Mire használják a vulkánból származó ként? Kénbányászat

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 ásványok 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 létfontosságú eleme, 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 „gyúlékonyság elve” 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 feltalálása után (amely szükségszerűen tartalmaz ként is). 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 „metasomatosis” fordítása helyettesítést jelent). Eszerint a mélyben folyamatosan megy végbe a gipsz CaSO4-H2O és az anhidrit CaSO4 átalakulása kénné és kalcit 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 eredetisége 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 ásványok— 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 természetes 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. Emellett nem szabad megfeledkeznünk spontán égésének lehetőségéről sem.

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 való kinyerésére számos módszer ismert: gőz-víz, szűrés, termikus, centrifugális és extrakció.

A kén is nagy mennyiségben megtalálható benne Földgáz gáz halmazállapotban (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 kinyerjük 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 meg kell jegyezni a kén és az olvadt lúg reakcióját, 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 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. ember a munkaterület levegőjében - 6 mg /m3.

A gőzök levegővel robbanásveszélyes keveréket alkotnak.

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 magas is. 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 szellőzéssel kell szellőztetni;

A bunkerrácson lévő kéncsomók aprítása fa kalapáccsal vagy szikramentes anyagból készült szerszámokkal történjen;

A gyártóhelyiségek kénellátására szolgáló szállítószalagokat fémdetektorokkal kell felszerelni;

A kén tárolási és felhasználási helyein olyan eszközöket (deszkák, rámpás küszöbök stb.) kell biztosítani, amelyek vészhelyzetben megakadályozzák az olvadt kén helyiségen vagy szabadon kívülre való szétterülését;

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 vulkanizáláshoz. 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 (testsúlya 70 kg) teste 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 aztán 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. Ehhez 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 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 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 (nevezetesen a lelőhelyet bányamódszerrel tervezték kifejleszteni), és elzárta a kén elérését. Ezenkívül a homokúszók megnehezítették 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 (120°C alatti) olvadáspontja megerősítette Frasch elképzelésének valóságát. 1890-ben megkezdődtek a tesztek, amelyek sikerre vezettek.

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. Ezen keresztül sűrített levegő kerül a kútba, ami segít a megolvadt 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. Lengyelországban már nagy mennyiségű ként vonnak ki ezzel a módszerrel: 1968-ban a Szovjetunióban indították az első kénes kutakat.

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

A kénércekből való kinyerésére számos módszer ismert: gőz-víz, szűrés, termikus, centrifugális és extrakció.

A kén kivonására szolgáló termikus módszerek a legrégebbiek. Még a 18. században. a Nápolyi Királyságban a ként halmokban olvasztották - „szolfatárok”. A ként Olaszországban még mindig primitív kemencékben olvasztják – „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 módszert (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 melegítjük. A koncentrátumban lévő ként megolvasztják és leválasztják a kőzetről. Rövid ülepítés után az olvadt ként lecsepegtetjük. Ezután az autoklávból kiengedik a „zagyokat” - a meddő kőzet szuszpenzióját vízben. A zagy meglehetősen sok ként tartalmaz, és visszakerül a feldolgozó üzembe.

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

A modern autoklávok egy négyemeletes épület magasságának megfelelő hatalmas eszközök. Ilyen autoklávokat különösen a Rozdol Bányászati és Vegyipari Kombinát kénkohó üzemében telepítenek a Kárpátok régióban.

Egyes iparágakban, például egy nagy kéngyárban Tarnobrzegben (Lengyelország) a hulladékkőzetet speciális szűrők segítségével választják el az olvadt kéntől. Hazánkban kidolgoztak egy módszert a kén és a meddő kőzet centrifugálással történő szétválasztására. Egyszóval „az aranyércet (pontosabban az aranyércet) különböző módon el lehet választani a hulladékkőtől”.

Az utóbbi időben egyre nagyobb figyelem irányul a kénkitermelés fúrásgeotechnológiai módszereire. A Kárpátok régiójában található Yazovskoe lelőhelyen a ként, egy klasszikus dielektrikum, nagyfrekvenciás árammal megolvasztják a föld alatt, és kutakon keresztül a felszínre szivattyúzzák, mint a Frasch-módszernél. Az Institute of Mining Chemical Raw Materials tudósai egy módszert javasoltak a kén földalatti elgázosítására. Ennél a módszernél a ként meggyújtják a formációban, és kén-dioxidot pumpálnak a felszínre, amiből kénsavat és más hasznos termékeket állítanak elő.

A különböző országok különböző módon elégítik ki kénszükségleteiket. Mexikó és az USA elsősorban 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 lelőhelyekről és Marche tartományból származó kénérceket. Japán jelentős vulkáni kéntartalékokkal rendelkezik. Franciaország és Kanada, amelyek nem rendelkeznek természetes kénnel, nagyüzemi gáztermelést fejlesztettek ki. Angliának és Németországnak sincs saját kénlelőhelye. Kénsavigényüket kéntartalmú nyersanyagok (főleg pirit) feldolgozásával fedezik, elemi ként importálnak más országokból.

A Szovjetunió és a szocialista országok saját nyersanyagforrásaiknak köszönhetően teljes mértékben kielégítik szükségleteiket. A Kárpátok gazdag lelőhelyeinek felfedezése és fejlesztése után a Szovjetunió és Lengyelország jelentősen növelte a kéntermelést. Ez az iparág folyamatosan fejlődik. Az elmúlt években új nagyvállalatok épültek Ukrajnában, a Volgán és Türkmenisztánban újjáépítették a régi üzemeket, bővítették a földgázból és hulladékgázokból származó kéntermelést.

Az Indonéziában található Jáva szigetének keleti részén található egy csodálatos szépségű, de a természetben nagyon veszélyes hely - a Kawah Ijen vulkán. A vulkán mintegy 2400 méteres tengerszint feletti magasságban található, kráterének átmérője 175 méter, mélysége 212 méter. A szájában alighanem a legfurcsább és legfélelmetesebb, gyönyörű almás-smaragd színű tó, amelyben csak a Terminátor merne úszni, hiszen víz helyett kénsavat tartalmaz. Pontosabban: kénsav és sósav keveréke, amelynek térfogata 40 millió tonna.

A híres francia fotós, Olivier Grunewald a közelmúltban többször is kirándult az indonéziai Kelet-Jáva Kawaha Ijen vulkán kráterében található kénbányákba. Ott speciális felszereléssel lélegzetelállító, szürreális fényképeket készített a helyről a holdfényben, fáklyákkal és az égő olvadt kén kék lángjával megvilágítva.

Leereszkedés a Kawaha Ijen vulkán kalderájába, ahol egy kilométer széles kénsavas tó található. A partján ként bányásznak

Ennek a halálos iszapnak minden literje további 5 gramm olvadt alumíniumot tartalmaz. Összességében a tó durva becslések szerint több mint 200 tonna alumíniumot tartalmaz. A tó felszínén 60 fok körül ingadozik a hőmérséklet, a fenekén pedig mind a 200!

A sárgás kéndarabokból savas gázok és gőz szabadulnak fel

Annak érdekében, hogy az emberek elképzelhessék, milyen veszélyt jelent a tó az életükre, kísérletet végeztek. Egy alumíniumlapot 20 percre leeresztettek a tóba, amikor már elmerült, buborékok borították be, és ennyi idő után az alumíniumlap vékony lett, akár egy szövetdarab.

Egy munkás letör egy darab szilárd ként. Ezután a ként a mérőállomásra viszik.

Magát a tavat és a Kawah Ijen vulkán kráterét azonban nem a turisták vonzására használják, hanem az ember számára igen kedvezőtlen körülmények között a kén kitermelésére. És ebben a kráterben számtalan mennyiségű kén van, de mivel ez még mindig Délkelet-Ázsia, teljes mértékben igénybe veszik a kézi munkát.

Éjszaka. Egy fáklyás bányász tartózkodik az Ijen Kawaha vulkán kráterében, és egy hihetetlenül kéken izzó folyékony kénáramot néz.

A munkások, a helyi lakosok védőöltözet és gázálarc nélkül, a kénszag belélegzése még undorító is, éjjel-nappal kéndarabokat szednek ki, csak védtelen kezükkel és arcukra kötött sállal védik szájukat és orrukat.

A bányászok pokoli körülmények között dolgoznak itt, miközben ként bányásznak. Olivier Grunewald fotós az itteni szagot elviselhetetlennek minősítette, ezért a biztonság kedvéért maszkot vagy gázálarcot kell viselnie. A bányászok egy része hordja, a többiek nélkülük dolgoznak.

A kéndarabok letörésére használt feszítővasú bányászok:

Egy munkás kéndarabokat tesz kosarakba, hogy kihordja a vulkánból:

Szerinted ez az egész le van rajzolva? Nézze meg a videót:

Elhitted?

Ezek a bizarr formák a Kawaha Ijen vulkán kráterében lévő folyékony kén áramlásából jöttek létre. Amikor a kén megolvad, vérvörös színű. Ahogy lehűl, egyre sárgább lesz

Az olvadt kén egy kerámia csőből csöpög, amely a vulkán kéngázait folyadékká kondenzálja. Aztán lehűl, megkeményedik, és a munkások kibányászják

A bányász célba ért a rakományával. A bányászok naponta kétszer vagy három kénfuttatást végeznek, és műszakonként körülbelül 13 dollárt keresnek kemény munkájukért.

A kezdeti kénfeldolgozás mechanizmusa, ahol a nagy darabokat kisebb darabokra bontják

Ezután kéndarabokat helyeznek a tűzre, és újra megolvad

Az olvadt ként tartályokba öntik

Ennek a folyamatnak az utolsó szakasza a folyékony kén eloszlása a hűtőlemezeken. Miután lehűlt és kénes lemezekké alakult, elküldik a helyi gumivulkanizáló üzemekbe és más ipari létesítményekbe.

Olivier Grunewald fotós: „Olyan érzés, mintha egy másik bolygón lennél.” Grunewald elveszített egy kamerát és két objektívet a kráter zord körülményei között. A forgatás végeztével minden holmiját a szemetesbe dobta: olyan erős volt a kénes szag, hogy nem lehetett tőle megszabadulni.

És most a napi jelentés ebből a bányából:

Egy indonéz bányász ként szállított Ijenből 2009. május 24-én Banyuwangi közelében, Kelet-Jáva, Indonézia.

Az Ijen vulkán kráterében található savval teli tó 200 méter mély és egy kilométer széles. A fénykép 2009. május 24-én készült Kelet-Jáván, Indonéziában. A tó 33 C°-os kénsav és hidrogén-klorid oldattal van feltöltve.

Egy munkás olyan csöveket javít, amelyekben kén-dioxid gázok kondenzálódnak. Ijen vulkánkomplexum 2009. május 24. Banyuwangi közelében, Kelet-Jáva, Indonézia.

Egy bányász ként von ki egy csőből az Ijen vulkán kráterénél 2009. május 24-én Kelet-Jáván, Indonéziában. Az olvadt kén mélyvörös színben folyik ki a csövekből, és ahogy lehűl, fokozatosan sárgul, megkeményedik.

A munkások olyan csöveket javítanak, amelyekben a kén-dioxid gázok lecsapódnak. Ijen vulkán komplexum 2009. május 24. Banyuwangi közelében, Kelet-Jáva, Indonézia.

Egy bányász ként von ki egy csőből az Ijen vulkán kráter közelében 2009. május 24-én Kelet-Jáván, Indonéziában.

Ezen a képen, amely egy kerámiacsere-cső szegmensén keresztül készült, a munkások egy nagy kén-kondenzációs csövet javítanak. Ijen vulkánkomplexum 2009. május 24. Banyuwangi közelében, Kelet-Jáva, Indonézia.

Az Ijen vulkánból kivont kéndarab. A fénykép 2009. május 24-én készült Kelet-Jáván, Indonéziában.

Egy bányász ként von ki egy csőből az Ijen vulkán kráterénél 2009. május 24-én Kelet-Jáván, Indonéziában.

Szürkével megrakott kosarak, készen arra, hogy felvigyék a meredek kráterfalakon, majd a mérőállomásra. 2009. május 24.

Egy bányász közelíti meg a kráter falának tetejét a Kawah Ijen vulkánhoz vezető ösvényen 2009. május 25-én Kelet-Jáván, Indonéziában.

A képen látható, hogy milyen nehéz a terhelés - súlya elérheti a 70 kg-ot is - ez észrevehető a ként 2009. május 25-én a mérőállomásra szállító bányász összenyomott bőrén és izmain.

Egy bányász sebeket és hegeket mutat az Ijen vulkán kénhordásából, 2009. május 24-én Kelet-Jáván, Indonéziában.

A bányász eléri a mérőállomást, és a mérlegre akasztja a kénterhelését. 2009. május 25. Kelet-Jáván, Indonéziában.

A bányász az alaptáborban nyugszik, melynek neve "Camp Sulfutara". 2009. május 24-én Indonéziában.

A kén a kémiai elemek periódusos rendszerének eleme, és a kalogének csoportjába tartozik. Ez az elem aktív résztvevője számos sav és só képződésének. A hidrogén és a savas vegyületek ként tartalmaznak, általában különféle ionok részeként. Számos só, köztük ként is, gyakorlatilag nem oldódik vízben.

A kén meglehetősen gyakori elem a természetben. A földkéregben található vegyszertartalma alapján a tizenhat, a víztestekben való jelenléte alapján a hatos számot kapta. Előfordulhat szabad és kötött állapotban is.

Az elem legfontosabb természetes ásványai a következők: vas-pirit (pirit) - FeS 2, cink keverék (szfalerit) - ZnS, galenit - PbS, cinóber - HgS, stibnit - Sb 2 S 3. Ezenkívül a periódusos rendszer tizenhatodik eleme az olajban, a természetes szénben, a földgázokban és az agyagpalában található. A kén jelenlétét a vízi környezetben szulfátionok képviselik. Édesvízben való jelenléte okozza az állandó keménységet. A magasabb rendű élőlények életének is az egyik legfontosabb eleme, számos fehérje szerkezetének része, emellett a hajban is koncentrálódik.

1. táblázat. A kén tulajdonságai

Jellegzetes	Jelentése
Az atom tulajdonságai
Név, szimbólum, szám	Kén/Kén (S), 16
Atomtömeg (móltömeg)	[comm. 1] a. e.m. (g/mol)
Elektronikus konfiguráció	3s2 3p4
Atomsugár	127 óra
Kémiai tulajdonságok
Valencia sugár	102 óra
Ion sugara	30 (+6e) 184 (-2e) pm
Elektronegativitás	2,58 (Pauling skála)
Elektróda potenciál	0
Oxidációs állapot	+6, +4, +2, +1, 0, -1, −2
Ionizációs energia (első elektron)	999,0 (10,35) kJ/mol (eV)
Egy egyszerű anyag termodinamikai tulajdonságai
Sűrűség (normál körülmények között)	2,070 g/cm³
Olvadáspont	386 K (112,85 °C)
Forráspont	717,824 K (444,67 °C)
Ud. fúzió hője	1,23 kJ/mol
Ud. párolgási hő	10,5 kJ/mol
Moláris hőkapacitás	22,61 J/(K mol)
Moláris térfogat	15,5 cm³/mol
Egyszerű anyag kristályrácsa
Rácsszerkezet	ortorombikus
Rács paraméterei	a=10,437 b=12,845 c=24,369 Å
Egyéb jellemzők
Hővezetőképesség	(300 K) 0,27 W/(m K)
CAS szám	7704-34-9

Kénérc

Nem mondható el, hogy a természetben a kén szabad állapota gyakori jelenség. A natív kén meglehetősen ritka. Gyakran egyes ércek egyik összetevője. A kénérc olyan kőzet, amely natív ként tartalmaz. A kőzetekben lévő kénzárványok a kísérő kőzetekkel együtt vagy később is kialakulhatnak. Kialakulásuk ideje befolyásolja a kutatási és feltárási munka irányát. A szakértők számos elméletet azonosítanak az ércekben lévő kén képződésére.

Szingenezis elmélet. Ezen elmélet szerint a kén és a befogadó kőzetek egyszerre keletkeztek. Kialakulásuk helye sekély medencék voltak. A vízben lévő szulfátokat speciális baktériumok segítségével hidrogén-szulfiddá redukálták. Ezután az oxidációs zónáig emelkedett, amelyben a hidrogén-szulfid elemi kénné oxidálódott. A fenékre süllyedt, ülepedt iszapba, ami idővel ércsé változott.
Az epigenezis elmélete, amely azt állítja, hogy a kénzárványok kialakulása később történt, mint a fő kőzetek. Ennek az elméletnek megfelelően úgy gondolják, hogy a talajvíz behatolt a kőzetrétegekbe, aminek következtében a víz szulfátokkal gazdagodott. Ezután ezek a vizek olaj- vagy gázlerakódásokkal kerültek érintkezésbe, ami a szulfátionok szénhidrogének segítségével hidrogén-szulfiddá redukálásához vezetett, amely a felszínre emelkedve és oxidálva természetes ként szabadít fel a kőzetek üregeiben és repedéseiben. .
A metaszomatizmus elmélete. Ez az elmélet az epigenezis elméletének egyik altípusa. Jelenleg ez egyre inkább megerősítést nyer. Lényege a gipsz (CaSO 4 -H 2 O) és az anhidrit (CaSO 4) kénné és kalcittá (CaCO 3-) történő átalakulásában rejlik. Az elméletet két tudós, Miropolsky és Krotov javasolta a huszadik század első felében. Néhány évvel később megtalálták a Mishrak lelőhelyet, amely megerősítette a kén képződését ilyen módon. A gipsz kénné és kalcittá való átalakulásának folyamata azonban a mai napig tisztázatlan. Ebben a tekintetben nem a metaszomatizmus elmélete az egyetlen helyes. Ezenkívül ma vannak a bolygón olyan tavak, amelyekben szingenetikus kénlerakódások vannak, azonban gipszet vagy anhidritot nem találtak az iszapban. Ilyen tavak közé tartozik a Sernovodsk közelében található Sernoye-tó.

Így nincs egyértelmű elmélet az ércekben található kénzárványok eredetéről. Az anyag képződése nagymértékben függ a föld belsejében előforduló körülményektől és jelenségektől.

Kénlerakódások

A ként bányásznak olyan helyeken, ahol a kénérc található - lelőhelyek. Egyes jelentések szerint a világ kénkészlete körülbelül 1,4 milliárd tonna. Manapság a Föld számos sarkában találtak kénlerakódásokat - Türkmenisztánban, az USA-ban, a Volga-vidéken, a Volga bal partjainál, amelyek Szamarából futnak stb. Néha a sziklacsík több kilométerre is kiterjedhet.

Texas és Louisiana híres nagy kéntartalékairól. A szépségükkel kitüntetett kénkristályok Romagnában és Szicíliában (Olaszország) is találhatók. Vulcano szigetét tekintik a monoklin kén szülőhelyének. Oroszország, különösen az Urál, szintén híres Mengyelejev periódusos rendszerének tizenhatodik elemének lerakódásairól.

A kénérceket a bennük lévő kén mennyisége szerint osztályozzák. Így köztük vannak gazdag ércek (25% kéntartalomtól) és gyenge ércek (az anyag körülbelül 12% -a). A kénlerakódások viszont a következő típusokra oszlanak:

Rétegbetétek (60%). Az ilyen típusú lerakódások szulfát-karbonát rétegekhez kapcsolódnak. Az érctestek közvetlenül a szulfátkőzetekben találhatók. Méretük elérheti a több száz métert, vastagságuk pedig több tíz méter;
Sókupola lerakódások (35%). Ezt a típust szürke kénlerakódások jellemzik;
Vulkanogén (5%). Ebbe a típusba tartoznak a fiatal és modern szerkezetű vulkánok által alkotott lerakódások. A bennük előforduló érces elem alakja lapszerű vagy lencse alakú. Az ilyen lerakódások körülbelül 40% ként tartalmazhatnak. A csendes-óceáni vulkáni övre jellemzőek.

Kénbányászat

A ként a számos lehetséges módszer egyikével vonják ki, amelyek kiválasztása az anyag előfordulási körülményeitől függ. Csak két fő van - nyílt és föld alatti.

A kénkivonás nyitott gödrös módszere a legnépszerűbb. Az anyag kitermelésének teljes folyamata ezzel a módszerrel azzal kezdődik, hogy jelentős mennyiségű kőzetet távolítanak el kotrógépekkel, majd magát az ércet összezúzzák. A keletkező érctömböket a gyárba szállítják további dúsításra, majd a vállalkozásba szállítják, ahol megolvasztják a ként, és koncentrátumokból nyerik ki az anyagot.

Ezenkívül néha a Frasch-módszert is alkalmazzák, amely magában foglalja a kén föld alatti olvasztását. Ezt a módszert olyan helyeken célszerű alkalmazni, ahol az anyag mélyen van. A föld alatti olvadás után az anyagot kiszivattyúzzák. Erre a célra kutakat alakítanak ki, amelyek az olvadt anyag kiszivattyúzásának fő eszközei. A módszer az elem könnyű megolvadásán és alacsony sűrűségén alapul.

Létezik centrifugás elválasztási módszer is. Van azonban egy nagy hátránya, amely azon alapul, hogy az ezzel a módszerrel nyert kén sok szennyeződést tartalmaz, és további tisztítást igényel. Ennek eredményeként a módszer meglehetősen drága.

A fenti módszerek mellett bizonyos esetekben kén extrakció is elvégezhető:

fúrás módszer;
gőz-víz módszer;
szűrési módszer;
termikus módszer;
extrakciós módszer.

Érdemes megjegyezni, hogy függetlenül attól, hogy milyen módszerrel nyerik ki az anyagot a föld belsejéből, különös figyelmet kell fordítani a biztonsági óvintézkedésekre. Ennek oka a hidrogén-szulfid jelenléte a kénlerakódásokkal együtt, amely mérgező az emberre és gyúlékony.

A kén azon kevés anyagok egyike, amellyel az első „kémikusok” több ezer évvel ezelőtt működtek. Jóval azelőtt kezdte szolgálni az emberiséget, hogy elfoglalta volna a periódusos rendszer 16. számú celláját.

Sok ősi könyv mesél a kén egyik legősibb (bár feltételezett!) felhasználásáról. Az Új- és az Ószövetség is a ként ábrázolja hőforrásként a bűnösök hőkezelése során. És ha az efféle könyvek nem adnak kellő alapot a paradicsomi vagy a tüzes pokol maradványait kutató régészeti feltárásokhoz, akkor bizonyítékuk arra vonatkozóan, hogy a régiek ismerték a ként és annak egyes tulajdonságait, a hiten alapulnak.

Ennek a hírnévnek az egyik oka a natív kén elterjedtsége az ókori civilizációk országaiban. Ennek a sárga gyúlékony anyagnak a lerakódásait a görögök és a rómaiak fejlesztették ki, különösen Szicíliában, amely a múlt század végéig elsősorban a kénről volt híres.

Ősidők óta a ként használták vallási és misztikus célokra, különféle szertartások és rituálék során gyújtották meg. De éppoly régen a 16-os elem egészen hétköznapi felhasználásra tett szert: a ként használták fegyverek tintázásához, kozmetikai és gyógykenőcsök gyártásához, szövetek fehérítésére és rovarok elleni küzdelemre égették. A kéntermelés jelentősen megnőtt a fekete por feltalálása után. Hiszen a kén (a szénnel és a salétromkal együtt) nélkülözhetetlen összetevője.

És most a puskaporgyártás felemészti a bányászott kén egy részét, bár nagyon jelentéktelent. Napjainkban a kén számos vegyipar egyik legfontosabb alapanyaga. És ez az oka a világ kéntermelésének folyamatos növekedésének.

A kén eredete

A natív kén nagy felhalmozódása nem túl gyakori. Egyes ércekben gyakrabban van jelen. A natív kénérc kénzárványokkal rendelkező kőzet.

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 érintkezésbe kerülnek olaj- vagy földgázlerakódásokkal, akkor 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” jelentése „csere”. Eszerint a gipsz CaSO 4 · 2H 2 átalakulása) Az O és az anhidrit CaSO 4 kénné és kalcittá állandóan előfordul a mélyben a CaCO 3. Ezt az elméletet 1935-ben alkották meg L. M. Miropolsky és B. P. Krotov szovjet tudósok, ez a tény szól a mellett.

1961-ben fedezték fel Irakban a Mishrak mezőt. 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 eredetisége csak a metaszomatizmus elmélete felől magyarázható: a primer gipsz és az anhidritok másodlagos karbonát ércekké alakultak, amelyeket természetes kénnel tarkított. Nemcsak az ásványok közelsége a fontos – ezeknek a lelőhelyeknek az ércében az átlagos kéntartalom 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 mélyben előforduló jelenségek összetettségének az eredménye. Az általános iskolai matematikából mindannyian tudjuk, hogy különböző utak vezethetnek ugyanahhoz az eredményhez. Ez a törvény a geokémiára is vonatkozik.

Kénbányászat

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. Ezen keresztül sűrített levegő kerül a kútba, ami segít a megolvadt 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.

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

A kénércekből való kinyerésére számos módszer ismert: gőz-víz, szűrés, termikus, centrifugális és extrakció.

A kén kivonására szolgáló termikus módszerek a legrégebbiek. Még 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 készülékére - a mai autoklávok elődjére. Az autokláv módszert (természetesen jelentősen továbbfejlesztve) még mindig sok országban használják.

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

Az utóbbi időben egyre nagyobb figyelem irányul a kénkitermelés fúrásgeotechnológiai módszereire. A Kárpátok régiójában található Jazovszkij-lelőhelyen a ként, egy klasszikus dielektrikum, nagyfrekvenciás áramok segítségével megolvasztják a föld alatt, és kutakon keresztül szivattyúzzák a felszínre, mint a Frasch-módszernél. Az Institute of Mining Chemical Raw Materials tudósai egy módszert javasoltak a kén földalatti elgázosítására. Ennél a módszernél a ként meggyújtják a formációban, és kén-dioxidot pumpálnak a felszínre, amiből kénsavat és más hasznos termékeket állítanak elő.

Kristályok és makromolekulák

A nagy francia kémikus, Antoine Laurent Lavoisier volt az első, aki a 18. században meggyőződött arról, hogy a kén független kémiai elem, és nem vegyület.

Azóta a kénről mint elemről alkotott elképzelések nem sokat változtak, de jelentősen elmélyültek és bővültek.

Ma már ismert, hogy a 16 elem négy, 32, 33, 34 és 36 tömegszámú stabil izotóp keverékéből áll. Ez egy tipikus nemfém.

A tiszta kén citromsárga kristályai áttetszőek. A kristályok alakja nem mindig azonos. A leggyakoribb típus a rombikus kén (a legstabilabb módosítás) - a kristályok oktaéder alakúak, vágott sarkokkal. Minden más módosítás szobahőmérsékleten (vagy szobahőmérsékleten) ebbe a módosításba kerül. Ismeretes például, hogy az olvadékból történő kristályosítás során (a kén olvadáspontja 119,5 °C) először tű alakú kristályok (monoklin forma) keletkeznek. Ez a módosítás azonban instabil, és 95,6 °C-on rombuszossá válik. Hasonló folyamat megy végbe a kén más módosításaival is.

Emlékezzünk vissza a jól ismert kísérletre - a műanyag kén előállítására.

Ha olvadt ként hideg vízbe öntjük, rugalmas massza képződik, hasonlóan a gumihoz. Cérna formájában is beszerezhető. De eltelik néhány nap, és a tömeg átkristályosodik, kemény és törékeny lesz.

A kénkristályok molekulái mindig nyolc atomból állnak (S 8), és a kénmódosítások tulajdonságainak különbségét a polimorfizmus - a kristályok egyenlőtlen szerkezete - magyarázza. A kénmolekulában lévő atomok zárt ciklusban épülnek fel, egyfajta koronát alkotva. Az olvadás során a ciklusban lévő kötések megszakadnak, és a ciklikus molekulák lineárisakká alakulnak.

A kén olvadás közbeni szokatlan viselkedését többféleképpen értelmezték. Ezek egyike ez. 155 és 187° közötti hőmérsékleten úgy tűnik, hogy a molekulatömeg jelentős növekedést mutat, amit a viszkozitás többszörös növekedése is megerősít. 187 °C-on az olvadék viszkozitása eléri az ezer poist, és szinte szilárd anyagot kapunk. A hőmérséklet további emelkedése a viszkozitás csökkenéséhez vezet (a molekulatömeg csökken).

300 °C-on a kén visszatér folyékony állapotba, és 444,6 °C-on felforr.

Kéngőzben a hőmérséklet emelkedésével fokozatosan csökken az atomok száma a molekulában: S8 → S6 → S4 → (800°C) S 2 . 1700°C-on a kéngőz egyatomos.

Röviden a kénvegyületekről

Az elterjedtség tekintetében a 16. számú elem a 15. helyen áll. A földkéreg kéntartalma 0,05 tömeg%. Ez nagyon sok.

Ezenkívül a kén kémiailag aktív, és a legtöbb elemmel reagál. Ezért a természetben a kén nemcsak szabad állapotban, hanem különféle szervetlen vegyületek formájában is megtalálható. Különösen gyakoriak a szulfátok (főleg alkáli- és alkáliföldfémek) és szulfidok (vas, réz, cink, ólom). A kén megtalálható a szénben, agyagpalában, olajban, földgázokban, valamint állati és növényi szervezetekben is.

Amikor a kén kölcsönhatásba lép a fémekkel, általában elég sok hő szabadul fel. Az oxigénnel való reakciók során a kén számos oxidot termel, amelyek közül a legfontosabbak az SO 2 és SO 3 - a kénes H 2 SO 3 és a kénsav H 2 SO 4 anhidridjei. A kén hidrogénnel alkotott vegyülete - hidrogén-szulfid H 2 S - egy nagyon mérgező, bűzös gáz, amely mindig jelen van olyan helyeken, ahol a szerves maradványok rothadnak. A földkéreg a kénlelőhelyek közelében található helyeken gyakran meglehetősen jelentős mennyiségű hidrogén-szulfidot tartalmaz. Vizes oldatban ez a gáz savas tulajdonságokkal rendelkezik. Oldatai nem tárolhatók levegőben, oxidálódik, ként szabadul fel:

2H 2S + O 2 → 2H 2O + 2S.

A hidrogén-szulfid erős redukálószer. Ezt a tulajdonságot számos vegyiparban használják.

Mire kell a kén?

A körülöttünk lévő dolgok között kevés olyan van, amelynek előállításához kénre és vegyületeire ne lenne szükség. Papír és gumi, ebonit és gyufa, szövetek és gyógyszerek, kozmetikumok és műanyagok, robbanóanyagok és festékek, műtrágyák és rovarirtó szerek - ez nem egy teljes lista azon dolgokról és anyagokról, amelyek előállításához a 16. számú elem szükséges. Ahhoz, hogy például autót készítsünk, körülbelül 14 kg ként kell elfogyasztani. Túlzás nélkül elmondható, hogy egy ország ipari potenciálját elég pontosan meghatározza a kénfogyasztás.

A világ kéntermelésének jelentős részét a papíripar fogyasztja el (a kénvegyületek segítik a cellulóz elválasztását). 1 tonna cellulóz előállításához több mint 100 kg ként kell elkölteni. A gumiipar is sok elemi ként fogyaszt a gumik vulkanizálásához.

A mezőgazdaságban a ként elemi formában és különféle vegyületekben is használják. Ásványi műtrágyák és kártevőirtó termékek része. A foszforral, káliummal és más elemekkel együtt a kén is szükséges a növények számára. A talajba juttatott kén nagy részét azonban nem szívják fel, hanem segítik a foszfor felszívódását. A ként a foszfátkővel együtt kerül a talajba. A talajban jelenlévő baktériumok oxidálják, a keletkező kén- és kénessavak reakcióba lépnek a foszforitokkal, és ennek eredményeként a növények által jól felszívódó foszforvegyületek keletkeznek.

A kén fő fogyasztója azonban a vegyipar. A világ kéntartalmának körülbelül felét kénsav előállítására használják fel. 1 t H 2 SO 4 előállításához körülbelül 300 kg ként kell elégetnie. A kénsav vegyiparban betöltött szerepe pedig összemérhető a kenyér táplálkozásunkban betöltött szerepével.

Jelentős mennyiségű kén (és kénsav) fogy el a robbanóanyagok és gyufák gyártása során. A színezékek és a világító vegyületek előállításához tiszta, szennyeződésektől mentes kén szükséges.

A kénvegyületeket a petrolkémiai iparban használják. Különösen szükségesek kopogásgátló szerek, kenőanyagok ultramagas nyomású berendezésekhez; A fémfeldolgozást felgyorsító hűtőolajok néha akár 18% ként is tartalmaznak.

A 16. számú elem kiemelkedő fontosságát megerősítő példák felsorolását folytatni lehetne, de „nem lehet felfogni a mérhetetlenséget”. Említsük meg tehát röviden, hogy a kén olyan iparágakban is szükséges, mint a bányászat, élelmiszeripar, textilipar, és nevezzük ezt egy napnak.

Századunkat az „egzotikus” anyagok évszázadának tekintik - transzurán elemek, titán, félvezetők stb. De a látszólag igénytelen, régóta ismert 16-os elem továbbra is feltétlenül szükséges. Becslések szerint a 150 legfontosabb vegyi termék közül 88 vagy magát ként, vagy kénvegyületeket használ az előállítása során.

Ókori és középkori könyvekből

„A ként a lakások tisztítására használják, mivel sokan azon a véleményen vannak, hogy a kén szaga és égése megvédhet mindenféle varázslattól, és elűzhet minden gonosz szellemet.”

Idősebb Plinius, Természetrajz, 1. század. HIRDETÉS

„Ha a füvek csökevényesek, lészegények, és a fák ágai és lombjai fénytelen zöld helyett fakó, piszkos, sötét színűek, ez annak a jele, hogy az altalaj tele van ásványi anyagokkal, amelyekben a kén dominál. ”

"Ha az érc kénben nagyon gazdag, egy széles vaslemezre égetik ki, sok lyukkal, amelyeken keresztül a kén a tetejéig vízzel megtöltött edényekbe folyik."

"A kén is része egy szörnyű találmánynak - egy pornak, amely vas-, bronz- vagy kődarabokat képes messze előre dobni - az új iszap harci fegyvere."

Agricola, „Az ásványok királyságáról”, 16. század.

Hogyan vizsgálták a ként a 14. században

„Ha szeretnéd tesztelni a ként, hogy jó-e vagy sem, akkor vegyél a kezedbe egy darab ként, és vidd a füledhez. Ha úgy recseg a kén, hogy hallani lehet, hogy reped, akkor jó; ha a kén néma és nem recseg, akkor nem jó...”

Ez az egyedülálló módszer az anyag minőségének füllel történő meghatározására (a kénre vonatkoztatva) ma is használható. Kísérletileg megerősítették, hogy csak a legfeljebb egy százaléknyi szennyeződést tartalmazó kén „reped”. Néha a dolog nem korlátozódik csak egy repedésre - egy darab kén darabokra hasad.

Fullasztó kéngáz

Mint ismeretes, az ókor kiváló természettudósa, Idősebb Plinius i.sz. 79-ben halt meg. vulkánkitörés során. Unokaöccse ezt írta Tacitus történésznek írt levelében: „...Hirtelen mennydörgés hallatszott, és fekete kéngőzök gördültek le a hegyi lángokból. Mindenki elfutott. Plinius felállt, és két rabszolgára támaszkodva arra gondolt, hogy ő is elmegy; de a halálos gőz minden oldalról körülvette, térde meggörbült, újra elesett és megfulladt.

A „fekete kéngőzök”, amelyek megölték Pliniust, természetesen nem csak kéngőzből álltak. A vulkáni gázok közé tartozik a hidrogén-szulfid és a kén-dioxid is. Ezeknek a gázoknak nemcsak szúrós szaguk van, hanem erősen mérgezőek is. A hidrogén-szulfid különösen veszélyes. Tiszta formájában szinte azonnal megöli az embert. A veszély akkor is nagy, ha a levegőben jelentéktelen (kb. 0,01%) hidrogén-szulfid van. A hidrogén-szulfid annál is veszélyesebb, mert felhalmozódhat a szervezetben. A hemoglobin részét képező vassal egyesül, ami súlyos oxigénéhezéshez és halálhoz vezethet. A kén-dioxid (kén-dioxid) kevésbé mérgező, de a légkörbe való kibocsátása a kohászati üzemek körüli összes növényzet elpusztulásához vezetett. Ezért minden ilyen gázt előállító vagy felhasználó vállalkozásban; Különös figyelmet fordítanak a biztonsági kérdésekre.

Kén-dioxid és szalmakalap

A kén-dioxid vízzel kombinálva gyenge kénsav H 2 SO 3 képződik, amely csak oldatokban létezik. Nedvesség jelenlétében a kén-dioxid számos színezéket elszínez. Ezt a tulajdonságot gyapjú, selyem és szalma fehérítésére használják. Az ilyen vegyületek azonban általában nem túl tartósak, és a fehér szalmakupakok végül megkapják eredeti piszkossárga színüket.

A kén-dioxid SO 3 normál körülmények között színtelen, nagyon illékony folyadék, forráspontja 44,8 °C. –16,8°C-on megkeményedik, és nagyon hasonlít a közönséges jéghez. De van egy másik - a szilárd kénsav-anhidrid polimer módosítása (a képletét ebben az esetben kell írni (SO 3) n). Külsőleg nagyon hasonlít az azbesztre, rostos szerkezetét röntgenfelvételek igazolják. Ennek a módosításnak nincs szigorúan meghatározott olvadáspontja, ami heterogenitását jelzi.

Gipsz és alabástrom

A gipsz CaSO 4 · 2H 2 O az egyik leggyakoribb ásvány. De az orvosi gyakorlatban elterjedt „gipszes sínek” nem természetes gipszből, hanem alabástromból készülnek. Az alabástrom csak abban különbözik a gipsztől, hogy a molekulában mennyi a kristályosító víz. ), a gipsz elveszíti a kristályosodási víz háromnegyedét, és az anyag összehúzó tulajdonságokat kap. Az alabástrom mohón felfogja a vizet, és gyors, rendezetlen kristályosodás következik be. A kristályoknak nincs idejük növekedni, hanem összefonódnak egymással; az általuk képződött tömeg a legapróbb részletekben is visszaadja azt a formát, amelyben a keményedés megtörténik. Az ekkor lezajló folyamat kémiája ellentétes a főzés során végbemenővel: az alabástrom gipszé válik. Ezért az öntvény gipsz, a maszk gipsz, a kötés is gipsz, és alabástromból vannak.

Glauber só

Na 2 SO 4 · 10H 2 O só, amelyet a 17. század legnagyobb német vegyésze fedezett fel. Johann Rudolf Glauber és róla elnevezett, még mindig széles körben használják az orvostudományban, az üveggyártásban és a krisztallográfiai kutatásokban. Glauber így jellemezte: „Ez a só, ha jól van elkészítve, jégnek tűnik; hosszú, teljesen átlátszó kristályokat képez, amelyek jégként olvadnak a nyelven. Az íze olyan, mint a közönséges só, minden fanyarság nélkül. Lángoló szénre dobva nem reped fel zajosan, mint a közönséges konyhai só, és nem gyullad meg robbanásszerűen, mint a salétrom. Szagtalan, bármilyen fokú hőt elvisel. A gyógyászatban külsőleg és belsőleg egyaránt előnyösen alkalmazható. Gyógyítja a friss sebeket anélkül, hogy irritálná azokat. Kiváló belgyógyászat: vízben feloldva betegeknek adva megtisztítja a beleket.”

A Glauber-só ásványát mirabilitnak hívják (a latin "mirabilis" szóból - csodálatos). A név abból a névből származik, amelyet Glauber adott az általa felfedezett sónak; csodálatosnak nevezte. Ennek az anyagnak a világ legnagyobb fejlesztései hazánkban találhatók, a híres Kara-Bogaz-Gol-öböl vize rendkívül gazdag Glauber-sóban. Az öböl alja szó szerint be van fedve vele.

Szulfitok, szulfátok, tioszulfátok...

Ha amatőr fotós vagy, akkor kell egy fixáló, pl. szulfát (tiokénsav) nátriumsója H 2 S 2 O 3. A nátrium-tioszulfát Na 2 S 2 O 3 (más néven hiposzulfit) klórelnyelőként szolgált az első gázálarcokban.

Ha borotválkozás közben megvágja magát, a vérzést káliumtimsó KAl(SO 4) 2 12H 2 O kristályával megállíthatja.

Ha mennyezetet szeretne meszelni, rézzel bevonni egy tárgyat, vagy elpusztítani a kártevőket a kertben, nem nélkülözheti a CuSO 4 5H 2 O réz-szulfát sötétkék kristályait.

A papír, amelyre ez a könyv nyomtatott, kalcium-hidroszulfit Ca(HSO 3) 2 felhasználásával készült.

A vas-szulfát FeSO 4 · 7H 2 O, a krómtimsó K 2 SO 4 · Cr 2 (SO 4) 3 · 2H 2 O és a kénsav, kénsav és tiokénsav sok más sója is széles körben használatos.

Cinóber

Ha a higany a laboratóriumban kiömlött (higanygőz-mérgezés veszélye áll fenn!), először összegyűjtik, és azokat a helyeket, ahonnan az ezüstös cseppeket nem lehet eltávolítani, porított kénnel fedik le. A higany és a kén még szilárd állapotban is reakcióba lép - egyszerű érintkezés esetén. Téglavörös cinóber keletkezik - higany-szulfid - kémiailag rendkívül inert és ártalmatlan anyag.

Nem nehéz elkülöníteni a higanyt a cinóbertől. Sok más fém, különösen a vas, kiszorítja a higanyt a cinóberből.

Kén baktériumok

A természetben a kénciklus fokozatosan megy végbe, hasonlóan a nitrogén- vagy szénciklushoz. A növények ként fogyasztanak – mert atomjai a fehérje részét képezik. A növények ként vesznek fel az oldható szulfátokból, és a rothadó baktériumok a fehérjék kéntjét hidrogén-szulfiddá alakítják (ezért a rothadás undorító szaga).

De vannak úgynevezett kénbaktériumok, amelyeknek egyáltalán nincs szükségük bioélelmiszerre. Kénhidrogénnel táplálkoznak, szervezetükben a H 2 S, CO 2 és O 2 reakciója következtében szénhidrátok és elemi kén keletkeznek. A kénbaktériumok gyakran túlcsordulnak kénszemcsékkel - szinte teljes tömegük kén, nagyon kis szerves anyagok „adalékkal”.

Kén gyógyszerészeknek

Minden szulfonamid gyógyszer - szulfidin, szulfazol, norszulfazol, sulgin, szulfodimezin, streptocid és mások - számos mikroba aktivitását elnyomják. És mindezek a gyógyszerek szerves kénvegyületek. Íme néhány szerkezeti képlete:

Az antibiotikumok megjelenése után a szulfa-gyógyszerek szerepe valamelyest csökkent. Sok antibiotikum azonban szerves kénszármazéknak tekinthető. Különösen szükségszerűen szerepel a penicillinben.

A finom elemi kén a gombás bőrbetegségek kezelésében használt kenőcsök alapja.

A kén-nitrid vezeti az áramot

1975-ben a Chemical and Engineering News magazin egy új szervetlen polimer felfedezéséről számolt be, amely a fémek számos tulajdonságával rendelkezik. Polimer kén-nitrid – politiazil (SN) n Könnyen préselhető, kovácsolható, elektromos vezetőképessége közel áll a higanyéhez. Ezenkívül a politiazil fóliák nem egyformán vezetik az áramot hossz- és keresztirányban. Ez azzal magyarázható, hogy a fólia rendezett, egymással párhuzamosan elhelyezkedő polimerszálakból épül fel.

Mit lehet kénből építeni

A 70-es években a világ egyes országaiban a kéntermelés meghaladta a keresletet. Ezért a kén új alkalmazási területeit kezdték keresni, elsősorban az olyan anyagigényes területeken, mint az építőipar. E keresések eredményeként megjelent a kénes hab műanyag - hőszigetelő anyagként, betonkeverékek, amelyekben a kén részben vagy teljesen felváltotta a portlandcementet, valamint az elemi ként tartalmazó autópálya-bevonatok.

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