Nguồn gốc của lưu huỳnh. Mô tả lưu huỳnh tự nhiên

Quặng lưu huỳnh được khai thác theo những cách khác nhau- Căn cứ vào điều kiện xảy ra. Nhưng trong mọi trường hợp, bạn phải chú ý nhiều đến các biện pháp phòng ngừa an toàn. Trầm tích lưu huỳnh hầu như luôn đi kèm với sự tích tụ khí độc - hợp chất lưu huỳnh. Ngoài ra, chúng ta không được quên khả năng tự bốc cháy.

Khai thác quặng lộ thiên xảy ra như thế này. Máy xúc di chuyển loại bỏ các lớp đá bên dưới có quặng. Lớp quặng bị nghiền nát bởi các vụ nổ, sau đó các khối quặng được gửi đến nhà máy chế biến và từ đó đến nhà máy luyện lưu huỳnh, nơi lưu huỳnh được chiết xuất từ ​​​​tinh quặng. Phương pháp khai thác khác nhau. Một số trong số họ sẽ được thảo luận dưới đây. Và ở đây thật thích hợp để mô tả ngắn gọn phương pháp khai thác lưu huỳnh từ lòng đất, phương pháp này đã cho phép Hoa Kỳ và Mexico trở thành nhà cung cấp lưu huỳnh lớn nhất.

Vào cuối thế kỷ trước, các mỏ quặng lưu huỳnh phong phú đã được phát hiện ở miền Nam Hoa Kỳ. Nhưng việc tiếp cận các lớp không hề dễ dàng: hydro sunfua đã rò rỉ vào các mỏ (cụ thể là người ta đã lên kế hoạch phát triển mỏ bằng phương pháp khai thác) và chặn khả năng tiếp cận lưu huỳnh. Ngoài ra, cát nổi còn gây khó khăn cho việc xuyên thủng các lớp chứa lưu huỳnh. Một giải pháp đã được tìm ra bởi nhà hóa học Hermann Frasch, người đề xuất nấu chảy lưu huỳnh dưới lòng đất và bơm nó lên bề mặt qua các giếng tương tự như giếng dầu. Điểm nóng chảy tương đối thấp (dưới 120°C) của lưu huỳnh đã khẳng định ý tưởng của Frasch là thực tế. Năm 1890, các cuộc thử nghiệm bắt đầu dẫn đến thành công.

Về nguyên tắc, việc lắp đặt Frasch rất đơn giản: ống trong ống. Nước quá nhiệt được cung cấp vào khoảng trống giữa các đường ống và chảy qua nó vào hệ tầng. Và lưu huỳnh nóng chảy bốc lên qua đường ống bên trong, nóng lên từ mọi phía. Phiên bản hiện đại của cài đặt Frasch được bổ sung bởi một phần ba - đường ống hẹp nhất. Thông qua đó, khí nén được cung cấp vào giếng, giúp nâng Lưu huỳnh nóng chảy lên bề mặt. Một trong những ưu điểm chính của phương pháp Frasch là nó cho phép bạn thu được tương đối lưu huỳnh tinh khiết. Phương pháp này rất hiệu quả khi khai thác quặng giàu.

Trước đây, người ta tin rằng phương pháp nấu chảy lưu huỳnh dưới lòng đất chỉ được áp dụng trong các điều kiện cụ thể của “vòm muối” ở bờ biển Thái Bình Dương của Hoa Kỳ và Mexico. Tuy nhiên, các thí nghiệm được thực hiện ở Ba Lan và Liên Xô đã bác bỏ quan điểm này. Ở Ba Lan, phương pháp này đã được trích xuất số lượng lớn lưu huỳnh: năm 1968, giếng lưu huỳnh đầu tiên được khai thác ở Liên Xô.

Và quặng thu được từ các mỏ đá và mỏ phải được xử lý (thường là làm giàu sơ bộ), sử dụng các phương pháp công nghệ khác nhau.

Có một số phương pháp đã biết để thu được lưu huỳnh từ quặng lưu huỳnh: dùng hơi nước, lọc, nhiệt, ly tâm và chiết.

Phương pháp nhiệt để chiết xuất lưu huỳnh là phương pháp lâu đời nhất. Trở lại thế kỷ 18. ở Vương quốc Naples, lưu huỳnh được nấu chảy thành từng đống - “solfatars”. Cho đến ngày nay, lưu huỳnh vẫn được nấu chảy ở Ý trong các lò nung nguyên thủy - "calcarones". Nhiệt lượng cần thiết để nấu chảy lưu huỳnh từ quặng thu được bằng cách đốt một phần lưu huỳnh khai thác được. Quá trình này không hiệu quả, tổn thất lên tới 45%.

Ý cũng trở thành nơi sản sinh ra phương pháp hơi nước để tách lưu huỳnh từ quặng. Năm 1859, Giuseppe Gill nhận được bằng sáng chế cho thiết bị của mình - tiền thân của nồi hấp ngày nay. Phương pháp hấp tiệt trùng (tất nhiên là được cải tiến đáng kể) vẫn được sử dụng ở nhiều nước.

Trong quá trình hấp, quặng lưu huỳnh đậm đặc đã được làm giàu có chứa tới 80% lưu huỳnh được bơm vào nồi hấp dưới dạng bột giấy lỏng có thuốc thử. Hơi nước được cung cấp ở đó dưới áp suất. Bột giấy được làm nóng đến 130°C. Lưu huỳnh chứa trong chất cô đặc bị tan chảy và tách ra khỏi đá. Sau một thời gian lắng ngắn, lưu huỳnh tan chảy sẽ được rút hết. Sau đó, “chất thải” - hỗn hợp đá thải trong nước - được thải ra khỏi nồi hấp. Chất thải chứa khá nhiều lưu huỳnh và được đưa trở lại nhà máy chế biến.

Ở Nga, phương pháp hấp tiệt trùng lần đầu tiên được sử dụng bởi kỹ sư K.G. Patkanov năm 1896

Nồi hấp hiện đại là thiết bị khổng lồ có chiều cao bằng một tòa nhà bốn tầng. Đặc biệt, những nồi hấp như vậy được lắp đặt tại nhà máy luyện lưu huỳnh của Tổ hợp hóa chất và khai thác Rozdol ở vùng Carpathian.

Trong một số ngành công nghiệp, chẳng hạn như tại nhà máy lưu huỳnh lớn ở Tarnobrzeg (Ba Lan), đá thải được tách khỏi lưu huỳnh nóng chảy bằng các bộ lọc đặc biệt. Ở nước ta đã phát triển phương pháp tách lưu huỳnh và đá thải bằng máy ly tâm. Nói một cách dễ hiểu, “quặng vàng (chính xác hơn là quặng vàng) có thể được tách ra khỏi đá thải” theo nhiều cách khác nhau.

Gần đây mọi thứ chú ý hơnđược trả tiền cho các phương pháp địa công nghệ lỗ khoan khai thác lưu huỳnh. Tại mỏ Yazovskoe ở vùng Carpathian, lưu huỳnh, một chất điện môi cổ điển, được nấu chảy dưới lòng đất bằng dòng điện tần số cao và được bơm lên bề mặt qua giếng, như trong phương pháp Frasch. Các nhà khoa học thuộc Viện Nguyên liệu hóa học khai thác mỏ đã đề xuất một phương pháp khí hóa lưu huỳnh dưới lòng đất. Trong phương pháp này, lưu huỳnh được đốt cháy trong quá trình hình thành và lưu huỳnh dioxit được bơm lên bề mặt, được sử dụng để sản xuất axit sunfuric và các sản phẩm hữu ích khác.

Họ đáp ứng nhu cầu lưu huỳnh theo những cách khác nhau các quốc gia khác nhau. Mexico và Mỹ chủ yếu sử dụng phương pháp Frasch. Ý đứng thứ ba về sản xuất lưu huỳnh các nước tư bản, tiếp tục khai thác và xử lý ( phương pháp khác nhau) quặng lưu huỳnh ở mỏ Sicilia và tỉnh Marche. Nhật Bản có trữ lượng lưu huỳnh núi lửa đáng kể. Pháp và Canada, những nước không có lưu huỳnh tự nhiên, đã phát triển sản xuất quy mô lớn từ khí đốt. Cả Anh và Đức đều không có mỏ lưu huỳnh riêng. Họ đáp ứng nhu cầu về axit sulfuric bằng cách xử lý các nguyên liệu thô chứa lưu huỳnh (chủ yếu là pyrit) và nhập khẩu lưu huỳnh nguyên tố từ các nước khác.

Liên Xô và các nước xã hội chủ nghĩa đáp ứng đầy đủ nhu cầu nhờ nguồn nguyên liệu tự có. Sau khi phát hiện và phát triển các mỏ Carpathian phong phú, Liên Xô và Ba Lan đã tăng đáng kể sản lượng lưu huỳnh. Ngành công nghiệp này tiếp tục phát triển. TRONG những năm gần đây các doanh nghiệp lớn mới được xây dựng ở Ukraine, các nhà máy cũ trên sông Volga và Turkmenistan được xây dựng lại, đồng thời việc sản xuất lưu huỳnh từ khí tự nhiên và khí thải được mở rộng.

lưu huỳnh- Khoáng vật màu vàng chanh, đôi khi có màu vàng mật ong, xám vàng hoặc hơi nâu, là chất lưu huỳnh phân tử - S, khoáng chất rất giòn, độ cứng 1-2.

Sự bao gồm các chất hữu cơ và các giọt dầu có thể làm cho tinh thể có màu nâu hoặc đen.

Kết tinh trong hệ thống hình thoi. Nó xảy ra ở dạng tinh thể hình chóp và ở dạng tập hợp dạng hạt. Đôi khi quan sát thấy các dạng và cặn hình thận thiêu kết và các khối đất.

Ánh sáng giống như kim cương, nhờn ở vết nứt và mờ trong tinh thể. Lưu huỳnh tự nhiên rất nhạy cảm với nhiệt độ cao và thậm chí bị nứt do hơi ấm của bàn tay bạn. Với một que diêm, nó dễ dàng tan chảy và sáng lên với ngọn lửa màu xanh lam.

Tên

Nguồn gốc từ Latinh lưu huỳnh chưa biết. Tên tiếng Nga Yếu tố này thường bắt nguồn từ tiếng Phạn "sira" - màu vàng nhạt. Có thể có mối quan hệ giữa “lưu huỳnh” và “seraphim” trong tiếng Do Thái - số nhiều. số từ "seraph" - nghĩa đen là "đốt cháy" và lưu huỳnh cháy tốt. Trong tiếng Nga cổ và tiếng Slav nhà thờ cổ, “lưu huỳnh” nói chung là bất kỳ chất dễ cháy nào, kể cả chất béo.

Nguồn gốc

Lưu huỳnh được hình thành độc quyền trên bề mặt vỏ trái đất, là kết quả của các vụ phun trào núi lửa, kết tủa ở dạng thăng hoa và đôi khi đổ ra ở dạng nóng chảy. Nó được hình thành trong quá trình phong hóa sunfua (chủ yếu là pyrit), hoặc tích tụ trong trầm tích biển, dầu và bitum về mặt sinh hóa. Có thể kết hợp với thạch cao, nổi bật nhờ độ dày của nó. Sự tích lũy lớn lưu huỳnh tự nhiên là khá hiếm trong tự nhiên. Thông thường nó hiện diện trong đá chủ ở dạng tạp chất nhỏ.

Tiền gửi

Các mỏ lưu huỳnh phổ biến rộng rãi ở Trung Á, các mỏ Gaurdak và Shor-Su được tìm thấy trong các vết nứt và khoảng trống của các loại đá trầm tích khác nhau cùng với dầu, thạch cao,
Celestine, canxit, aragonit, v.v. Ở sa mạc Kara-Kum dưới dạng các ụ được bao phủ bởi lớp vỏ silic, gắn với thạch cao, thạch anh, chalcedony, opal, v.v.. Các trầm tích trầm tích lớn
có sẵn ở vùng Volga (gần thành phố Kuibyshev). Các mỏ rất nổi tiếng ở Sicily, các mỏ mạnh ở các bang Texas và Louisiana (Mỹ), Bolivia, Mishrak và Iraq, Nam Ba Lan và Stassfurt ở Đức. Các khu vực có núi lửa: Kamchatka, Nhật Bản, Ý, Indonesia.

Ứng dụng

Công dụng chính của lưu huỳnh là sản xuất axit sunfuric, được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp; được sử dụng trong nông nghiệp để kiểm soát sâu bệnh, trong sản xuất cao su (quy trình lưu hóa cao su), sản xuất diêm, sơn và pháo hoa.

Đặc tính chữa bệnh và ma thuật

Người ta tin rằng lưu huỳnh có khả năng hấp thụ năng lượng tiêu cực, giúp tránh xung đột, cãi vã, xoa dịu những xung động cảm xúc.

Một phần quan trọng của các phương pháp chữa bệnh tự nhiên dựa trên việc sử dụng các hợp chất lưu huỳnh, có thể là một tép tỏi hoặc bồn tắm hydro sunfua Matsesta. Polysulfide - hợp chất của lưu huỳnh và hydro sunfua - chịu trách nhiệm cho tác dụng chữa bệnh ở đây.

Lưu huỳnh từ lâu đã được con người biết đến. Bằng chứng về việc sử dụng nó ở Ai Cập có từ thiên niên kỷ thứ hai trước Công nguyên. đ. Cả người Hy Lạp và La Mã cổ đại đều biết đến lưu huỳnh. Cô ấy được nhắc đến trong tác phẩm nổi tiếng Homer, Pliny the Elder và trong Kinh thánh. Lưu huỳnh từ lâu đã được sử dụng rộng rãi trong y học. Từ thời cổ đại, nó đã được sử dụng cho mục đích y học ở Rus'. Một trong những nhà khoa học trong nước đầu tiên nghiên cứu về lưu huỳnh, M.V. Lomonosov đã viết: “Trái đất ở độ sâu của nó chứa một lượng lưu huỳnh đến mức không chỉ lòng đất chứa đầy nó... mà hóa thạch này cũng nổi bật ngay cả trên bề mặt trái đất. ,” đồng thời lưu ý rằng nó xảy ra “nó có nguồn gốc và tinh khiết, nhưng hiếm khi.” Một thời gian sau, Viện sĩ V. Severgin đã đánh giá sự phân bố lưu huỳnh một cách lạc quan hơn: “Lưu huỳnh bản địa rất tinh khiết và có rất nhiều ở các vùng đất ở Nga”. Ngày nay, hơn 400 khoáng chất có chứa lưu huỳnh đã được biết đến. Và nội dung của nó là vỏ trái đất là khoảng 0,05%.

Sự hiện diện của lưu huỳnh tự nhiên ở Crimea đã được chỉ ra vào giữa thế kỷ trước. Tạp chí Khai thác đã viết về việc “tìm kiếm” lưu huỳnh ở đây vào năm 1849. Nó kể về vùng lân cận Hồ Chokrak trên Bán đảo Kerch, nơi “các tinh thể lưu huỳnh tự nhiên rất trong nhưng rất nhỏ” được phát hiện trong đá vôi. Trung úy Antipov đã thực hiện công việc thăm dò ở đây theo lệnh của Hoàng tử Vorontsov với việc khai quật các công trình mỏ. Hóa ra lưu huỳnh chỉ bị giới hạn ở đầu ra của nguồn hydro sunfua. Sự hình thành của nó được giải thích bằng sự phân hủy hydro sunfua. “Tóm lại, tôi phải nói,” trung úy viết, “rằng mỏ lưu huỳnh này không có bất kỳ tầm quan trọng kỹ thuật nào, ngoại trừ một đặc tính chữa bệnh của các nguồn hứa hẹn những lợi ích to lớn.” Các lớp trầm tích lưu huỳnh mỏng màu trắng vẫn có thể được quan sát thấy ở Chokrak và các nguồn nước hydro sunfua khác, chẳng hạn như ở vùng lân cận Sudak.

Lưu huỳnh tự nhiên thường được hình thành trong quá trình phong hóa sunfua - pyrit và marcasit. Nó được tìm thấy ở Crimea cùng với nhiều loại đá khác nhau: ở marls gần Feodosia, đá vôi ở vùng lân cận Bakhchisarai, granodiorit gần Alushta. Lưu huỳnh loại này thường có trong thành phần của các cốt liệu đất trộn với sunfat sắt và hydroxyl và được thể hiện bằng các hạt nhỏ không đều, đôi khi là tinh thể. Nó thường đi kèm với thạch cao. Lưu huỳnh dạng bột mịn có trong phù sa của các hồ muối, ví dụ như Saki.

Sự tích tụ lưu huỳnh lớn nhất được phát hiện ở Crimea vào năm 1883 bởi N.I. Andrusov trên Bán đảo Kerch gần làng Chekur-Koyash. Sau này hóa ra ở đây có cả một khoản tiền gửi. Lưu huỳnh được giới hạn trong đất sét và marls chứa thạch cao và tạo thành các lớp và nốt sần có kích thước từ vài mm đến 30 cm. Hàm lượng của nó trong quặng dao động từ 10 đến 30%.

Theo một trong những giả thuyết được chấp nhận, lưu huỳnh tự nhiên được hình thành từ thạch cao dưới tác động của nước hydro sunfua được làm giàu bằng các chất hữu cơ với sự tham gia của vi khuẩn.

Với quy mô ngày nay, khoản tiền gửi có vẻ khiêm tốn. Nhưng đã có lúc nó đóng một vai trò quan trọng. Thực tế là trước cuộc cách mạng, lưu huỳnh được nhập khẩu vào Nga từ nước ngoài. Và mỏ Chekur-Koyashskoye là một trong những mỏ đầu tiên sản xuất lưu huỳnh công nghiệp nội địa. Đây lịch sử tóm tắt sự phát triển của nó.

Trong thế kỷ trước, chỉ có một lượng nhỏ lưu huỳnh được chiết xuất bằng phương pháp thủ công cho nhu cầu địa phương. Tiền gửi hầu như không được nghiên cứu. Năm 1906, một công ty của Bỉ đã thuê nó và bắt đầu thăm dò địa chất và chuẩn bị khai thác. Trình độ kỹ thuật của công việc còn thấp. Nơi làm việc được thông gió kém. Điều này dẫn đến cái chết bi thảm một công nhân và người quản lý đã bị đầu độc bởi khí lưu huỳnh ở mặt mỏ, sau đó công việc phải dừng lại.

Kể từ đầu Thế chiến thứ nhất, tình hình nghiêm trọng về lưu huỳnh đã phát triển trong nước và theo quyết định của Ủy ban Công nghiệp-Quân sự, việc thăm dò Chekur-Koyash bắt đầu vào năm 1915. Năm 1916, công tác chuẩn bị cho việc phát triển và sản xuất liên quan đã được tiến hành. 1600 tấn quặng đã được khai thác. Khoảng 10 tấn lưu huỳnh đã được chọn thủ công từ đó. Nhưng đến năm 1917, công việc bị dừng lại và các mỏ bị ngập trong nước.

Sự hồi sinh của mỏ bắt đầu từ thời điểm thành lập quyền lực của Liên Xôở Krym. Lúc đầu người ta thu được một lượng nhỏ lưu huỳnh từ nhà máy nhỏ từ quặng đã khai thác trước đó. Sau đó, họ tiến hành thăm dò địa chất kỹ lưỡng và tính toán trữ lượng lưu huỳnh. Năm 1928, khu mỏ và nhà máy gần như được xây dựng lại, bắt đầu sản xuất lưu huỳnh. Việc khai thác kéo dài khoảng 10 năm và tiền gửi đã cạn kiệt. Lưu huỳnh Crimean trong giai đoạn đầu khai thác đóng một vai trò quan trọng. “Lưu huỳnh Kerch có tầm quan trọng lớn đối với Liên minh các nước cộng hòa của chúng ta,” báo chí vào những năm 30 lưu ý. Với việc phát hiện và phát triển các mỏ lớn ở Trung Á, lưu huỳnh Chekur-Koyasha chỉ còn giữ lại ý nghĩa địa phương. Hiện nay, khoảng một chục biểu hiện phi công nghiệp của lưu huỳnh được biết đến trên Bán đảo Kerch.

Sự xuất hiện của lưu huỳnh tự nhiên rất đặc biệt. màu vàng sắc thái khác nhau, thường có màu vàng rơm. Sự tỏa sáng là nhờn. Lưu huỳnh tạo thành các màng, khối đất và bột, lớp mỏng và nốt sần, và ít phổ biến hơn trong các tinh thể thông thường. Đặc điểm là các lưỡng kim tứ diện với các đỉnh bị cắt ngắn có dạng hình thoi phổ biến nhất, hay còn gọi là alpha, lưu huỳnh. Nó ổn định nhất trên bề mặt trái đất. Điều gây tò mò là trong vùng đá vôi của khu vực eo biển Kerch S.P. Popov đã phát hiện vào năm 1901, cùng với loại này, các tinh thể lưu huỳnh đơn tà (beta) dạng phiến, hiếm hơn trong tự nhiên. Đây là phát hiện đầu tiên trên thế giới về beta lưu huỳnh ở bề mặt trái đất không liên quan đến hoạt động núi lửa. Dạng tinh thể beta-lưu huỳnh từ Crimea nhưng S.P. Popov chắc chắn được đưa vào sách tham khảo về khoáng vật học.

Về độ cứng, lưu huỳnh nhỉnh hơn một chút so với bột talc, loại khoáng chất mềm nhất trên thang Mohs. Talc có độ cứng bằng 1, trong khi lưu huỳnh có độ cứng từ 1-2 trên thang đo này. Lưu huỳnh nặng gấp đôi nước. Mật độ của nó là khoảng hai. Một sự khác biệt quan trọng là khả năng đốt cháy của lưu huỳnh. Theo Pliny the Elder, “không có chất nào dễ bốc cháy như vậy, từ đó rõ ràng là nó chứa đựng sức mạnh rực lửa to lớn”. Trước sự xuất hiện của những ý tưởng hiện đại trong một thời gian dài Người ta tin rằng lưu huỳnh là chất mang một chất dễ cháy đặc biệt. Khả năng cháy của lưu huỳnh có thể được sử dụng như một phương pháp đáng tin cậy dấu hiệu chẩn đoán. Một hạt chất không đáng kể là đủ để kiểm tra. Việc kiểm tra có thể được thực hiện trên đầu lưỡi dao nhíp bằng cách sử dụng que diêm đang cháy hoặc đèn cồn. Bạn cũng có thể sử dụng kim may nóng. Mùi lưu huỳnh cháy cũng rất đặc trưng, ​​giúp phân biệt với các khoáng chất khác. Trong chất tiết dạng bột mịn và đất, lưu huỳnh tương tự như sunfat sắt. Không giống như nhiều khoáng chất tương tự, lưu huỳnh hòa tan trong dầu hỏa và nhựa thông.

Lưu huỳnh tự nhiên thường chứa tới vài phần trăm tạp chất. Lưu huỳnh Crimea chứa canxi, selen, asen và một số nguyên tố khác. Các tạp chất có thể hạn chế việc sử dụng lưu huỳnh trong một số ngành công nghiệp.

Lưu huỳnh có rất nhiều ngành nghề, có từ rất lâu đời. “Lợi ích của nó rất rộng rãi,” V. Severgin đã viết vào đầu thế kỷ trước. “Nó được sử dụng theo nhiều cách khác nhau trong hóa học, trong nghệ thuật y học, để chiết xuất axit sulfuric, để điều chế chu sa, thuốc súng. , trong những ngọn lửa vui nhộn... để tiêu diệt côn trùng.” Hiện nay, lưu huỳnh vẫn được tìm thấy ứng dụng lớn hơn. Hàng năm, hàng chục triệu tấn lưu huỳnh tự nhiên được khai thác trên khắp thế giới. Nó được sử dụng trong sản xuất sợi tổng hợp, cao su, thuốc nhuộm và trong công nghiệp thực phẩm. Khoảng một nửa lượng lưu huỳnh khai thác được sử dụng để sản xuất axit sulfuric, một phần tư cho ngành công nghiệp giấy và bột giấy, và khoảng 10% cho nông nghiệp. Lưu huỳnh Crimea được sử dụng chủ yếu để kiểm soát sâu bệnh ở vườn nho và cho mục đích vệ sinh.

Ngày nay ngành công nghiệp hóa chất tiêu thụ số lớn nhất lưu huỳnh. Quan trọng nhất là axit sulfuric. Đó là lý do tại sao việc sản xuất nó chiếm gần một nửa lượng lưu huỳnh được khai thác trên toàn thế giới. Khi đốt cháy ba trăm kg lưu huỳnh tạo ra khoảng một tấn axit sunfuric.

Một ngành công nghiệp khác gắn bó chặt chẽ với lưu huỳnh được khai thác và tiêu thụ một phần đáng kể trong đó là sản xuất giấy. Để thu được 17 cellulose, bạn cần sử dụng ít nhất một trăm kg lưu huỳnh.

Sử dụng lưu huỳnh trong ngành cao su

Lưu huỳnh thường được sử dụng để biến cao su thành cao su. Khi trộn với lưu huỳnh và đun nóng đến nhiệt độ cần thiết, cao su thu được các đặc tính được người tiêu dùng đánh giá cao - độ đàn hồi và độ đàn hồi. Quá trình này còn được gọi là lưu hóa.

Nó xảy ra:

  1. Nóng. Được đề xuất bởi Goodyear vào năm 1839. Hỗn hợp cao su và lưu huỳnh được đun nóng đến khoảng 150 độ C.
  2. Lạnh lẽo. Được đề xuất bởi Parkes vào năm 1846. Cao su không được làm nóng mà được xử lý bằng dung dịch lưu huỳnh clorua S2C12.

Quá trình lưu hóa được thực hiện nhằm tạo liên kết giữa các nhóm polymer trong chất.

Hầu hết các tính chất cơ lý quan trọng của vật liệu đã trải qua quá trình lưu hóa phụ thuộc vào nó được làm từ gì, nó được phân phối như thế nào và liên kết -C-Sn-C- chứa bao nhiêu năng lượng. Ví dụ, với nồng độ lưu huỳnh bổ sung khác nhau, có thể thu được các vật liệu hoàn toàn khác nhau với các đặc tính khác nhau.

Lưu huỳnh trong nông nghiệp và y học

Lưu huỳnh ở dạng nguyên chất và kết hợp với các nguyên tố khác được sử dụng thành công cho mục đích nông nghiệp. Nó cũng quan trọng đối với cây trồng như phốt pho. Phân bón có chứa lưu huỳnh có tác động tích cực đến cả chất lượng và số lượng của vụ thu hoạch.

Về mặt thực nghiệm, các nhà khoa học đã xác định được ảnh hưởng của lưu huỳnh đến khả năng chống chịu sương giá của ngũ cốc. Nó kích thích sự hình thành các chất hữu cơ có chứa nhóm sulfhydryl-S-H. Nhờ đó, khả năng chống chịu sương giá của cây tăng lên do tính ưa nước của protein và những thay đổi trong cấu trúc bên trong. Một cách khác để sử dụng lưu huỳnh cho mục đích nông nghiệp là sử dụng nó để phòng bệnh, chủ yếu trên cây bông và nho.

Lưu huỳnh tinh khiết, cũng như các hợp chất của nó với các nguyên tố khác, có thể được sử dụng cho mục đích y tế. Cơ sở của nhiều loại thuốc mỡ được sử dụng để điều trị các bệnh nấm da khác nhau là lưu huỳnh mịn. Hầu hết các loại thuốc thuộc nhóm sulfa chỉ là hợp chất chất khác nhau với lưu huỳnh: sulfadimezin, norsulfazole, streptocide trắng.

Ngày nay khối lượng sản xuất lưu huỳnh vượt quá số lượng yêu cầu nguyên liệu cho công nghiệp. Nó được chiết xuất không chỉ từ độ sâu của trái đất mà còn từ khí hoặc trong quá trình lọc nhiên liệu. Về vấn đề này, những cách mới để sử dụng chất này đang được phát minh, chẳng hạn như trong xây dựng. Vì vậy, ở Canada, họ đã phát minh ra bọt lưu huỳnh, loại bọt này dự kiến ​​sẽ được sử dụng để rải đường và đặt đường ống bên ngoài Vòng Bắc Cực. Và ở Montreal, ngôi nhà đầu tiên trên thế giới được xây dựng từ những khối có thành phần khác thường, bao gồm một phần ba lưu huỳnh (phần còn lại là cát). Để tạo ra những khối như vậy, người ta sử dụng khuôn kim loại, trong đó hỗn hợp được nung nóng đến nhiệt độ hơn 100 độ C. Chúng bền và chịu mài mòn như xi măng. Việc xử lý đơn giản bằng vecni tổng hợp sẽ giúp tránh quá trình oxy hóa. Từ những khối như vậy, bạn có thể xây dựng một nhà để xe hoặc một nhà kho, một cửa hàng hoặc một ngôi nhà.

Ngày nay, bạn có thể tìm thấy thông tin ngày càng nhiều về sự xuất hiện của vật liệu xây dựng mới có chứa lưu huỳnh. Không còn gì bí mật khi sử dụng lưu huỳnh sẽ thu được một lớp phủ nhựa đường với những đặc tính tuyệt vời. Nó có thể so sánh và thậm chí vượt qua bề mặt sỏi. Sẽ khá có lợi khi sử dụng nó trong việc xây dựng đường cao tốc. Để có được thành phần này, bạn cần trộn một phần nhựa đường, hai phần lưu huỳnh và 13 phần cát.

Nhu cầu về loại nguyên liệu này ngày càng tăng. Doanh số bán lưu huỳnh sẽ chỉ tăng trong dài hạn.

Mục 1. Xác định lưu huỳnh.

Mục 2. Khoáng sản thiên nhiên lưu huỳnh.

Mục 3. Lịch sử khám phálưu huỳnh.

Phần 4. Nguồn gốc tên gọi lưu huỳnh.

Mục 5. Nguồn gốc lưu huỳnh

Mục 6. Biên nhậnlưu huỳnh.

Mục 7. Nhà sản xuấtlưu huỳnh.

Mục 8. Tài sảnlưu huỳnh.

- Tiểu mục 1. Vật lýcủa cải.

- Tiểu mục2. Hóa chấtcủa cải.

Điều 10. Đặc tính nguy hiểm cháy của lưu huỳnh

- Tiểu mục1. Cháy kho lưu huỳnh.

Phần 11. Ở trong thiên nhiên.

Mục 12. Vai trò sinh họclưu huỳnh.

Mục 13. Đơn đề nghịlưu huỳnh.

Sự định nghĩalưu huỳnh

lưu huỳnh là nguyên tố thuộc nhóm thứ sáu của chu kỳ thứ ba trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học của D.I. Mendeleev, với số nguyên tử 16. Thể hiện tính chất phi kim loại. Ký hiệu là ký hiệu S (tiếng Latin là Lưu huỳnh). Trong hydro và hợp chất oxyđược tìm thấy ở nhiều ion khác nhau và tạo thành nhiều axit và muối. Nhiều muối chứa lưu huỳnh hòa tan kém trong nước.

Lưu Huỳnh - S, nguyên tố hóa học có số nguyên tử 16, khối lượng nguyên tử 32,066. Ký hiệu hóa học lưu huỳnh S được phát âm là "es". Lưu huỳnh tự nhiên bao gồm bốn hạt nhân ổn định: 32S (hàm lượng 95,084% trọng lượng), 33S (0,74%), 34S (4,16%) và 36S (0,016%). Bán kính của nguyên tử lưu huỳnh là 0,104 nm. Bán kính ion: S2- ion 0,170 nm (số phối trí 6), ion S4+ 0,051 nm (số phối trí 6) và ion S6+ 0,026 nm (số phối trí 4). Năng lượng ion hóa tuần tự của nguyên tử lưu huỳnh trung tính từ S0 đến S6+ lần lượt là 10,36, 23,35, 34,8, 47,3, 72,5 và 88,0 eV. Lưu huỳnh nằm trong nhóm VIA của bảng tuần hoàn D.I. Mendeleev, ở chu kỳ thứ 3 và thuộc nhóm chalcogen. Cấu hình của lớp điện tử bên ngoài là 3s23p4. Các trạng thái oxy hóa đặc trưng nhất trong các hợp chất là -2, +4, +6 (hóa trị II, IV và VI tương ứng). Giá trị độ âm điện Pauling của lưu huỳnh là 2,6. Lưu huỳnh là một phi kim loại.

Ở dạng tự do, lưu huỳnh xuất hiện dưới dạng tinh thể màu vàng, giòn hoặc bột màu vàng.

Lưu huỳnh là

Tự nhiên khoáng sản lưu huỳnh

Lưu huỳnh là nguyên tố phổ biến thứ mười sáu trong vỏ trái đất. Nó được tìm thấy ở trạng thái tự do (bản địa) và dạng ràng buộc.

Các hợp chất lưu huỳnh tự nhiên quan trọng nhất: FeS2 - pyrit sắt hoặc pyrit, ZnS - kẽm blende hoặc sphalerit (wurtzite), PbS - ánh chì hoặc galena, HgS - cinnabar, Sb2S3 - stibnite. Ngoài ra, lưu huỳnh còn có trong vàng đen, than tự nhiên, khí tự nhiên và đá phiến. Lưu huỳnh là nguyên tố phổ biến thứ sáu trong vùng nước tự nhiên, xảy ra chủ yếu ở dạng ion sunfat và gây ra độ cứng “vĩnh cửu” của nước ngọt. Thiết yếu yếu tố quan trọngđối với sinh vật bậc cao, thành phần nhiều protein tập trung ở tóc.

Lưu huỳnh là

Lịch sử khám phálưu huỳnh

lưu huỳnh ở trạng thái tự nhiên cũng như ở dạng hợp chất lưu huỳnh đã được biết đến từ thời cổ đại. Con người có lẽ đã quen thuộc với mùi lưu huỳnh cháy, tác dụng gây ngạt thở của sulfur dioxide và mùi kinh tởm của hydrogen sulfide từ thời tiền sử. Chính vì những đặc tính này mà lưu huỳnh đã được các linh mục sử dụng như một phần của hương thiêng trong các nghi lễ tôn giáo. Lưu huỳnh được coi là tác phẩm của những siêu nhân đến từ thế giới linh hồn hoặc các vị thần dưới lòng đất. Cách đây rất lâu, lưu huỳnh đã bắt đầu được sử dụng như một phần của các hỗn hợp dễ cháy khác nhau cho mục đích quân sự. Homer đã mô tả “khói lưu huỳnh”, tác động chết người của việc đốt khí thải lưu huỳnh. Lưu huỳnh có lẽ là một phần của “ngọn lửa Hy Lạp” khiến đối thủ khiếp sợ. Khoảng thế kỷ thứ 8 Người Trung Quốc bắt đầu sử dụng nó trong hỗn hợp pháo hoa, đặc biệt là trong các hỗn hợp như thuốc súng. Tính dễ cháy của lưu huỳnh, khả năng nó dễ dàng kết hợp với kim loại để tạo thành sunfua (ví dụ, trên bề mặt các mảnh kim loại), giải thích thực tế rằng nó được coi là “nguyên lý dễ cháy” và là thành phần thiết yếu của quặng kim loại. Presbyter Theophilus (thế kỷ 12) mô tả một phương pháp nung oxy hóa quặng đồng sunfua, có lẽ đã được biết đến từ thời xa xưa. Ai Cập cổ đại. TRONG Giai đoạn Thuật giả kim Ả Rập nảy sinh lý thuyết về thành phần thủy ngân-lưu huỳnh kim loại, theo đó lưu huỳnh được tôn sùng như một thành phần thiết yếu (cha) của tất cả các kim loại. Sau này cô trở thành một trong ba nguyên tắc các nhà giả kim, và sau này “nguyên lý dễ cháy” đã trở thành nền tảng của lý thuyết nhiên tố. bản chất nguyên tố Lavoisier đã thiết lập lưu huỳnh trong các thí nghiệm đốt cháy của mình. Với sự ra đời của thuốc súng ở châu Âu, sự phát triển của ngành khai thác mỏ bắt đầu lưu huỳnh tự nhiên, cũng như việc phát triển phương pháp thu được nó từ pyrit; cái sau rất phổ biến ở nước Nga cổ đại. Nó được mô tả lần đầu tiên trong văn học bởi Agricola. Do đó, nguồn gốc chính xác của lưu huỳnh vẫn chưa được xác định, nhưng, như đã nêu ở trên, nguyên tố này đã được sử dụng trước khi Chúa giáng sinh, và do đó đã quen thuộc với con người từ thời cổ đại.

Lưu huỳnh xuất hiện trong tự nhiên ở trạng thái tự do (bản địa) nên con người đã biết đến nó từ thời cổ đại. Lưu huỳnh thu hút sự chú ý với màu sắc đặc trưng, màu xanh da trời ngọn lửa và một mùi cụ thể xảy ra trong quá trình đốt cháy (mùi lưu huỳnh đioxit). Người ta tin rằng việc đốt lưu huỳnh sẽ xua đuổi linh hồn ma quỷ. Kinh thánh nói về việc sử dụng lưu huỳnh để tẩy rửa tội nhân. Đối với người thời trung cổ, mùi “lưu huỳnh” gắn liền với thế giới ngầm. Homer đã đề cập đến việc sử dụng lưu huỳnh đốt để khử trùng. Ở La Mã cổ đại, vải được tẩy trắng bằng sulfur dioxide.

Lưu huỳnh từ lâu đã được sử dụng trong y học - bệnh nhân được xông hơi bằng ngọn lửa của nó, nó được đưa vào nhiều loại thuốc mỡ để điều trị bệnh ngoài da. Vào thế kỷ 11 Avicenna (Ibn Sina), và sau đó Nhà giả kim châu Âu tin rằng kim loại, kể cả bạc, bao gồm những kim loại được tìm thấy trong tỷ lệ khác nhau lưu huỳnh và thủy ngân. Vì vậy, lưu huỳnh đóng một vai trò quan trọng trong nỗ lực của các nhà giả kim nhằm tìm kiếm “hòn đá triết gia” và biến kim loại cơ bản thành kim loại quý. Vào thế kỷ 16 Paracelsus coi lưu huỳnh, cùng với thủy ngân và “muối”, một trong những “nguyên lý” chính của tự nhiên, “linh hồn” của mọi cơ thể.

Tầm quan trọng thực tế của lưu huỳnh tăng mạnh sau khi phát minh ra thuốc súng đen (nhất thiết phải bao gồm lưu huỳnh). Năm 673, người Byzantine, khi bảo vệ Constantinople, đã đốt cháy hạm đội địch với sự trợ giúp của cái gọi là lửa Hy Lạp - hỗn hợp muối tiêu, lưu huỳnh, nhựa thông và các chất khác - ngọn lửa không bị nước dập tắt. Vào thời trung cổ Châu Âu Thuốc súng đen đã được sử dụng, thành phần của nó gần giống với hỗn hợp lửa của Hy Lạp. Kể từ đó nó bắt đầu sử dụng rộng rãi lưu huỳnh cho mục đích quân sự.


Nó đã được biết đến từ lâu và kết nối quan trọng lưu huỳnh - axit sunfuric. Một trong những người sáng tạo ra phương pháp hóa học, tu sĩ Vasily Valentin, vào thế kỷ 15 đã mô tả chi tiết việc sản xuất axit sulfuric bằng cách nung sắt sunfat ( tên cũ axit sulfuric - dầu vitriol).


Bản chất nguyên tố của lưu huỳnh được A. Lavoisier xác lập vào năm 1789. Tên các hợp chất hóa học chứa lưu huỳnh thường có tiền tố “thio” (ví dụ thuốc thử Na2S2O3 dùng trong nhiếp ảnh có tên là natri thiosulfate). Nguồn gốc của tiền tố này liên quan đến tên tiếng Hy Lạp của lưu huỳnh - theion.

Nguồn gốc của tên lưu huỳnh

Tên tiếng Nga của lưu huỳnh bắt nguồn từ *sěra nguyên thủy, gắn liền với tiếng Lat. huyết thanh "huyết thanh".

Lưu huỳnh trong tiếng Latin (một cách viết theo tiếng Hy Lạp hóa của từ sulpur cũ) xuất phát từ gốc Ấn-Âu *swelp- “đốt cháy”.

Nguồn gốc lưu huỳnh

Sự tích lũy lớn lưu huỳnh tự nhiên không phổ biến lắm. Nó thường xuất hiện ở một số quặng. Quặng lưu huỳnh tự nhiên là một loại đá xen kẽ với lưu huỳnh nguyên chất.

Khi nào những vùi này được hình thành - đồng thời với các đá đi kèm hoặc muộn hơn? Phương hướng của công tác tìm kiếm, thăm dò phụ thuộc vào câu trả lời cho câu hỏi này. Nhưng, dù đã giao tiếp hàng nghìn năm với lưu huỳnh, nhân loại vẫn chưa có câu trả lời rõ ràng. Có một số lý thuyết mà tác giả của họ có quan điểm trái ngược nhau.

Lý thuyết về sự tổng hợp (nghĩa là sự hình thành đồng thời của lưu huỳnh và đá chủ) cho thấy rằng sự hình thành lưu huỳnh tự nhiên xảy ra ở các lưu vực nông. Vi khuẩn đặc biệt khử sunfat hòa tan trong nước thành hydro sunfua, chất này bay lên cao, đi vào vùng oxy hóa và tại đây, về mặt hóa học hoặc với sự tham gia của các vi khuẩn khác, bị oxy hóa thành lưu huỳnh nguyên tố. Lưu huỳnh lắng xuống đáy và sau đó tạo thành quặng phù sa chứa lưu huỳnh.

Lý thuyết về biểu sinh (các thể vùi lưu huỳnh được hình thành muộn hơn các loại đá chính) có một số lựa chọn. Phổ biến nhất trong số họ cho rằng nước ngầm, xuyên qua các tầng đá, được làm giàu bằng sunfat. Nếu vùng nước đó tiếp xúc với cặn lắng vàng đen hoặc Khí tự nhiên, sau đó các ion sunfat bị khử bởi hydrocacbon thành hydro sunfua. Hydro sunfua nổi lên bề mặt và khi bị oxy hóa sẽ giải phóng lưu huỳnh tinh khiết trong các lỗ rỗng và vết nứt của đá.

Trong những thập kỷ gần đây, một trong những dạng lý thuyết biểu sinh ngày càng được xác nhận nhiều hơn - lý thuyết về biến chất (dịch từ tiếng Hy Lạp “metasomatosis” có nghĩa là thay thế). Theo đó, quá trình chuyển hóa thạch cao CaSO4-H2O và CaSO4 anhydrite thành lưu huỳnh và canxit CaCO3 liên tục diễn ra ở độ sâu. Lý thuyết này được các nhà khoa học Liên Xô L. M. Miropolsky và B. P. Krotov đưa ra vào năm 1935. Đặc biệt, thực tế này nói lên lợi ích của nó.

Mishraq được phát hiện ở Iraq vào năm 1961. Lưu huỳnh ở đây được chứa trong đá cacbonat, tạo thành một vòm được hỗ trợ bởi các cột đi sâu (trong địa chất chúng được gọi là cánh). Những cánh này bao gồm chủ yếu là anhydrit và thạch cao. Hình ảnh tương tự cũng được quan sát thấy ở mỏ Shor-Su trong nước.

Tính nguyên gốc địa chất của các trầm tích này chỉ có thể được giải thích từ quan điểm của lý thuyết biến chất: thạch cao sơ ​​cấp và anhydrit biến thành quặng cacbonat thứ cấp xen kẽ với lưu huỳnh tự nhiên. Vấn đề không chỉ là khu phố khoáng sản- hàm lượng lưu huỳnh trung bình trong quặng của các mỏ này bằng với hàm lượng lưu huỳnh liên kết hóa học trong anhydrit. Và các nghiên cứu về thành phần đồng vị của lưu huỳnh và cacbon trong quặng của các trầm tích này đã mang lại cho những người ủng hộ lý thuyết biến chất những lập luận bổ sung.


Nhưng có một “nhưng”: tính chất hóa học của quá trình chuyển hóa thạch cao thành lưu huỳnh và canxit vẫn chưa rõ ràng, và do đó không có lý do gì để coi lý thuyết về biến chất là lý thuyết duy nhất đúng. Vẫn còn những hồ trên trái đất (đặc biệt là hồ Sernoye gần Sernovodsk), nơi diễn ra quá trình lắng đọng lưu huỳnh tổng hợp và phù sa chứa lưu huỳnh không chứa thạch cao hay anhydrit.


Tất cả điều này có nghĩa là sự đa dạng của các lý thuyết và giả thuyết về nguồn gốc của lưu huỳnh tự nhiên không chỉ là kết quả của sự thiếu hiểu biết của chúng ta mà còn là kết quả của sự phức tạp của các hiện tượng xảy ra trong lòng đất. Thêm từ tiểu học toán học ở trường tất cả chúng ta đều biết rằng chúng có thể dẫn đến kết quả tương tự những cách khác nhau. Điều này cũng mở rộng đến địa hóa học.

Biên lailưu huỳnh

lưu huỳnh thu được chủ yếu bằng cách nấu chảy lưu huỳnh tự nhiên trực tiếp ở những nơi nó xuất hiện dưới lòng đất. Quặng lưu huỳnh được khai thác theo nhiều cách khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện xuất hiện. Trầm tích lưu huỳnh hầu như luôn đi kèm với sự tích tụ khí độc - hợp chất lưu huỳnh. Ngoài ra, chúng ta không được quên khả năng tự bốc cháy của nó.

Khai thác quặng lộ thiên xảy ra như thế này. Máy xúc di chuyển loại bỏ các lớp đá bên dưới có quặng. Lớp quặng bị nghiền nát bởi các vụ nổ, sau đó các khối quặng được gửi đến nhà máy luyện lưu huỳnh, nơi lưu huỳnh được tách ra khỏi tinh quặng.

Năm 1890, Hermann Frasch đề xuất nấu chảy lưu huỳnh dưới lòng đất và bơm nó lên bề mặt qua các giếng dầu. Điểm nóng chảy tương đối thấp (113°C) của lưu huỳnh đã khẳng định ý tưởng của Frasch là thực tế. Năm 1890, các cuộc thử nghiệm bắt đầu dẫn đến thành công.

Có một số phương pháp đã biết để thu được lưu huỳnh từ quặng lưu huỳnh: dùng hơi nước, lọc, nhiệt, ly tâm và chiết.

Lưu huỳnh cũng được tìm thấy với số lượng lớn ở Khí tự nhiênở trạng thái khí (ở dạng hydro sunfua, sulfur dioxide). Trong quá trình khai thác, nó bám vào thành ống và thiết bị, khiến chúng không thể hoạt động được. Vì vậy, nó được thu hồi từ khí càng nhanh càng tốt sau khi sản xuất. Lưu huỳnh mịn tinh khiết về mặt hóa học thu được là nguyên liệu thô lý tưởng cho ngành công nghiệp hóa chất và cao su.

Mỏ lưu huỳnh tự nhiên có nguồn gốc núi lửa lớn nhất nằm trên đảo Iturup với trữ lượng loại A+B+C1 - 4227 nghìn tấn và loại C2 - 895 nghìn tấn, đủ để xây dựng một doanh nghiệp có công suất 200 nghìn tấn. tấn lưu huỳnh dạng hạt mỗi năm.

Nhà sản xuấtlưu huỳnh

Các nhà sản xuất lưu huỳnh chính ở Liên Bang Nga là doanh nghiệp OJSC Gazprom: LLC Gazprom Dobycha Astrakhan và LLC Gazprom Dobycha Orenburg, nhận nó dưới dạng sản phẩm phụ trong quá trình lọc khí.

Của cảilưu huỳnh

1) Thể chất

lưu huỳnh khác biệt đáng kể với oxy ở khả năng hình thành chuỗi và chu trình nguyên tử ổn định. Ổn định nhất là các phân tử S8 tuần hoàn hình vương miện, tạo thành lưu huỳnh trực thoi và đơn tà. Đây là lưu huỳnh kết tinh - một chất màu vàng giòn. Ngoài ra, có thể có các phân tử có chuỗi kín (S4, S6) và chuỗi mở. Chế phẩm này có chứa lưu huỳnh dẻo, một chất màu nâu, thu được bằng cách làm nguội mạnh lưu huỳnh nóng chảy (lưu huỳnh nhựa trở nên giòn chỉ sau vài giờ, chuyển sang màu vàng và dần chuyển thành hình thoi). Công thức của lưu huỳnh thường được viết đơn giản là S, vì mặc dù nó có cấu trúc phân tử, là một hỗn hợp chất đơn giản với các phân tử khác nhau. Lưu huỳnh không hòa tan trong nước; một số biến thể của nó hòa tan trong dung môi hữu cơ, chẳng hạn như carbon disulfide và nhựa thông. Sự tan chảy của lưu huỳnh đi kèm với sự gia tăng đáng kể về thể tích (khoảng 15%). Lưu huỳnh nóng chảy là chất lỏng màu vàng, dễ di chuyển, ở nhiệt độ trên 160°C biến thành khối màu nâu sẫm rất nhớt. Lưu huỳnh tan chảy đạt độ nhớt cao nhất ở nhiệt độ 190°C; nhiệt độ tăng thêm đi kèm với sự giảm độ nhớt và trên 300 °C, lưu huỳnh nóng chảy lại trở nên linh động. Điều này là do khi lưu huỳnh được đun nóng, nó dần dần polyme hóa, làm tăng chiều dài của chuỗi khi nhiệt độ tăng. Khi lưu huỳnh được nung nóng trên 190°C, các đơn vị polyme bắt đầu phân hủy. Lưu huỳnh có thể coi là ví dụ đơn giản nhất của chất điện. Khi cọ xát, lưu huỳnh nhiễm điện âm mạnh.

Lưu huỳnh được sử dụng để sản xuất axit sulfuric, lưu hóa cao su, làm thuốc diệt nấm trong nông nghiệp và làm lưu huỳnh dạng keo - dược phẩm. Ngoài ra, lưu huỳnh trong chế phẩm bitum lưu huỳnh được sử dụng để sản xuất nhựa đường lưu huỳnh và thay thế xi măng Portland để sản xuất bê tông lưu huỳnh.

2) Hóa chất

Đốt lưu huỳnh

Trong không khí, lưu huỳnh cháy tạo thành lưu huỳnh đioxit - khí không màu có mùi hăng:

Bằng cách sử dụng phân tích quang phổ trên thực tế nó đã được chứng minh quá trình Quá trình oxy hóa lưu huỳnh thành điôxít là một phản ứng dây chuyền và xảy ra với sự hình thành một số sản phẩm trung gian: lưu huỳnh monoxit S2O2, lưu huỳnh phân tử S2, nguyên tử lưu huỳnh tự do S và các gốc tự do lưu huỳnh monoxit SO.


Ngoài oxy, lưu huỳnh còn phản ứng với nhiều phi kim, tuy nhiên, ở nhiệt độ phòng, lưu huỳnh chỉ phản ứng với flo, thể hiện tính chất khử:

Lưu huỳnh nóng chảy phản ứng với clo và có thể tạo thành hai clorua bậc thấp:

2S + Cl2 = S2Cl2

Khi đun nóng, lưu huỳnh cũng phản ứng với phốt pho, dường như tạo thành hỗn hợp phốt pho sunfua, trong đó có sunfua cao hơn P2S5:

Ngoài ra, khi đun nóng, lưu huỳnh phản ứng với hydro, cacbon, silic:

S + H2 = H2S (hydro sunfua)

C + 2S = CS2 (cacbon disulfua)

Khi đun nóng, lưu huỳnh tương tác với nhiều kim loại, thường khá mạnh. Đôi khi hỗn hợp kim loại và lưu huỳnh bốc cháy khi đốt cháy. Sự tương tác này tạo ra sunfua:

2Al + 3S = Al2S3

Dung dịch sunfua kim loại kiềm phản ứng với lưu huỳnh tạo thành polysulfua:

Na2S + S = Na2S2

Trong số các chất phức tạp, đáng chú ý trước hết là phản ứng của lưu huỳnh với kiềm nóng chảy, trong đó lưu huỳnh tương tự như clo:

3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S + 3H2O

Sự tan chảy kết quả được gọi là gan lưu huỳnh.


Lưu huỳnh chỉ phản ứng với axit oxy hóa đậm đặc (HNO3, H2SO4) khi đun nóng kéo dài, oxy hóa:

S + 6HNO3(kết luận) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

S + 2H2SO4(conc.) = 3SO2 + 2H2O

Lưu huỳnh là

Lưu huỳnh là

Tính chất nguy hiểm cháy của lưu huỳnh

Lưu huỳnh được nghiền mịn có xu hướng tự bốc cháy hóa học khi có hơi ẩm, khi tiếp xúc với các tác nhân oxy hóa và cả trong hỗn hợp với than, chất béo và dầu. Lưu huỳnh tạo thành hỗn hợp dễ nổ với nitrat, clorat và peclorat. Tự bốc cháy khi tiếp xúc với thuốc tẩy.

Chất chữa cháy: phun nước, bọt cơ khí.

Theo V. Marshall, bụi lưu huỳnh được xếp vào loại dễ nổ nhưng để nổ cần nồng độ bụi đủ cao - khoảng 20 g/m3 (20.000 mg/m3), nồng độ này cao gấp nhiều lần nồng độ tối đa cho phép đối với vật liệu nổ. con người trong không khí của khu vực làm việc - 6 mg /m3.

Hơi tạo thành hỗn hợp nổ với không khí.

Sự đốt cháy lưu huỳnh chỉ xảy ra ở trạng thái nóng chảy, tương tự như quá trình đốt cháy chất lỏng. Lớp lưu huỳnh cháy trên cùng sôi lên, tạo thành hơi tạo thành ngọn lửa phát sáng lờ mờ cao tới 5 cm. Nhiệt độ ngọn lửa khi đốt lưu huỳnh là 1820 °C.

Vì thể tích không khí bao gồm khoảng 21% oxy và 79% nitơ, và khi lưu huỳnh cháy, một thể tích oxy tạo ra một thể tích SO2, hàm lượng SO2 tối đa về mặt lý thuyết có thể có trong hỗn hợp khí là 21%. Trong thực tế, quá trình đốt cháy xảy ra khi có một lượng không khí dư thừa và hàm lượng thể tích của SO2 trong hỗn hợp khí thấp hơn mức có thể đạt được về mặt lý thuyết, thường lên tới 14...15%.

Việc phát hiện quá trình đốt cháy lưu huỳnh bằng thiết bị chữa cháy tự động là một vấn đề khó khăn. Ngọn lửa rất khó phát hiện bằng mắt người hoặc máy quay phim; quang phổ của ngọn lửa xanh chủ yếu nằm ở vùng tử ngoại. Sự cháy xảy ra ở nhiệt độ thấp. Để phát hiện sự cháy bằng đầu dò nhiệt, nó phải được đặt trực tiếp gần lưu huỳnh. Ngọn lửa lưu huỳnh không tỏa ra phạm vi hồng ngoại. Vì vậy, nó sẽ không bị phát hiện bởi các máy dò hồng ngoại thông thường. Họ sẽ chỉ phát hiện các đám cháy thứ cấp. Ngọn lửa lưu huỳnh không thoát ra hơi nước. Vì vậy, đầu báo lửa UV sử dụng hợp chất niken sẽ không hoạt động.

Để tuân thủ các yêu cầu về an toàn phòng cháy chữa cháy tại kho chứa lưu huỳnh cần:

Các công trình, thiết bị công nghệ phải thường xuyên được làm sạch bụi;

Mặt bằng kho phải được thông gió liên tục bằng thông gió tự nhiên, cửa mở;

Việc nghiền các cục lưu huỳnh trên vỉ nhiên liệu phải được thực hiện bằng búa tạ bằng gỗ hoặc các dụng cụ làm bằng vật liệu không phát ra tia lửa;

Băng tải cung cấp lưu huỳnh cho cơ sở sản xuất phải được trang bị máy dò kim loại;

Ở những nơi lưu giữ và sử dụng lưu huỳnh cần trang bị các thiết bị (tấm, ngưỡng cửa, v.v.) để đảm bảo tình huống khẩn cấp ngăn chặn sự lan truyền của lưu huỳnh nóng chảy ra ngoài phòng hoặc khu vực mở;

Tại kho lưu huỳnh bị cấm:

Sản xuất các loại hoạt động sử dụng lửa hở;

Cất giữ và bảo quản giẻ lau dính dầu;

Khi sửa chữa, hãy sử dụng các dụng cụ làm bằng vật liệu không phát ra tia lửa.

Cháy kho lưu huỳnh

Vào tháng 12 năm 1995, tại một nhà kho lưu huỳnh mở doanh nghiệp, tọa lạc tại thành phố Somerset West Western Cape Province Cộng hòa Nam Phi Hỏa hoạn lớn xảy ra khiến 2 người tử vong.

Vào ngày 16 tháng 1 năm 2006, vào khoảng 5 giờ tối, một nhà kho chứa lưu huỳnh bốc cháy tại doanh nghiệp Cherepovets “Ammofos”. Tổng diện tích lửa - khoảng 250 mét vuông. Chỉ có thể loại bỏ hoàn toàn nó vào đầu đêm thứ hai. Không có thương vong hoặc thương tích.

Vào ngày 15 tháng 3 năm 2007, vào sáng sớm tại Nhà máy Vật liệu sợi Balkovo LLC, một vụ hỏa hoạn đã xảy ra tại một nhà kho chứa lưu huỳnh đã đóng cửa. Diện tích cháy là 20 m2. Tại đám cháy có 4 đội cứu hỏa cùng nhân viên cho 13 người. Khoảng nửa giờ sau, ngọn lửa được dập tắt. Không ai bị thương.

Vào ngày 4 và 9 tháng 3 năm 2008, một vụ cháy lưu huỳnh đã xảy ra ở vùng Atyrau tại cơ sở lưu trữ lưu huỳnh TCO tại mỏ Tengiz. Trong trường hợp đầu tiên, ngọn lửa được dập tắt nhanh chóng; trong trường hợp thứ hai, lưu huỳnh cháy trong 4 giờ. Khối lượng chất thải lọc dầu được đốt, theo Kazakhstan pháp luậtđược cho là do lưu huỳnh, lên tới hơn 9 nghìn kg.

Vào tháng 4 năm 2008, cách làng Kryazh, vùng Samara không xa, một nhà kho chứa 70 tấn lưu huỳnh đã bốc cháy. Vụ cháy được xếp vào loại phức tạp thứ hai. 11 đội cứu hỏa và cứu hộ đã có mặt tại hiện trường vụ việc. Vào thời điểm đó, khi lính cứu hỏa đến gần nhà kho, không phải toàn bộ lưu huỳnh đều cháy mà chỉ một phần nhỏ - khoảng 300 kg. Diện tích cháy bao gồm cả bãi cỏ khô cạnh nhà kho lên tới 80 m2. Lính cứu hỏa đã nhanh chóng dập tắt ngọn lửa và khoanh vùng đám cháy: đám cháy được bao phủ bằng đất và chứa đầy nước.

Vào tháng 7 năm 2009, lưu huỳnh bị đốt cháy ở Dneprodzerzhinsk. Một vụ hỏa hoạn đã xảy ra tại một trong những nhà máy hóa chất than cốc ở quận Bagleysky của thành phố. Ngọn lửa đã tiêu tốn hơn 8 tấn lưu huỳnh. Không có nhân viên nào của nhà máy bị thương.

Ở trong tự nhiênlưu huỳnh

VỚI Thời đại này khá phổ biến trong tự nhiên. Trong lớp vỏ trái đất, hàm lượng của nó ước tính khoảng 0,05% khối lượng. Trong tự nhiên thường có những ý nghĩa quan trọng tiền gửi lưu huỳnh tự nhiên (thường ở gần núi lửa); V. Châu Âu chúng nằm ở phía nam nước Ý, ở Sicily. Thậm chí còn lớn hơn tiền gửi lưu huỳnh tự nhiên có sẵn ở Hoa Kỳ (ở các bang Louisiana và Texas), cũng như ở Trung Á, Nhật Bản và Mexico. Trong tự nhiên, lưu huỳnh được tìm thấy cả ở dạng khối và dạng lớp tinh thể, đôi khi tạo thành các nhóm tinh thể màu vàng mờ đẹp đến kinh ngạc (được gọi là druses).

Tại các vùng núi lửa, khí hydrogen sulfide H2S thường thoát ra khỏi lòng đất; ở những vùng này, hydro sunfua được tìm thấy hòa tan trong nước lưu huỳnh. Khí núi lửa thường chứa sulfur dioxide SO2.

Tiền gửi của các hợp chất sunfua khác nhau đang lan rộng trên bề mặt hành tinh của chúng ta. Phổ biến nhất trong số đó là: pyrit sắt (pyrit) FeS2, pyrit đồng (chalcopyrit) CuFeS2, ánh chì PbS, chu sa HgS, sphalerit ZnS và wurtzite biến tính tinh thể của nó, stibnite Sb2S3 và các loại khác. Nhiều loại sunfat khác nhau cũng được biết đến, ví dụ, canxi sunfat (thạch cao CaSO4.2H2O và anhydrit CaSO4), magie sunfat MgSO4 (muối đắng), bari sunfat BaSO4 (barit), strontium sunfat SrSO4 (celestine), natri sunfat Na2SO4 10H2O ( mirabilit), v.v.

Than cứng chứa trung bình 1,0-1,5% lưu huỳnh. Lưu huỳnh cũng có thể là một phần của vàng đen. Một số mỏ khí dễ cháy tự nhiên (ví dụ, Astrakhan) có chứa tạp chất hydro sunfua.


Lưu huỳnh là một trong những nguyên tố cần thiết cho cơ thể sống vì nó là thành phần thiết yếu của protein. Protein chứa 0,8-2,4% (tính theo trọng lượng) lưu huỳnh liên kết hóa học. Thực vật thu được lưu huỳnh từ sunfat có trong đất. Mùi khó chịu phát sinh từ xác động vật thối rữa chủ yếu được giải thích là do giải phóng các hợp chất lưu huỳnh (hydrogen sulfide và mercaptans) được hình thành trong quá trình phân hủy protein. TRONG nước biển có khoảng 8,7·10-2% lưu huỳnh.

Biên lailưu huỳnh

VỚI Lưu huỳnh thu được chủ yếu bằng cách nấu chảy nó từ đá có chứa lưu huỳnh (nguyên tố) tự nhiên. Cái gọi là phương pháp địa công nghệ giúp thu được lưu huỳnh mà không cần nâng quặng lên bề mặt. Phương pháp này được đề xuất vào cuối thế kỷ 19 bởi nhà hóa học người Mỹ G. Frasch, người phải đối mặt với nhiệm vụ khai thác lưu huỳnh từ các mỏ ở phía nam lên bề mặt trái đất. Hoa Kỳ, nơi đất cát rất phức tạp trong việc khai thác bằng phương pháp khai thác truyền thống.

Frasch đề xuất sử dụng hơi nước quá nhiệt để nâng lưu huỳnh lên bề mặt. Hơi nước quá nhiệt được đưa qua đường ống vào lớp ngầm chứa lưu huỳnh. Lưu huỳnh tan chảy (điểm nóng chảy của nó thấp hơn 120°C một chút) và dâng lên đỉnh thông qua một đường ống nằm bên trong đường ống mà qua đó hơi nước được bơm xuống lòng đất. Để đảm bảo sự bay lên của lưu huỳnh lỏng, khí nén được bơm qua ống bên trong mỏng nhất.

Theo một phương pháp (nhiệt) khác, đặc biệt trở nên phổ biến vào đầu thế kỷ 20 ở Sicily, lưu huỳnh được nấu chảy hoặc thăng hoa từ bột nghiền. đá trong lò đất sét đặc biệt.

Có nhiều phương pháp khác để tách lưu huỳnh tự nhiên khỏi đá, ví dụ, bằng cách chiết bằng cacbon disulfua hoặc phương pháp tuyển nổi.

Do thực tế là nhu cầu ngành công nghiệp trong lưu huỳnh rất cao, các phương pháp đã được phát triển để sản xuất nó từ hydro sunfua H2S và sunfat.

Phương pháp oxy hóa hydro sunfua thành lưu huỳnh nguyên tố lần đầu tiên được phát triển ở Anh, nơi họ đã học được cách thu được lượng lưu huỳnh đáng kể từ Na2CO3 còn lại sau khi sản xuất soda bằng phương pháp này. nhà hóa học người Pháp N. Leblanc canxi sunfua CaS. Phương pháp của Leblanc dựa trên việc khử natri sunfat bằng than với sự có mặt của đá vôi CaCO3.

Na2SO4 + 2C = Na2S + 2CO2;

Na2S + CaCO3 = Na2CO3 + CaS.

Sau đó, soda được lọc bằng nước và huyền phù canxi sunfua kém hòa tan được xử lý bằng carbon dioxide:

CaS + CO2 + H2O = CaCO3 + H2S

Hydro sunfua H2S thu được trộn với không khí được đưa vào lò nung trên lớp xúc tác. Trong trường hợp này, do quá trình oxy hóa không hoàn toàn của hydro sunfua, lưu huỳnh được hình thành:

2H2S + O2 = 2H2O +2S

Một phương pháp tương tự được sử dụng để thu được lưu huỳnh nguyên tố từ khí tự nhiên đi kèm với hydro sunfua.

Bởi vì công nghệ hiện đại cần lưu huỳnh có độ tinh khiết cao, các phương pháp hiệu quả để tinh chế lưu huỳnh đã được phát triển. Đặc biệt, trong trường hợp này, sự khác biệt về tính chất hóa học của lưu huỳnh và tạp chất được sử dụng. Do đó, asen và selen được loại bỏ bằng cách xử lý lưu huỳnh bằng hỗn hợp axit nitric và sulfuric.

Sử dụng các phương pháp dựa trên quá trình chưng cất và tinh chế, có thể thu được lưu huỳnh có độ tinh khiết cao với hàm lượng tạp chất từ ​​10-5 - 10-6% tính theo trọng lượng.

Ứng dụnglưu huỳnh

VỀ Khoảng một nửa lượng lưu huỳnh sản xuất được sử dụng để sản xuất axit sulfuric, khoảng 25% được dùng để sản xuất sulfite, 10-15% được sử dụng để kiểm soát sâu bệnh trên cây nông nghiệp (chủ yếu là nho và bông) ( giá trị cao nhất có một giải pháp ở đây đồng sunfat CuSO4 5H2O), khoảng 10% được cao su sử dụng ngành công nghiệpđể lưu hóa cao su. Lưu huỳnh được sử dụng trong sản xuất thuốc nhuộm và bột màu, chất nổ (nó vẫn là một phần của thuốc súng), sợi nhân tạo và phốt pho. Lưu huỳnh được sử dụng trong sản xuất diêm vì nó là một phần của thành phần tạo ra đầu diêm. Một số loại thuốc mỡ dùng để điều trị bệnh ngoài da vẫn chứa lưu huỳnh. Cung cấp thép tính chất đặc biệt một lượng nhỏ lưu huỳnh được thêm vào chúng (mặc dù, theo nguyên tắc, một hỗn hợp lưu huỳnh trong thép không mong muốn).

Vai trò sinh họclưu huỳnh

VỚI thời đại luôn hiện diện trong mọi sinh vật sống, là một yếu tố quan trọng yếu tố sinh học. Hàm lượng của nó trong thực vật là 0,3-1,2%, trong động vật là 0,5-2% (sinh vật biển chứa nhiều lưu huỳnh hơn sinh vật trên cạn). Ý nghĩa sinh học lưu huỳnh được xác định chủ yếu bởi thực tế là nó là một phần của axit amin methionine và cysteine ​​​​và do đó, là một phần của peptide và protein. Liên kết disulfide -S-S- trong chuỗi polypeptide tham gia vào quá trình hình thành cấu trúc không gian của protein và nhóm sulfhydryl (-SH) đóng vai trò quan trọng trong trung tâm hoạt động của enzyme. Ngoài ra, lưu huỳnh còn có trong các phân tử hormone, chất quan trọng. Rất nhiều lưu huỳnh có trong chất sừng của tóc, xương và mô thần kinh. Hợp chất vô cơ lưu huỳnh cần thiết cho dinh dưỡng khoáng của cây trồng. Chúng đóng vai trò là chất nền phản ứng oxy hóađược thực hiện bởi vi khuẩn lưu huỳnh phổ biến trong tự nhiên.

Cơ thể của một người trung bình (trọng lượng cơ thể 70 kg) chứa khoảng 1402 g lưu huỳnh. Nhu cầu lưu huỳnh hàng ngày của một người trưởng thành là khoảng 4.

Tuy nhiên, do tác động tiêu cực của nó tới môi trường và đối với con người, lưu huỳnh (chính xác hơn là các hợp chất của nó) nằm ở một trong những vị trí đầu tiên. Nguồn ô nhiễm lưu huỳnh chính là do đốt than và các nhiên liệu khác có chứa lưu huỳnh. Đồng thời, khoảng 96% lưu huỳnh có trong nhiên liệu đi vào khí quyển dưới dạng sulfur dioxide SO2.

Trong khí quyển, sulfur dioxide bị oxy hóa dần dần thành oxit lưu huỳnh (VI). Cả hai oxit - oxit lưu huỳnh (IV) và oxit lưu huỳnh (VI) - phản ứng với hơi nước tạo thành dung dịch axit. Các dung dịch này sau đó rơi ra ngoài dưới dạng mưa axit. Khi ở trong đất, nước có tính axit sẽ ức chế sự phát triển của hệ động vật và thực vật trong đất. Kết quả là, điều kiện bất lợi cho sự phát triển của thực vật, đặc biệt là ở khu vực phía bắc, nơi có thêm khí hậu khắc nghiệt ô nhiễm hóa chất. Kết quả là rừng đang chết dần, thảm cỏ bị phá hủy và tình trạng của các vùng nước ngày càng xấu đi. mưa axit phá hủy các tượng đài làm bằng đá cẩm thạch và các vật liệu khác, hơn nữa, chúng còn gây ra sự phá hủy ngay cả các tòa nhà bằng đá và mặt hàng thương mại từ kim loại. Vì vậy, cần phải thực hiện nhiều biện pháp khác nhau để ngăn chặn việc giải phóng các hợp chất lưu huỳnh từ nhiên liệu vào khí quyển. Để làm được điều này, các sản phẩm dầu mỏ được tinh chế khỏi các hợp chất lưu huỳnh và các khí hình thành trong quá trình đốt cháy nhiên liệu được tinh chế.


Bản thân lưu huỳnh ở dạng bụi gây kích ứng màng nhầy, cơ quan hô hấp và có thể gây ra bệnh hiểm nghèo. Nồng độ lưu huỳnh tối đa cho phép trong không khí là 0,07 mg/m3.

Nhiều hợp chất lưu huỳnh độc hại. Đặc biệt đáng chú ý là hydrogen sulfide, hít phải chất này sẽ nhanh chóng làm giảm phản ứng với mùi khó chịu của nó và có thể dẫn đến ngộ độc nghiêm trọng ngay cả với gây tử vong. Nồng độ tối đa cho phép của hydro sunfua trong không khí nơi làm việc là 10 mg/m3, trong không khí khí quyển là 0,008 mg/m3.

Nguồn

Bách khoa toàn thư hóa học: gồm 5 tập / Ban biên tập: Zefirov N. S. (tổng biên tập). - Mátxcơva: bách khoa toàn thư Liên Xô, 1995. - T. 4. - P. 319. - 639 tr. - 20.000 bản. — ISBN 5—85270—039—8

Bách khoa toàn thư y học lớn

lưu huỳnh- hóa học. nguyên tố, ký hiệu S (lat. Lưu huỳnh), at. N. 16, lúc. 32.06. Tồn tại dưới dạng một số sửa đổi đẳng hướng; trong số đó có lưu huỳnh đơn tà (mật độ 1960 kg/m3, nhiệt độ nóng chảy = 119°C) và lưu huỳnh trực thoi (mật độ 2070 kg/m3, ίπι = 112,8... ... Bách khoa toàn thư bách khoa lớn

lưu huỳnh- (ký hiệu là S), nguyên tố hóa học nhóm VI của BẢNG ĐỊNH KỲ, một phi kim loại, được biết đến từ thời cổ đại. Xuất hiện trong tự nhiên ở dạng nguyên tố riêng biệt và ở dạng khoáng chất sunfua như GALENITE và PYRITE, và các khoáng chất sunfat,... ... Từ điển bách khoa khoa học kỹ thuật

lưu huỳnh- Trong thần thoại của người Celt Ireland, Sera là cha đẻ của Parthalon (xem chương 6). Theo một số nguồn tin, chính Sera chứ không phải Parthalon mới là chồng của Dilgneid. (

Lưu huỳnh là một trong những nguyên tố có mặt trong bảng tuần hoàn. Chất này được phân loại vào nhóm 16, thuộc giai đoạn thứ ba. Số nguyên tử của lưu huỳnh là 16. Trong tự nhiên, nó có thể được tìm thấy ở cả dạng nguyên chất và dạng hỗn hợp. Trong công thức hóa học, lưu huỳnh được ký hiệu chữ cái Latinh S. Nó là một nguyên tố trong nhiều protein và có một số lượng lớn tính chất vật lý và hóa học, làm cho nó có nhu cầu.

Tính chất vật lý và hóa học của lưu huỳnh

Nền tảng tính chất vật lý lưu huỳnh:

  • Thành phần tinh thể rắn (dạng hình thoi có màu vàng nhạt và dạng đơn tà, được phân biệt bằng màu vàng mật ong).
  • Màu sắc thay đổi khi nhiệt độ tăng từ 100°C.
  • Nhiệt độ tại đó một nguyên tố trở thành chất lỏng trạng thái vật lý– 300°С.
  • Có độ dẫn nhiệt thấp.
  • Không hòa tan trong nước.
  • Dễ dàng hòa tan trong amoniac đậm đặc và carbon disulfide.

Tính chất hóa học chính của lưu huỳnh:

  • Nó là một tác nhân oxy hóa cho kim loại và tạo thành sunfua.
  • Tích cực tương tác với hydro ở nhiệt độ lên tới 200°C.
  • Tạo thành oxit khi tương tác với oxy ở nhiệt độ lên tới 280°C.
  • Nó tương tác tốt với phốt pho, cacbon làm chất oxy hóa, cũng như với flo và các chất phức tạp khác làm chất khử.

Lưu huỳnh có thể được tìm thấy ở đâu trong tự nhiên?

Lưu huỳnh tự nhiên với khối lượng lớn thường không được tìm thấy trong tự nhiên. Theo quy định, nó được tìm thấy trong một số loại quặng nhất định. Đá có tinh thể lưu huỳnh tinh khiết được gọi là quặng gắn cờ lưu huỳnh.

Định hướng tiếp theo của công việc thăm dò và thăm dò trực tiếp phụ thuộc vào cách các thể vùi này được hình thành trong đá. Nhưng nhân loại vẫn chưa tìm được câu trả lời rõ ràng cho câu hỏi này.

Có nhiều giả thuyết khác nhau về nguồn gốc của lưu huỳnh tự nhiên trong đá, nhưng chưa có giả thuyết nào được chứng minh đầy đủ vì sự hình thành nguyên tố này khá phức tạp. Các phiên bản hoạt động của sự hình thành quặng lưu huỳnh bao gồm:

  • thuyết tổng hợp: nguồn gốc đồng thời của lưu huỳnh với đá chủ;
  • thuyết biểu sinh: lưu huỳnh hình thành muộn hơn đá cơ bản;
  • lý thuyết về biến chất: một trong những tiểu loại của lý thuyết biểu sinh, bao gồm việc chuyển đổi thạch cao và anhydrit thành lưu huỳnh.



Phạm vi ứng dụng

Lưu huỳnh được dùng để làm vật liệu khác nhau, trong đó:

  • giấy và diêm;
  • sơn và vải;
  • thuốc và mỹ phẩm;
  • cao su và nhựa;
  • hỗn hợp dễ cháy;
  • phân bón;
  • chất nổ và chất độc.

Để sản xuất một chiếc ô tô, bạn cần tiêu tốn 14 kg chất này. Nhờ vào phạm vi sử dụng lưu huỳnh rộng rãi như vậy, chúng ta có thể nói một cách an toàn rằng tiềm năng sản xuất của bang phụ thuộc vào trữ lượng và mức tiêu thụ của bang.

Phần lớn sản lượng quặng trên thế giới được dành cho sản xuất giấy, vì các hợp chất lưu huỳnh góp phần sản xuất xenlulô. Để sản xuất 1 tấn nguyên liệu thô này phải tiêu tốn hơn 1 cent lưu huỳnh. Khối lượng lớn chất này là cần thiết để thu được cao su trong quá trình lưu hóa cao su.

Ứng dụng lưu huỳnh trong nông nghiệp và công nghiệp hóa chất khai khoáng

Lưu huỳnh, cả ở dạng nguyên chất và dạng hợp chất, được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Nó được tìm thấy trong phân khoáng và thuốc trừ sâu. Lưu huỳnh rất hữu ích cho cây trồng, như phốt pho, kali và các chất khác, mặc dù phần lớn phân bón bón vào đất không được chúng hấp thụ mà thúc đẩy quá trình hấp thụ phốt pho.

Vì vậy, lưu huỳnh được đưa vào lòng đất cùng lúc với đá photphat. Vi khuẩn trong đất oxy hóa nó và tạo thành axit sunfuric và lưu huỳnh, phản ứng với phốt pho, tạo thành hợp chất phốt pho, được cây trồng hấp thụ tốt.

Ngành công nghiệp khai thác mỏ và hóa chất là ngành dẫn đầu trong số những người tiêu dùng lưu huỳnh. Khoảng một nửa số tài nguyên được khai thác trên thế giới được sử dụng để sản xuất axit sulfuric. Để sản xuất được 1 tấn chất này phải tốn 3 tạ lưu huỳnh. Và axit sunfuric trong công nghiệp hóa chất sánh vai trò của nước đối với cơ thể sống.

Cần một khối lượng đáng kể lưu huỳnh và axit sunfuric để sản xuất chất nổ và. Chất này được tinh chế từ tất cả các loại chất phụ gia, cần thiết trong quá trình sản xuất thuốc nhuộm và hợp chất phát sáng.

Các hợp chất lưu huỳnh được sử dụng trong ngành lọc dầu. Chúng chính xác là những gì cần thiết trong quá trình sản xuất chất chống kích nổ, dầu máy và chất bôi trơn cho các thiết bị áp suất cực cao, cũng như trong chất làm mát giúp tăng tốc quá trình xử lý kim loại, có thể chứa tới 18% lưu huỳnh.

Lưu huỳnh không thể thiếu trong công nghiệp khai khoáng và sản xuất số lượng lớn sản phẩm thực phẩm.

Các mỏ lưu huỳnh là nơi tích tụ quặng lưu huỳnh. Theo số liệu nghiên cứu, trữ lượng lưu huỳnh trên thế giới tương đương 1,4 tỷ tấn. Ngày nay, các mỏ quặng này đã được tìm thấy ở nhiều nơi khác nhau trên hành tinh. Ở Nga - gần bờ trái sông Volga và Urals, cũng như ở Turkmenistan. Có nhiều mỏ quặng ở Mỹ, cụ thể là ở Texas và Louisiana. Các mỏ lưu huỳnh kết tinh đã được tìm thấy và vẫn đang được phát triển ở các vùng Sicily và Romagna của Ý.

Quặng lưu huỳnh được phân loại theo tỷ lệ phần trăm của thành phần này mà chúng chứa. Do đó, có sự phân biệt giữa quặng giàu có hàm lượng lưu huỳnh trên 25% và quặng nghèo có hàm lượng lưu huỳnh lên tới 12%. Ngoài ra còn có các mỏ lưu huỳnh:

Tìm lưu huỳnh trong tự nhiên

  • phân tầng;
  • vòm muối;
  • núi lửa.

Loại tiền gửi này, phân tầng, là phổ biến nhất. Những mỏ này chiếm 60% sản lượng toàn cầu. Một tính năng đặc biệt của các trầm tích như vậy là mối liên hệ của chúng với các trầm tích sunfat-cacbonat. Quặng nằm trong đá sunfat. Kích thước của các khối lưu huỳnh có thể đạt tới vài trăm mét và có độ dày vài chục mét.

Các mỏ dạng vòm muối chiếm 35% tổng sản lượng lưu huỳnh trên thế giới. Chúng được đặc trưng bởi quặng lưu huỳnh màu xám.

Tỷ lệ của các mỏ núi lửa là 5%. Chúng được hình thành do kết quả của các vụ phun trào núi lửa. Hình thái của các thân quặng trong các mỏ như vậy có dạng dạng tấm hoặc hình thấu kính. Những mỏ như vậy chứa khoảng 40% lưu huỳnh. Trầm tích núi lửa là đặc trưng của vành đai núi lửa Thái Bình Dương.

Ngoài lưu huỳnh tự nhiên, một khoáng chất quan trọng có chứa lưu huỳnh và các hợp chất của nó là pyrit sắt hoặc pyrit. Hầu hết sản lượng pyrit của thế giới đến từ các nước châu Âu. Phần khối lượng hợp chất lưu huỳnh trong pyrit là 80%. Các quốc gia dẫn đầu về sản xuất quặng bao gồm Tây Ban Nha, Nam Phi, Nhật Bản, Ý và Hoa Kỳ.

Quá trình khai thác

Việc khai thác lưu huỳnh được thực hiện bởi một trong phương pháp có thể, việc lựa chọn tùy thuộc vào loại tiền gửi. Khai thác có thể là lộ thiên hoặc dưới lòng đất.

Khai thác quặng lưu huỳnh lộ thiên là phổ biến nhất. Khi bắt đầu quá trình khai thác lưu huỳnh bằng phương pháp này, một lớp đất đá đáng kể sẽ được loại bỏ bằng máy xúc. Sau đó quặng được nghiền nát. Các mảnh quặng được khai thác được vận chuyển đến các nhà máy chế biến để trải qua quá trình tinh chế. Sau đó, lưu huỳnh được đưa vào sản xuất, tại đó nó được nấu chảy và chất cuối cùng thu được từ chất cô đặc.

Phương pháp nấu chảy ngầm

Ngoài ra, phương pháp Frasch dựa trên quá trình nấu chảy lưu huỳnh dưới lòng đất cũng có thể được sử dụng. Cách tiếp cận này được khuyến khích sử dụng cho các trầm tích sâu của vật chất. Sau khi hóa thạch tan chảy trong mỏ, lưu huỳnh lỏng được bơm ra ngoài. Với mục đích này, các giếng đặc biệt được lắp đặt. Phương pháp Frasch chỉ khả thi do chất này dễ nóng chảy và mật độ tương đối thấp.

Phương pháp tách quặng bằng máy ly tâm

Điểm đặc biệt của nó nằm ở một đặc điểm tiêu cực: lưu huỳnh thu được qua máy ly tâm có nhiều tạp chất và cần phải tinh chế thêm. Kết quả là, phương pháp này được coi là khá tốn kém.

Khai thác quặng trong một số trường hợp có thể được thực hiện bằng các phương pháp sau:

  • hơi nước;
  • lỗ khoan;
  • lọc;
  • khai thác;
  • nhiệt.

Bất kể phương pháp nào sẽ được sử dụng để khai thác từ lòng trái đất, việc tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn và quy định an toàn là bắt buộc. Mối nguy hiểm chính quá trình phát triển quặng lưu huỳnh là hydro sunfua độc hại và dễ nổ có thể tích tụ trong các mỏ của nó.