Titik leleh sulfur. Instalasi kanggo lebur belerang

Sulfur minangka salah sawijining unsur paling kerak bumi. Paling asring ditemokake ing mineral sing ngemot logam saliyane iku. Pangolahan dumadi nalika titik didih lan titik lebur sing menarik banget menarik banget. Proses kasebut, uga kesulitan sing gegandhengan, kita bakal ngrembug ing artikel iki. Nanging pisanan kita bakal terjun menyang sajarah panemuan unsur iki.

Sejarah

Ing wangun asli, uga ing komposisi mineral, belerang wis dikenal wiwit wiwitan jaman. Teks Yunani lawas nggambarake efek beracun saka senyawa kasebut ing awak manungsa. Gas sulphurous, sing dibebayani dening ngobong senyawa iki, bisa uga dadi mematikan kanggo manungsa. Sekitar abad kaping 8, belerang dipunginakaken ing China kangge nyiapake campuran pyrotechnic. Ora ana sing nggumunake, amarga ing negara iki, dipercaya minangka serbuk mesiu.

Malah ing Mesir kuna, wong ngerti metode ngobong biji sing duweni sulfur sing adhedhasar tembaga. Mangkono, logam iki ditambang. Sulfur diungseni minangka gas racun SO ₂ .

Sanajan kawruh saka jaman kuno, kawruh apa sing dadi sulphur yaiku saka karya-karya naturalis Prancis Antoine Lavoisier. Dhèwèké nyatakaké yèn sawijining unsur, lan produk saka pembakarané yaiku oksida.

Punika minangka riwayat ringkes kencan wong kanthi unsur kimia iki. Sabanjure, kita bakal njlèntrèhaké sacara rinci prosès-prosès sing kedadeyan ing weteng bumi lan mimpin menyang pembentukan belerang ing wangun sing saiki.

Carane nggawe belerang?

Ana misconception umum sing paling kerep unsur iki ana ing wangun asli (sing, murni). Nanging, iki ora bener. Asam sulfur asring ditemokake minangka impregnasi ing bijih liyane.

Ing wayahe ana sawetara teori babagan asal saka unsur kasebut kanthi murni. Padha nganggep prabédan ing wektu pembentukan belerang lan ores menyang ngendi interspersed. Ingkang pisanan, teori syngenesis, pratelan pambentukan sulfur bebarengan karo bijih. Miturut kasebut, sawetara bakteri sing manggon ing ketebalan samudra, ngasilake sulphate, sing ana ing banyu, dadi hidrogen sulfida. Sing terakhir, banjur munggah, ing ngendi ana oksidasi kanggo belerang kanthi bantuan bakteri liyane. Dheweke tiba ing ngisor, campur karo silt, lan sabanjure bubar mbentuk wiji.

Inti saka teori epigenesis yaiku yen belerang ing bijih dibentuk luwih saka iku. Ana sawetara cabang. Kita bakal mung ngomong babagan versi paling umum saka teori iki. Ana ing ngisor iki: Banyu ing jero lemah, mili ngliwati akumulasi bijih sulfat, sing dikuatake. Banjur, liwat lenga lan gas, ion sulfat dikurangi dadi hidrogen sulfida amarga hidrokarbon. Hidrogen sulfat, sing munggah ing permukaan, dioksidasi dening oksigen hawa nganti belerang, sing dumunung ing batuan, mbentuk kristal. Téori iki nembé nemokake bukti sing luwih akeh, nanging adhedhasar pitakonan babagan kimia transformasi kasebut tetep mbukak.

Saka proses asal saka belerang ing alam, kita ngowahi kanggo modifikasi.

Allotropy lan polymorphism

Sulfur, kadhangkala akeh unsur-unsur tabel périodik, ana ing alam ing pirang-pirang wujud. Ing kimia kasebut diarani modifikasi allotropic. Ana rhombic abu-abu. Titik leleh kasebut rada luwih murah tinimbang sing modifikasi kapindho: monoclinic (112 lan 119 derajat Celsius). Lan padha beda-beda ing struktur sel SD. Belerang Rhombia luwih padhet lan stabil. Sampeyan bisa digawe panas nganti 95 derajat menyang wangun liyane - monoclinic. Unsur sing kita rembugan nduweni analog ing tabel mesti. Polimorfisme saka ilmuwan sulfur, selenium lan ilmuwan isih mbahas. Padha duwe sesambungan sing sithik banget, lan kabeh modifikasi sing padha banget padha.

Banjur kita bakal nganalisa proses sing dumadi nalika lebur belerang. Nanging sadurunge sampeyan miwiti, sampeyan kudu dicemplungke sethithik menyang téori struktur kisi kristal lan fénoména sing dumadi sajrone transisi fase.

Apa kristal kalebu?

Kaya sing dingerteni, ing negara gaseous, zat kasebut ing wangun molekul (utawa atom) kanthi acak ing ruang angkasa. Ing inti cair, partikel partikel kasebut dikelompokake bebarengan, nanging isih nduweni hak bebas gerakan. Ing negara padhet, kabeh beda sethithik. Ing ngisor iki, derajat saka panularan nambah kanthi maksimal, lan atom-atom kasebut nggawe kisi kristal. Ing kono, mesthi ana osilasi, nanging padha duwe amplitudo sing rada cilik, lan iki ora bisa disebut gerakan bebas.

Saben kristal bisa dipérang dadi sèl-sèl dasar - senyawa-senyawa atom sing konsisten, sing diulang ing saindhenging sampel senyawa kasebut. Ing ngisor iki kapindho kanggo njlentrehake manawa sel kasebut ora minangka kisi kristal, lan ing kene, atom-atom kasebut dumunung ing volume saka tokoh tartamtu, lan ora ana ing simpul. Kanggo saben kristal, ana uga individu, nanging bisa dipérang dadi sawetara jinis dhasar (syngonies) gumantung saka geometri: triclinic, monoclinic, rhombic, rhombohedral, tetragonal, heksagonal, kubik.

Saliyane nganalisa saben jinis kisi, amarga padha dibagi dadi pirang-pirang subspesies. Lan kita bakal mulai karo apa sing bisa beda-beda saka siji liyane. Kaping pisanan, rasio dawane sisi, lan kapindho, amba ing antarane.

Mangkono, syngoni triklinik, sing paling cilik, iku sawijining kisi dhasar (paralelogram) ing ngendi kabeh sisi lan ngarep ora padha. Perwakilan liya saka kategori syngoni sing disebut ing ngisor iki yaiku monoclinic. Ing ngisor iki, loro-lorone sèl loro-lorone ana 90 derajat, lan kabeh pihak nduweni tingkatan sing beda. Spesies sabanjuré, kalebu ing kategori paling ngisor, yaiku syngony rhombik. Wis telung sisi ora padha, nanging kabeh sudut pandange padha karo 90 derajat.

Ayo pindhah menyang kategori tengah. Lan istilah sing kapisan yaiku sistem tetragonal. Kene, kanthi analogi, ora angel kanggo ngira yen kabeh sudut pandang sing diwakili padha karo 90 derajat, lan uga loro saka telung sisi padha karo siji liyane. Perwakilan sabanjure yaiku syngony rhombohedral (trigonal). Punika kabeh sing luwih menarik. Tipe iki ditemtokake dening telung sisi sing padha lan telung dimensi, sing padha karo siji, nanging ora langsung.

Varian pungkasan saka kategori tengah yaiku syngony heksagonal. Ing definisi, malah luwih rumit. Varian iki dibangun ing telung sisih, loro ing antarané padha lan mbentuk sudut 120 derajat, lan katelu ing bidang tegak lurus. Yen kita njupuk telung sel-sel heksagonal lan nglamar siji, kita njaluk silinder kanthi basa heksagonal (mulane nduweni jeneng iki, amarga "hexa" ing basa Latin tegese "enem").

Inggih, ndhuwur kabeh syngoni, sing nduweni simetri ing kabeh arah, yaiku kubik. Iku mung siji sing kalebu ing kategori paling dhuwur. Kene sampeyan bisa langsung ngira carane bisa ditondoi. Kabeh sudut lan sisi sing padha karo siji lan mbentuk sawijining kubus.

Dadi, kita wis rampung analisis teori babagan klompok dhasar syngoni, lan saiki kita bakal nyritakake luwih rinci bab struktur saka macem-macem bentuk belerang lan sifat-sifat sing kasil saka iki.

Struktur belerang

Minangka wis kasebut, belerang nduweni rong modifikasi: rhombic lan monoclinic. Sawise partisi karo teori, dadi jelas apa sing beda kanggo. Nanging titik kabeh, gumantung ing suhu, struktur kisi bisa ganti. Titik kabeh ana ing proses transformasi sing dumadi nalika titik lebur belerang kacetha. Banjur kisi kristal wis rampung rusak, lan atom bisa mindhah luwih utawa kurang bebas ing angkasa.

Nanging ayo padha bali menyang struktur lan fitur saka sawijining zat kaya belerang. Sifat-sifat unsur kimia utamané gumantung marang strukturé. Contone, belerang, amarga struktur kristal, duweni sifat flotasi. Partikel-partikel kasebut ora bisa diendhep dening banyu, lan gelembung udara nempelake wong-wong mau narik menyang permukaan. Mangkono, belerang abu-abu muncul nalika nyemprotake banyu. Iki minangka basis kanggo sawetara cara pamisahan unsur iki saka campuran kaya. Lan banjur kita bakal nganalisa cara dasar ngombeni senyawa kasebut.

Extraction

Sulfur bisa ngandhut macem-macem mineral, lan akibaté, ing jero lemah. Gumantung iki, cara extraction sing beda dipilih. Yen jerone cilik lan ora ana akumulasi gas ing lemah sing ngganggu ekstraksi, bahan kasebut diekstrak kanthi cara sing mbukak: lapisan-lapisan rock dibusak lan, nemokake biji sing ana ing belerang, dikirim kanggo proses. Nanging yen kahanan kasebut ora ketemu lan ana bebaya, banjur metode downhole digunakake. Sampeyan mbutuhake titik lebur belerang. Kanggo nindakake iki, aplikasi setelan khusus. Alat kanggo leleh asam sulfat ing metode iki mung perlu. Nanging babagan proses iki, sethithik mengko.

Umumé, nalika ngasilake belerang ing sembarang cara, ana risiko keracunan, amarga luwih kerep karo hidrogen sulfida lan sulfur dioksida, sing mbebayani banget kanggo manungsa.

Kanggo luwih ngerti apa kekurangan lan kaluwihan kasebut utawa cara, kita bakal ngerti cara metode ngolah bijih sing ana sulfur.

Extraction

Kene uga, ana pirang-pirang teknik sing adhedhasar sifat belerang sing beda . Ing antarane, termal, ekstraktif, banyu uap, centrifugal lan filtrasi dibedakake.

Sing paling diteken Iku adhedhasar fakta yen titik didih lan lebur titik belerang luwih murah tinimbang sing ores dadi "wedges". Masalah mung sing akeh energi dikonsumsi. Kanggo njaga suhu, siji kudu ngobong belerang. Sanajan kabeh kesederhanaan, cara iki ora efektif, lan kerugian bisa nganti 45 persen.

Kita bakal nyusul sawijining cabang pangembangan sajarah, saengga kita bisa ngowahi cara uap banyu. Boten kados termal, metode punika dipunginakaken ing kathah pabrik. Anane cukup, adhedhasar sifat sing padha - beda antarane titik didih lan titik leleh sulfur saka paramèter sing padha kanggo logam sing diiringi. Bentenane mung carane dadi panas. Proses kabeh ana ing autoclaves - instalasi khusus. Ana bijih belerang sing enriched, sing ngandhut nganti 80% saka unsur sing diekstrak. Banjur, ing tekanan, uap banyu panas dipompa menyang autoklaf. Warming nganti 130 derajat Celcius, belerang dilebur lan dibusak saka sistem. Mesthi, ana uga sing disebut buntut - partikel sulfur sing ngambang ing banyu, dibentuk amarga kondensasi uap banyu. Padha dibusak lan dibalekake maneh, amarga ana uga akeh elemen sing kita butuhake.

Salah sawijining cara paling modern yaiku centrifugal. Dening cara, dheweke berkembang ing Rusia. Sedhela, dhasaré yaiku yen lebur campuran campuran belerang lan mineral, sing disertani, disemprotake ing centrifuge lan nolak ing kacepetan dhuwur. Watu sing luwih abot, amerga pasukan centrifugal, cenderung saka pusat, nalika belerang kasebut tetep luwih dhuwur. Banjur lapisan sing dijupuk mung dipisah saka siji liyane.

Ana cara liya, sing uga digunakake ing produksi. Ing pamisahan belerang saka mineral liwat saringan khusus.

Ing artikel iki, kita mung bakal nganggep cara termal kanggo nambani sawijining unsur sing temtu penting kanggo kita.

Proses lebur

Panalitene transfer panas nalika lebur belerang minangka masalah penting, amarga iki minangka salah sawijining cara sing paling ekonomis kanggo ngekstrak unsur iki. Kita bisa gabungke parameter sistem karo pemanasan, lan kita kudu ngitung kombinasi sing optimal. Kanggo tujuan iki, panliten babagan ijol-ijolan panas lan analisis fitur-fitur saka proses leleh sulfur digawa. Ana sawetara jinis panginstalan kanggo proses iki. A boiler kanggo leleh belerang yaiku salah sijine. Njupuk barang sing sampeyan goleki karo produk iki mung cara tambahan. Nanging, saiki ana instalasi khusus - apparatus kanggo lebur belerang lebur. Bisa digunakake kanthi efisien ing produksi kanggo ngasilake belerang kemurnian tinggi ing volume gedhe.

Kanggo tujuan kasebut, ing 1890 instalasi diciptakake sing ngidini belerang dilebur ing jero lan dipompa menyang permukaan nganggo pipa. Desaine cukup prasaja lan efektif ing tumindak: rong pipa ing saben liyane. Ing uap sirkulasi panas nganti 120 derajat (titik leleh sulfur) liwat tabung njaba. Pungkasan tabung njero bisa tekan endhek unsur sing dibutuhake. Nalika dipanaske banyu, belerang wiwit mencair lan metu. Kabeh iku cukup prasaja. Ing versi modhèrn, instalasi ngandhut pipa liyané: ing pipa mawa belerang, lan udhara sing dikompresi liwat kasebut, sing nyebabaké lelaran kasebut luwih cepet.

Ana sawetara metode liya, lan ing salah sawijining titik lebur belerang kacetha. Ing ngisor lemah, loro elektroda dibedhil lan arus diluncurake. Wiwit belerang iku dielektrik khas, ora nglakoni arus lan wiwit panas banget. Mangkono, iku nyawiji lan, kanthi bantuan pipa, kaya cara pisanan, dipompa metu. Yen belerang bakal dikirim menyang produksi asam sulfat, banjur diobong lemah lan gas dibuwang menyang njaba. Iki dioksidasi dadi sulfur oksida (VI), banjur dibubarake ing banyu kanggo menehi produk pungkasan.

Kita wis nganalisis lebur belerang, titik lebur belerang lan metode ekstraksi. Saiki wektune kanggo mangerteni apa cara sing rumit kuwi perlu. Ing kasunyatan, analisis proses leleh belerang lan sistem kontrol suhu perlu kanggo ngresiki lan nggunakake produk final saka ekstraksi. Sawise kabeh, belerang minangka salah sawijining unsur paling penting sing nduwe peran kunci ing akeh lingkungan urip.

Aplikasi

Ora ana gunane manawa diarani senyawa sulfur. Iku luwih gampang kanggo ngomong ngendi padha ora aplikasi. Sulfur ana ing sembarang barang karet lan karet, ing gas, sing diwenehake kanggo omah (ana sing perlu kanggo ngenali bocor kasebut). Iki minangka conto sing paling umum lan prasaja. Ing kasunyatan, aplikasi lingkungan sulfur ora akeh banget. Kanggo ndhaftar kabeh iku mung ora nyata. Nanging yen kita nindakake iki, ternyata belerang minangka salah sawijining unsur sing paling penting kanggo manungsa.

Kesimpulan

Saka artikel iki, sampeyan ngerti apa titik lebur belerang, apa unsur iki penting banget kanggo kita. Yen sampeyan kasengsem ing proses iki lan sinau, mesthine sampeyan wis sinau bab sing anyar kanggo sampeyan dhewe. Contone, bisa dadi ciri lebur belerang. Ing kasus apa wae, ora ana watesan kanggo kesempurnaan, lan ora ana sing bakal dicegah saka mangerténi proses-proses sing ana ing industri. Sampeyan bisa kanthi bebas terus nguasai tèknik-téknologi kayata extraction, pemulihan lan pangolahan belerang lan unsur-unsur liya sing ana ing kerak bumi.