Het smeltpunt van zwavel. Installaties voor het smelten zwavel-

Zwavel - een van de meest voorkomende elementen van de aardkorst. Meestal komt het in de samenstelling van mineralen die metalen behalve haar. Zeer interessante processen die optreden bij de kooktemperatuur en het smeltpunt van zwavel. Deze processen en de bijbehorende complexiteit en we vallen op dit artikel. Maar eerst, verdiepen we in de geschiedenis van de ontdekking van het element.

verhaal

In de natieve vorm, alsook in de mineralen zwavel is bekend sinds de oudheid. In oudere Griekse teksten beschreven zijn toxische effect van verbindingen op het menselijk lichaam. Zwaveldioxyde bij de verbranding vrijkomende verbindingen van dit element kan zelfs dodelijk zijn voor de mens. Rond de 8ste eeuw begon te zwavel te gebruiken in China voor het maken van pyrotechnische mengsels. Het is niet verwonderlijk, want in dit land, wordt verondersteld om de uitvinder van buskruit te hebben.

Zelfs in oude Egypte mensen is bekend een werkwijze voor roosteren zwavelhoudend erts basis van koper. Aldus het geëxtraheerde metaal. Zwavel achtergelaten in de vorm van giftig gas _SO2.

Ondanks het bekend sinds de oudheid, de kennis die zwavel, het is dankzij het werk van de Franse wetenschapper Antuana Lavuaze. Hij was degene die vast te staan dat zij lid is, en de producten van de verbranding - oxides.

Hier is een korte geschiedenis van dating mannen met dit chemisch element. Vervolgens beschrijven we in detail de processen in de ingewanden van de aarde en leiden tot de vorming van zwavel in de vorm waarin het nu.

Als zwavel blijkt?

Er is een algemene misvatting dat hoe vaker dit element wordt gevonden in de natieve (dat wil zeggen, pure) vorm. Echter, dit is niet waar. Brimstone wordt het vaakst aangetroffen als opname in andere erts.

Op dit moment zijn er verschillende theorieën over het ontstaan van de elementen in zijn pure vorm. Zij stellen in tegenstelling tot de vorming van zwavel ertsen en de tijd waarin zij worden afgewisseld. Eerst, syngenesis theorie omvat de vorming van zwavel met ertsen. Volgens haar, een aantal bacteriën die leven in de oceaan dikker te leven, te verminderen sulfaten aanwezig zijn in het water, om waterstofsulfide. Laatstgenoemde zijn beurt opgewekt wanneer door andere bacteriën geoxideerd tot zwavel. Ze viel op de bodem, gemengd met modder, en dan samen vormden ze het erts.

De essentie van de epigenetische theorie - dat de zwavel in het erts gevormd binnen het het meest. Er zijn verschillende takken. Wij zullen u vertellen alleen over de meest voorkomende variant van deze theorie. Het bestaat hier in welke: grondwater dat door de accumulatie van sulfaat erts worden verrijkt door hen. Vervolgens passeert door het gebied van olie en gas, sulfaationen worden gereduceerd tot waterstofsulfide gevolg koolwaterstoffen. Waterstofsulfide, naar de oppervlakte wordt geoxideerd door atmosferische zuurstof zwavel, welke wordt afgezet in de rotsen, vormen kristallen. Deze theorie is onlangs gevonden meer en meer bewijs, maar het is nog steeds een open vraag over de chemie van deze transformaties.

Van de werkwijze volgens de oorsprong van zwavel in de natuur gaan tot de wijzigingen.

Allotropie en polymorfisme

Zwavel, net als veel andere elementen van het periodiek systeem, in de natuur voorkomt in verschillende vormen. In de chemie, ze heten allotropic modificaties. Er is ruitvormig zwavel. Smeltpunt is iets lager dan die van de tweede modificatie: monokliene (112 en 119 graden Celsius). Maar ze verschillen in de structuur van de eenheidscellen. Rhombische zwavel dichter is en bestand. Het kan door verwarmen tot 95 graden om naar een tweede vorm - monokliene. We bespraken onze element heeft analogen in het periodiek systeem. Polymorfisme van zwavel, selenium en tellurium, hebben wetenschappers tot nu toe besproken. Ze hebben een zeer nauwe relatie tussen hen, en alle wijzigingen die ze vormen, zeer vergelijkbaar.

En dan zullen we kijken naar de processen die plaatsvinden in het smelten van zwavel. Maar voordat u begint, moet het een kleine dip in het kristalrooster structuur van de theorie en de verschijnselen die optreden bij faseovergangen van materie.

Wat is kristal?

Zoals bekend in de gasfase stof in de vorm van moleculen (of atomen) worden willekeurig door de ruimte bewegen. De vloeibare substantie de deeltjes gegroepeerd, maar nog steeds vrij veel bewegingsvrijheid. In de vaste aggregatietoestand is een beetje anders. Hier is de mate van ordening toeneemt tot de maximale waarde en atomen een kristalrooster. Het is natuurlijk de oscillaties plaatsvinden, maar ze hebben een zeer kleine amplitude en kan niet vrij verkeer worden genoemd.

Elk kristal kan worden onderverdeeld in elementaire cellen - bijvoorbeeld serieschakelingen atomen die door het volume van de monsterverbinding herhaald. Hier moet worden verduidelijkt dat dergelijke cel - geen kristalrooster, en de atomen zijn gerangschikt in een bepaald volume figuren niet in de knooppunten. Voor elk van het kristal, ze uniek zijn, maar zij kunnen worden onderverdeeld in verschillende belangrijke types (kristalsystemen) afhankelijk van de geometrie: trikliene, monokliene, orthorhombische, rhomboëdrisch, tetragonaal, hexagonaal, kubisch.

Laten we kort ingaan op elk type roosters, omdat ze delen een paar ondersoorten. En we beginnen met wat ze kunnen verschillen onderling. Ten eerste is de verhouding tussen de lengtes van de zijden, en ten tweede, de hoek tussen hen.

Aldus Triklien Kristalstelsel, de laagste plaats een elementair rooster (parallellogram) waarbij alle zijden en hoeken niet gelijk. Een andere vertegenwoordiger van de zogenaamde lagere categorie syngonies - monoclien. Er zijn twee hoeken van de cel 90 graden, en alle zijden verschillende lengten. De volgende soort gerelateerd aan een lagere categorie, - het orthorhombische systeem. Het heeft drie ongelijke zijden met elkaar, maar alle hoeken van de figuren 90 graden.

Laten we overgaan tot de middelste categorie. En de eerste van haar leden - van het tetragonale systeem. Hier is de analogie niet moeilijk te raden dat alle hoeken van de figuur, dat ze gelijk aan 90 graden is, en twee van de drie zijden gelijk. De volgende representatieve - rhombohedral (trigonale) kristal-systeem. Het is allemaal een beetje meer interessant. Dit type wordt gevormd door drie gelijke zijden en drie hoeken, die gelijk met elkaar zijn, maar niet recht.

De laatste optie is de middelste categorie - het hexagonale systeem. In de definitie nog meer complexiteit. Deze uitvoeringsvorm is gebaseerd op drie zijden, waarvan twee gelijk zijn en een hoek van 120 graden, en de derde is in een vlak loodrecht daarop. Als u een drie-cell hexagonaal systeem te maken en voeg ze aan elkaar, krijgen we een cilinder met zeshoekige base (dat is waarom ze heeft zo'n naam, omdat "hexa" betekent in het Latijn "zes").

Maar het toppunt van kristalsystemen die symmetrisch in alle richtingen - kubieke. Zij is de enige die tot de hoogste categorie. Hier kun je gewoon erachter te komen hoe het kan worden gekarakteriseerd. Alle hoeken en zijden gelijk aan elkaar en vormen een kubus.

Dus we klaar met de analyse van de theorie van de belangrijkste groepen van kristal systemen, en nu u meer over de structuur van de verschillende vormen van zwavel, en de eigenschappen die volgen uit deze vertellen.

De structuur van de zwavel

Zoals reeds vermeld, zwavel twee wijzigingen: monoklinische en orthorhombische. Na de partitie met de theorie zeker werd duidelijk hoe ze verschillen. Maar het hele punt is dat, afhankelijk van de temperatuur van de roosterstructuur kunnen variëren. Allen zijn in het proces van transformatie optreedt wanneer de zwavel smelttemperatuur bereikt. Vervolgens het kristalrooster wordt volledig vernietigd, en de atomen min of meer vrij kan bewegen in de ruimte.

Maar op de structuur en eigenschappen van een stof zoals zwavel. Eigenschappen van chemische elementen zijn grotendeels afhankelijk van hun structuur. Bijvoorbeeld zwavel in de kracht kenmerken van de kristalstructuur heeft de eigenschap flotatie. De deeltjes worden niet bevochtigd door water, en vasthouden aan hem te bellen sleep ze naar de oppervlakte. Dus deze vaste zwavel drijft bij onderdompeling in water. Het omvat een werkwijzen voor het scheiden van het element uit een mengsel van zijn slag. En dan zullen we kijken naar de fundamentele methoden van de productie van deze verbinding.

extractie

Zwavel kan liggen bij verschillende mineralen, en dus op verschillende dieptes. Afhankelijk van deze, kiezen uit verschillende productiemethoden. Indien de diepte klein en er is geen ondergrondse gas voorkomens productie belemmeren, wordt het materiaal bepaald door open: clean lagen stenen en het vinden van erts bevattende zwavel sturen voor recycling. Maar als niet aan deze voorwaarden wordt voldaan en er is een gevaar, gebruik dan een boorgat methode. Aangezien het noodzakelijk dat het smeltpunt van zwavel bereikt. Om dit te doen, gebruik maken van de speciale installatie. Inrichting voor het smelten blok zwavel op deze wijze is een must. Maar dit proces -Slightly later.

In het algemeen is de extractie van zwavel of andere manier is er een hoog risico op vergiftiging, want vaak met haar lie waterstofsulfide en zwaveldioxide, die zeer gevaarlijk voor de mens.

Om beter te begrijpen wat voor- als nadelen een of andere werkwijze, hieronder op de werkwijzen van het verwerken van zwavelhoudende erts.

extractie

Ook hier zijn er verschillende technieken die gebaseerd zijn op volledig andere eigenschappen zwavel. Onder hen zijn thermische, extractie, stoom en centrifugale filtratie.

De meesten van hen getest - thermische. Zij zijn gebaseerd op het feit dat de smelttemperatuur en de kooktemperatuur zwavelgehalte lager dan die van ertsen waarin het "ingeklemd". Het enige probleem is dat veel energie wordt verbruikt. Om de temperatuur te handhaven eerder moest de zwavel te verbranden. Ondanks de eenvoud van deze methode is effectief en het verlies kan oplopen tot een record 45 procent.

We zijn op een tak van de historische ontwikkeling, kunt u doorgaan naar de stoom-water-methode. In tegenstelling tot de thermische deze methoden worden nog steeds gebruikt in veel fabrieken. Ironisch, zijn zij gebaseerd op hetzelfde terrein - in tegenstelling tot het kookpunt en het smelten van de zwavel uit de respectieve cijfers voor gezelschapsdieren metalen. Het enige verschil is de manier waarop de heats. Het hele proces gaat in autoclaven - speciale installaties. Er is gevoed zwavel verrijkte erts dat tot 80% van het geproduceerde element. Vervolgens werd in de autoclaaf onder druk ingespoten hete stoom. Verhitting tot 130 graden Celsius, wordt het zwavel gesmolten en verwijderd uit het systeem. Uiteraard blijft en zgn tails - zwaveldeeltjes drijvend in het water gevormd als gevolg van condensatie van de waterdamp. Ze worden verwijderd en opnieuw toegestaan in het proces, want er is ook opgenomen veel van ons het gewenste item.

Een van de meest moderne methoden - centrifuge. By the way, ontwikkelde hij in Rusland. Kortom, de essentie is dat de smelt een mengsel van zwavel en mineralen, die gepaard gaat stort in een centrifugebuis en gecentrifugeerd bij hoge snelheid. Zwaarder rots gevolg van de middelpuntvliedende kracht de neiging heeft het centrum en zwavel zich hoger blijft. Vervolgens worden deze lagen eenvoudig van elkaar gescheiden.

Er is een andere methode, die ook nog wordt gebruikt in de productie. Het bestaat uit de afscheiding van zwavel mineralen via speciale filters.

In dit artikel zullen we rekening houden met alleen de thermische extractiemethodes is ongetwijfeld een belangrijk element voor ons.

Het smeltproces

Studie van de warmteoverdracht in het smelten van zwavel - een belangrijke vraag, want het is een van de meest voordelige manieren om de winning van dit element. We kunnen de parameters van het systeem tijdens het verwarmen te combineren, en we moeten hun optimale combinatie te berekenen. Dit is de reden waarom de studie warmte-uitwisseling en analyse van de kenmerken van zwavel smeltproces uitgevoerd. Er zijn verschillende soorten instellingen voor dit proces. Boiler voor het smelten zwavel - een van hen. Bereiding van het gewenste element gebruik van dit product - een helper methode. Echter, vandaag is er een speciale eenheid - de eenheid voor het smelten blok zwavel. Het kan effectief worden gebruikt bij de productie van zwavel met hoge zuiverheid in een grote hoeveelheid.

Voor het bovengenoemde doel in 1890 uitgevonden installatie, die het mogelijk maakt smeltpunt zwavel op diepte en via een leiding om naar boven te pompen. De structuur is eenvoudig en efficiënt in gebruik: de twee buizen in elkaar. Door de buitenste buis circuleert oververhit tot 120 graden (zwavel smeltpunt) paren. Het einde van de binnenbuis krijgt om de afzettingen van het gewenste punt aan ons. Verwarmd water, zwavel begint te smelten en ga naar buiten. Het is eenvoudig genoeg. In de moderne versie van de installatie bevat een andere buis: het is de binnenkant van de pijp met zwavel, en zo gaat het verder, perslucht, waarbij de smelt veroorzaakt sneller stijgen.

Er zijn verschillende methoden, en een van hen is bereikt zwavel smelttemperatuur. Wordt neergelaten in de grond twee elektroden en laat ze praten. Aangezien zwavel - een typisch diëlektrische, is het niet elektrisch geleidend en begint op te warmen. Zo smelt en via een leiding, zoals bij de eerste werkwijze wordt weggepompt. Als u zwavel naar zwavelzuur, dan wordt ontstoken onder de grond, en voeren de resulterende gas naar buiten. Het dookislyayut naar zwaveloxide (VI) en vervolgens opgelost in water om een eindproduct te verkrijgen.

We hebben het smelten van zwavel, zwavel smelten planten en werkwijzen voor de productie ervan onderzocht. Nu is het tijd om uit te vinden waarom we zo'n geavanceerde methoden nodig. In feite, analyse van het zwavelgehalte smeltproces en temperatuurregelsysteem moet goed worden gereinigd en het uiteindelijke extractieproduct effectief toe te passen. Na zwavel - een van de belangrijkste elementen die een belangrijke rol spelen in veel gebieden van ons leven.

toepassing

Zinloos spreken eventueel zwavelverbindingen. Makkelijker om te vertellen waar ze niet van toepassing zijn. Zwavel in een rubber en rubber, in het gas dat wordt ingevoerd in het huis (wanneer het nodig is om lekken te identificeren bij dergelijke). Dit is de meest alledaagse en eenvoudige voorbeelden. In feite, toepassingen zijn legio zwavel. U ze allemaal is gewoon onrealistisch. Maar als we nemen om dit te doen, blijkt dat de zwavel - een van de meest essentiële elementen voor de mensheid.

conclusie

Uit dit artikel hebt u geleerd hoe de smelttemperatuur zwavel dan het element zo belangrijk voor ons. Als u geïnteresseerd bent in dit proces en de studie zijn, heb je waarschijnlijk iets nieuws geleerd. Bijvoorbeeld kan het bijzonder zwavel smelten zijn. In ieder geval is er geen limiet aan perfectie, en niemand van ons zal niet voorkomen dat kennis van processen die zich voordoen in de industrie. U bent vrij om de ontwikkeling van de technologische complexiteit van de productieprocessen, winning en verwerking van zwavel en andere elementen in de aardkorst voort te zetten.