Svavel är ett element i D. I. Mendeleevs periodiska system, dess atomnummer är sexton. Den har icke-metalliska egenskaper. Betecknas med den latinska bokstaven S. Namnet har förmodligen en indoeuropeisk rot - "att bränna."
Historiskt perspektiv
När svavel upptäcktes och dess utvinning startade är det inte klart. Det är bara känt att forntida människor visste om det långt före vår tideräkning. De tidiga prästerna använde det i sina kultritualer, inkluderade det i gasblandningar. Mineralet svavel tillskrevs en produkt som producerades av gudarna, som mestadels levde i underjorden.
Länge, vilket framgår av historiska dokument, användes det som en beståndsdel i brännbara blandningar som användes för militära ändamål. Homer ignorerade inte heller mineralet svavel. I ett av sina verk beskrev han "avdunstning" som hade en skadlig effekt på en person när den bränns.
Historiker menar att svavel var en beståndsdel i den så kallade "grekiska elden", som inspirerade rädsla hos fiender.
På 700-talet i Kina användes den för att tillverka pyrotekniska produkterblandningar, inklusive brännbara ämnen som liknar krut.
På medeltiden var det ett av alkemisternas tre huvudelement. De använde aktivt mineralet naturligt svavel i sin forskning. Ofta ledde detta till att experiment med henne likställdes med häxkonst, och detta ledde i sin tur till att forntida kemister och deras anhängare förföljdes av inkvisitionen. Det var från den tiden, från medeltiden och renässansen, som lukten av brinnande svavel, deras gaser, började förknippas med handlingar av onda andar och djävulska manifestationer.
Properties
Det naturliga mineralet svavel har ett molekylärt gitter som andra liknande grundämnen inte har. Detta leder till att det har låg hårdhet, det finns ingen klyvning, det är ett ganska ömtåligt material. Den specifika vikten av svavel är 2,7 gram per kubikcentimeter. Mineralet har dålig elektrisk och termisk ledningsförmåga och låg smältpunkt. Antänds fritt när den utsätts för öppen låga, inklusive från en tändsticka, lågans färg är blå. Den antänds bra vid en temperatur på cirka 248 grader Celsius. Vid förbränning avger den svaveldioxid, som har en skarp, kvävande lukt.
Beskrivningarna av svavelmineralet varierar. Den har nyanser av ljusgul, halm, honung, grönaktig. I svavel, som har organiska ämnen i sin struktur, finns en brun, grå eller svart färg. På bilden lockar svavelmineralet i en fast, ren, kristallin form alltid ögat och lättigenkännbar.
Vulkaniskt svavel är ljust gult, grönaktigt, orange. I naturen kan du hitta det i form av olika massor, täta, jordnära, pudrig. Det finns också kristallina övervuxna svavelkristaller i naturen, men ganska sällan.
Svavel i naturen
Naturligt svavel i sitt rena tillstånd är sällsynt. Men i jordskorpan är dess reserver mycket betydande. Dessa är huvudsakligen malmer, där svavellager finns i stora mängder.
Fram till nu har vetenskapen inte beslutat om orsaken till uppkomsten av svavelavlagringar. Vissa versioner utesluter varandra. Med hänsyn till det faktum att svavel uppvisar hög kemisk aktivitet, antas det att under bildandet av jordskorpans yta binds och släpptes det upprepade gånger. Hur dessa reaktioner gick till har inte fastställts med säkerhet.
Enligt en av versionerna antas det att svavel är resultatet av urlakning av sulfater, som har blivit avfallsprodukter från enskilda bakterier. De senare använder mineralföreningarna som mat.
Forskare överväger olika versioner av processerna för att ersätta svavel i jordskorpan, vilket leder till att svavel släpps ut och ackumuleras. Men det är ännu inte möjligt att entydigt förstå händelsens karaktär.
Svavels fysikaliska och kemiska egenskaper
Den första vetenskapliga forskningen gjordes först på XVIII-talet. En grundlig studie av svavelmineralets egenskaper utfördes av den franske vetenskapsmannen Antoine Lavoisier. Så han fann att det kristalliserar från smältor, till att börja med nålformatslag. Denna form är dock inte stabil. När temperaturen sjunker omkristalliseras svavel och bildar volymetriska genomskinliga formationer av citrongul eller gyllene nyans.
Inlåning, svavelbrytning
Den huvudsakliga källan till produktion av svavelmineral är avlagringar. Enligt geologernas beräkningar följer det att dess världsreserver är cirka 1,4 miljarder ton.
Forntida människor, såväl som medeltidens gruvarbetare, bröt svavel genom att gräva en stor lerbehållare till djupet. En annan lades på den, i vilken det fanns ett hål i botten. Den övre behållaren var fylld med sten, som innehöll svavel. Denna struktur värmdes upp. Svavlet började smälta och rinna in i det nedre kärlet.
För närvarande bedrivs brytning genom dagbrottsbrytning, såväl som genom att använda smältmetoder från underjorden.
Stora avlagringar av svavel på Eurasiens territorium finns i Turkmenistan, i Volga-regionen och andra platser. Betydande fyndigheter i Ryssland har upptäckts på den vänstra stranden av floden Volga, som sträcker sig från Samara till Kazan.
När svavelmineralet utvecklas ägnas särskild uppmärksamhet åt säkerheten. Detta beror på att malmen alltid åtföljs av ansamling av vätesulfid, vilket är mycket skadligt för andningen. Mineralet i sig tenderar att antändas och bilda explosiva föreningar.
Den vanligaste gruvmetoden är dagbrott. Samtidigt tas den övre delen av stenarna bort med gruvutrustning. Explosivt arbete utförs med att krossa malmdelen. Sedanfraktioner skickas till företaget för anrikningsprocessen och sedan till smältverk för att få rent svavel.
Om mineralet ligger djupt och dess volymer är betydande, används Frasch-metoden för utvinning.
I slutet av 1890 föreslog ingenjör Frasch att man skulle smälta svavel under jorden, och efter att ha förvandlat det till flytande tillstånd, pumpa ut det. Denna process är jämförbar med oljeproduktion. Med tanke på den ganska låga smältpunkten för svavel testades ingenjörens idé framgångsrikt och den industriella utvinningen av detta mineral började på detta sätt.
Under andra hälften av 1900-talet började man aktivt använda en metod för gruvbrytning genom användning av högfrekventa strömmar. Deras påverkan leder också till att svavel smälter. Den efterföljande insprutningen av komprimerad varmluft gör det möjligt att accelerera dess uppgång i flytande tillstånd till ytan.
Svavel finns i stora mängder i naturgaser. Claus-metoden är lämplig för dess extraktion. Särskilda svavelgropar används i vilka avgasning utförs. Resultatet är en fast modifierad produkt med hög svavelh alt.
Application
Ungefär hälften av allt svavel som produceras går till tillverkning av svavelsyra. Detta mineral behövs också för tillverkning av gummi, läkemedel, som fungicider i jordbruket. Mineralet har också använts som ett strukturellt element i den populära svavelasf alten och som ersättning för Portlandcement - svavelbetong. Används aktivt vid tillverkning av olikapyrotekniska kompositioner, vid tillverkning av tändstickor.
Biologisk roll
Svavel är ett viktigt biogent element. Det är en del av ett betydande antal aminosyror. En integrerad del i bildandet av proteinstrukturer. Vid bakteriell fotosyntes deltar mineralet i kroppens redoxreaktioner och är en energikälla. I människokroppen finns det ungefär två gram svavel per kilogram vikt.
Svavel i sin rena form är inte ett giftigt ämne, till skillnad från flyktiga gaser, som inkluderar svaveldioxid, svavelsyraanhydrid, vätesulfid och så vidare.
Flame-egenskaper
Svavel är ett brandfarligt mineral. Dess finmalda fraktioner är kapabla till spontan förbränning i närvaro av fukt, i närvaro av kontakter med oxidationsmedel och även när man skapar blandningar med kol, fetter, oljor. Släck svavel med sprutat vatten och luftmekaniskt skum.
