الكبريت هو عنصر من عناصر النظام الدوري لـ D. I Mendeleev ، وعددها الذري ستة عشر. لها خصائص غير معدنية. يُشار إليه بالحرف اللاتيني S. ومن المفترض أن الاسم له جذر هندو أوروبي - "يحترق".
منظور تاريخي
عندما تم اكتشاف الكبريت وبدء استخراجه ، لم يتضح الأمر. من المعروف فقط أن القدماء عرفوا عنها قبل وقت طويل من عصرنا. استخدمه الكهنة الأوائل في طقوس عبادةهم ، وأدرجوه في مخاليط التبخير. يُنسب الكبريت المعدني إلى منتج أنتجته الآلهة ، ويعيشون في الغالب في العالم السفلي.
لفترة طويلة ، كما يتضح من الوثائق التاريخية ، تم استخدامه كعنصر مكون للمخاليط القابلة للاحتراق التي تم استخدامها لأغراض عسكرية. كما لم يتجاهل هوميروس الكبريت المعدني. في أحد أعماله ، وصف "التبخرات" التي كان لها تأثير ضار على الإنسان عند حرقه.
يشير المؤرخون إلى أن الكبريت كان عنصرًا أساسيًا في ما يسمى بـ "النار اليونانية" ، مما ألهم الخوف لدى الأعداء.
في القرن الثامن في الصين ، تم استخدامه لصنع الألعاب الناريةالمخاليط ومنها مواد قابلة للاشتعال تشبه البارود.
في العصور الوسطى ، كان أحد العناصر الرئيسية الثلاثة للكيميائيين. استخدموا بنشاط الكبريت المعدني الأصلي في أبحاثهم. غالبًا ما أدى ذلك إلى حقيقة أن التجارب معها كانت مساوية للسحر ، وهذا بدوره أدى إلى اضطهاد الكيميائيين القدامى وأتباعهم من قبل محاكم التفتيش. منذ تلك الأوقات ، من العصور الوسطى وعصر النهضة ، بدأت رائحة حرق الكبريت وغازاتها تترافق مع أفعال الأرواح الشريرة والمظاهر الشيطانية.
خصائص
يحتوي الكبريت المعدني الأصلي على شبكة جزيئية لا تحتويها العناصر المماثلة الأخرى. هذا يؤدي إلى حقيقة أنها منخفضة الصلابة ، ولا يوجد انقسام ، إنها مادة هشة إلى حد ما. تبلغ الثقل النوعي للكبريت 2.7 جرام لكل سنتيمتر مكعب. المعدن لديه توصيل كهربائي وحراري ضعيف ونقطة انصهار منخفضة. تشتعل بحرية عند تعرضها لهب مكشوف ، بما في ذلك من عود ثقاب ، يكون لون اللهب أزرق. تشتعل جيدًا عند درجة حرارة حوالي 248 درجة مئوية. عند الاحتراق ينبعث ثاني أكسيد الكبريت الذي له رائحة حادة خانقة.
أوصاف معدن الكبريت متنوعة. لها ظلال من اللون الأصفر الفاتح والقش والعسل والأخضر. في الكبريت ، الذي يحتوي في تركيبته على مواد عضوية ، يوجد لون بني أو رمادي أو أسود. في الصورة ، معدن الكبريت في صورة صلبة ونقية وبلورية يجذب العين دائمًا وبسهولةالتعرف عليها.
الكبريت البركاني أصفر لامع ، مخضر ، برتقالي. في الطبيعة ، يمكنك العثور عليها في شكل كتل مختلفة ، كثيفة ، ترابية ، مساحيق. هناك أيضًا بلورات كبريتية بلورية متضخمة في الطبيعة ، ولكن نادرًا جدًا.
كبريت في الطبيعة
الكبريت الطبيعي في حالته النقية نادر. لكن في قشرة الأرض ، احتياطياتها كبيرة للغاية. هذه هي الخامات بشكل أساسي ، حيث توجد طبقات الكبريت بكميات كبيرة.
حتى الآن ، لم يقرر العلم سبب حدوث رواسب الكبريت. بعض الإصدارات متنافية. مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أن الكبريت يُظهر نشاطًا كيميائيًا عاليًا ، فمن المفترض أنه أثناء تكوين سطح قشرة الأرض ، تم ربطه وإطلاقه بشكل متكرر. لم يتم إثبات كيفية سير ردود الفعل هذه على وجه اليقين.
وفقًا لإحدى الإصدارات ، يُفترض أن الكبريت هو نتيجة لترشيح الكبريتات ، والتي أصبحت نفايات البكتيريا الفردية. هذا الأخير يستخدم المركبات المعدنية كغذاء.
يدرس الباحثون إصدارات مختلفة من عمليات استبدال الكبريت في القشرة الأرضية مما يؤدي إلى إطلاقه وتراكمه. لكن ليس من الممكن حتى الآن فهم طبيعة الحدث بشكل لا لبس فيه.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية للكبريت
تم إجراء البحث العلمي الأول فقط في القرن الثامن عشر. أجرى العالم الفرنسي أنطوان لافوازييه دراسة شاملة لخصائص معدن الكبريت. لذلك ، وجد أنها تتبلور من الذوبان ، في البداية تأخذ شكل الإبرةأنواع. ومع ذلك ، فإن هذا النموذج غير مستقر. مع انخفاض درجة الحرارة ، يتبلور الكبريت ، مكونًا تشكيلات حجمية شفافة من اللون الأصفر الليموني أو اللون الذهبي.
الودائع وتعدين الكبريت
المصدر الرئيسي لإنتاج الكبريت المعدني هو الرواسب. وبحسب حسابات الجيولوجيين ، يترتب على ذلك أن احتياطيها العالمي يقارب 1.4 مليار طن.
القدماء ، وكذلك عمال المناجم في العصور الوسطى ، استخرجوا الكبريت عن طريق حفر حاوية طينية كبيرة إلى العمق. تم وضع آخر عليه ، حيث كان هناك ثقب في الأسفل. كانت الحاوية العلوية مملوءة بالصخور التي تحتوي على الكبريت. تم تسخين هذا الهيكل. بدأ الكبريت يذوب ويتدفق في الوعاء السفلي.
حاليًا ، يتم التعدين عن طريق التعدين المكشوف ، وكذلك باستخدام طرق الصهر من تحت الأرض.
توجد رواسب كبيرة من الكبريت في إقليم أوراسيا في تركمانستان ومنطقة الفولغا وأماكن أخرى. تم اكتشاف رواسب كبيرة في روسيا على الضفاف اليسرى لنهر الفولغا ، والتي تمتد من سامارا إلى قازان.
عند تطوير معدن الكبريت ، يتم إيلاء اهتمام خاص للسلامة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الخام دائمًا ما يكون مصحوبًا بتراكم كبريتيد الهيدروجين الضار جدًا بالتنفس. يميل المعدن نفسه إلى الاشتعال وتشكيل مركبات متفجرة.
أكثر طرق التعدين شيوعًا هي الحفرة المفتوحة. في الوقت نفسه ، تتم إزالة الجزء العلوي من الصخور بواسطة معدات التعدين. يتم تنفيذ أعمال التفجير لتكسير الجزء الخام. ثميتم إرسال الكسور إلى المؤسسة من أجل عملية التخصيب ، ثم إلى مصانع الصهر للحصول على الكبريت النقي.
إذا كان المعدن عميقًا وكانت أحجامه كبيرة ، يتم استخدام طريقة Frasch للاستخراج.
في نهاية عام 1890 ، اقترح المهندس فراش إذابة الكبريت تحت الأرض ، وبعد تحويله إلى حالة سائلة ، قم بضخه للخارج. هذه العملية قابلة للمقارنة مع إنتاج النفط. نظرًا لانخفاض درجة انصهار الكبريت ، تم اختبار فكرة المهندس بنجاح وبدأ الاستخراج الصناعي لهذا المعدن بهذه الطريقة.
في النصف الثاني من القرن العشرين ، بدأ استخدام طريقة للتعدين من خلال استخدام التيارات عالية التردد بنشاط. كما يؤدي تأثيرها إلى ذوبان الكبريت. يجعل الحقن اللاحق للهواء الساخن المضغوط من الممكن تسريع صعوده في حالة سائلة إلى السطح.
يوجد الكبريت بكميات كبيرة في الغازات الطبيعية. طريقة Claus مناسبة لاستخراجها. يتم استخدام حفر الكبريت الخاصة التي يتم فيها تفريغ الغاز. والنتيجة هي منتج صلب معدل مع نسبة عالية من الكبريت.
التطبيق
يذهب حوالي نصف الكبريت المنتج إلى إنتاج حامض الكبريتيك. أيضا ، هذا المعدن ضروري لتصنيع المطاط والأدوية ومبيدات الفطريات في الزراعة. كما تم استخدام المعدن كعنصر هيكلي في الأسفلت الكبريتي الشعبي وبديل للأسمنت البورتلاندي - الخرسانة الكبريتية. تستخدم بنشاط في صناعة مختلفالتراكيب النارية في انتاج المباريات
الدور البيولوجي
الكبريت عنصر حيوي مهم. إنه جزء من عدد كبير من الأحماض الأمينية. عنصر أساسي في تكوين الهياكل البروتينية. في عملية التمثيل الضوئي البكتيري ، يشارك المعدن في تفاعلات الأكسدة والاختزال في الجسم وهو مصدر للطاقة. في جسم الإنسان يوجد حوالي جرامان من الكبريت لكل كيلوغرام من الوزن.
الكبريت في صورته النقية ليس مادة سامة ، على عكس الغازات المتطايرة ، والتي تشمل ثاني أكسيد الكبريت ، أنهيدريد الكبريتيك ، كبريتيد الهيدروجين ، وما إلى ذلك.
خصائص اللهب
الكبريت معدن قابل للاشتعال. أجزاءها المطحونة بدقة قادرة على الاحتراق التلقائي في وجود الرطوبة ، وفي وجود ملامسات مع عوامل مؤكسدة ، وكذلك عند إنشاء مخاليط من الفحم والدهون والزيوت. اطفاء الكبريت بالماء المرشوش ورغوة ميكانيكية هوائية
