 |
|  | |
|
| | |
|
| Хімічна та агрохімічна сировина ( Сірка ).
Сірка. Сірка за стандартних умов – крихка кристалічна речовина жовтого кольору. Погано проводить теплоту і не проводить електричного струму. У воді не розчиняється краще розчиняється в деяких розчинниках (у сірковуглеці CS2, бензині, етері та ін.). І в розчинах, і в кристалах сірка складається з циклічних молекул S8, які за формою нагадують корону. Але в кристалах ці молекули можуть бути упаковані по-різному. Якщо молекули розташовані щільно, утворюється алотропна форма ромбічна сірка. Менш щільне упакування молекул спричинює виникнення іншої алотропної форми – моноклінної сірки. Якщо сірку розплавити і швидко охолодити, утворюється ще одна алотропна форма: пластична сірка – коричнева губоподібна маса. Властивості ромбічної і моноклінної сірки
Хімічні властивості сірки Хімічна активність сірки доволі висока. При нагрівання вона реагує майже з усіма елементами. 1. Взаємодія з металами. 2Cu + S = Cu2S 2. Взаємодія з неметалами. S + O2 = SO2 H2 + S = H2S Застосування. Найбільша маса сірки і природних сульфідів витрачається на вироблення сульфатної кислоти. Оксиди сульфуру. Сульфур утворює два кислотні оксиди: оксид сульфуру (IV) SO2 і оксид сульфуру (VI) SO3/ Оскид сульфуру (IV) SO2 (діоксид сульфуру, сірчастий газ) – це безбарвний важкий газ (у 2,2 раза важчий за повітря), з різким запахом, що викликає кашель. Негорючий. Дуже легко розчиняється у воді (в 1л води при 200С розчиняється 43 л SO2. Застосування. Найважливіша галузь застосування оксиду сульфуру (IV) SO2 – це виробництво сульфатної кислоти H2SO4. Фізіологічна дія. Оксид сульфуру (IV) SO2 токсичний. Невелика концентрація його у повітрі викликає подразнення слизових оболонок дихальних органів і очей. Вплив на навколишнє середовище. Діоксид сульфуру SO2 один з основних забрудників повітря, він отруює навколишнє середовище. Звідки ж береться діоксид сульфуру SO2 у повітрі? Природним джерелом SO2 є окислення сірководню H2S атмосферним киснем й озоном: 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O H2S + O3 = SO2 + H2O Діоксид сульфуру SO2, потрапляючи у повітря, викликає утворення "кислотних дощів", шкідливих для усього живого. Оксид сульфуру (IV) SO3 (триоксид сульфуру) – безбарвна рідина, яка за температури, нижчої від 170С, кристалізується, перетворюючись на довгі шовковисті кристали. Дуже легка речовина, сильний окисник. Токсичний, уражує слизові оболонки й дихальні шляхи, викликає тяжкі опіки шкіри, енергійно руйнує органічні сполуки. Зберігають його у запаяних скляних посудинах. Оксид сульфуру (VІ) на повітрі димить, бурхливо взаємодіє з водою з виділенням великої кількості теплоти, утворюючи сульфатну кислоту: SO3 + H2O = H2SO4 Застосовується оксид сульфуру (IV) SO3 у виробництві сульфатної кислоти H2SO4. У лабораторній практиці він використовується як водовбирний засіб. Сульфатна кислота. Сульфатна кислота H2SO4 (безводна, 100%-ва) – важка безбарвна оліїста рідина. Густина її концентрованого розчину (w(H2SO4) = 98%) за стандартних умов 1,84 г/см3. вона нелегка, запаху не має. Надзвичайно гігроскопічна. Активно вбирає вологу. Змішується з водою у будь-яких співвідношеннях. Розчинення сульфатної кислоти у воді супроводжується виділенням великої куль ості теплоти, що може призвести до закипання води і розбризкування кислоти. Розбавлена сульфатна кислота виявляє всі хімічні властивості, характерні для кислот. 1 Зміна кольору індикатора. 2 Дисоціація кислоти. І ступінь H2SO4 D Н+ + HSO -4 – гідрогенсульфат-іон ІІ ступінь HSO –4 D Н+ + SO -24 – сульфат-іон. 3 Взаємодія з основами.
4. Взаємодію з оксидами металів. MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O 5. Взаємодія з солями. Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2# + H2O 2KNO3 + H2SO4 = K2SO4 + 2HNO3# 6. Взаємодія з металами. Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2# Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2# Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2# Застосування сульфатної кислоти і сульфатів. Сульфатна кислота є важливим продуктом хімічної промисловості. Вона у великих кількостях застосовується у виробництві мінеральних добрив, волокон, пластмас, барвників, вибухових речовин, у металургії в процесі добування міді. Нікелю, урану та інших металів. Використовується також як осушувач газів. Серед сульфатів велике практичне значення мають мідний і залізний купороси CuSO4 ® 5H2O i FeSO4 ® 7H2O. Родовища сірки. Посеред вулканогенних родовищ сірки розрізняють (40): А) гідротермальні - руди, які придставлені сірними кварцитами, поклади локалізуються уздовж розломів крихких та пористих агломеративних порід, форма покладу переважно пласто - або лінзообразна, вміст сірки в рудах до 30-40%; Б) ексгаляционні - сірка відкладається в кратерах вулканів у вигляді пластів, покровів; В) вулканогенно-осадкові - сформовані в кратерах озер, поклади сформовані у вигляді плоских лінз. Екзогенні родовища поділяються на: Сингенетичні - сформовані осадковим біохімічним шляхом, мають пластообразну форму та лінзовидну форму покладу, потужність покладу – метри та перші десятки метрів, сіркові руди – карбонатні, вміст сірки 15-25%; Епігенетичні – формуються інфільтраційнім біохімічним шляхом, поклади мають лінзо - та штокообразну форму (потужністю від 1 до 20м), розположені вздовж областей розломів в дрібних куполообразних зготках з порушеними сводами, руди карбонатні, пісчані, глиняні, вміст сірки в них 12-15%. Фізична характеристика вулканогенних родовищ вивчена на гіотерматних родовищах Камчатки. Найбільш плотними породами являються незмінні вулканіти – базальт и та андезити( плотність=2.59-2,77 г/куб. см.). Змінні рудовмісні породи (вторинні кварци) та слабозмінні породи (прополіти) менш плотні (2,05-2,51 г/куб. см.).Плотність середніх кварців (з вмістом сірки 20-50%) переважно 2,45г/куб. см. Найбільш магнітними є незмінні базальти та андезити, менш магнітні – слабо змінні породи – туфи і андезити. Удільний електричний опір у змінних порід змінюються в великих межах: найменше його значення у без сіркових каоліното-кварцевих порід(25-200 Ом*м), найбільше(1500-44000 ОМ*м )- у сіркових кварцитів. На вулканогенно-осадкових родовищах важливу роль відіграє диференціація по фізичним властивостям вулканогенних и осадових порід, а також присутність в рудах сірникового колчедану, що визначає аномальну їх поляризацію. Фізичні властивості порід і руд екзогенних родовищ добре вивчені у Прикарпатському сірконосному басейні. Для гіпсо-ангидритових формувань тріасу характерний високий електричний опір, що попередило собою існування в межах басейну опорного геоелектричного горизонту, потужністю до 40м и опором від 500 до 5000 Ом*м. Поляризація містких порід, як правило, незначна (0,5-1,5%). Сформовані сіркові поклади мають поляризацію до 6%.Плотносна характеристика розрізу: найменше значення в сірчаних вапняків, дещо більша - - у вапняків продуктивного горизонту, найбільш плотні формування – гіпсо-ангидрити. Висновок: Основним споживачем сірки є хімічна промисловість (виробництво сірчаної кислоти). Широко застосовується сірка при виробництві паперу, целюлози, гуми, скла, вибухових речовин, в медицині, текстильній, харчовій промисловості. Сірчану сировину отримують із родовищ самородної сірки, піриту, піротину, природного газу, нафти, гіпсу, ангідриту. У природі дуже поширені сполуки сульфуру з різними металами: PbS – свинцевий блиск, ZnS –цинкова обманка, Cu2S – мідний блиск, FeS2 – залізний колчедан, або пірит. Поширені в природі й інші мінерали Сульфуру, в основному сульфати кальцію і магнію. Поклади сполук сульфуру є в Україні (Львівська область). Також вони наявні і в Туркменістані, Італії, Японії, США та інших країнах. До великих родовищ відносяться такі, в яких запаси складають більше 50 млн. тонн, до малих – з запасами менше 1 млн. тонн. Ціна 1 т сірки складає близько 150 $ США. |
|
