Хүхрийн физик болон химийн шинж чанар

Хүхрийн нөөц нь байгаль дахь байгалийн химийн элемент юм. (Дэлхийн царцдасын агууламжийн арван зургааны зургаа дахь нь байгалийн ус). Байгалийн хүхэр (элементийн чөлөөт байдал) ба түүний нэгдлүүд байдаг.

Хүхрийн хүчил

Хүхрийн хамгийн чухал байгалийн ашигт малтмалын дотор төмрийн пирит, sphalerite, galena, cinnabar, антимонит байдаг. Далай дээр гол төлөв байгалийн усны хатуулаг байдлыг тодорхойлдог кальци, магни, натрийн сульфатын хэлбэрээр агуулагддаг.

Тэд хүхэр хэрхэн яаж авдаг вэ?

Хүхрийн хүдрийн олборлолтыг янз бүрийн аргаар гүйцэтгэдэг. Хүхрийн хүдэр боловсруулах гол арга бол газар дээр нь шууд хайлуулах явдал юм.

Уул уурхайн нээлттэй арга нь экскаватор ашиглах, хүхрийн хүдрийг хамарсан чулуулгийн давхаргыг зайлуулах явдал юм. Хүдрийн давхаргыг бутласны дараа тэсрэх бодис хайлуулах үйлдвэрт илгээгддэг.

Аж үйлдвэрийн салбарт хүхэр нь хайлуулах зуухны зуухны боловсруулалт, газрын тос боловсруулах үйлдвэрлэлийн явцад үүсдэг. Ихэнх тохиолдолд энэ нь ашигласан тоног төхөөрөмжийн ханан дээр хадгалагдаж буй олборлолтоос үүсэх байгалийн хий (хүхрийн ангидрид эсвэл устөрөгчийн сульфидын хэлбэрээр) байна. Хийээс баригдсан нарийн ширхэгтэй хүхэр нь химийн үйлдвэрт янз бүрийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх түүхий эдэд ашиглагддаг.

Энэ бодисыг байгалийн хүхрийн давхар исэлээс авч болно. Үүнийг Клаусын аргыг ашигладаг. Энэ нь хүхрийн агууламж бүхий "хүхрийн ёроол" -ын хэрэглээнд хамаарна. Үр дүн нь асфальт үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг хүхэртэй өөрчлөгдсөн.

Үндсэн аллотроп хүхрийн өөрчлөлт

Хүхэр нь аллопропид байдаг. Алямботын олон тооны өөрчлөлтүүд мэдэгдэж байна. Хамгийн алдартай нь ромбин (талст), моноклиник (acicular) болон хуванцар хүхрийн бүтэцтэй байдаг. Эхний хоёр өөрчлөлт тогтвортой, гурав дахь нь хатуужуулал нь ромбик болж хувирдаг.

Хүхрийн шинж чанарыг тодорхойлох физик шинж чанар

Orthorhombic (α-S) болон моноклиник (β-S) хувиргалтын молекулууд нь 8 калоритын атом агуулдаг бөгөөд нэг ковалент бондоор хаалттай мөчлөгт холбогдсон байдаг.

Хэвийн нөхцөлд хүхэр нь ромбик өөрчлөлттэй байдаг. Энэ нь 2.07 г / см3 нягттай шар хатуу талст бодис юм. Энэ нь 113 ° С-д хайлдаг. Моноклиний хүхрийн нягт 1.96 г / см3, түүний хайлах цэг 119.3 ° C.

Хайлуулах явцад хүхрийн эзэлхүүн нэмэгдэж, 160 ° С-ийн температурт гэмтсэн шар шингэн болж, ойролцоогоор 190 ° C-д наалдсан хар хүрэн масс болж хувирдаг. Энэ утгаас хэтэрсэн температурт хүхрийн зуурамтхай чанар буурдаг. Ойролцоогоор 300 ° С-ийн үед энэ нь дахин эргэх шингэн болж хувирдаг. Энэ нь халаалтын явцад хүхэр нь полимержуулсан, температурын өсөлтөөр гинжин уртыг нэмэгдүүлж байгаатай холбоотой юм. Температур нь 190 ° С-ээс хэтэрсэн тохиолдолд полимерууд устах болно.

Хүхрийн хайлшийг байгалийн жамаар хөргөж байх үед том хэмжээний саарал гүдгэр талстууд нь цилиндр тиглүүдэд үүсдэг бөгөөд зарим хэсэг нь "таслагдах" эсвэл булантай хэсгээрээ octahedra хэлбэрээр үүсдэг.

Хайлмал бодис нь (жишээ нь, хүйтэн усаар) хайлсан тохиолдолд хуванцар хүхрийн гаралтай байх бөгөөд энэ нь уян харимхай, хүрэн, хүрэн, эсвэл хар өнгийн улаан өнгийн будаг нь 2,046 г / см3 нягттай байдаг. Энэ өөрчлөлт нь ромбик болон моноклиникээс ялгаатай нь тогтворгүй байдаг. Аажмаар (хэдхэн цагийн дараа) өнгө нь шар болж, эмзэг болж, римбо болж хувирдаг.

Хүхрийн уур (хэт халсан) шингэн азотоор хөлдсөн бол түүний ягаан өөрчлөлт нь 80 ° C-аас доош температурт тогтвортой байдаг.

Усан орчинд хүхэр нь бараг л уусдаггүй. Гэсэн хэдий ч энэ нь органик уусгагчийн сайн уусмалын шинж чанартай байдаг. Цахилгаан, дулааныг муу хийдэг.

Хүхрийн агууламж нь 444.6 ° C байна. Буцалгах үйл явц нь S ₆ , S ₄ , S ₂ тэнцвэрийн хэлбэрүүд үүсэхэд хүргэдэг S ₈ молекулуудаас ихэвчлэн улбар шар-шар уур үүсгэдэг. Цаашилбал халаалтанд том молекул ялзарч, 900 градусаас дээш температурт, хосууд 1500 ° C-д атом руу задалдаг S2 молекулуудаас бүрддэг.

Хүхрийн химийн шинж чанарууд гэж юу вэ?

Хүхэр бол ердийн металл биш юм. Энэ нь химийн идэвхитэй. Оксиджуулалт - хүхрийн агууламж буурах шинж чанар нь элементийн багцтай илэрдэг. Халах үед энэ нь металлын хүдэр дэх заавал байлгах ёстойг тайлбарласан бараг бүх элементүүдтэй амархан холбоотой байдаг. Тодорхойлолт нь Pt, Au, I ₂ , N ₂ ба инертийн хий юм. Хүхрийн нэгдэл, -2, +4, +6 гэсэн исэлдэлтийн зэргийг харуулна.

Хүхрийн болон хүчилтөрөгчийн шинж чанар нь агаарт шатдаг. Энэ харилцан үйлчлэлийн үр дүн нь хүхрийн давхар исэл (SO2), хүхрийн болон хүхрийн хүчил үйлдвэрлэхэд хэрэглэдэг хүхрийн (SO ₃ ) аниидрид юм.

Өрөөний температурт хүхрийн агууламжийг багасгах нь зөвхөн фторын хувьд илэрдэг бөгөөд хүхрийн хексафторид үүссэн хариу урвал:

• S + 3F ₂ = SF ₆ .

Халах (хайлмал хэлбэрээр) нь хлор, фосфор, цахиур, нүүрстөрөгчтэй харилцан үйлчилнэ. Устөрөгч сульфидээс гадна урвалын үр дүнд сульфатыг _{H2S X-} ийн ерөнхий томъёогоор хослуулдаг.

Хүхэртэй харилцан үйлчлэхэд хүхрийн шинж чанарыг исэлдүүлдэг. Зарим тохиолдолд хүчирхийллийн урвал ажиглагдаж болно. Металл, сульфид (хүхрийн нэгдлүүд), полисульфид (олон хүхрийн метал) -тай харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүссэн.

Удаан хугацааны халалтаар төвлөрсөн хүчил-исэлдүүлэгч бодисуудтай урвалд ордог бол исэлдүүлэгчид.

Дараа нь бид хүхрийн нэгдлүүдийн гол шинж чанарыг авч үздэг .

Хүхрийн давхар исэл

Хүхэр (IV) исэл, мөн хүхрийн давхар исэл, хүхрийн ангидрид зэрэг нь хурц үнэртэй хийтэй (өнгөгүй) хий юм. Энэ нь тасалгааны температурт даралтаар шингэрч байх зориулалттай. SO2 нь хүчиллэг исэл юм. Энэ нь усан дахь сайн уусмалаар тодорхойлогддог. Энэ нь зөвхөн усан уусмалд байдаг сул, тогтворгүй хүхрийн хүчил үүсгэдэг. Шүлттэй хүхрийн ангидридын харилцан үйлчлэлийн үр дүнд сульфитууд үүсдэг.

Энэ нь химийн үйл ажиллагаа маш өндөр байдаг. Хамгийн түгээмэл нь хүхрийн (IV) оксидын химийн шинж чанарыг бууруулах явдал юм. Ийм хариу урвал нь хүхрийн исэлдэлтийг ихэсгэдэг.

Хүхрийн оксидын исэлдүүлэх химийн шинж чанарууд нь хүчтэй бууруулах агентууд (жишээлбэл, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл) -д илэрдэг.

Хүхрийн гурвалжин

Хүхрийн гурвалжин (хүхрийн ангидрид) нь хамгийн өндөр хүхрийн исэл (VI) юм. Хэвийн нөхцөлд энэ нь өнгөгүй, ууршимтгай шингэн, үнэртэй үнэрээр тодорхойлогддог. Энэ нь 16.9 градусаас доош температурт хөлдөх шинж чанартай байдаг. Хатуу хүхрийн гурвалжингийн талстын өөр өөр өөрчлөлтийг үүсгэсэн болно. Хүхрийн исэлийн өндөр гигроскоп шинж чанар нь чийглэг агаарт "утаа" үүсгэдэг. Үүний үр дүнд хүхрийн хүчил дуслаар үүсдэг.

Устөрөгчийн сульфид

Устөрөгчийн сульфид бол устөрөгч, хүхэр гэсэн хоёр төрлийн химийн нэгдэл юм. H ₂ S нь хортой, өнгөгүй хий, амттай амт, ялзарсан өндөгний үнэртэй. Энэ нь хасах 86 ° С-д хайлж, хасах 60 ° С-т Дулааны тогтворгүй байна. 400 ° С-аас дээш температурт байх үед устөрөгчийн сульфид S, H ₂ руу задардаг _. Энэ нь этилийн спирт сайн уусмалын шинж чанартай байдаг. Энэ нь усанд муутай. Усыг татан буулгасны үр дүнд устөрөгчийн сульфид сул үүсдэг. Устөрөгчийн сульфид бол хүчтэй буурах бодис юм.

Шатамхай. Энэ нь агаарт шатах үед цэнхэр дөлийг харж болно. Өндөр концентрацитай үед олон тооны металуудтай урвалд ордог.

Хүхрийн хүчил

Хүхрийн хүчил (H ₂ SO ₄ ) нь өөр өөр концентраци, цэвэршилттэй байж болно. Усгүй байдалд энэ нь үнэргүй өнгөгүй шингэн шингэн юм.

Зуурах бодис нь 10 ° C байна. Буцалгах цэг нь 296 ° C байна. Энэ нь усанд сайн уусдаг. Хүхрийн хүчлийн гидрат ууссан үед их хэмжээний дулаан ялгардаг. Бүх усан уусмалын буцах цэг нь 760 мм м.у. Урлаг. 100 ° С-ээс их Буцалгах цэг нь хүчил агууламж нэмэгдэхээс сэргийлнэ.

Үндсэн исэл болон суурьтай харилцан үйлчлэлцэж байх үед тэдгээрийн хүчиллэг шинж чанар илэрдэг. H ₂ SO ₄ нь задралын хүчил юм. Үүний үр дүнд сульфат (дунд давс) болон гидронсульфат (хүчил давс) аль алиныг нь үүсгэж болох ба ихэнх нь усанд уусдаг.

Хүхрийн хүчлийн хамгийн тод шинж чанар нь исэлдэлтийг багасгах урвалуудад илэрдэг. Энэ нь H ₂ SO _4- ийн найрлагад хүхрийн агууламж өндөртэй (+6) байна. Хүхрийн хүчилд исэлдүүлэх шинж чанарын илрэлийн жишээ болох зэстэй урвалд орж болно:

• Cu + 2H ₂ SO ₄ = CuSO ₄ + 2H ₂ O + SO ₂ .

Хүхрийн: ашигтай шинж чанар

Хүхрийн хувьд амьд организмд зайлшгүй шаардлагатай микроэлемент юм. Энэ нь амин хүчлүүд (метионин ба цистин), ферментүүд ба витаминууд юм. Энэ элемент нь уургийн гуравдагч бүтцэд үүсдэг. Уураг дахь химийн хүчилтэй хүхрийн хэмжээ нь жингийн 0.8-4.4% байна. Хүний биеийн элементийн агууламж 1 кг жин тутамд 2 грамм байна (энэ нь ойролцоогоор 0.2% нь хүхэр).

Бичилэлийн ашигтай шинж чанарыг хэтрүүлэх боломжгүй. Цусан дахь протеплазмыг хамгаалах, хүхэр нь хорт нянгийн эсрэг тэмцэхэд бие махбодийн идэвхтэй туслах юм. Цусны коэффициентийн хэмжээ нь түүний хэмжээнээс хамаардаг, өөрөөр хэлбэл элемент нь хангалттай түвшинг хадгалахад тусалдаг. Мөн хүчил нь биеэс үүсгэсэн цөсний хэвийн концентрацийг хадгалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Энэ нь ихэвчлэн "гоо сайхны ашигт малтмал" гэж нэрлэгддэг бөгөөд энэ нь арьсны эрүүл мэнд, хадаас, үсийг хадгалахад зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Chere нь хүрээлэн буй орчны сөрөг нөлөөнөөс бие махбодийг хамгаалах чадвартай байдаг. Энэ нь хөгшрөлтийг удаашруулдаг. Сульфур нь хорт бодисыг цэвэрлэж, цацраг идэвхт бодисын хамгаалалтаас хамгаалж, өнөөгийн байгаль орчны нөхцөл байдалд онцгой ач холбогдол өгч байна.

Бие дэхь ул мөрийн элементийн хэмжээ хангалтгүй байгаа нь булчингийн сулардаг, дархлаа сулрах, эрч хүчийг бууруулдаг.

Хүхэр нь бактерийн фотосинтезэд оролцдог. Энэ нь бактерионхлорофлейн нэгдэл бөгөөд устөрөгч сульфид нь устөрөгчийн эх үүсвэр юм.

Сулфур: аж үйлдвэрийн шинж чанар, хэрэглээ

Хамгийн өргөн хэрэглэгддэг хүхрийн хүчил нь хүхрийн хүчил үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг . Мөн энэ бодисын шинж чанарыг хөдөө аж ахуй дахь фунгицид, тэр ч байтугай мансууруулах бодис (коллоид хүхэр) хүртэл резинэн аргаар булшлахад ашиглах боломжийг олгодог. Үүнээс гадна хүхэр нь тэмцээн болон пиротехникийн найрлагад хэрэглэдэг тул энэ нь хүхрийн битумын үйлдвэрлэлд зориулсан хүхрийн битумын бүрэлдэхүүн юм.