēra sāka izmantot militāriem mērķiem, tā bija daļa no degošiem maisījuma. Ar lielu varbūtību mēs varam teikt, ka tā izmanto, lai radītu "grieķu uguns", kas liecina svēto teroru pret ienaidnieku. Sadzīves sēra un tā savienojumi tiek izmantoti kosmētikā, lauksaimniecībā, ar palīdzību balināta audu un atsaukti parazītiem. Senajā Ķīnā pirmie pirotehniskie eksperimenti tika veikti, izmantojot sēra. Rezultātā maisījumiem nebija vēl atsevišķs pulveris, bet kalpoja par pamatu, izveidojot savu formulu, kas, starp citu, pašreizējos apstākļos tika modernizētas. Tomēr sākotnējā posmā tās dibināšanas bija sēra. Ķīmija, vai drīzāk Alchemy šo laiku, aicina šo elementu "tēvu visiem metāliem." Šis secinājums ir balstīts uz klātbūtni sēra daudzās rūdas un to uzlabotu aizdegšanās. Izkliedēt šo mītu neizdodas Lavoisier 1789.. Zinātniekam bija elementu, nemetālu, un, kā liecina turpmākiem pētījumiem, viņam bija taisnība. Medicīnā, sēra savienojums tiek izmantots kā antiseptisks un anti-parazītu aģentiem.

Dabā

No garoza sēra ieži nav nekas neparasts. Saskaņā ar pakāpi pieejamību un izplatību to 16. vietu starp visiem ķīmiskajiem elementiem. Struktūra sēra atoma ļauj, ka viela ir tīrā veidā (atsevišķos vides apstākļiem). Bet vairumā gadījumu tas ir daļa no dažādu rūdu savienojumos veido sulfīdus un sulfāti. Visbiežāk no tā savienojumu ar metāliem: dzelzs pirītu (pyrite), cinobra, Galena (GALENA), cinks Blende (sfalerīts). In okeāniem virs magnija sulfāta, kalcija, nātrija. Līdz šim vairāk nekā 200 identificēti minerālvielas. Otrais - masas frakcijas saturs - grupa ir ģipsis, kizerītu, Glauber ir sāls. Sērs ir iekļauts sastāvā olbaltumvielu molekulas, ti. E. atrodams dzīvnieku organismos. Ļoti plaši pieejamie organiskie savienojumi ir nafta, dabasgāze un akmeņogles. Galvenais avots sēra un tās atvasinājumi ir vulkāni, bet cilvēka darbība (rūpniecības, sadzīves) paātrināta un bagātināts procesu. Ievērojama summa vielas uzkrātā gruntsūdeņos, mālu, ģipsi, apakšā jūru un ezeru, naftas, dabas gāzes un ogļu, jo solončaki un okeāna ūdeņos. Circulation sēra biosfērā notiek ar mikroorganismu, un tas veicina mitruma, kas izgaro no virsmas milzīgu ūdenstilpei, krīt kā lietus un no atkritumu plūsmas upes dodas atpakaļ uz jūru un okeānu.

nosaukums

Laikā attīstības alķīmijas, tur bija vairāki vārdi, kas apzīmē mūsdienu ķīmisko elementu sēru. Kas viela ir domāts ar to - nav pilnīgi skaidra, varbūt, tas bija jautājums par savienojumiem, rūdas vai sulfīda gāzi. In periodiskās sistēmas Mendeļejevs sērs izraudzīta simbols S (sēra). Šis nosaukums latīņu valodā nav skaidra izcelsme, iespējams, tika aizgūts no grieķu valodas un tulkot to iespējams par "dedzināšana". Tā izmanto krievu valodas ziņā ir ļoti senas saknes. Termins "sēru" apzīmē unpleasantly smakojošu vielu, degošs maisījumu. Pastāv arī versija izcelsmes nosaukuma krāsu vielām: .. "Bāli dzeltens", "pelēkā", ti, ne noteikts. Tātad mēs sauc visus sveķus. Otrs nosaukums vielas netiek izmantotas mūsdienās - "bubulis". Arī nes definīciju jēdzieniem uzliesmošanu un nepatīkamu smaku. Valodnieki ir nonākusi pie secinājuma, ka sanskrita saknes vārdu "nogalināt", kas, iespējams, saistīts ar īpašībām sēra dioksīda.

Fizikālās īpašības Sēra

Atkarībā no allotropic izmaiņām ietvaros mobilo sakaru diapazonā. Ir sadalīta trijās veido režģa formā (stabili atomu ķēdes): ortorombiskâ, plastmasas, monoklīnā. Krāsa, fizikālās īpašības vielas atkarīgs no sēra modifikācijas. Visbiežāk ir stabils un S _C8ciklisku savienojums. Tas ir šāda veida ķēdes ir raksturīgs kristāliskā sēra - trausls materiāls, kam ir dzeltenīga krāsa. Plastmasas un monoklīnā modifikācija ir nestabili un pārveidota cikliskā struktūrā spontāni pēc kāda laikā pēc iesnieguma saņemšanas. Formula sēra šajā gadījumā satur simbolu S ₄ un S _6. Normālos apstākļos (istabas temperatūrā), stabils savienojums ir rombisks ķēde: laikā vielu karsē pārvēršas šķidrā stāvoklī agregācijas, tad sabiezē. Pakāpeniska dzesēšana veido monoklīnā sēra adatas, kas ir dziļi dzeltenā krāsā. Reakcijā izkausēta materiāla ar aukstā ūdens formām plastmasas allotropic izmaiņām, kas ir līdzīga struktūra gumijas un sastāv no vairākiem polimēru ķēdes, tas ir netīri dzeltens (tumši) krāsu. Visbiežākais sēra kā aprakstu dzeltena cieta viela, kas nav mijiedarboties ar ūdeni atlikušo uz tā virsmas. Kā šķīdinātājs var izmantot organiskos savienojumus: .. terpentīns, Sērogleklis, utt sēra kā vienkāršu vielas normālos apstākļos ir šādas termodinamisko īpašības:

1. Relatīvais blīvums - 2,070 g / cm ^3.
2. Siltuma vadītspēja - 300 K.
3. Kušanas temperatūra - 112 ° ^C.
4. Molārais siltumietilpība - J 22.6.
5. Viršanas temperatūra - 444 ° ^C.
6. Molārais tilpums - 15.5 ^cm3 / mole.

karsēšanas laikā, skaits sēra atomiem molekulā samazinās. Pie 300 ^C tas tiek aktīvi pārvietojas šķidruma, lai uzņemtu tvaiku temperatūra paaugstināta līdz 450 ° ^C monatomic sēra var iegūt karsējot vielas līdz 1760 ^C laikā (S ₈ - S ₆ - S ₄ - S ₂ - S). Šis materiāls ir slikts diriģents elektroenerģijas un siltuma, kas tiek plaši izmantots, lai tās piemērošanu.

ķīmiskās īpašības

Sērs reaģē ar visiem metāliem rezultātā veidojas sulfīdus. Vairumā gadījumu, ķīmiskā reakcija ir nepieciešama katalizatoru, kas darbojas kā apkuri. Normālos apstākļos (temperatūra telpā), tad savienojums rodas tikai ar dzīvsudrabu. Šis īpašums tiek izmantots neitralizēšanai tā tvaikiem, kas veidojas mijiedarbība ar metāla ar skābekli pilienus. Tas nav mijiedarbojas ar elementu platīna, irīdijs, zelts. Rezultātā sulfīdi ir uzliesmojošas savienojumi, kas deg kad aizdedzināti pietiekami intensīva. Sērs, attīrīts ārā reaģē ar skābekli. Šis savienojums process raksturo veidošanās bezkrāsaina gāze (sēra dioksīda) un degšanas. Atgriezeniskā reakcija ar ūdeņradi notiek karsējot (pēc analoģijas ar oglekļa un silīcija) laikā, gāzes ar sērūdeņradi veidojas sauc, oglekļa disulfīdu. Tāpat kā visiem citiem elementiem VI grupas periodiskās tabulas, sērs reaģē slēgtā caurulē ar halogēna atomu (fluora, broma, hlora, fosfora). Istabas temperatūrā, reakcija ir iespējama tikai ar fluoru. sēra hlorīds ir materiāls, visplašāk izmanto ķīmiskajā rūpniecībā. Ar ūdens un skābes šķīdumu nav reaģē ar sārmu savienojumu ir atgriezeniski - tās tiek veidotas saskaņā ar darbības katalizatora. Daudzi esošie skābes un sāls, ko kombinācijas veido (priekšnoteikumu ir temperatūra) sēra ar skābekli un ūdeņradi.

Elektroniskā struktūra

Struktūra sēra atoma ļauj elementu, lai izpausties kā oksidētāju un reducējošu aģentu, un ķīmiskajā reakcijā ir atšķirīgs valenci. Tas izraisa elektronu līmeņu sadalījumu. atomu kodols ir maksa 16 kad atomsvara 32 (16 protoniem un neitroniem) rādiusu - 127 pm. sērs Scheme (e) šādi: S + 16) 2), 8) 6; miera stāvoklī - 1 S ² 2S ² 3S 2P ^{6 2 4} 3P. Trešajā līmenī sēra atoms ir pieci neizmantotās orbitālēm tādēļ valence no tā savienojumiem mainās šādā diapazonā: -2, + 2 + 4 + 6, kuri ir atkarīgi no pakāpes ierosmes.

nogulsnes

Sēra daudzums ražota no gada palielinās. Tas ir saistīts ar plašu piemērošanu, kas nemitīgi pieaug, pateicoties tehnoloģiskajai attīstībai un vairāk rūpīgu izpēti jau zināmo ķīmisko elementu. Par sēra ietverto dzimtajā formā, un daba ir daļa no liela skaita rūdām. Atkarībā no tā, dažādas metodes tiek izmantotas tās ražošanā. Stratiform noguldījumi izplatīts ASV, Irāku, Tuvajiem Volgas un Karpatu reģionā. Tie ir visvairāk peļņu procentos, tur tiek ražots 50-60% sēra. Karbonātu un sulfātu klinšu gulēt milzīgs, sasniedzot desmitiem metru dziļumā un vairākiem simtiem - garumā. Soljanokupolnyh noguldījumi ir raksturīgas intensīvas naftas ražošanas reģionos. Par lielāko noguldījumu jomā ietver Meksikas līci, kas ir paralēli attīstīt ASV, Čīli un Meksiku. Vismodernākā, nesen veidoti noguldījumi ir vulkānu noguldījumi. To izcelsme ir saistīta ar tektonisko traucējumu gadījumā garoza un vulkāna darbību. Attiecīgi šie noguldījumi atrodas Klusajā okeānā. Aktīvi pētīt datu Japānu un Krievijas zonu. Eirāzijā biežāk dzimtā sēra noguldījumiem, kas ir pietiekami seno izcelsmi un ir vēlams, atrodas augšējos slāņos. Urālu kalni, salas Sicīlija, Volgas reģionā, Ļvova reģions ir attīstība noguldījumiem, kas tiek izstrādāti līdz mūsdienām. World ražošana sēra ir vairāk nekā 50 miljoni tonnu gadā, ar 30% - tīrradņi, 33% - gāzes un naftas, 14% - apstrādes rūpniecības emisiju, 16% - no sulfīdus, 6% - no sulfātu.

ražošanas metodes

Atkarībā no dziļuma sēra satur rūdas izmanto dažādas iegūšanas metodes un tālākai apstrādei. Fiziskās īpašības sēra priekšplānā, neatkarīgi no ražošanas metodi, izejas procesu drošību. Parasti viela rezervuārs kopā ar lielu uzkrāšanos toksisko gāzu nav ietverti gadījumi pašuzliesmot. Virspusēji slāņi rūdas slāņi ir noņemti, izmantojot riteņiem - šī metode ir mazāk bīstami (atbilstoši visām tehnoloģiskajām prasībām). Sēra attīrīts rezultātus no tā tālākai apstrādei pie attiecīgajiem augiem, kur tas tiek piegādāts no karjera. Metodes attīrīšanas un koncentrāciju daudzveidīgs: termisko, centrifūgas, filtrāciju, tvaika, ekstrakciju.

Tas ir daudz grūtāk veikt ieguvi sēra, kas ir ietverta pazemes slāņos. Mine metode - nodrošinot saistītā gāze - ir gandrīz nepieejami, tāpēc diezgan veiksmīgi Germana Frasha metode izmantota kopš 1895.. Viņš ir ļoti produktīvs attīstībā bagāti noguldījumus un nodrošina ievērojamus ietaupījumus transporta izmaksas un izmaksas rūdu tālākai apstrādei, jo tas nozīmē, ka izejas no tīras vielas. Fitting princips ir vienkāršs: rūdas slāņi, kas satur sēru, tiek apstrādātas ar karstu ūdeni, kas tiek piegādāta caur cauruli. Arranged tajā divas atsevišķas cilindrisks trauks, kas ir paredzēti, lai piegādātu gāzi un atbrīvošanu no galaprodukta. Sakarā ar zemo kušanas temperatūras virsmu zem spiediena izejām sēru ar nelielu daudzumu piemaisījumu.

iesniegums

Galvenais Patērētājs ir sēra ķimikālijas, kas nevar pastāvēt bez skābēm, pamatojoties uz šo elementu. Tekstila, eļļa, pārtikas, celulozes, ieguves ražošanas segmentos, nevar iztikt bez šo vielu. Formula sēra ļauj piemērot savus savienojumus uz sprāgstvielu ražošanai, sērkociņi, gumijas, kosmētikas, medikamentu un tā tālāk. D. Lauksaimniecībā mēs apsver vielu iekļauts sastāvā mēslojuma uz augsni (palielina procentuālo asimilē fosfora) un indes, kas apstrādāta sēklas no dažādiem kaitēkļi. Ražošanai krāsvielu un luminiscējošās kompozīciju izmanto attīrītu sēru. Saskaņā pakāpes ieguves, apstrādes un izmantošanas šo elementu var uzskatīt par rūpnieciskā potenciāla visa valsts. Lielākā daļa no jaunākajiem notikumiem daudzās zināšanu ietilpīgās nozarēs ekonomikas pamatā izmanto sēra un tā savienojumi. Ir grūti novērtēt potenciālu, lai piemērotu šo ķīmisko elementu, ko cilvēce izmanto kopš seniem laikiem un turpina aktīvi piedalīties tehnoloģiju evolūcijas procesā.