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Il punto di fusione dello zolfo. Impianti per la fusione di zolfo

Zolfo – uno degli elementi più comuni della crosta terrestre. Il più delle volte si verifica nella composizione dei minerali contenenti metalli, tranne lei. processi molto interessanti che si verificano quando la temperatura di ebollizione e il punto di fusione dello zolfo. Questi processi e la complessità associata e siamo coperti in questo articolo. Ma in primo luogo, di approfondire la storia della scoperta dell'elemento.


storia

Nella forma nativa, così come nella minerali di zolfo è stato conosciuto fin dall'antichità. In testi greci anziani descritto suo effetto tossico dei composti sul corpo umano. anidride solforosa liberato durante la combustione dei composti di questo elemento può effettivamente essere letale per gli esseri umani. Intorno al 8 ° secolo ha cominciato ad usare lo zolfo in Cina per la produzione di miscele pirotecniche. Non è sorprendente, perché in questo paese, si crede di avere inventato la polvere da sparo.

Anche in Egitto la gente è noto un metodo di tostatura minerale contenente zolfo a base di rame. Così il metallo estratto. Lo zolfo ha lasciato sotto forma di gas velenoso SO 2.

Nonostante i noti volte dal antichi, la conoscenza che è lo zolfo, è grazie al lavoro dello scienziato francese Antuana Lavuaze. E 'stato lui che ha stabilito che si tratta di un membro, ed i prodotti dei suoi combustione – ossidi.

Ecco una breve storia di incontrare uomini con questo elemento chimico. Successivamente, si descrivono in dettaglio i processi che si verificano nelle viscere della terra e che portano alla formazione di zolfo nella forma in cui è ora.

Come appare lo zolfo?

C'è un malinteso comune che l'questo elemento più spesso si trova nella nativa (cioè puro) modulo. Tuttavia, questo non è vero. Brimstone è più spesso si trovano l'inclusione di altri minerali.

Al momento, ci sono diverse teorie circa l'origine degli elementi nella sua forma pura. Essi suggeriscono in contrasto con la formazione di minerali e il tempo in cui si alterna zolfo. In primo luogo, la teoria syngenesis comporta la formazione di zolfo insieme a minerali. Secondo lei, alcuni batteri che vivono nell'oceano spessa, ridurre solfati presenti nell'acqua, idrogeno solforato. Quest'ultimo, a sua volta, innalzato dove da altri batteri ossidato a zolfo. Cadde a fondo, mescolato con fango, e poi insieme hanno formato il minerale.

L'essenza della teoria epigenetica – che lo zolfo nel minerale formato al suo interno la maggior parte. Ci sono diversi rami. Vi diremo solo la variante più comune di questa teoria. Consiste qui in quanto: acqua sotterranea che scorre attraverso l'accumulo di minerali solfato si arricchiscono di loro. Poi, passando attraverso il campo di petrolio e gas, ioni solfato sono ridotti a idrogeno solforato idrocarburi dovute. idrogeno solforato, risalita in superficie viene ossidato dall'ossigeno atmosferico a zolfo, che viene depositato nella roccia, formando cristalli. Questa teoria ha recentemente trovato sempre più prove, ma è ancora una questione aperta sulla chimica di queste trasformazioni.

Dal processo dell'origine dello zolfo in natura procedere alla sua modifica.

Allotropy e il polimorfismo

Zolfo, come molti altri elementi della tavola periodica, esiste in natura in varie forme. In chimica, essi sono chiamati modifiche allotropiche. C'è lo zolfo rombico. punto di fusione è leggermente inferiore a quella della seconda modifica: monoclino (112 e 119 gradi Celsius). Ma differiscono nella struttura delle celle unitarie. lo zolfo rombico è più denso e resistente. Può mediante riscaldamento a 95 gradi per muoversi in una seconda forma – monoclina. Abbiamo discusso il nostro elemento ha analoghi nella tavola periodica. Il polimorfismo di zolfo, selenio e tellurio, gli scienziati hanno discusso finora. Hanno una stretta relazione tra loro, e tutte le modifiche che essi formano, molto simile.

E poi vedremo i processi che avvengono nella fusione dello zolfo. Ma prima di iniziare, dovrebbe essere un piccolo tuffo nella struttura reticolo cristallino della teoria e fenomeni che si verificano durante le transizioni di fase della materia.

Che cosa è di cristallo?

Come è noto, nella sostanza stato gassoso è in forma di molecole (o atomi) sono casualmente movimento nello spazio. La sostanza liquida è sue particelle sono raggruppati insieme, ma hanno ancora un sacco di libertà di movimento. Nello stato di aggregazione solido è un po 'diverso. Qui, il grado di ordine aumenta al suo valore massimo, e gli atomi formano un reticolo cristallino. È, naturalmente, le oscillazioni avvenire, ma hanno una piccola ampiezza e non possono essere chiamati libera circolazione.

Ogni cristallo può essere divisa in celle elementari – tali connessioni seriali di atomi che si ripetono in tutto il volume del composto campione. Qui è necessario chiarire che tale cella – non è un reticolo cristallino, e quindi gli atomi sono disposti in un certo volume di dati piuttosto che nei suoi nodi. Per ciascuna del cristallo, sono unici, ma possono essere suddivisi in diversi tipi principali (sistemi cristallini) a seconda della geometria: triclino, monoclino, ortorombica, romboedrica, tetragonale, esagonale, cubica.

Esaminiamo brevemente ogni tipo di griglie, perché condividono un paio di sottospecie. E inizieremo con ciò che essi possono essere diversi tra loro. In primo luogo, esso è il rapporto tra le lunghezze dei lati, e in secondo luogo, l'angolo tra loro.

Così, sistema triclino, il più basso di tutti, è un reticolo elementare (parallelogramma) in cui tutti i lati ed angoli non sono uguali. Un altro rappresentante dei cosiddetti syngonies categoria inferiore – monoclino. Ci sono due angoli della cella 90 gradi, e tutti i lati hanno lunghezze diverse. Il prossimo tipo di correlato ad una categoria inferiore, – il sistema ortorombico. Ha tre lati disuguali tra loro, ma tutti gli angoli delle figure sono 90 gradi.

Passiamo alla categoria di mezzo. E il primo del suo membro – del sistema tetragonale. Qui l'analogia non è difficile immaginare che tutti gli angoli della figura, che è pari a 90 gradi, nonché due dei tre lati sono uguali. Il successivo rappresentante – rhombohedral (trigonale) sistema di cristallo. E 'tutto un po' più interessante. Questo tipo è definito da tre lati uguali e tre angoli, che sono uguali tra loro, ma non rettilinei.

L'ultima opzione è la categoria di mezzo – il sistema esagonale. Nella sua definizione ancora più complessità. Questa forma di realizzazione si basa su tre lati, due dei quali sono uguali e formano un angolo di 120 gradi, e la terza è in un piano perpendicolare a loro. Se si prende un sistema esagonale a tre celle e di collegarli l'uno all'altro, si ottiene un cilindro con base esagonale (che è il motivo per cui lei ha un tale nome, perché "hexa" in latino significa "sei").

Ma l'apice di tutti i sistemi cristallini aventi simmetria in tutte le direzioni – cubica. Lei è l'unico appartenente alla categoria più alta. Qui si può solo capire come esso può essere caratterizzato. Tutti gli angoli ei lati sono uguali tra loro e formano un cubo.

Così abbiamo finito l'analisi della teoria dei principali gruppi di sistemi di cristallo, e ora vi diciamo di più sulla struttura delle varie forme di zolfo, e le proprietà che ne derivano.

La struttura dello zolfo

Come già accennato, lo zolfo ha due modifiche: monoclina e ortorombica. Dopo la partizione con la teoria certamente è diventato chiaro come si differenziano. Ma il punto è che, a seconda della temperatura della struttura reticolare può variare. Tutti sono nel processo di trasformazioni che si verificano quando viene raggiunta la temperatura di fusione dello zolfo. Poi il reticolo cristallino è completamente distrutta, e gli atomi sono più o meno libero di muoversi nello spazio.

Ma torniamo alla struttura e le caratteristiche di una sostanza come lo zolfo. Proprietà degli elementi chimici sono in gran parte dipendenti dalla loro struttura. Ad esempio, zolfo nelle caratteristiche elettriche della struttura cristallina ha la proprietà di flottazione. Le sue particelle non sono bagnate dall'acqua, e attaccare gli bolle trascinarli verso la superficie. Così, lo zolfo grumo galleggia quando immerso in acqua. Comporta alcuni metodi per separare l'elemento da una miscela di sua risma. E poi vedremo i metodi di base di produzione di questo composto.

estrazione

Zolfo può giacere con vari minerali, e quindi a diverse profondità. A seconda di questo, scegliere metodi di produzione. Se la profondità è piccola e non ci sono accumuli di gas sotterranei che ostacolano la produzione, il materiale viene estratto dal metodo aperto: strati pulite di rocce e di trovare minerali contenenti zolfo, inviarlo per il riciclaggio. Ma se queste condizioni non sono soddisfatte e non v'è un pericolo, quindi utilizzare un metodo di fondo pozzo. Poiché è necessario che è stato raggiunto il punto di zolfo di fusione. Per fare questo, utilizzare l'installazione speciale. Apparecchiatura per la fusione blocco zolfo in questo modo è un must. Ma questo processo -Slightly tardi.

In generale, l'estrazione dello zolfo in qualsiasi modo v'è un elevato rischio di avvelenamento, perché spesso con la menzogna solfuro di idrogeno e biossido di zolfo, che sono molto pericolosi per l'uomo.

Per capire meglio quali sono i vantaggi e gli svantaggi ha questo o quel metodo, uno sguardo ai metodi di lavorazione del minerale contenente zolfo.

estrazione

Anche qui ci sono diverse tecniche che si basano su completamente diverse proprietà di zolfo. Tra questi sono termica, estrazione, vapore, e filtrazione centrifuga.

La maggior parte di loro testate – termica. Esse si basano sul fatto che la temperatura di fusione e lo zolfo di ebollizione inferiore a quello dei minerali in cui è "incunea". L'unico problema è che un sacco di potenza viene consumata. Per mantenere la temperatura in precedenza ha dovuto bruciare lo zolfo. Nonostante la semplicità di questo metodo è inefficace, e la perdita può essere fino a un record 45 per cento.

Siamo su un ramo di sviluppo storico, in modo da passare al metodo a vapore-acqua. A differenza termica questi metodi sono ancora utilizzati in molte industrie. Ironia della sorte, si basano sulla stessa proprietà – a differenza del punto di ebollizione e di fusione dello zolfo dalle rispettive figure dei metalli compagno. L'unica differenza è come la manche. L'intero processo va in autoclave – impianti speciali. V'è alimentato solforico minerale arricchito contenente fino al 80% dell'elemento prodotta. Poi, nell'autoclave sotto pressione iniettato vapore caldo. Riscaldamento fino a 130 gradi Celsius, lo zolfo viene fuso e rimosso dal sistema. Naturalmente, rimangono e le cosiddette code – particelle di zolfo che galleggiano in acqua formatasi a causa della condensazione del vapore acqueo. Essi vengono rimossi e ri-ha permesso nel processo, in quanto v'è anche conteneva un sacco di noi la voce desiderata.

Uno dei metodi più moderni – centrifuga. Tra l'altro, ha sviluppato in Russia. In breve, l'essenza di esso è che la massa fusa è una miscela di zolfo e minerali, che accompagna immerge in una centrifuga e centrifugata ad alta velocità. Più pesante roccia per effetto della forza centrifuga tende al centro, e zolfo stessa rimane alto. Successivamente, questi strati sono semplicemente separati l'uno dall'altro.

V'è un altro metodo, che è anche ancora utilizzato nella produzione. Esso consiste nella separazione dei minerali di zolfo attraverso speciali filtri.

In questo articolo, considereremo solo i metodi di estrazione termici è indubbiamente un elemento importante per noi.

Il processo di fusione

Studio di trasferimento di calore nella fusione dello zolfo – una domanda importante, perché è uno dei modi più economici di estrazione di questo elemento. Possiamo unire i parametri del sistema durante il riscaldamento, e occorre calcolare la loro combinazione ottimale. Questo è il motivo per cui lo studio condotto di scambio termico e l'analisi delle caratteristiche del processo di fusione dello zolfo. Ci sono diversi tipi di impostazioni per questo processo. Caldaia per la fusione dello zolfo – uno di loro. Preparazione dell'elemento desiderato utilizzando questo prodotto – un metodo di supporto. Tuttavia, oggi c'è un'unità speciale – l'unità per il blocco di fusione dello zolfo. Può essere efficacemente utilizzato nella produzione di ottenere zolfo di elevata purezza in una grande quantità.

Per tale scopo nel 1890 è stata inventata installazione, che consente di fusione dello zolfo in profondità e per pompare l'esterno attraverso un tubo. La sua struttura è semplice ed efficiente funzionamento: i due tubi sono uno nell'altro. Dal tubo esterno circola surriscaldato a 120 gradi (punto di fusione dello zolfo) accoppiamenti. L'estremità del tubo interno ottiene ai depositi della voce desiderata per noi. Acqua riscaldata, zolfo comincia a sciogliersi e andare fuori. E 'abbastanza semplice. Nella versione moderna della installazione contiene un altro tubo: è all'interno del tubo con lo zolfo, e su di essa va, aria compressa, che fa sì che la massa fusa a crescere più velocemente.

Ci sono diversi metodi, e uno di loro viene raggiunta la temperatura di fusione dello zolfo. Viene abbassato nella terra due elettrodi e lasciarli parlare. Poiché zolfo – un tipico dielettrico, non conduce elettricità e comincia a scaldarsi. Così si scioglie e tramite un tubo, come nel primo processo viene espulsa. Se si desidera inviare lo zolfo ad acido solforico, allora è accesa sotto terra, e l'uscita del gas risultante verso l'esterno. Sua dookislyayut di ossido di zolfo (VI), e quindi disciolto in acqua per ottenere un prodotto finale.

Abbiamo esaminato la fusione dello zolfo, zolfo impianto di fusione e metodi della sua produzione. Ora è il momento di scoprire il motivo per cui abbiamo bisogno di un metodo tali sofisticate. Infatti, analisi del sistema processo di fusione dello zolfo e controllo della temperatura deve essere ben puliti e applicare efficacemente il prodotto estrazione finale. Dopo di zolfo – uno degli elementi più importanti che giocano un ruolo chiave in molti settori della nostra vita.

applicazione

Senso parlare, se del caso i composti dello zolfo. Più facile dire dove non si applicano. Lo zolfo è in prodotti di gomma e gomma, nel gas che viene alimentato nella casa (dove è necessario individuare perdite nel caso di tale). Questo è l'esempio più quotidiane e semplici. In realtà, le applicazioni sono innumerevoli zolfo. Elencarli tutti è semplicemente irrealistico. Ma se prendiamo per fare questo, si scopre che lo zolfo – uno degli elementi più essenziali per l'umanità.

conclusione

Da questo articolo, si è appreso come la temperatura di fusione di zolfo che l'elemento così importante per noi. Se siete interessati a questo processo e il suo studio, probabilmente imparato qualcosa di nuovo. Ad esempio, può essere particolarmente di fusione dello zolfo. In ogni caso, non c'è limite alla perfezione, e nessuno di noi non impedirà processi di conoscenza che si verificano nel settore. Siete liberi di continuare lo sviluppo della complessità tecnologica dei processi produttivi, l'estrazione e la lavorazione dello zolfo e di altri elementi contenuti nella crosta terrestre.