Schwefel ist ein Element des Periodensystems von D. I. Mendeleev, seine Ordnungszahl ist sechzehn. Es hat nichtmetallische Eigenschaften. Gekennzeichnet durch den lateinischen Buchstaben S. Der Name hat vermutlich eine indogermanische Wurzel – „brennen“.
Historische Perspektive
Wann Schwefel entdeckt und mit seiner Gewinnung begonnen wurde, ist nicht klar. Es ist nur bekannt, dass die alten Menschen lange vor unserer Zeitrechnung davon wussten. Die frühen Priester verwendeten es in ihren Kultritualen, schlossen es in Räuchermischungen ein. Das Mineral Schwefel wurde einem Produkt zugeschrieben, das von den Göttern hergestellt wurde, die hauptsächlich in der Unterwelt lebten.
Lange Zeit wurde es, wie historische Dokumente belegen, als Bestandteil von brennbaren Mischungen verwendet, die für militärische Zwecke verwendet wurden. Auch Homer ignorierte das Mineral Schwefel nicht. In einem seiner Werke beschrieb er "Verdunstungen", die sich bei Verbrennungen nachteilig auf eine Person auswirkten.
Historiker vermuten, dass Schwefel ein Bestandteil des sogenannten "griechischen Feuers" war, das bei Feinden Angst auslöste.
Im achten Jahrhundert wurde es in China zur Herstellung von Pyrotechnik verwendetGemische, einschließlich brennbarer Stoffe, die Schießpulver ähneln.
Im Mittel alter war es eines der drei Hauptelemente der Alchemisten. Sie nutzten aktiv den mineralischen nativen Schwefel in ihrer Forschung. Dies führte oft dazu, dass Experimente mit ihr mit Hexerei gleichgesetzt wurden, was wiederum zur Verfolgung antiker Chemiker und ihrer Anhänger durch die Inquisition führte. Aus dieser Zeit, aus dem Mittel alter und der Renaissance, wurde der Geruch von brennendem Schwefel, seinen Gasen, mit bösen Geistern und teuflischen Manifestationen in Verbindung gebracht.
Eigenschaften
Das native Mineral Schwefel hat ein Molekulargitter, das andere ähnliche Elemente nicht haben. Dies führt dazu, dass es eine geringe Härte hat, es gibt keine Sp altung, es ist ein ziemlich zerbrechliches Material. Das spezifische Gewicht von Schwefel beträgt 2,7 Gramm pro Kubikzentimeter. Das Mineral hat eine schlechte elektrische und thermische Leitfähigkeit und einen niedrigen Schmelzpunkt. Entzündet sich frei, wenn es einer offenen Flamme ausgesetzt wird, einschließlich eines Streichholzes, die Farbe der Flamme ist blau. Es zündet gut bei einer Temperatur von etwa 248 Grad Celsius. Beim Verbrennen setzt es Schwefeldioxid frei, das einen scharfen, erstickenden Geruch hat.
Beschreibungen des Schwefelminerals sind vielfältig. Es hat Schattierungen von Hellgelb, Stroh, Honig und Grün. In Schwefel, der organische Substanzen in seiner Struktur hat, gibt es eine braune, graue oder schwarze Farbe. Auf dem Foto fällt das Schwefelmineral in fester, reiner, kristalliner Form immer und leicht ins Augeerkennbar.
Vulkanischer Schwefel ist leuchtend gelb, grünlich, orange. In der Natur findet man es in Form verschiedener Massen, dicht, erdig, pudrig. Kristallin bewachsene Schwefelkristalle gibt es auch in der Natur, aber eher selten.
Schwefel in der Natur
Natürlicher Schwefel in reiner Form ist selten. Aber in der Erdkruste sind seine Reserven sehr bedeutend. Dies sind hauptsächlich Erze, in denen Schwefelschichten in großen Mengen vorhanden sind.
Bis jetzt hat sich die Wissenschaft nicht über die Ursache des Auftretens von Schwefelablagerungen entschieden. Einige Versionen schließen sich gegenseitig aus. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass Schwefel eine hohe chemische Aktivität aufweist, wird angenommen, dass er während der Bildung der Erdkrustenoberfläche immer wieder gebunden und wieder freigesetzt wurde. Wie diese Reaktionen abliefen, ist nicht sicher geklärt.
Nach einer der Versionen wird angenommen, dass Schwefel das Ergebnis der Auswaschung von Sulfaten ist, die zu Abfallprodukten einzelner Bakterien geworden sind. Letztere nutzen die Mineralstoffe als Nahrung.
Forscher betrachten verschiedene Versionen der Prozesse des Ersatzes von Schwefel in der Erdkruste, die zu seiner Freisetzung und Akkumulation führen. Aber es ist noch nicht möglich, die Natur des Ereignisses eindeutig zu verstehen.
Physikalische und chemische Eigenschaften von Schwefel
Die ersten wissenschaftlichen Untersuchungen wurden erst im 18. Jahrhundert durchgeführt. Eine gründliche Untersuchung der Eigenschaften des Schwefelminerals wurde vom französischen Wissenschaftler Antoine Lavoisier durchgeführt. So fand er heraus, dass es aus Schmelzen kristallisiert, zunächst nadelförmigArten. Diese Form ist jedoch nicht stabil. Wenn die Temperatur sinkt, rekristallisiert Schwefel und bildet volumetrische durchscheinende Formationen von zitronengelber oder goldener Farbe.
Lagerstätten, Schwefelabbau
Die Hauptquelle der Schwefelmineralproduktion sind Lagerstätten. Nach Berechnungen von Geologen ergibt sich daraus, dass seine Weltreserven etwa 1,4 Milliarden Tonnen betragen.
Alte Menschen sowie die Bergleute des Mittel alters haben Schwefel abgebaut, indem sie einen großen Tonbehälter bis in die Tiefe gegraben haben. Ein anderer wurde darauf gelegt, in dem sich im Boden ein Loch befand. Der obere Behälter war mit Gestein gefüllt, das Schwefel enthielt. Diese Struktur wurde beheizt. Der Schwefel begann zu schmelzen und in das untere Gefäß zu fließen.
Gegenwärtig erfolgt der Abbau im Tagebau sowie im Verhüttungsverfahren unter Tage.
Große Schwefelvorkommen auf dem Territorium Eurasiens befinden sich in Turkmenistan, in der Wolga-Region und an anderen Orten. Bedeutende Lagerstätten in Russland wurden am linken Ufer der Wolga entdeckt, die sich von Samara bis Kasan erstrecken.
Bei der Entwicklung des Schwefelminerals wird besonders auf die Sicherheit geachtet. Dies liegt daran, dass das Erz immer von einer Ansammlung von Schwefelwasserstoff begleitet wird, der sehr schädlich für die Atmung ist. Das Mineral selbst neigt dazu, sich zu entzünden und explosive Verbindungen zu bilden.
Die gebräuchlichste Abbaumethode ist der Tagebau. Gleichzeitig wird der obere Teil des Gesteins mit Bergbaumaschinen abgetragen. Sprengarbeiten werden durchgeführt, um den Erzteil zu zerkleinern. DannFraktionen werden zum Anreicherungsprozess an das Unternehmen und dann an Schmelzanlagen geschickt, um reinen Schwefel zu erh alten.
Wenn das Mineral tief liegt und seine Volumina bedeutend sind, wird das Frasch-Verfahren zur Gewinnung verwendet.
Ende 1890 schlug der Ingenieur Frasch vor, Schwefel unter Tage zu schmelzen und, nachdem er in einen flüssigen Zustand versetzt worden war, abzupumpen. Dieser Prozess ist vergleichbar mit der Erdölförderung. Angesichts des eher niedrigen Schmelzpunktes von Schwefel wurde die Idee des Ingenieurs erfolgreich getestet und so begann die industrielle Gewinnung dieses Minerals.
In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde eine Methode zum Bergbau durch die Verwendung von Hochfrequenzströmen aktiv eingesetzt. Ihre Wirkung führt auch zum Schmelzen von Schwefel. Durch die anschließende Injektion von komprimierter Heißluft kann deren Aufstieg im flüssigen Zustand an die Oberfläche beschleunigt werden.
Schwefel kommt in großen Mengen in Erdgasen vor. Zu seiner Extraktion eignet sich das Claus-Verfahren. Es werden spezielle Schwefelgruben verwendet, in denen entgast wird. Das Ergebnis ist ein festes modifiziertes Produkt mit einem hohen Schwefelgeh alt.
Bewerbung
Etwa die Hälfte des produzierten Schwefels geht in die Produktion von Schwefelsäure. Außerdem wird dieses Mineral für die Herstellung von Gummi, Medikamenten, als Fungizide in der Landwirtschaft benötigt. Das Mineral wurde auch als Strukturelement im beliebten Schwefelasph alt und als Ersatz für Portlandzement – Schwefelbeton – verwendet. Wird aktiv bei der Herstellung verschiedener verwendetpyrotechnische Kompositionen, bei der Herstellung von Streichhölzern.
Biologische Rolle
Schwefel ist ein wichtiges biogenes Element. Es ist Teil einer beträchtlichen Anzahl von Aminosäuren. Ein integraler Bestandteil bei der Bildung von Proteinstrukturen. Bei der bakteriellen Photosynthese ist das Mineral an den Redoxreaktionen des Körpers beteiligt und dient als Energiequelle. Im menschlichen Körper befinden sich etwa zwei Gramm Schwefel pro Kilogramm Körpergewicht.
Schwefel in seiner reinen Form ist keine toxische Substanz, im Gegensatz zu flüchtigen Gasen, zu denen Schwefeldioxid, Schwefelsäureanhydrid, Schwefelwasserstoff usw. gehören.
Flammeneigenschaften
Schwefel ist ein brennbares Mineral. Seine fein gemahlenen Fraktionen können sich in Gegenwart von Feuchtigkeit, in Gegenwart von Kontakten mit Oxidationsmitteln und auch bei der Bildung von Mischungen mit Kohle, Fetten und Ölen selbst entzünden. Schwefel mit Sprühwasser und luftmechanischem Schaum löschen.
