Swael is 'n redelik algemene chemiese element in die natuur (sestiende in inhoud in die aardkors en sesde in natuurlike waters). Daar is beide inheemse swael (die vrye toestand van die element) en sy verbindings.
Swael in die natuur
Van die belangrikste natuurlike swaelminerale is ysterpiriet, sfaleriet, galena, kaneel, antimoniet. Die Wêreldoseaan bevat hoofsaaklik in die vorm van kalsium, magnesium en natriumsulfate, wat die hardheid van natuurlike waters veroorsaak.
Hoe word swael verkry?
Onttrekking van swaelerts word deur verskillende metodes uitgevoer. Die belangrikste manier om swael te verkry, is om dit direk in die veld te smelt.
Oopgroefmynbou behels die gebruik van graafmasjiene om rotslae wat die swawelerts bedek, te verwyder. Nadat die ertslae deur ontploffings vergruis is, word dit na die swaelsmelter gestuur.
In die industrie word swael verkry as 'n neweproduk van prosesse in smeltoonde, tydens olieraffinering. Dit is teenwoordig in groot hoeveelhede in aardgas (soosswaeldioksied of waterstofsulfied), waarvan die onttrekking op die mure van die toerusting wat gebruik word, neergelê word. Die fyn verspreide swael wat uit die gas vasgevang word, word in die chemiese industrie gebruik as 'n grondstof vir die vervaardiging van verskeie produkte.
Hierdie stof kan ook van natuurlike swaeldioksied verkry word. Hiervoor word die Claus-metode gebruik. Dit bestaan uit die gebruik van "swawelputte" waarin swael ontgas word. Die resultaat is 'n gemodifiseerde swael wat wyd in die asf altbedryf gebruik word.
Belangrikste allotropiese modifikasies van swael
Swael het allotropie. 'n Groot aantal allotropiese modifikasies is bekend. Die bekendste is rombiese (kristallyne), monokliniese (acikulêre) en plastiese swael. Die eerste twee modifikasies is stabiel, die derde een verander in 'n rombiese een wanneer dit gestol word.
Fisiese eienskappe wat swael kenmerk
Molekules van ortorombiese (α-S) en monokliniese (β-S) modifikasies bevat elk 8 swawelatome, wat in 'n geslote siklus deur enkelkovalente bindings verbind is.
Onder normale toestande het swael 'n rombiese modifikasie. Dit is 'n geel soliede kristallyne stof met 'n digtheid van 2,07 g/cm3. Smelt by 113°C. Die digtheid van monokliniese swael is 1,96 g/cm3, sy smeltpunt is 119,3 °C.
Wanneer dit gesmelt word, sit swael uit en word 'n geel vloeistof wat bruin word by 160 °C enverander in 'n viskose donkerbruin massa wanneer dit ongeveer 190 °C bereik. By temperature bo hierdie waarde neem die viskositeit van swael af. By ongeveer 300 °C gaan dit weer oor in 'n vloeibare vloeibare toestand. Dit is te wyte aan die feit dat swael tydens verhitting polimeriseer, wat die kettinglengte verhoog met toenemende temperatuur. En wanneer die temperatuur meer as 190 ° C bereik, word die vernietiging van polimeereenhede waargeneem.
Wanneer die swaelsmelt natuurlik in silindriese smeltkroeë afgekoel word, word die sogenaamde klontswael gevorm - rombiese kristalle van groot groottes, met 'n verwronge vorm in die vorm van oktaëders met gedeeltelik "gesnyde" vlakke of hoeke.
As die gesmelte stof aan vinnige verkoeling onderwerp word (byvoorbeeld deur koue water te gebruik), kan plastiese swael verkry word, wat 'n elastiese rubberagtige massa van bruinerige of donkerrooi kleur met 'n digtheid van 2,046 g is /cm 3. Hierdie verandering, in teenstelling met die rombiese en monokliniese, is onstabiel. Geleidelik (oor 'n paar uur) verander dit van kleur na geel, word bros en verander in 'n ruit.
Wanneer swaeldamp (hoogs verhit) met vloeibare stikstof gevries word, word die pers modifikasie daarvan gevorm, wat stabiel is by temperature onder minus 80 °C.
Swael los feitlik nie in die wateromgewing op nie. Dit word egter gekenmerk deur goeie oplosbaarheid in organiese oplosmiddels. Swak geleier van elektrisiteit en hitte.
Die kookpunt van swael is 444,6 °C. Die kookproses gaan gepaard met die vrystelling van oranje-geel dampe, wat hoofsaaklik uit S8 molekules bestaan, wat, met daaropvolgende verhitting, dissosieer, wat lei tot die vorming van ewewigsvorme S 6, S4 en S2. Verder, wanneer dit verhit word, ontbind groot molekules, en by temperature bo 900 grade, bestaan die pare feitlik net uit S2 molekules, dissosieer in atome by 1500 ° С.
Wat is die chemiese eienskappe van swael?
Swael is 'n tipiese nie-metaal. chemies aktief. Oksiderende-reduserende eienskappe van swael word gemanifesteer in verhouding tot 'n verskeidenheid elemente. Wanneer dit verhit word, kombineer dit maklik met byna alle elemente, wat sy verpligte teenwoordigheid in metaalerts verklaar. Die uitsonderings is Pt, Au, I2, N2 en inerte gasse. Die oksidasie stel dat swael in verbindings -2, +4, +6 is.
Die eienskappe van swael en suurstof veroorsaak dat dit in die lug brand. Die resultaat van hierdie interaksie is die vorming van swaelagtige (SO2) en swawelsuur (SO3) anhidriede, wat gebruik word om swawel- en swawelsuur te produseer. sure.
By kamertemperatuur word die reducerende eienskappe van swael slegs gemanifesteer met betrekking tot fluoor, in die reaksie waarmee swaelheksafluoried gevorm word:
S + 3F2=SF6.
Wanneer dit verhit word (in die vorm van 'n smelt), tree dit in wisselwerking met chloor, fosfor, silikon, koolstof. As gevolg van reaksies met waterstof vorm dit, benewens waterstofsulfied, sulfane gekombineer met 'n algemeneformule H2SX.
Die oksiderende eienskappe van swael word waargeneem wanneer dit met metale in wisselwerking tree. In sommige gevalle kan nogal heftige reaksies waargeneem word. As gevolg van interaksie met metale word sulfiede (swawelagtige verbindings) en polisulfiede (poliswaelhoudende metale) gevorm.
Wanneer dit vir 'n lang tyd verhit word, reageer dit met gekonsentreerde oksiderende sure en oksideer terselfdertyd.
Beskou dan die hoofeienskappe van swaelverbindings.
Swaweldioksied
Swaweloksied (IV), ook genoem swaeldioksied en swawelanhidried, is 'n gas (kleurloos) met 'n skerp, versmorende reuk. Dit is geneig om onder druk by kamertemperatuur vloeibaar te word. SO2 is 'n suuroksied. Dit word gekenmerk deur goeie oplosbaarheid in water. In hierdie geval word 'n swak, onstabiele swaelsuur gevorm, wat slegs in 'n waterige oplossing bestaan. As gevolg van die interaksie van swaeldioksied met alkalieë word sulfiete gevorm.
Dit het 'n redelik hoë chemiese aktiwiteit. Die mees uitgesproke is die verminderende chemiese eienskappe van swaweloksied (IV). Sulke reaksies gaan gepaard met 'n toename in die oksidasietoestand van swael.
Die oksiderende chemiese eienskappe van swaweloksied verskyn in die teenwoordigheid van sterk reduseermiddels (soos koolstofmonoksied).
Swaweltrioksied
Swaweltrioksied (swawelanhidried) - die hoogste swaeloksied (VI). Onder normale omstandighede is dit 'n kleurlose, vlugtige vloeistof met 'n verstikkende reuk. Het die vermoë om by temperature te vriesonder 16,9 grade. In hierdie geval word 'n mengsel van verskillende kristallyne modifikasies van soliede swaweltrioksied gevorm. Die hoë higroskopiese eienskappe van swaweloksied veroorsaak dat dit in vogtige lug "rook". As gevolg hiervan word druppels swaelsuur gevorm.
Waterstofsulfied
Waterstofsulfied is 'n binêre chemiese verbinding van waterstof en swael. H2S is 'n giftige kleurlose gas wat gekenmerk word deur 'n soet smaak en 'n vrot eierreuk. Dit smelt by minus 86 ° С, kook by minus 60 ° С. Termies onstabiel. By temperature bo 400 °C ontbind waterstofsulfied in S en H2. Dit word gekenmerk deur goeie oplosbaarheid in etanol. Dit is swak oplosbaar in water. As gevolg van oplossing in water word swak hidroswaelsuur gevorm. Waterstofsulfied is 'n sterk reduseermiddel.
Vlambaar. Wanneer dit in die lug brand, kan 'n blou vlam waargeneem word. In hoë konsentrasies kan dit met baie metale reageer.
Swawelsuur
Swawelsuur (H2SO4) kan van verskillende konsentrasies en suiwerheid wees. In die watervrye toestand is dit 'n kleurlose, reuklose, olierige vloeistof.
Die temperatuur waarteen die stof smelt, is 10 °C. Die kookpunt is 296 °C. Dit los goed op in water. Wanneer swaelsuur opgelos word, word hidrate gevorm, en 'n groot hoeveelheid hitte word vrygestel. Die kookpunt van alle waterige oplossings bydruk 760 mm Hg. Art. 100 °C oorskry. 'n Verhoging in die kookpunt vind plaas met 'n toename in die konsentrasie van die suur.
Die suur eienskappe van 'n stof word gemanifesteer wanneer dit met basiese oksiede en basisse in wisselwerking tree. H2SO4 is 'n tweebasiese suur, waardeur dit beide sulfate (medium soute) en hidrosulfate (suur soute) kan vorm, die meeste van wat oplosbaar is in water.
Die eienskappe van swaelsuur word die duidelikste gemanifesteer in redoksreaksies. Dit is te wyte aan die feit dat in die samestelling van H2SO4 swael die hoogste oksidasietoestand (+6) het. 'n Voorbeeld van die manifestasie van die oksiderende eienskappe van swaelsuur is die reaksie met koper:
Cu + 2H2SO4 =CuSO4 + 2H 2O + SO2.
Swael: nuttige eienskappe
Swael is 'n spoorelement wat noodsaaklik is vir lewende organismes. Dit is 'n integrale deel van aminosure (metionien en sisteïen), ensieme en vitamiene. Hierdie element neem deel aan die vorming van die tersiêre struktuur van die proteïen. Die hoeveelheid chemies gebonde swael in proteïene wissel van 0,8 tot 2,4% per gewig. Die inhoud van die element in die menslike liggaam is ongeveer 2 gram per 1 kg gewig (dit wil sê, ongeveer 0,2% is swael).
Die nuttige eienskappe van die mikro-element kan kwalik oorskat word. Swael, wat bloedprotoplasma beskerm, is 'n aktiewe helper van die liggaam in die stryd teen skadelike bakterieë. Bloedstolling hang af van die hoeveelheid daarvan, dit wil sê die element helpvoldoende vlak handhaaf. Swael speel ook 'n belangrike rol in die handhawing van die normale waardes van die konsentrasie gal wat deur die liggaam geproduseer word.
Dikwels na verwys as die "skoonheidsmineraal" omdat dit noodsaaklik is vir die handhawing van gesonde vel, naels en hare. Swael het die vermoë om die liggaam te beskerm teen verskeie tipes negatiewe omgewingsimpakte. Dit help om die verouderingsproses te vertraag. Swael reinig die liggaam van gifstowwe en beskerm teen bestraling, wat veral op die oomblik belangrik is, gegewe die huidige omgewingsituasie.
Onvoldoende hoeveelhede mikro-elemente in die liggaam kan lei tot swak uitskeiding van gifstowwe, verminderde immuniteit en vitaliteit.
Swael is 'n deelnemer aan bakteriese fotosintese. Dit is 'n komponent van bakteriochlorofil, en waterstofsulfied is 'n bron van waterstof.
Swael: eiendomme en industriële toepassings
Die swael wat die meeste gebruik word, is om swaelsuur te vervaardig. Die eienskappe van hierdie stof maak dit ook moontlik om dit te gebruik vir die vulkanisering van rubber, as 'n swamdoder in die landbou, en selfs as 'n dwelm (kolloïdale swael). Boonop word swael gebruik vir die vervaardiging van vuurhoutjies en pirotegniese samestellings, dit is deel van die swael-bitumen samestellings vir die vervaardiging van swaelasf alt.
