Vulkáni kén. A kén fogalma, a kén felfedezésének története, kén ásványok

1. szakasz. A kén meghatározása.

2. szakasz. Természetes ásványok kén.

3. szakasz. A felfedezés történetekén.

4. szakasz. A kén név eredete.

5. szakasz. A kén eredete.

6. rész Átvételkén.

7. szakasz. Gyártókkén.

8. szakasz Tulajdonságokkén.

- 1. alszakasz. Fizikaitulajdonságait.

- Alszakasz2. Vegyitulajdonságait.

10. szakasz. A kén tűzveszélyes tulajdonságai.

- Alszakasz1. Tüzek a kénes raktárakban.

11. szakasz. A természetben való lét.

12. szakasz. Biológiai szerepkén.

13. szakasz Jelentkezéskén.

Meghatározáskén

kén az D. I. Mengyelejev kémiai elemeinek periódusos rendszerének hatodik csoportjának eleme, 16-os rendszámmal. Nem fémes tulajdonságokat mutat. Az S (latin kén) szimbólum jelöli. A hidrogén- és oxigénvegyületekben különféle ionokban található, és sok savat és sót képez. Sok kéntartalmú só rosszul oldódik vízben.

Kén - S, 16-os rendszámú kémiai elem, 32,066 atomtömeg. A kén S vegyjele „es”-nek ejtik. A természetes kén négy stabil nuklidból áll: 32S (tartalom 95,084 tömeg%), 33S (0,74%), 34S (4,16%) és 36S (0,016%). A kénatom sugara 0,104 nm. Ion sugarai: S2- ion 0,170 nm (6-os koordinációs szám), S4+ ion 0,051 nm (6-os koordinációs szám) és S6+ ion 0,026 nm (4-es koordinációs szám). A semleges kénatom szekvenciális ionizációs energiái S0-tól S6+-ig rendre 10,36, 23,35, 34,8, 47,3, 72,5 és 88,0 eV. A kén D. I. Mengyelejev periódusos rendszerének VIA csoportjában található, a 3. periódusban, és a kalkogénekhez tartozik. A külső elektronikus réteg konfigurációja 3s23p4. A vegyületek legjellemzőbb oxidációs állapotai a -2, +4, +6 (II, IV és VI vegyérték). A kén Pauling elektronegativitás értéke 2,6. A kén nem fém.

Szabad formájában a kén sárga, törékeny kristályok vagy sárga por formájában jelenik meg.

A kén az

Természetes ásványi anyagok kén

A kén a tizenhatodik legnagyobb mennyiségben előforduló elem a földkéregben. Szabad (natív) állapotban és kötött formában található.

A legfontosabb természetes kénvegyületek: FeS2 - vaspirit vagy pirit, ZnS - cinkkeverék vagy szfalerit (wurtzit), PbS - ólomfény vagy galenit, HgS - cinóber, Sb2S3 - stibnit. Ezenkívül a kén jelen van a feketearanyban, a természetes szénben, a földgázokban és az agyagpalában. A kén a hatodik legnagyobb mennyiségben előforduló elem a természetes vizekben, főleg szulfátionok formájában található meg, és az édesvíz „állandó” keménységét okozza. A magasabb rendű szervezetek számára létfontosságú elem, számos fehérje szerves része, a hajban koncentrálódik.

A kén az

A felfedezés történetekén

a kén eredeti állapotában, valamint kénvegyületek formájában ősidők óta ismert. Az égő kén szagát, a kén-dioxid fojtó hatását és a kénhidrogén undorító szagát valószínűleg már a történelem előtti időkben ismerte meg az ember. E tulajdonságok miatt használták a ként a papok a szent tömjén részeként a vallási szertartások során. A ként a szellemek vagy a földalatti istenek világából származó emberfeletti lények munkájának tekintették. Nagyon régen a ként katonai célokra különféle gyúlékony keverékek részeként kezdték használni. Homer már leírta a „kéntartalmú füstöket”, a kénkibocsátás elégetésének halálos hatását. A kén valószínűleg része volt a „görög tűznek”, amely megrémítette az ellenfeleket. 8. század körül A kínaiak pirotechnikai keverékekben kezdték használni, különösen olyan keverékekben, mint a lőpor. A kén gyúlékonysága, a fémekkel való egyesülés könnyűsége szulfidokká (például a darabok felületén) fém), magyarázza el azt a tényt, hogy a „gyúlékonyság elvének” és a fémércek lényeges összetevőjének tekintették. Theophilus presbiter (XII. század) a szulfidos rézérc oxidatív pörkölésének módszerét írja le, amely valószínűleg az ókori Egyiptomban ismert volt. IN időszak Az arab alkímia megteremtette a higany-kén összetétel elméletét fémek, mely szerint a ként minden fém lényeges alkotóelemeként (atyjaként) tisztelték. Később az alkimisták három alapelvének egyike lett, később a „gyúlékonysági elv” lett a flogiszton elméletének alapja. A kén elemi természetét Lavoisier állapította meg égési kísérletei során. A puskapor európai bevezetésével megindult a természetes kénbányászat fejlesztése, valamint a piritekből történő kinyerési módszer kidolgozása; ez utóbbi gyakori volt az ókori Ruszban. Az irodalomban először Agricola írta le. Így a kén pontos eredetét nem állapították meg, de amint azt fentebb említettük, ezt az elemet Krisztus születése előtt használták, ezért az ősidők óta ismerték az emberek.

A kén a természetben szabad (natív) állapotban fordul elő, így már az ókorban is ismerte az ember. A kén jellegzetes színe, kék lángja és az égés során fellépő sajátos szaga (kén-dioxid szag) hívta fel magára a figyelmet. Azt hitték, hogy az égő kén elűzi a gonosz szellemeket. A Biblia beszél a kén használatáról a bűnösök megtisztítására. A középkori emberek számára a „kén” szagát az alvilághoz kapcsolták. Az elégetett kén fertőtlenítésre való felhasználását Homérosz említi. Az ókori Rómában a szöveteket kén-dioxiddal fehérítették.

A ként már régóta használják az orvostudományban - a betegeket füstölték a lángjával, különféle kenőcsökben szerepelt a bőrbetegségek kezelésére. A 11. században Avicenna (Ibn Sina), majd az európai alkimisták úgy vélték, hogy a fémek, köztük az ezüst, különböző arányban kénből és higanyból állnak. Ezért a kén fontos szerepet játszott az alkimisták azon kísérleteiben, hogy megtalálják a „bölcsek kövét”, és az alapfémeket nemesfémekké alakítsák át. A 16. században Paracelsus a ként a higannyal és a „sóval” a természet egyik fő „elvének”, minden test „lelkének” tekintette.

A kén gyakorlati jelentősége meredeken megnőtt a fekete puskapor (amelyben szükségszerűen a ként is) feltalálása után. 673-ban a Konstantinápolyt védő bizánciak úgynevezett görög tűz – salétrom, kén, gyanta és egyéb anyagok keveréke – segítségével elégették az ellenséges flottát, amelynek lángját víz nem oltotta el. A középkorban Európa Fekete puskaport használtak, melynek összetétele közel állt a görög tűz keverékéhez. Azóta a ként széles körben használják katonai célokra.

A legfontosabb kénvegyület, a kénsav régóta ismert. Az iatrokémia egyik megalkotója, Vaszilij Valentin szerzetes a 15. században részletesen leírta a kénsav előállítását vas-szulfát (a kénsav ősi neve vitriololaj) kalcinálásával.

A kén elemi természetét A. Lavoisier állapította meg 1789-ben. A ként tartalmazó kémiai vegyületek neve gyakran tartalmazza a „thio” előtagot (például a fotózásban használt Na2S2O3 reagenst nátrium-tioszulfátnak hívják). Ennek az előtagnak az eredete a kén görög nevéhez kapcsolódik - theion.

A kén név eredete

A kén orosz neve a protoszláv *sěra-ra nyúlik vissza, amely a lat. szérum "szérum".

A latin kén (a régebbi sulpur hellenizált írásmódja) az indoeurópai *swelp – „égetni” szóból származik.

A kén eredete

A natív kén nagy felhalmozódása nem túl gyakori. Egyes ércekben gyakrabban van jelen. A natív kénérc tiszta kénnel tarkított kőzet.

Mikor keletkeztek ezek a zárványok – a kísérő kőzetekkel egy időben vagy később? A kutatási és feltárási munka iránya a kérdésre adott választól függ. De a kénnel való több ezer éves kommunikáció ellenére az emberiségnek még mindig nincs egyértelmű válasza. Számos elmélet létezik, amelyek szerzői ellentétes nézeteket vallanak.

A szingenezis elmélete (vagyis a kén és a befogadó kőzetek egyidejű képződése) azt sugallja, hogy a natív kén kialakulása sekély medencékben történt. A speciális baktériumok a vízben oldott szulfátokat kénhidrogénné redukálták, ami felfelé emelkedett, bejutott az oxidációs zónába, és itt kémiai úton vagy más baktériumok közreműködésével elemi kénné oxidálódott. A kén leülepedt a fenékre, majd a kéntartalmú iszapból érc keletkezett.

Az epigenezis (a fő kőzeteknél később keletkezett kénzárványok) elméletének több lehetősége is van. A leggyakoribb közülük azt feltételezi, hogy a kőzetrétegeken áthatoló talajvíz szulfátokkal dúsult. Ha az ilyen vizek lerakódásokkal érintkeznek fekete arany vagy Földgáz, majd a szulfátionok szénhidrogének hatására hidrogén-szulfiddá redukálódnak. A hidrogén-szulfid felemelkedik a felszínre, és ha oxidálódik, tiszta ként szabadul fel a kőzetek üregeiben és repedéseiben.

Az elmúlt évtizedekben az epigenezis elméletének egyik változata egyre több megerősítést kapott - a metasomatosis elmélete (a görög fordításban a „metasomatosis” helyettesítést jelent). Eszerint a mélyben folyamatosan megy végbe a gipsz CaSO4-H2O és az anhidrit CaSO4 átalakulása kénné és kalcitos CaCO3-má. Ezt az elméletet 1935-ben alkották meg L. M. Miropolsky és B. P. Krotov szovjet tudósok. Különösen ez a tény szól a javára.

A Misrakot 1961-ben fedezték fel Irakban. A ként itt a karbonátos kőzetek tartalmazzák, amelyek mélyre menő pillérekre támaszkodó ívet alkotnak (a geológiában ezeket szárnyaknak nevezik). Ezek a szárnyak főleg anhidritből és gipszből állnak. Ugyanez a kép volt megfigyelhető a hazai Shor-Su mezőn is.

E lelőhelyek geológiai egyedisége csak a metaszomatizmus elmélete felől magyarázható: a primer gipsz és az anhidritok másodlagos karbonát ércekké alakultak, amelyeket természetes kénnel tarkított. Nem csak a környék számít ásványi anyagok— ezen lelőhelyek ércének átlagos kéntartalma megegyezik az anhidrit kémiailag kötött kéntartalmával. A kén és a szén izotópos összetételének vizsgálata ezen lelőhelyek ércében további érveket adott a metaszomatizmus elméletének támogatóinak.

De van egy „de”: a gipsz kénné és kalcittá alakításának folyamatának kémiája még nem világos, ezért nincs ok arra, hogy a metaszomatizmus elméletét tartsuk az egyetlen helyesnek. Még mindig vannak tavak a földön (különösen a Sernoye-tó Szernovodszk közelében), ahol szingenetikus kénlerakódás történik, és a kéntartalmú iszap nem tartalmaz sem gipszet, sem anhidritot.

Mindez azt jelenti, hogy a natív kén eredetére vonatkozó elméletek és hipotézisek sokfélesége nemcsak és nem annyira tudásunk hiányosságának, hanem a ben előforduló jelenségek összetettségének az eredménye. altalaj. Az általános iskolai matematikából mindannyian tudjuk, hogy különböző utak vezethetnek ugyanahhoz az eredményhez. Ez kiterjed a geokémiára is.

Nyugtakén

A ként főként a natív ként közvetlenül olyan helyeken történő olvasztásával nyerik, ahol a föld alatt előfordul. A kénérceket az előfordulás körülményeitől függően különböző módon bányászják. A kénlerakódásokat szinte mindig mérgező gázok - kénvegyületek - felhalmozódása kíséri. Ezenkívül nem szabad megfeledkeznünk spontán égésének lehetőségéről.

Az érc külszíni bányászata így történik. A gyalogos kotrógépek eltávolítják azokat a kőzetrétegeket, amelyek alatt érc fekszik. Az ércréteget robbantással zúzzák össze, majd az érctömböket egy kénkohóba küldik, ahol a ként vonják ki a koncentrátumból.

1890-ben Hermann Frasch javasolta a kén föld alatti olvasztását és olajkutak segítségével a felszínre szivattyúzását. A kén viszonylag alacsony (113°C) olvadáspontja megerősítette Frasch elképzelésének valóságát. 1890-ben megkezdődtek a tesztek, amelyek sikerre vezettek.

A kénércekből történő kén előállítására számos módszer ismert: gőz-víz, szűrés, termikus, centrifugális és extrakció.

A kén is nagy mennyiségben megtalálható benne Földgáz gáz halmazállapotú (hidrogén-szulfid, kén-dioxid formájában). A bányászat során a csövek és berendezések falára rakódik le, működésképtelenné téve azokat. Ezért a gyártás után a lehető leggyorsabban visszanyerjük a gázból. A keletkező vegytiszta finom kén ideális alapanyag a vegyipar és a gumiipar számára.

A vulkáni eredetű kén legnagyobb lelőhelye Iturup szigetén található, A+B+C1 kategóriájú készletekkel - 4227 ezer tonna és C2 kategóriájú - 895 ezer tonna készlettel, ami elegendő egy 200 ezer kapacitású vállalkozás felépítéséhez. tonna granulált kén évente.

Gyártókkén

Az Orosz Föderáció fő kéntermelői vállalkozások OJSC Gazprom: LLC Gazprom Dobycha Astrakhan és LLC Gazprom Dobycha Orenburg, amely melléktermékként kapja meg a gáztisztítás során.

Tulajdonságokkén

1) Fizikai

a kén jelentősen eltér az oxigéntől abban a képességében, hogy stabil láncokat és atomciklusokat hoz létre. A legstabilabbak a korona alakú ciklikus S8 molekulák, amelyek ortorombikus és monoklin ként alkotnak. Ez kristályos kén - rideg sárga anyag. Ezen kívül lehetségesek zárt (S4, S6) láncú és nyitott láncú molekulák. Ez a készítmény műanyag ként, egy barna anyagot tartalmaz, amelyet az olvadt kén éles hűtésével nyernek (a műanyag kén néhány óra múlva törékennyé válik, sárga színt kap, és fokozatosan rombuszossá válik). A kén képletét leggyakrabban egyszerűen S betűvel írják, mivel bár molekulaszerkezete van, egyszerű anyagok és különböző molekulák keveréke. A kén vízben oldhatatlan, egyes módosulatai szerves oldószerekben, például szén-diszulfidban és terpentinben oldódnak. A kén megolvadása érezhető térfogatnövekedéssel jár (kb. 15%). Az olvadt kén sárga, könnyen mozgékony folyadék, amely 160 °C felett nagyon viszkózus sötétbarna masszává alakul. A kénolvadék a legmagasabb viszkozitást 190 °C hőmérsékleten éri el; a hőmérséklet további emelkedése viszkozitáscsökkenéssel jár, és 300 °C felett az olvadt kén ismét mozgékony lesz. Ennek az az oka, hogy a ként hevítéskor fokozatosan polimerizálódik, és a hőmérséklet emelkedésével megnöveli a lánc hosszát. Ha a ként 190 °C fölé melegítjük, a polimer egységek elkezdenek összeomlani. A kén az elektret legegyszerűbb példájaként szolgálhat. Dörzsöléskor a kén erős negatív töltést kap.

A ként kénsav előállítására, gumivulkanizálásra, gombaölő szerként a mezőgazdaságban és kolloid kénként – gyógyászati ​​termékként – használják. A kénes bitumenkompozíciókban lévő ként is felhasználják kénes aszfalt előállításához, és a portlandcement helyettesítőjeként a kénes beton előállításához.

2) Vegyi

Égő kén

A levegőben a kén ég, kén-dioxidot képezve - színtelen, szúrós szagú gázt képezve:

Spektrális elemzés segítségével megállapították, hogy valójában folyamat A kén oxiddá oxidációja láncreakció, és számos köztes termék képződésével megy végbe: kén-monoxid S2O2, molekuláris kén S2, szabad kénatomok S és szabad gyökök kén-monoxid SO.

Az oxigén mellett a kén számos nemfémmel reagál, azonban szobahőmérsékleten a kén csak fluorral reagál, redukáló tulajdonságokat mutatva:

Az olvadt kén klórral reagál, és két alacsonyabb klorid képződése lehetséges:

2S + Cl2 = S2Cl2

Melegítéskor a kén a foszforral is reagál, látszólag foszfor-szulfidok keverékét képezve, köztük a magasabb szulfid P2S5:

Ezenkívül hevítéskor a kén reakcióba lép hidrogénnel, szénnel, szilíciummal:

S + H2 = H2S (hidrogén-szulfid)

C + 2S = CS2 (szén-diszulfid)

Hevítéskor a kén sok fémmel kölcsönhatásba lép, gyakran meglehetősen hevesen. Néha fém és kén keveréke meggyullad, amikor meggyújtják. Ez a kölcsönhatás szulfidokat termel:

2Al + 3S = Al2S3

Az alkálifém-szulfidok oldatai kénnel reagálva poliszulfidokat képeznek:

Na2S + S = Na2S2

Az összetett anyagok közül mindenekelőtt figyelemre méltó a kén és az olvadt lúg reakciója, amelyben a kén aránytalanul hasonlít a klórhoz:

3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S + 3H2O

A keletkező olvadékot kénmájnak nevezik.

A kén tömény oxidáló savakkal (HNO3, H2SO4) csak hosszan tartó melegítés során lép reakcióba, oxidálva:

S + 6HNO3 (tömény) = H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

S + 2H2SO4 (tömény) = 3SO2 + 2H2O

A kén az

A kén az

A kén tűzveszélyes tulajdonságai

A finomra őrölt kén nedvesség jelenlétében, oxidálószerekkel érintkezve, valamint szénnel, zsírokkal és olajokkal keverve hajlamos kémiai spontán égésre. A kén nitrátokkal, klorátokkal és perklorátokkal robbanásveszélyes keveréket képez. Fehérítőszerrel érintkezve spontán meggyullad.

Oltóanyag: permetezett víz, levegő-mechanikus hab.

V. Marshall szerint a kénpor robbanásveszélyesnek minősül, de a robbanáshoz kellően magas porkoncentráció szükséges - körülbelül 20 g/m3 (20 000 mg/m3), ez a koncentráció többszöröse a megengedett legnagyobb koncentrációnak. emberek a munkaterület levegőjében - 6 mg /m3.

A gőzök levegővel robbanásveszélyes keveréket képeznek.

A kén égése csak olvadt állapotban megy végbe, hasonlóan a folyadékok égéséhez. Az égő kén felső rétege felforr, gőzöket hozva létre, amelyek halványan világító lángot képeznek, akár 5 cm magasan. A kén égetésekor a láng hőmérséklete 1820 °C.

Mivel a levegő térfogata megközelítőleg 21% oxigénből és 79% nitrogénből áll, és kén égésekor egy térfogat oxigén egy térfogatnyi kén-dioxidot termel, a gázelegyben az elméletileg lehetséges maximális SO2-tartalom 21%. A gyakorlatban az égés némi levegőfelesleggel történik, és a gázelegy SO2 térfogata az elméletileg lehetségesnél kisebb, általában 14...15%.

A kén égésének észlelése tűzautomatikával nehéz probléma. A lángot emberi szemmel vagy videokamerával nehéz észlelni, a kék láng spektruma főleg az ultraibolya tartományba esik. Az égés alacsony hőmérsékleten megy végbe. Az égés hőérzékelővel történő észleléséhez közvetlenül a kén közelében kell elhelyezni. A kénláng nem bocsát ki infravörös sugárzást. Így a szokásos infravörös érzékelők nem fogják érzékelni. Csak másodlagos tüzet észlelnek. A kénes láng nem bocsát ki vízgőzt. Ezért a nikkelvegyületeket használó UV lángérzékelők nem működnek.

A kénraktárak tűzbiztonsági követelményeinek való megfeleléshez szükséges:

Az építményeket, technológiai berendezéseket rendszeresen portisztítani kell;

A raktár helyiségeit nyitott ajtókkal folyamatosan természetes szellőztetéssel kell szellőztetni;

A bunkerrácson lévő kéncsomók zúzását fa kalapáccsal vagy szikramentes anyagból készült szerszámokkal kell végezni;

A gyártóhelyiségek kénellátására szolgáló szállítószalagokat fémdetektorokkal kell felszerelni;

A kén tárolási és felhasználási helyein olyan eszközöket (oldalak, rámpával ellátott küszöbök stb.) kell biztosítani, amelyek vészhelyzetben biztosítják az olvadt kén helyiségen vagy szabadon kívüli terjedésének megakadályozását;

A kénraktárban tilos:

Minden típus gyártása művek nyílt tűz használata;

Az olajos rongyok és rongyok tárolása és tárolása;

Javításkor szikramentes anyagból készült szerszámokat használjon.

Tüzek a kénes raktárakban

1995 decemberében egy nyitott kénes raktárban vállalkozások, amely a Dél-afrikai Köztársaság Western Cape tartományában, Somerset városában található, nagy tűz ütött ki, amelyben két ember meghalt.

2006. január 16-án, körülbelül este ötkor kigyulladt egy kénes raktár a cserepoveci „Ammofos” vállalkozásnál. A tűz teljes területe mintegy 250 négyzetméter. Csak a második éjszaka elején sikerült teljesen megszüntetni. Nincs áldozat vagy sérült.

2007. március 15-én, kora reggel a Balakovo Fiber Materials Plant LLC-ben tűz ütött ki egy zárt kénraktárban. A tűzterület 20 négyzetméter volt. A tüzet 4 tűzoltóság 13 fővel dolgoztatta. Körülbelül fél óra elteltével sikerült eloltani a tüzet. Senki sem sérült meg.

2008. március 4-én és 9-én kéntűz ütött ki Atyrau régióban a TCO kéntárolójában a tengizi mezőn. Az első esetben gyorsan eloltották a tüzet, a második esetben 4 órán keresztül égett a kén. Az elégetett olajfinomítási hulladék mennyisége, amely Kazahsztán szerint törvényeket a kénnek tulajdonítható, több mint 9 ezer kilogrammot tett ki.

2008 áprilisában a szamarai Kryazh falutól nem messze kigyulladt egy raktár, amelyben 70 tonna ként tároltak. A tüzet a második összetettségi kategóriába sorolták. Az esethez 11 tűzoltó-mentő vonult ki. Abban a pillanatban, amikor a tűzoltók a raktár közelében találták magukat, nem az egész kén égett, hanem csak egy kis része - körülbelül 300 kilogramm. A tűz területe a raktár melletti száraz füves területekkel együtt 80 négyzetmétert tett ki. A tűzoltóknak sikerült gyorsan eloltaniuk a lángokat és lokalizálniuk a tüzet: a tüzeket földdel borították be és vízzel töltötték meg.

2009 júliusában kén égett Dnyiprodzerzsinszkben. Tűz ütött ki az egyik kokszvegyi üzemben a város Bagleysky kerületében. A tűz több mint nyolc tonna ként emésztett fel. Az üzem dolgozói közül senki sem sérült meg.

A természetben lennikén

VEL A korszak meglehetősen elterjedt a természetben. A földkéregben a becsült mennyiség 0,05 tömegszázalék. A természetben gyakran jelentősek betétek natív kén (általában vulkánok közelében); V Európa Olaszország déli részén, Szicíliában találhatók. Még nagyobb betétek a natív kén az USA-ban (Louisiana és Texas államokban), valamint Közép-Ázsiában, Japánban és Mexikóban kapható. A természetben a kén ömlesztve és kristályos rétegek formájában is megtalálható, néha elképesztően szép áttetsző sárga kristálycsoportokat képezve (úgynevezett drúzok).

A vulkáni területeken gyakran H2S hidrogén-szulfid gáz szabadul fel a talajból; ugyanezen régiókban a hidrogén-szulfid a kénes vizekben oldva található. A vulkáni gázok gyakran kén-dioxidot (SO2) is tartalmaznak.

Bolygónk felszínén széles körben elterjedtek a különféle szulfidvegyületek lerakódásai. Közülük a legelterjedtebbek: vas-pirit (pirit) FeS2, rézpirit (kalkopirit) CuFeS2, ólomfény PbS, cinóber HgS, szfalerit ZnS és kristálymódosulata a wurtzit, stibnit Sb2S3 és mások. Számos különféle szulfát lerakódás is ismert, például kalcium-szulfát (gipsz CaSO4 2H2O és CaSO4 anhidrit), magnézium-szulfát MgSO4 (keserű só), bárium-szulfát BaSO4 (barit), stroncium-szulfát SrSO4 (celesztin), nátrium-szulfát Na2SO4 (10H2O). mirabilite) stb.

A kőszén átlagosan 1,0-1,5% ként tartalmaz. A kén is része lehet fekete arany. Számos természetes éghető gázmező (például Astrakhan) hidrogén-szulfidot tartalmaz szennyeződésként.

A kén az élő szervezetek számára nélkülözhetetlen elemek egyike, mivel a fehérjék nélkülözhetetlen összetevője. A fehérjék 0,8-2,4 tömeg% kémiailag kötött ként tartalmaznak. A növények a ként a talajban található szulfátokból nyerik. A rothadó állati tetemekből származó kellemetlen szagok főként a fehérjék lebontása során keletkező kénvegyületek (hidrogén-szulfid és merkaptánok) felszabadulásával magyarázhatók. A tengervíz körülbelül 8,7·10-2% ként tartalmaz.

Nyugtakén

VEL A ként főként természetes (elemi) ként tartalmazó kőzetekből olvasztva nyerik. Az úgynevezett geotechnológiai módszer lehetővé teszi a kén előállítását anélkül, hogy az érc a felszínre emelkedne. Ezt a módszert a 19. század végén G. Frasch amerikai kémikus javasolta, aki azzal a feladattal állt szemben, hogy a ként a déli lelőhelyekből vonja ki a föld felszínére. Egyesült Államok, ahol a homokos talaj nagymértékben megnehezítette a hagyományos bányászati ​​módszerrel történő kitermelését.

Frasch túlhevített vízgőz használatát javasolta a kén felszínre emelésére. A túlhevített gőzt csövön keresztül egy ként tartalmazó földalatti rétegbe vezetik. A kén megolvad (olvadáspontja valamivel 120 °C alatt van), és a vízgőzt a föld alá szivattyúzó csövön keresztül a tetejére emelkedik. A folyékony kén felemelkedésének biztosítása érdekében sűrített levegőt szivattyúznak át a legvékonyabb belső csövön.

Egy másik (termikus) módszer szerint, amely a 20. század elején különösen elterjedt Szicíliában, a ként zúzott anyagból olvasztják, vagy szublimálják. szikla speciális agyagkemencékben.

Vannak más módszerek is a természetes kén kőzettől való elválasztására, például szén-diszulfidos extrakcióval vagy flotációs módszerekkel.

Annak a ténynek köszönhetően, hogy az igény ipar kéntartalma nagyon magas, hidrogén-szulfidból és szulfátokból történő előállítására módszereket dolgoztak ki.

A hidrogén-szulfid elemi kénné oxidálásának módszerét először Nagy-Britanniában fejlesztették ki, ahol megtanulták, hogy a szódagyártás után visszamaradt Na2CO3-ból jelentős mennyiségű ként nyerjenek N. Leblanc francia kémikus kalcium-szulfid CaS módszerével. A Leblanc módszere a nátrium-szulfát szénnel történő redukcióján alapul mészkő CaCO3 jelenlétében.

Na2SO4 + 2C = Na2S + 2CO2;

Na2S + CaCO3 = Na2CO3 + CaS.

Ezután a szódát vízzel kioldják, és a rosszul oldódó kalcium-szulfid vizes szuszpenzióját szén-dioxiddal kezelik:

CaS + CO2 + H2O = CaCO3 + H2S

A keletkező hidrogén-szulfid H2S levegővel keverve kemencében katalizátorágyon vezetjük át. Ebben az esetben a hidrogén-szulfid nem teljes oxidációja miatt kén képződik:

2H2S + O2 = 2H2O +2S

Hasonló módszerrel nyernek elemi ként a földgázokat kísérő kénhidrogénből.

Mivel a modern technológia nagy tisztaságú ként igényel, hatékony módszereket fejlesztettek ki a kén finomítására. Ebben az esetben különösen a kén és a szennyeződések kémiai viselkedésében mutatkozó különbségeket használják fel. Így az arzén és a szelén eltávolítása a ként salétromsav és kénsav keverékével történő kezelésével történik.

A desztilláción és rektifikáláson alapuló módszerekkel nagy tisztaságú, 10-5 - 10-6 tömegszázalékos szennyezőanyag-tartalmú ként lehet előállítani.

Alkalmazáskén

KÖRÜLBELÜL a megtermelt kén körülbelül felét kénsav előállítására használják fel, 25%-át szulfitok előállítására fordítják, 10-15%-át mezőgazdasági növények (főleg szőlő és gyapot) kártevői elleni védekezésre (réz-szulfát CuSO4 5H2O oldata) itt van a legnagyobb jelentősége), körülbelül 10%-ban használt gumit ipar gumi vulkanizálására. A ként festékek és pigmentek, robbanóanyagok (még mindig a lőpor része), mesterséges szálak és foszforok előállítására használják. A ként a gyufa előállításához használják, mivel része annak az összetételnek, amelyből a gyufafej készül. Egyes bőrbetegségek kezelésére használt kenőcsök még mindig tartalmaznak ként. Az acélok különleges tulajdonságainak biztosítása érdekében kis mennyiségű ként adagolnak beléjük (bár általában kén-keverék acélok nem kívánatos).

Biológiai szerepkén

VEL korszak folyamatosan jelen van minden élő szervezetben, fontos biogén elemként. Tartalma növényekben 0,3-1,2%, állatokban 0,5-2% (a tengeri élőlények több ként tartalmaznak, mint a szárazföldiek). A kén biológiai jelentőségét elsősorban az határozza meg, hogy a metionin és a cisztein aminosavak része, így a peptidek és fehérjék része. A polipeptidláncokban található -S-S- diszulfidkötések részt vesznek a fehérjék térszerkezetének kialakításában, a szulfhidril-csoportok (-SH) pedig fontos szerepet töltenek be az enzimek aktív központjaiban. Ezenkívül a kén a hormonok és fontos anyagok molekuláiban is megtalálható. Sok ként található a haj, a csontok és az idegszövet keratinjában. A szervetlen kénvegyületek szükségesek a növények ásványi táplálásához. Szubsztrátként szolgálnak a természetben elterjedt kénbaktériumok által végrehajtott oxidatív reakciókhoz.

Egy átlagos ember teste (testsúlya 70 kg) körülbelül 1402 g ként tartalmaz. Egy felnőtt ember napi kénszükséglete körülbelül 4.

A környezetre és az emberre gyakorolt ​​negatív hatását tekintve azonban a kén (pontosabban vegyületei) az elsők között van. A kénszennyezés fő forrása a szén és más kéntartalmú tüzelőanyagok elégetése. Ugyanakkor az üzemanyagban lévő kén körülbelül 96%-a kén-dioxid SO2 formájában kerül a légkörbe.

A légkörben a kén-dioxid fokozatosan kén-oxiddá (VI) oxidálódik. Mindkét oxid - kén-oxid (IV) és kén-oxid (VI) - vízgőzzel reagálva savas oldatot képez. Ezek az oldatok azután savas eső formájában kihullanak. A talajba kerülve a savas víz gátolja a talajfauna és a növények fejlődését. Ennek eredményeként a növényzet fejlődéséhez kedvezőtlen feltételek jönnek létre, különösen az északi régiókban, ahol a kémiai szennyezés hozzáadódik a zord éghajlathoz. Ennek következtében az erdők pusztulnak, a gyeptakaró pusztul, a víztestek állapota romlik. A savas eső tönkreteszi a márványból és egyéb anyagokból készült műemlékeket, sőt kőépületeket is tönkretesznek, ill kereskedelmi cikkek fémekből. Ezért különféle intézkedéseket kell hozni annak megakadályozására, hogy az üzemanyagból kénvegyületek kerüljenek a légkörbe. Ennek érdekében a kőolajtermékeket megtisztítják a kénvegyületektől, és megtisztítják a tüzelőanyag elégetésekor keletkező gázokat.

Maga a kén por formájában irritálja a nyálkahártyákat és a légzőszerveket, és súlyos betegségeket okozhat. A levegőben a megengedett legnagyobb kénkoncentráció 0,07 mg/m3.

Sok kénvegyület mérgező. Különösen figyelemre méltó a hidrogén-szulfid, amelynek belélegzése gyorsan tompítja a reakciót kellemetlen szagára, és súlyos mérgezéshez, akár halálhoz is vezethet. A hidrogén-szulfid megengedett legnagyobb koncentrációja a munkahelyi levegőben 10 mg/m3, a légköri levegőben 0,008 mg/m3.

Források

Kémiai enciklopédia: 5 kötetben / Szerkesztőbizottság: Zefirov N. S. (főszerkesztő). - Moszkva: Szovjet Enciklopédia, 1995. - T. 4. - P. 319. - 639 p. — 20.000 példány. — ISBN 5—85270—039—8

Nagy Orvosi Enciklopédia

KÉN- chem. elem, szimbólum S (lat. Kén), at. n. 16, at. m 32.06. Számos allotróp módosulat formájában létezik; köztük van a monoklin módosulatú kén (sűrűsége 1960 kg/m3, olvadék = 119°C) és az ortorombos kén (sűrűsége 2070 kg/m3, ίπι = 112,8... ... Nagy Politechnikai Enciklopédia

KÉN- (S jelöléssel), a PERIODIKUS TÁBLÁZAT VI. csoportjába tartozó kémiai elem, az ókor óta ismert nemfém. A természetben különálló elemként és szulfid ásványok, például GALENIT és PIRIT, valamint szulfát ásványok,... ... Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár

kén- Az ír kelták mitológiájában Sera Parthalon apja (lásd a 6. fejezetet). Egyes források szerint Sera volt Dilgneid férje, nem pedig Parthalon. (

A következő genetikai típusok különböztethetők meg: 1) magmás, 2) karbonatitos, 3) szkarn, 4) hidrotermikus és pneumatolitos, 5) vulkanogén-üledékes, 6) földalatti és gázolajos, 7) üledékes.

TO magmás kén lerakódások szegregációs réz-nikkel lerakódások közé kell sorolni a kén, amelyben , , , és más fémek szulfidjait képezi, és melléktermékként nyerik ki a színesfém-ércek feldolgozása során. Példák - Talnakh és más lelőhelyek Oroszországban, Sudbury Kanadában.

TO karbonatitos kén lerakódások közé tartozik a ritka gipsz-barit-fluorit, amely a karbonatit komplexek csúcsi részeihez kapcsolódik. A ként kivonják. Példa erre az indiai Amba-Dongar mező.

TO szkarn kén lerakódások Ide tartoznak a réz- és polifémes lerakódások, amelyek kéntartalmát különféle fémek szulfidjai is képviselik: vas, réz stb. A fémek előállításához útközben kivonják őket. Ilyenek például az uráli torinszki rézbányák, a közép-ázsiai Kara-Mazar polifémes lelőhelyei.

Között hidrotermális kénlerakódások plutonogén és vulkanogén. A plutonogén üledékek közé tartozik a réz és a polifém lerakódások, amelyek kénje vas- és színesfém-szulfidokat képez; útközben kivonják. Példák a transzbaikáliai polifém lelőhelyekre. A hidrotermális vulkáni üledékek közül számos képződmény kiemelkedik. Ebbe a típusba kell besorolni a vulkáni képződményekben található natív kén képződményeket. Ezek metaszomatikus lerakódások (pontosabban impregnáló-metaszomatikus, mivel a kén egy része nem pótlással, hanem üregek kitöltésével képződik) a kén a vulkáni struktúrák felszínközeli zónáiban, elsősorban az opalitok között, illetve a kén lerakódásai, ill. kráterolvadékok, valamint kéntartalmú gázokból és forró vizekből közvetlenül felszíni körülmények között képződő lerakódások.

A vulkanogén csoportban vezető szerepet játszó impregnáló-metaszomatikus lerakódásokat bizonyos metaszomatikus zónák jellemzik, és a jellegzetes kőzetek között itt találhatók maguk a kénércek - kéntartalmú opalitok, valamint alunit kőzetek, propilit és montmorillonitizált vulkanikusok. Példák - Novoe a Kuril-szigeteken, Melitoyvayamskoye Kamcsatkában, számos lelőhely Japánban. Az ilyen típusú lerakódások akkor fordulnak elő, amikor kéntartalmú gázok és oldatok hatnak a vulkáni struktúrákra, miközben számos fém intenzív kilúgozása történik, beleértve a vasat, míg a szilícium-dioxid megmarad, és lényegében opál kőzeteket - opalitok - képez.

Gyakran a natív kén és a kéntartalmú ásványi alunit mellett a kén-szulfidot - melnikovitot - is megjegyzik. A kénáramok lerakódásai a vulkánok aktiválódása során korábban kialakult kénlerakódások megolvadásából származnak. Például 200 ezer tonna ként szállító kénáramlást figyeltek meg Japánban a Sieretoko-Iotsan vulkánnál. Egyes vulkánok krátereiben kén olvad (például a Galápagos-szigeteken). Kéntartalmú vizekből és gázokból felszíni kis kénlerakódások keletkeznek, beleértve a szulfuritokat is. A Mengyelejev-vulkánról és számos japán vulkánról ismertek.

TO vulkáni-üledékes kéntelepek Ide tartoznak a natív kén kráter-tavai lerakódásai, valamint a szulfidércek lerakódásai, amelyek akkor keletkeznek, amikor a kéntartalmú vulkanogén hidrotermikus folyadékok tengeri medencékbe kerülnek. A kráter-tó lelőhelyek egyik példája Indonézia egyik nagy lelőhelye, a Telaga Bodaye. A szulfidos vulkáni-üledékes lelőhelyek között számos spanyol és portugál lelőhely található, amelyek jelentős szerepet játszanak a szulfidkén előállításában. Ebbe a típusba tartozik néhány színesfém-lelőhely is, amelyek ércéből ként vonják ki, mint kapcsolódó komponenst.

A kéntermelésben jelentős jelentőséggel bírnak földalatti és gázolajos kénlelőhelyek. A felszín alatti vízlerakódások a gipsz és az anhidrit kén-kalcit ércekkel történő metaszomatikus helyettesítése során keletkeznek. Ez a folyamat a földfelszíntől egy bizonyos távolságban játszódik le, azaz csak bizonyos mértékű denudáció után indulhat meg, aminek következtében a gipsz és az anhidrit termőhorizontja megközelíti a felszínt. Ebben az esetben az eróziós folyamatok játszanak jelentős szerepet, különösen a szulfáttartalmú rétegeket a felszínhez közelebb hozó ősvölgyek tevékenysége, valamint a vízvándorlást elősegítő vetők jelenléte, így a mélyvizek emelkedése is. Ez a fajta lelőhely magában foglalja a legnagyobb kénlelőhelyeket Oroszországban, a Közel-Keleten stb.

Az ilyen típusú lerakódások sokféle kénlerakódás a sókupolák fedőkőzeteiben. A sziklák vagy maradék sapkák akkor keletkeznek, amikor a növekvő sókupolák felső része feloldódik. Felépítésük zonális: közvetlenül a sók fölött, oldódási frontjuk tartományában, amelyet a „sótükör” képvisel, gipsz és anhidritok, fölötte karbonátos kőzetek zóna, felette gyakran agyagfelhalmozódások. , mint a sómassza legoldhatatlanabb maradéka. A kalcium-szulfát zóna kőzetei kéntelennek vannak kitéve (lásd 30. ábra). A lelőhelyek ezen altípusára példa a Mexikói-öböl kénlelőhelye.

IN gázmezők kén a hidrogén-szulfid része, amelyet véletlenül a természetes éghető gázok kinyerése során vonnak ki. Ilyen lelőhelyek Kanadában, Franciaországban, Oroszországban ismertek (orenburgi gázmezők). A kénes olajok lelőhelyei számos országban ismertek. A ként a feldolgozás során melléktermékként nyerik vissza.

TO üledékes kénlerakódások ide tartoznak a gipsz-anhidrit lerakódások, amelyekből számos országban ként nyernek, valamint pirittartalmú kő- és barna üledékek, valamint pirit és markazit homokkőben és agyagos kőzetekben, köztük agyagos kőzetekben felhalmozódó lerakódások. Kénvegyületeket vonnak ki a szénből mind a széndúsítási folyamat során, mind a koksz előállítása során. Példa - Lignit medence Moszkva közelében. Számos ország homokos-agyagos lerakódásaiban, köztük Oroszországban stb. ismertek felhalmozódások, beleértve a vaspiritcsomókat is. Néha folyamatos piritlerakódások (nem csomók vagy cipók) figyelhetők meg, bár ebben az esetben a pirit effúzív üledékes genezise. ezek a rétegek nem zárhatók ki és szilárd piritércek lencséi.

Egyes esetekben megfigyelhető a natív kén üledékes felhalmozódása, de ilyen típusú ipari felhalmozódást még nem állapítottak meg.

A kéntermelés jelentősen megnőtt a fekete por feltalálása után. Hiszen a kén (a szénnel és a salétromkal együtt) nélkülözhetetlen összetevője. Napjainkban a kén számos vegyipar egyik legfontosabb alapanyaga. A világ éves kénfogyasztása körülbelül 20 millió tonna. Ipari fogyasztói a legkülönfélébb iparágak: kénsav, papír, gumi, gyufa, stb. A ként széles körben használják a mezőgazdasági kártevők elleni védekezésre, a pirotechnikában és részben az orvostudományban is. A földkéreg tartalmát tekintve (0,03%) a kén igen gyakori elem. A natív kén nagy felhalmozódása azonban nem túl gyakori. Egyes ércekben gyakrabban van jelen. A natív kénérc tiszta kénnel tarkított kőzet. Mikor keletkeztek ezek a zárványok – a kísérő kőzetekkel egy időben vagy később? A kutatási és feltárási munka iránya a kérdésre adott választól függ. De a kénnel való több ezer éves kommunikáció ellenére az emberiségnek még mindig nincs egyértelmű válasza. A kénérceket az előfordulás körülményeitől függően különböző módon bányászják. De mindenesetre nagyon oda kell figyelni a biztonsági óvintézkedésekre. A kénlerakódásokat szinte mindig mérgező gázok - kénvegyületek - felhalmozódása kíséri. Emellett nem szabad megfeledkeznünk a spontán égés lehetőségéről sem.

A kénérceket az előfordulás körülményeitől függően különböző módon bányászják. De mindenesetre nagyon oda kell figyelni a biztonsági óvintézkedésekre. A kénlerakódásokat szinte mindig mérgező gázok - kénvegyületek - felhalmozódása kíséri. Emellett nem szabad megfeledkeznünk a spontán égés lehetőségéről sem.

Az érc külszíni bányászata így történik. A gyalogos kotrógépek eltávolítják azokat a kőzetrétegeket, amelyek alatt érc fekszik. Az ércréteget robbantással zúzzák össze, majd az érctömböket egy feldolgozó üzembe, majd onnan egy kénkohóba küldik, ahol a ként vonják ki a koncentrátumból. Az extrakciós módszerek eltérőek. Néhányat az alábbiakban tárgyalunk. Itt célszerű röviden ismertetni a kén földalatti kinyerésének kútmódszerét, amely lehetővé tette, hogy az Amerikai Egyesült Államok és Mexikó a legnagyobb kénszállítókká váljon.

A múlt század végén gazdag kénérc lelőhelyeket fedeztek fel az Egyesült Államok déli részén. De nem volt könnyű megközelíteni a rétegeket: hidrogén-szulfid szivárgott a bányákba (a bányát ugyanis bányamódszerrel kellett volna kifejleszteni), és elzárta a kénhez való hozzáférést. Ezenkívül a homokos futóhomok megnehezítette a kéntartalmú rétegekbe való áttörést. Megoldást talált Hermann Frasch vegyész, aki a kén föld alatti olvasztását és az olajkutakhoz hasonló kutak felszínre szivattyúzását javasolta. A kén viszonylag alacsony olvadáspontja (kevesebb, mint 120 °C) megerősítette In 1890-ben megkezdődtek a sikerhez vezető tesztek.

A Frasch felszerelése elvileg nagyon egyszerű: cső a csőben. A túlhevített víz a csövek közötti térbe kerül, és azon keresztül áramlik a formációba. És az olvadt kén a belső csövön keresztül emelkedik, minden oldalról felmelegítve. A Frasch telepítés modern változatát egy harmadik - a legkeskenyebb cső egészíti ki. Rajta keresztül sűrített levegő kerül a kútba, ami segít az olvadt ként a felszínre emelni. A Frasch-módszer egyik fő előnye, hogy már a gyártás első szakaszában viszonylag tiszta ként nyerhető. Ez a módszer nagyon hatékony a gazdag ércek bányászatánál.

Korábban azt hitték, hogy a kén földalatti olvasztásának módszere csak az Egyesült Államok és Mexikó csendes-óceáni partvidékének „sókupoláinak” sajátos körülményei között alkalmazható. A Lengyelországban és a Szovjetunióban végzett kísérletek azonban cáfolták ezt a véleményt. A népszerű Lengyelországban már nagy mennyiségű ként vonnak ki ezzel a módszerrel; 1968-ban indították el az első kénes kutakat a Szovjetunióban.

A kőbányákban és bányákban nyert ércet pedig különféle technológiai módszerekkel kell feldolgozni (gyakran előzetes dúsítással).

A kénércekből történő kén előállítására számos módszer ismert: gőz-víz, szűrés, termikus, centrifugális és extrakció.

A kén kitermelésének termikus módszerei a legelavultabbak. A 18. században, a Nápolyi Királyságban a ként halmokban olvasztották - „szolfatárok”. A ként a mai napig olvasztják Olaszországban primitív kemencékben - „calcarones”. A kén ércből történő olvasztásához szükséges hőt a bányászott kén egy részének elégetésével nyerik. Ez a folyamat hatástalan, a veszteségek elérik a 45%-ot.

Olaszország a kén ércekből történő kinyerésére szolgáló gőz-vizes módszerek szülőhelye is lett. 1859-ben Giuseppe Gill szabadalmat kapott a készülékére - a mai autoklávok elődjére. Az autokláv módszerét (természetesen jelentősen továbbfejlesztve) még mindig sok országban használják.

Az autokláv eljárás során 80%-ig ként dúsított kénes érckoncentrátumot szivattyúznak az autoklávba folyékony pép formájában reagensekkel. Ott nyomás alatt vízgőzt szállítanak. A pépet 130°C-ra hevítik. A koncentrátumban lévő kén megolvad és elválik a kőzettől. Rövid ülepítés után az olvadt ként lecsepegtetjük. Aztán a "maradék" - a meddő kőzet vízben való szuszpenziója - kiszabadul az autoklávból? A zagy meglehetősen sok ként tartalmaz, és visszakerül a feldolgozó üzembe.

Oroszországban az autokláv módszert először K. G. Patkanov mérnök alkalmazta 1896-ban.

A modern autoklávok egy négyemeletes épület magasságának megfelelő hatalmas eszközök. Ilyen autoklávokat különösen a Rozdoli Bányászati ​​és Vegyipari Üzem kénolvasztójában helyeznek el a Kárpátok régióban.

Egyes iparágakban, például egy nagy kéngyárban Tarnobrzegben (Lengyelország) a hulladékkőzetet speciális szűrők segítségével választják el az olvadt kéntől. Hazánkban a közelmúltban fejlesztették ki a speciális centrifugákkal történő elválasztási módszert. Egyszóval „az aranyércet (pontosabban az aranyércet) többféleképpen el lehet választani a hulladékkőtől”.

A különböző országok különböző módon elégítik ki kénszükségletüket. Mexikó és az USA főleg a Frasch-módszert alkalmazza. Olaszország, amely a kapitalista államok között a harmadik helyen áll a kéntermelésben, továbbra is bányászik és dolgozzák fel (különböző módszerekkel) a szicíliai lelőhelyekből és Marco tartományból származó kénérceket. Japán jelentős vulkáni kéntartalékokkal rendelkezik. Franciaország és Kanada, amelyek nem rendelkeznek természetes kénnel, kifejlesztették annak nagyüzemi előállítását gázokból. Angliának és Németországnak nincs saját kénlelőhelye. Kénsavigényüket kéntartalmú nyersanyagok (főleg pirit) feldolgozásával fedezik, elemi ként importálnak.

Oroszország saját nyersanyagforrásainak köszönhetően teljes mértékben kielégíti igényeit. A Kárpátok gazdag lelőhelyeinek felfedezése és fejlesztése után a Szovjetunió és Lengyelország jelentősen növelte a kéntermelést. Ez az iparág folyamatosan fejlődik. Ukrajnában új nagyvállalatok épültek, a Volgán és Türkmenisztánban újjáépítették a régi üzemeket, bővítették a földgázból és hulladékgázokból származó kéntermelést.

És más iparágak.

Oroszországban tudták, hogyan lehet „gyúlékony ként” kinyerni hidrogén-szulfid forrásokból az északi területen számos helyen. A 17. század közepén őshonos kén lelőhelyeket fedeztek fel a Szamarai és a Kazan Volga régiókban. I. Péter kora óta kis mennyiségben végezték. A 20. század elejére. termelése megszűnt, és 1911 óta Oroszország más országokból importál ként. 1913-ban 26 ezer tonna ként hoztak be az országba.

Az összes készlet mintegy 50%-a külszíni bányászattal, majd dúsítással és a kén koncentrátumokból történő olvasztásával fejleszthető. A fennmaradó készletek alkalmasak PVA módszerrel történő bányászatra. Kifejlődött lelőhelyek: Jazovskoje, Nemirovszkoje, Rozdolszkoje, Podorozsnyenszkoje, Zagajpolszkoje a Ciskárpátalján, Vodinszkoje a Közép-Volga vidékén, Gaurdaszkoje Közép-Ázsiában. A természetes kén feldolgozásával foglalkozó legnagyobb vállalkozások a rozdolszki és javorovszki termelő egyesületek, valamint a gaurdaki kéngyár.

A természetes ként kombinált módszerrel (autokláv vagy reagensmentes) nyerik, kénércekből származó koncentrátumból olvasztva. A külszíni bányászatban a kénércek dúsításának technológiai sémája a következőket tartalmazza: finom őrlés vizes környezetben és flotáció (részletesen lásd: Natív kén). A teljes kénvisszanyerés kombinált módszerrel 82-86%. A föld alatti olvasztásból származó kénkivonási együttható 40%. A beépítési mélység 120-600 m, esetenként több is.

Az ipari gáz ként hidrogén-szulfidból és kén-dioxidból nyerik a természetes és kapcsolódó gázok, az olajfinomító iparból és a színesfémkohászatból származó gázok tisztítása során. A hidrogén-szulfidot abszorpciós módszerekkel izolálják a gázokból. A ként gázokból (kén-dioxidból stb.) nyerik úgy, hogy szénnel stb. redukálják. Számos technológiai séma és mód létezik, amelyek hatékonysága elsősorban a feldolgozási nyersanyagok kéntartalmú vegyületek tartalmától függ.

A kapcsolódó ként olyan gázokból nyerik, amelyekben a gázok legfeljebb 27%-ot tartalmaznak.

A természetes és gázkénből előállított termékek fő típusai a csomós és folyékony kén. A GOST 127-76 "Technikai kén" előírja a granulált, őrölt és pelyhes kén előállítását is. A megadott GOST 4 típusú természetes kén (kéntartalom 99,2-99,95%) és 3 típusú gázkén (99-99,98%) előállítását határozza meg. Minden fajtára meghatározzák a különféle szennyeződések tömeghányadát (%): hamu 0,05-0,4, sav 0,002-0,002, szerves anyag 0,01-0,5, nedvesség 0,1-1, arzén 0,005-ig stb.

A természetes kén előállítására szolgáló ipart a Szojuzsera All-Union Egyesület irányítja. Az egyesület a VNIPIser Ipari Intézet, a rozdolszki és javorovszki termelőegyesületek, valamint a gaurdaki és a kuibisev kéngyárak felelőse. A kapcsolódó ként termelő vállalkozások főként a gázipari, olajfinomító és színesfémkohászati ​​minisztériumnak vannak alárendelve.

A szocialista országokban a kénipar fejlesztése és (további részletekért lásd az ezekről az országokról szóló cikkek „Bányászat” című részét).

A ként körülbelül 60 iparosodott kapitalista és fejlődő országban bányásznak és állítanak elő. Egészen az 50-es évek elejéig. 20. század őshonos ércekből, főként piritből, melléktermékként pedig kénes fémércekből nyerték. Az 50-60-as években. Egyre elterjedt a földgáztisztításból származó kén előállításának technológiája. Hasonló technológiát kezdtek alkalmazni az olajfinomításban, ami az olajkrakkolás során a gázokból történő kénkivonás mértékének jelentős növekedéséhez vezetett. A fő termék az elemi kén. A vezető kéntermelők azok az országok, amelyek nagyüzemi földgáz- és olajtermelést folytatnak, vagy nagy natív kéntartalékkal rendelkeznek, amelyet az előfordulás körülményeitől függően külszíni vagy fúrásos módszerekkel nyernek ki. Az alacsony minőségű érceket elődúsítják. A kén gazdag ércekből és koncentrátumokból történő kinyerésére az iparban kombinált módszert alkalmaznak. A mélyen fekvő kéntartalmú ércek esetében a földalatti olvasztási módszert alkalmazzák.

Az iparosodott kapitalista és fejlődő országok közül a legnagyobb natív kénlelőhelyek itt találhatók. Ezekben az országokban a kén összes fajtája 1986-ban meghaladta a 36,7 millió tonnát, a teljes termelés nagy része az iparosodott kapitalista országokban történt (táblázat).

Az összes kén mintegy 51%-át az USA-ban és. Az USA-ban a kéntermelés 1986-ban mintegy 12 millió tonnát tett ki, ebből mintegy 5,8 millió tonna az olajfinomításból, természetes és kokszolókemence-gázokból nyert elemi redukált kén, 4 millió tonna a kút módszerrel kivont természetes kén, ill. 1,1 millió tonna - a színesfémek kohászati ​​feldolgozása során melléktermékként nyert kénsavban, valamint piritben, kén-dioxidban és hidrogén-szulfidban található kén.

Kanadában a ként főleg földgáztisztításból és olajkrakkolásból nyerik (87%), valamint piritkoncentrátumokból stb.

Japán a harmadik helyen áll a kéntermelésben: 1986-ban 2,5 millió tonna, amelyből mintegy 1,2 millió tonna a kohászati ​​termelés melléktermékeként, 1 millió tonna földgáz-finomításból és olajkrakkolásból, 0,2 millió tonna pedig -ből származott.

A natív kén termelése az iparosodott kapitalista és fejlődő országokban 1986-ban 6,2 millió tonnát tett ki; a 80-as évek eleje óta. a termelési szint folyamatosan csökken. Főleg az USA-ban, Mexikóban, Irakban és Chilében bányászják.

A pirit a kéntartalmú nyersanyag fontos fosszilis fajtája, melynek kitermelése a natív kénhez hasonlóan csökkenni szokott. 1985-ben a világ pirittermelése (a szocialista országok nélkül) ként számítva 4,2 millió volt, a termelés nagy része a nyugat-európai országokban történt. A fő gyártók (az összes termelés 30%-a), az USA, Olaszország.

A kén fő exportőre Kanada, az USA, Mexikó és Franciaország, de a Közel- és Közel-Kelet olajtermelő országaival szembeni verseny fokozódik. Az iparosodott kapitalista és fejlődő országok exportjának több mint 1/2-e granulált kén (a fő szállító Kanada), körülbelül 35%-a folyékony (Kanada és Mexikó), a többi csomós kén.

Ma a vegyipar fogyasztja a legtöbb ként. A legfontosabb a kénsav. Éppen ezért a termelése a világszerte bányászott kén csaknem felét veszi fel. Égéskor háromszáz kg kén körülbelül egy tonna kénsavat termel.

Egy másik iparág, amely elválaszthatatlanul kapcsolódik a bányászott kénhez, és ennek jelentős részét fogyasztja, a papírgyártás. 17 cellulóz előállításához legalább száz kg ként kell használni.

A kén felhasználása a gumiiparban

A ként leggyakrabban a gumi gumivá alakítására használják. Kénnel keverve és a kívánt hőmérsékletre melegítve a gumi olyan tulajdonságokat szerez, amelyek miatt a fogyasztók körében nagyra értékelik - rugalmasság és rugalmasság. Ezt a folyamatot vulkanizálásnak is nevezik.

Ez történik:

1. Forró. Goodyear javasolta 1839-ben. A gumi és kén keverékét körülbelül 150 Celsius-fokra hevítik.
2. Hideg. Parkes javaslata 1846-ban. A gumit nem melegítik, hanem S2C12 kén-klorid oldattal kezelik.

A vulkanizálást azért hajtják végre, hogy kötéseket hozzanak létre az anyag polimercsoportjai között.

A vulkanizáláson átesett anyag fontos fizikai és mechanikai tulajdonságainak többsége attól függ, hogy miből készül, hogyan oszlik el, és mennyi energiát tartalmaznak a -C-Sn-C- kötések. Például a hozzáadott kén különböző koncentrációival teljesen eltérő, eltérő tulajdonságú anyagok nyerhetők.

Kén a mezőgazdaságban és az orvostudományban

A ként tiszta formájában és más elemekkel kombinálva sikeresen felhasználható mezőgazdasági célokra. Ugyanolyan fontos a növények számára, mint a foszfor. A kéntartalmú műtrágyák a betakarítás minőségére és mennyiségére egyaránt pozitív hatással vannak.

Kísérletileg a tudósok azonosították a kén hatását a gabonafélék fagyállóságára. Olyan szerves anyagok képződését idézi elő, amelyek szulfhidril-S-H csoportokat tartalmaznak. Ennek köszönhetően nő a növény fagyállósága a fehérjék hidrofilitása és a belső szerkezet változása miatt. A kén mezőgazdasági felhasználásának másik módja a betegségek megelőzésére való felhasználása, főleg gyapotban és szőlőben.

A tiszta kén, valamint más elemekkel alkotott vegyületei gyógyászati ​​célokra használhatók. A különféle gombás bőrbetegségek kezelésére használt kenőcsök alapja a finom kén. A szulfamid-csoport legtöbb gyógyszere nem más, mint különféle anyagok vegyületei kénnel: szulfadimezin, norszulfazol, fehér streptocid.

Ma a kéntermelés volumene meghaladja az ipar számára szükséges alapanyag mennyiséget. Nemcsak a föld mélyéről nyerik ki, hanem gázokból vagy üzemanyag-tisztítás során is. Ezzel kapcsolatban az anyag új felhasználási módjait találják fel, például az építőiparban. Így Kanadában feltalálták a kénes habot, amelyet utak fektetésére és az északi sarkkörön kívüli csővezetékek lefektetésére terveznek. Montrealban pedig a világ első házát szokatlan összetételű tömbökből építették, amelyek harmada kénből áll (a többi homok). Az ilyen blokkok készítéséhez fémformákat használnak, amelyekben a keveréket 100 Celsius-fok feletti hőmérsékletre melegítik. Olyan tartósak és kopásállóak, mint cementes társai. Egy egyszerű kezelés szintetikus lakkal segít elkerülni az oxidációt. Az ilyen blokkokból garázst vagy raktárt, üzletet vagy házat építhet.

Manapság egyre több információt találhatunk új, ként tartalmazó építőanyagok megjelenéséről. Ma már nem titok, hogy kén használatával kiváló tulajdonságokkal rendelkező aszfaltbevonatot kapunk. Összehasonlítható a kavicsos felületekkel, sőt felülmúlhatja azokat. Meglehetősen jövedelmező autópálya építésénél használni. Ennek a készítménynek az elkészítéséhez össze kell keverni egy rész aszfaltot, két rész ként és 13 rész homokot.

Az alapanyag iránti kereslet növekszik. A kénértékesítés hosszú távon csak növekedni fog.

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete