Lưu huỳnh là một nguyên tố trong hệ thống tuần hoàn của D. I. Mendeleev, số hiệu nguyên tử của nó là 16. Nó có tính chất phi kim loại. Được ký hiệu bằng chữ cái Latinh S. Tên, có lẽ, có gốc Ấn-Âu - "để đốt cháy."
Góc nhìn lịch sử
Lưu huỳnh được phát hiện và bắt đầu khai thác khi nào thì vẫn chưa rõ ràng. Người ta chỉ biết rằng người cổ đại đã biết về nó từ rất lâu trước thời đại của chúng ta. Các linh mục đầu tiên sử dụng nó trong các nghi lễ sùng bái của họ, đưa nó vào hỗn hợp hun trùng. Khoáng chất lưu huỳnh được cho là một sản phẩm được tạo ra bởi các vị thần, hầu hết sống trong thế giới ngầm.
Trong một thời gian dài, được chứng minh bởi các tài liệu lịch sử, nó đã được sử dụng như một yếu tố cấu thành của hỗn hợp dễ cháy được sử dụng cho mục đích quân sự. Homer cũng không bỏ qua khoáng chất lưu huỳnh. Trong một trong những tác phẩm của mình, ông đã mô tả "sự bay hơi" có ảnh hưởng bất lợi đối với một người khi bị đốt cháy.
Các nhà sử học cho rằng lưu huỳnh là một nguyên tố cấu thành trong cái gọi là "lửa Hy Lạp", thứ gây ra nỗi sợ hãi cho kẻ thù.
Vào thế kỷ thứ tám ở Trung Quốc, nó được sử dụng để làm pháo hoahỗn hợp, bao gồm các chất dễ cháy giống như thuốc súng.
Vào thời Trung cổ, nó là một trong ba nguyên tố chính của các nhà giả kim. Họ đã tích cực sử dụng khoáng chất lưu huỳnh tự nhiên trong nghiên cứu của họ. Thông thường, điều này dẫn đến thực tế là các thí nghiệm với cô ấy bị coi là phù thủy, và điều này, dẫn đến sự đàn áp các nhà hóa học cổ đại và những người theo họ bởi Tòa án dị giáo. Chính từ thời kỳ đó, từ thời Trung cổ và thời kỳ Phục hưng, mùi lưu huỳnh cháy, các loại khí của chúng, bắt đầu có liên quan đến các hành động của linh hồn ma quỷ và những biểu hiện của ma quỷ.
Thuộc tính
Lưu huỳnh khoáng chất bản địa có mạng tinh thể phân tử mà các nguyên tố tương tự khác không có. Điều này dẫn đến thực tế là nó có độ cứng thấp, không có sự phân cắt, nó là một vật liệu khá mỏng manh. Trọng lượng riêng của lưu huỳnh là 2,7 gam trên cm khối. Khoáng chất này có tính dẫn điện và dẫn nhiệt kém và nhiệt độ nóng chảy thấp. Tự do bốc cháy khi tiếp xúc với ngọn lửa trần, kể cả từ que diêm, màu của ngọn lửa là xanh lam. Nó bắt lửa tốt ở nhiệt độ khoảng 248 độ C. Khi đốt cháy, nó thải ra sulfur dioxide, có mùi khét, khó chịu.
Các mô tả về khoáng chất lưu huỳnh rất đa dạng. Nó có các sắc thái vàng nhạt, vàng rơm, mật ong, xanh lục. Trong lưu huỳnh, có các chất hữu cơ trong cấu trúc của nó, có màu nâu, xám hoặc đen. Trong ảnh, khoáng chất lưu huỳnh ở dạng tinh thể rắn, tinh khiết luôn hút mắt và dễdễ nhận biết.
Lưu huỳnh núi lửa có màu vàng tươi, xanh lục, cam. Trong tự nhiên, bạn có thể tìm thấy nó ở dạng nhiều khối lượng khác nhau, đặc, đất, bột. Ngoài ra còn có các tinh thể lưu huỳnh phát triển quá mức trong tự nhiên, nhưng khá hiếm.
Lưu huỳnh trong tự nhiên
Lưu huỳnh tự nhiên ở trạng thái tinh khiết rất hiếm. Nhưng trong vỏ trái đất, trữ lượng của nó rất đáng kể. Đây chủ yếu là quặng, nơi có các lớp lưu huỳnh với số lượng lớn.
Cho đến nay, khoa học vẫn chưa quyết định được nguyên nhân dẫn đến sự xuất hiện của cặn lưu huỳnh. Một số phiên bản loại trừ lẫn nhau. Khi tính đến thực tế là lưu huỳnh có hoạt tính hóa học cao, người ta cho rằng trong quá trình hình thành bề mặt của vỏ trái đất, nó đã được liên kết và giải phóng nhiều lần. Những phản ứng này diễn ra như thế nào vẫn chưa được xác định chắc chắn.
Theo một trong những phiên bản, người ta cho rằng lưu huỳnh là kết quả của quá trình rửa trôi sunfat, những chất này đã trở thành chất thải của từng vi khuẩn. Loại thứ hai sử dụng các hợp chất khoáng làm thực phẩm.
Các nhà nghiên cứu đang xem xét các phiên bản khác nhau của quá trình thay thế lưu huỳnh trong vỏ trái đất, dẫn đến sự giải phóng và tích tụ của nó. Nhưng vẫn chưa thể hiểu rõ ràng bản chất của sự việc.
Tính chất vật lý và hóa học của lưu huỳnh
Nghiên cứu khoa học đầu tiên chỉ được thực hiện vào thế kỷ XVIII. Một nhà khoa học người Pháp Antoine Lavoisier đã thực hiện một nghiên cứu kỹ lưỡng về các đặc tính của khoáng chất lưu huỳnh. Vì vậy, ông phát hiện ra rằng nó kết tinh từ sự tan chảy, ban đầu có hình kimcác loại. Tuy nhiên, hình thức này không ổn định. Khi nhiệt độ giảm, lưu huỳnh kết tinh lại, tạo thành dạng mờ thể tích có màu vàng chanh hoặc màu vàng.
Tiền gửi, khai thác lưu huỳnh
Nguồn sản xuất khoáng lưu huỳnh chính là các mỏ. Theo tính toán của các nhà địa chất, trữ lượng thế giới của nó vào khoảng 1,4 tỷ tấn.
Người cổ đại, cũng như thợ mỏ thời Trung cổ, khai thác lưu huỳnh bằng cách đào một thùng chứa đất sét lớn đến độ sâu. Một cái khác được đặt trên đó, trong đó có một cái lỗ ở dưới cùng. Thùng phía trên chứa đầy đá, có chứa lưu huỳnh. Cấu trúc này đã được làm nóng. Lưu huỳnh bắt đầu tan chảy và chảy vào bình bên dưới.
Hiện tại, việc khai thác được thực hiện bằng phương pháp khai thác lộ thiên, cũng như sử dụng phương pháp nấu chảy từ lòng đất.
Các mỏ lưu huỳnh lớn trên lãnh thổ Âu-Á là ở Turkmenistan, trong vùng Volga và những nơi khác. Các khoản tiền gửi đáng kể ở Nga đã được phát hiện ở tả ngạn sông Volga, kéo dài từ Samara đến Kazan.
Khi phát triển khoáng chất lưu huỳnh, đặc biệt chú ý đến tính an toàn. Điều này là do quặng luôn đi kèm với sự tích tụ của hydro sunfua, rất có hại cho hô hấp. Bản thân khoáng chất này có xu hướng bắt lửa và tạo thành các hợp chất gây nổ.
Phương pháp khai thác phổ biến nhất là khai thác lộ thiên. Đồng thời, phần trên của các tảng đá được thiết bị khai thác loại bỏ. Công tác nổ được thực hiện nghiền nát phần quặng. sau đócác phân đoạn được gửi đến doanh nghiệp để thực hiện quá trình làm giàu, và sau đó đến các nhà máy nấu chảy để thu được lưu huỳnh tinh khiết.
Nếu khoáng chất nằm sâu và khối lượng của nó lớn, thì phương pháp Frasch được sử dụng để chiết xuất.
Cuối năm 1890, kỹ sư Frasch đề xuất nấu chảy lưu huỳnh dưới lòng đất, sau khi chuyển thành trạng thái lỏng thì bơm ra ngoài. Quá trình này có thể so sánh với quá trình sản xuất dầu. Với nhiệt độ nóng chảy của lưu huỳnh khá thấp, ý tưởng của kỹ sư đã được thử nghiệm thành công và quá trình khai thác công nghiệp khoáng chất này bắt đầu theo cách này.
Vào nửa sau của thế kỷ 20, một phương pháp khai thác thông qua việc sử dụng dòng điện tần số cao bắt đầu được sử dụng tích cực. Tác động của chúng cũng dẫn đến sự nóng chảy của lưu huỳnh. Việc phun khí nóng nén tiếp theo giúp nó có thể tăng tốc độ bốc lên ở trạng thái lỏng lên bề mặt.
Lưu huỳnh được tìm thấy với số lượng lớn trong khí tự nhiên. Phương pháp Claus thích hợp cho việc chiết xuất nó. Các hố lưu huỳnh đặc biệt được sử dụng trong đó quá trình khử khí được thực hiện. Kết quả là tạo ra một sản phẩm biến tính ở dạng rắn với hàm lượng lưu huỳnh cao.
Đơn
Khoảng một nửa lượng lưu huỳnh được sản xuất được dùng để sản xuất axit sunfuric. Ngoài ra, khoáng chất này cần thiết để sản xuất cao su, thuốc, làm thuốc diệt nấm trong nông nghiệp. Khoáng chất này cũng đã được sử dụng như một thành phần cấu trúc trong nhựa đường lưu huỳnh phổ biến và chất thay thế cho xi măng poóc lăng - bê tông lưu huỳnh. Tích cực được sử dụng trong sản xuất cácchế phẩm pháo hoa, trong sản xuất diêm.
Vai trò sinh học
Lưu huỳnh là một nguyên tố sinh học quan trọng. Nó là một phần của một số lượng đáng kể các axit amin. Một yếu tố không thể thiếu trong việc hình thành cấu trúc protein. Trong quá trình quang hợp của vi khuẩn, chất khoáng tham gia vào các phản ứng oxy hóa khử của cơ thể và là nguồn năng lượng. Trong cơ thể con người, có khoảng hai gam lưu huỳnh trên một kg trọng lượng.
Lưu huỳnh ở dạng tinh khiết không phải là một chất độc hại, không giống như các khí dễ bay hơi, bao gồm lưu huỳnh đioxit, anhydrit sunfuaric, hydro sunfua, v.v.
Thuộc tính ngọn lửa
Lưu huỳnh là một khoáng chất dễ cháy. Các phân đoạn nghiền mịn của nó có khả năng tự cháy khi có hơi ẩm, khi tiếp xúc với các chất oxy hóa, và cả khi tạo hỗn hợp với than, chất béo, dầu. Dập tắt lưu huỳnh bằng nước phun và bọt cơ khí.
