Күкүрт азыркы учурда адамзат тарабынан дээрлик толугу менен изилденген зат. Байыркы убакта ал мистикалык деп эсептелген, сырлар, уламыштар жана уламыштар менен курчалган, анткени белгисиз нерселердин алдында адамдардын ырым-жырым коркуу сезими пайда болгон. Бирок күкүрттүн көптөгөн физикалык касиеттери Менделеев элементти мезгилдик таблицага жайгаштырып, ага 16 номерин бергенге чейин эле адамдарга белгилүү болгон. Бул зат Гомердин доорунда кеңири колдонулган, мындан тышкары ал тууралуу кээ бир маалыматтар (шарттуу ишенимдүү) Жаңы жана Эски Келишимдерден табууга болот.
Химиялык элемент
Күкүрт сыяктуу зат жөнүндө кылымдар бою топтолгон маалыматты бир түн ичинде системалаштыруу бир топ кыйын болгон. Муну менен көптөгөн илимпоздор алектенишкен, бирок Д. И. Менделеев анын химиялык элементтердин классына тиешелүүлүгүн аныктоого жетишкен. Мезгилдик системада 16 саны менен белгиленет. Күкүрт үчүнчү мезгилде, негизги подгруппанын алтынчы тобунда жайгашкан, атомдук массасы 32, тыгыздыгы(кадимки шарттарда) - 2070 кг/м3.
Колдонуу таржымалы
Байыркы адамдар өздөрүнө белгилүү болгон күкүрттүн физикалык касиеттерин активдүү колдонушкан. Анын пайда болушунун булагы болуп өзгөчө сапаттарга ээ болгон жердин кудайлары же жер астындагы адамдар эсептелген. Бул заттын мүнөздүү жыты жана аны күйгүзүү жеңилдиги чиркөөнүн кызматчыларына ар кандай диний ырым-жырымдарды өткөрүүдө жана "каардуу рухтарды" кууп чыгууда пайдалуу болгон. Келечекте күкүрт аскердик максаттар үчүн колдонула баштады, ал күйүүчү аралашмалардын бир бөлүгү болгон. Ыктымалдуулуктун жогорку даражасы менен, ал душманга ыйык үрөй учурган "грек оту" жаратуу үчүн колдонулган деп айтууга болот. Күнүмдүк турмушта күкүрт жана анын кошулмалары косметологияда, айыл чарбасында колдонулуп, анын жардамы менен кездемелерди агартып, мите курттарды жок кылышкан. Байыркы Кытайда биринчи пиротехникалык эксперименттер күкүрттү колдонуу менен жүргүзүлгөн. Алынган аралашмалар али порошок болгон эмес, бирок анын формуласын түзүү үчүн негиз болуп кызмат кылган, демек, заманбап шарттарда модернизацияланган. Бирок, баштапкы этапта күкүрт анын негизи болгон. Химия, тагыраагы, ошол кездеги алхимия бул элементти «бардык металлдардын атасы» деп атайт. Мындай тыянак көптөгөн рудаларда күкүрттүн болушуна жана анын күйүүчүлүгүнүн жогорулашына негизделген. Лавуазье 1789-жылы бул жомокту жокко чыгарууга жетишкен. Окумуштуу элементти металл эместерге таандык кылган жана андан аркы изилдөөлөр көрсөткөндөй, ал туура болгон. Медицинада күкүрт кошулмалары антисептик жана паразиттерге каршы каражат катары колдонулган.
Табигатта
Жер кыртышынын тектериндеги күкүртабдан көп кездешет. Жеткиликтүүлүгү жана таралышы боюнча бардык химиялык элементтердин арасында 16-орунда турат. Күкүрт атомунун түзүлүшү бул заттын таза түрүндө (белгилүү табигый шарттарда) болушуна шарт түзөт. Бирок көпчүлүк учурда ар кандай рудалардын курамына кирет, кошулмаларда сульфиддерди жана сульфаттарды түзөт. Көбүнчө анын металлдар менен байланыштары: темир колчеданы (пирит), киноварь, коргошун жылтырагы (галена), цинк аралашмасы (сфалерит). Океандарда магний, кальций, натрий сульфаттары бар. Бүгүнкү күндө пайдалуу кендердин 200дөн ашык аталышы аныкталган. Экинчиси - мазмунунун массалык үлүшү боюнча - топ гипс, кизерит, Глаубер тузу. Күкүрт белок молекулаларынын бир бөлүгү болуп саналат, башкача айтканда, ал жаныбарлардын организмдеринде кездешет. Органикалык кошулмалар абдан кеңири таралган: мунай, газ жана табигый көмүр. Күкүрттүн жана анын туундуларынын негизги булагы жанар тоолордун атылышы, бирок адамдын аракети (өндүрүштүк, чарбалык) бул процессти тездетип, байыткан. Бул заттын олуттуу көлөмү жер астындагы сууларда, чоподо, гипсте, көлдөрдүн жана деңиздердин түбүндө, мунайда, жаратылыш газында жана көмүрдө, туздуу саздарда жана океандардын сууларында топтолот. Биосферадагы күкүрттүн цикли микроорганизмдердин жардамы менен ишке ашат жана буга ным да салым кошот, ал чоң көлөмдөгү суулардын бетинен бууланып, жаан-чачын түрүндө түшүп, калдыктар менен кайра деңиздерге жана океандарга агып кетет. дарыялардын агымы.
Аты
Алхимиянын өнүгүшү учурунда бир нече ысымдар болгон,азыркы химиялык элемент күкүрттү билдирген. Алар менен кандай зат айтылганы так эмес, балким, бул кошулмалар, руда же күкүрт диоксиди жөнүндө болгон. Менделеевдин мезгилдик системасында күкүрт S (Surfur) белгиси менен белгиленет. Бул латын аталышынын эч кандай так теги жок, ал байыркы грек тилинен алынган болушу мүмкүн жана аны "күйүү" деп которсо болот. Орус тилинде колдонулган терминдин абдан байыркы тамырлары бар. Күкүрт деген сөз жагымсыз жыттуу заттарды, күйүүчү аралашмаларды билдирген. Заттын түсүнөн аталыштын келип чыгышы жөнүндө дагы бир версия бар: “ачык сары”, “боз”, башкача айтканда, аныкталбаган. Ошентип, бардык чайырлар деп аталат. Заттын азыркы убакта колдонулбаган экинчи аты “богей”. Ал ошондой эле күйүүчү жана жаман жыт түшүнүктөрүн аныктайт. Филологдор бул сөздүн санскриттин "өлтүрүү" тамыры бар деген бүтүмгө келишкен, бул күкүрт кычкыл газынын касиетине байланыштуу болсо керек.
Күкүрттүн физикалык касиеттери
Аллотроптук модификацияга жараша элементтин ичиндеги байланыштар өзгөрүп турат. Ретчелердин үч калыптанган түрүн (атомдордун туруктуу чынжырын) бөлүү адатка айланган: ромбдук, пластикалык, моноклиникалык. Күкүрт затынын түсү жана физикалык касиеттери модификациядан көз каранды. Эң туруктуу жана кеңири таралган циклдик кошулмалар S8. Бул чынжырдын бул түрү кристаллдык күкүрткө, саргыч түстөгү морт затка мүнөздүү. Пластикалык жана моноклиникалык модификациялар туруксуз жана циклдик түзүлүшкө айланаталгандан кийин өзүнөн-өзү бир нече убакыт өткөндөн кийин. Бул учурда күкүрт формуласы S4 же S6 символун камтыйт. Кадимки шарттарда (бөлмө температурасы) туруктуу кошулма ромбдук чынжыр болуп саналат: ысытуу процессинде зат агрегациянын суюк абалына өтөт, анан коюуланат. Акырындык менен муздаганда моноклиникалык күкүрттүн ийне сымал кристаллдары пайда болот, алардын түсү кочкул сары. Эриген зат муздак суу менен аракеттенгенде, структурасы резинага окшош, бир нече полимердик чынжырдан турган, кир сары (кара) түскө ээ болгон пластикалык аллотроптук модификация пайда болот. Күкүрттүн эң кеңири таралган сүрөттөлүшү суу менен өз ара аракеттенбеген, анын бетинде калган сары катуу зат. Эриткич катары органикалык бирикмелерди колдонууга болот: скипидар, дисульфид көмүртек ж.
- Салыштырмалуу тыгыздык – 2,070 г/см3.
- Жылуулук өткөргүчтүк - 300 К.
- Эрүү температурасы - 112 oC.
- Молярдык жылуулук сыйымдуулугу - 22,6 Дж.
- Кайноо температурасы - 444 oC.
- Молярдык көлөм - 15,5 см3/моль.
Жытуу процессинде молекуладагы күкүрт атомдорунун саны азаят. 300 оС, ал кыйла активдүү кыймылдаткыч суюктук болуп саналат, буу алуу үчүн, температура 450 оС чейин жогорулатылат. Монатомдук күкүрт процессинде алынышы мүмкүнзатты ысытуу 1760 - S2 - S). Бул зат электр жана жылуулукту начар өткөрүүчү, аны колдонууда кеңири колдонулат.
Химиялык касиеттери
Күкүрт бардык металлдар менен реакцияга кирип, сульфиддерди пайда кылат. Көпчүлүк учурларда химиялык реакция катализаторду талап кылат, ал жылуулук. Кадимки шарттарда (бөлмө температурасы) байланыш сымап менен гана болот. Бул касиет металл тамчыларынын кычкылтек менен өз ара аракеттенүүсүнүн натыйжасында пайда болгон анын бууларын нейтралдаштыруу үчүн колдонулат. Элемент платина, иридий, алтын менен өз ара аракеттенбейт. Пайда болгон сульфиддер тутанганда абдан катуу күйүп кетүүчү күйүүчү кошулмалар болуп саналат. Ачык абада тазаланган күкүрт кычкылтек менен реакцияга кирет. Бул кошулма түссүз газдын пайда болушу (күкүрттүү ангидрид) жана күйүү менен мүнөздөлөт. Суутек менен өз ара аракеттенүүнүн кайтуучу реакциясы ысыганда (көмүртек жана кремнийге окшош) пайда болот, пайда болгон газдар күкүрт суутек, күкүрттүү көмүртек деп аталат. Мезгилдик системанын VI тобунун бардык башка элементтери сыяктуу күкүрт да галогендер (фтор, бром, хлор, фосфор) менен жабылган түтүктө өз ара аракеттенет. Бөлмө температурасында реакция фтор менен гана мүмкүн. Күкүрт хлориди химиялык өнөр жайда эң көп колдонулган зат. Суу жана кислота эритмелери менен өз ара аракеттенбейт, щелочтор менен кошулмалар кайтуу – катализатордун таасири астында пайда болот. Көптөгөнбар кислоталар жана туздар күкүрттүн кычкылтек жана суутек менен айкалышынын натыйжасында пайда болот (температура милдеттүү шарт).
Электрондук түзүлүш
Күкүрт атомунун түзүлүшү элементке кычкылдандыргыч жана калыбына келтирүүчү агент катары, ал эми химиялык реакцияда башка валенттүүлүккө ээ болууга мүмкүндүк берет. Бул электрондордун деңгээлдерге бөлүштүрүлүшүнө байланыштуу. Атомдун ядросунун заряды +16, атомдук массасы 32 (16 протон жана нейтрон), радиусу 127 pm. Күкүрттүн схемасы (электрондук) төмөнкүдөй: S+16)2)8)6; эс алууда - 1S22S22P63S23P4. Үчүнчү деңгээлде күкүрт атому беш бош орбиталга ээ, ошондуктан анын бирикмелериндеги валенттүүлүк төмөнкү чектерде өзгөрөт: -2, +2, +4, +6, алар анын козголуу даражасына жараша болот.
Депозиттер
Өндүрүлгөн күкүрттүн көлөмү жыл сайын көбөйүүдө. Бул технологиялык жетишкендиктерге жана буга чейин белгилүү болгон химиялык элементтерди кылдат изилдөөгө байланыштуу тынымсыз өсүп жаткан аны колдонуунун кыйла кеңири спектри менен шартталган. Жаратылышта күкүрт жергиликтүү түрдө кездешет жана көп сандагы рудалардын курамына кирет. Ушуга жараша аны казып алуунун ар кандай ыкмалары колдонулат. Стратиформдуу кендер АКШда, Иракта, Орто Волга боюнда жана Карпат аймагында кеңири таралган. Алар пайыздык эсеп менен эң пайдалуу, күкүрттүн 50дөн 60%ке чейин ал жерден казылып алынат. Карбонаттык жана сульфаттуу тектер эбегейсиз чоң катмарларда жатат, тереңдиги ондогон метрге, узундугу бир нече жүзгө жетет. Туз куполдуу кендер мунай интенсивдүү өндүрүлгөн аймактар үчүн мүнөздүү. Ири кендерге Мексика булуңунун зонасы кирет, ал АКШ, Чили жана Мексика тарабынан параллелдүү иштетилип жатат. Эң заманбап, акыркы кезде пайда болгон кендер - вулканогендик кендер. Алардын келип чыгышы жер кыртышындагы тектоникалык жаракалар жана вулкандардын аракети менен байланышкан. Ошого жараша бул кендер Тынч океанында жайгашкан. Япония менен Россия бул аймактарды активдүү өнүктүрүүдө. Евразиянын аймагында түпкү күкүрттүн кендери кеңири таралган, алар кыйла байыркы келип чыккан жана негизинен жер үстүндөгү катмарларда жайгашкан. Урал тоолору, Сицилия аралы, Поволжье, Львов облусу бүгүнкү күнгө чейин иштетилип жаткан кендер. Күкүрттүн дүйнөлүк өндүрүшү жылына 50 миллион тоннадан ашык, анын 30% - нуклеттер, 33% - газ жана мунай продуктулары, 14% - өнөр жай эмиссиясын кайра иштетүү, 16% - сульфиддер, 6% - сульфаттар.
Тоо-кен казып алуу ыкмалары
Күкүрттүү руданын пайда болуу тереңдигине жараша аны казып алуунун жана андан ары кайра иштетүүнүн ар кандай ыкмалары колдонулат. Күкүрттүн физикалык касиеттери, алуу ыкмасына карабастан, процесстин коопсуздугун биринчи планга чыгарат. Эреже катары, бул заттын кендери уулуу газдардын көп топтолушу менен коштолот, жана өзүнөн-өзү күйүү учурлары жокко чыгарылган эмес. Жер үстүндөгү руда катмарлары экскаваторлордун жардамы менен катмарларда чыгарылат - бул ыкма эң аз коркунучтуу (бардык технологиялык талаптарды эске алуу менен). Күкүртрафинирленген, аны карьерлерден алып келүүчү тиешелүү ишканаларда андан ары кайра иштетүүнүн натыйжасында алынат. Тазалоонун жана байытуунун ар кандай ыкмалары бар: термикалык, центрифугалык, чыпкалоо, буу-суу, экстракция.
Жер астындагы катмарларда камтылган күкүрттү алуу алда канча кыйын. Кен ыкмасы - коштоочу газдын бөлүнүп чыгышына байланыштуу - иш жүзүндө жеткиликтүү эмес, ошондуктан, Герман Frasch ыкмасы 1895-жылдан бери абдан ийгиликтүү колдонулат. Ал бай кендерди иштетүүдө эң жемиштүү болуп саналат жана транспорттук чыгымдарды жана руданы андан ары кайра иштетүүгө кеткен чыгымдарды олуттуу үнөмдөөнү камсыз кылат, анткени ал таза затты чыгарууну билдирет. Орнотуу принциби жөнөкөй: күкүрттү камтыган руда катмарлары ысык суу менен тазаланат, ал түтүк аркылуу берилет. Анын ичинде дагы эки цилиндр түрүндөгү өзүнчө идиштер бар, алар газды берүүгө жана даяр продукцияны чыгарууга арналган. Эрүү температурасы төмөн болгондуктан, басым астында аз өлчөмдөгү аралашмалар менен күкүрт бетке чыгат.
Колдонмо
Күкүрттүн негизги керектөөчүсү бул элементтин негизиндеги кислотасыз химиялык өнөр жай болуп саналат. Текстиль, нефтини кайра иштетүү, тамак-аш, целлюлоза, тоо-кен өндүрүшүнүн сегменттери бул затсыз иштей албайт. Күкүрттүн формуласы анын кошулмаларын жардыргыч заттарды, ширеңкени, каучуктарды, косметикаларды, дары-дармектерди ж.б. өндүрүү үчүн колдонууга мүмкүндүк берет. Айыл чарбасында биз карап жаткан зат кыртыш үчүн жер семирткичтердин курамына кирет (пайыздыкты жогорулатат)сиңирилген фосфор) жана ар кандай зыянкечтерден уруктарды дарылоо үчүн колдонулган уулар.
Тазаланган күкүрт боёкторду жана жарык берүүчү композицияларды алуу үчүн колдонулат. Бул элементти казып алуу, кайра иштетүү жана пайдалануу даражасы боюнча бүт мамлекеттин өнөр жай потенциалын баалоого болот. Эл чарбасынын илимди кеп талап кылуучу кеп сандаган тар-мактарындагы акыркы иштеп чыгуулардын кепчулугу кукуртту жана анын кошулмаларын пайдаланууга негизделген. Адамзат байыртадан бери колдонуп келген жана технологиялык эволюциялык процесске активдүү катышууну улантып жаткан бул химиялык элементтин толук мүмкүнчүлүктөрүн баалоо кыйын.
