گوگرد عنصری از سیستم تناوبی D. I. مندلیف است که عدد اتمی آن شانزده است. خاصیت غیر فلزی دارد. با حرف لاتین S مشخص می شود. نام، احتمالاً ریشه هند و اروپایی دارد - "سوزاندن."
دیدگاه تاریخی
زمانی که گوگرد کشف شد و استخراج آن آغاز شد، مشخص نیست. فقط مشخص است که مردم باستان مدت ها قبل از دوران ما در مورد آن می دانستند. کاهنان اولیه از آن در مراسم مذهبی خود استفاده می کردند و آن را در مخلوط های بخور استفاده می کردند. گوگرد معدنی به محصولی نسبت داده می‌شد که توسط خدایان تولید می‌شد که عمدتاً در دنیای زیرین زندگی می‌کردند.
برای مدت طولانی، همانطور که در اسناد تاریخی گواه است، از آن به عنوان یک عنصر تشکیل دهنده مخلوط های قابل احتراق استفاده می شد که برای اهداف نظامی استفاده می شد. هومر نیز گوگرد معدنی را نادیده نگرفت. او در یکی از آثارش «تبخیرها» را توصیف کرد که در هنگام سوختن تأثیرات مضری بر شخص می گذاشت.
مورخان پیشنهاد می کنند که گوگرد یک عنصر تشکیل دهنده در به اصطلاح "آتش یونانی" بود که باعث ترس در دشمنان می شد.
در قرن هشتم در چین، از آن برای ساختن مواد آتش نشانی استفاده می شدمخلوط ها، از جمله مواد قابل احتراق شبیه باروت.
در قرون وسطی یکی از سه عنصر اصلی کیمیاگران بود. آنها به طور فعال از ماده معدنی گوگرد طبیعی در تحقیقات خود استفاده کردند. اغلب این منجر به این واقعیت می شود که آزمایشات با او با جادوگری برابر می شود و این به نوبه خود منجر به آزار و اذیت شیمیدانان باستان و پیروان آنها توسط تفتیش عقاید می شود. از همان زمان‌ها، از قرون وسطی و رنسانس بود که بوی سوزاندن گوگرد، گازهای آنها، با اعمال ارواح شیطانی و مظاهر شیطانی همراه شد.
خواص
گوگرد معدنی بومی دارای شبکه مولکولی است که سایر عناصر مشابه آن را ندارند. این منجر به این واقعیت می شود که سختی کمی دارد، هیچ شکافی وجود ندارد، این یک ماده نسبتا شکننده است. وزن مخصوص گوگرد 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب است. این کانی دارای هدایت الکتریکی و حرارتی ضعیف و نقطه ذوب پایینی است. هنگام قرار گرفتن در معرض شعله باز، از جمله در اثر کبریت، آزادانه مشتعل می شود، رنگ شعله آبی است. در دمای حدود 248 درجه سانتیگراد به خوبی مشتعل می شود. هنگام سوختن، دی اکسید گوگرد منتشر می کند که بوی تند و خفه کننده ای دارد.
توضیحات کانی گوگرد متنوع است. دارای سایه های زرد روشن، نی، عسلی، مایل به سبز است. در گوگرد که دارای مواد آلی در ساختار خود است، رنگ قهوه ای، خاکستری یا سیاه وجود دارد. در عکس، ماده معدنی گوگرد به شکل جامد، خالص و کریستالی همیشه چشم را به خود جلب می کند و به راحتیقابل تشخیص است.
گوگرد آتشفشانی به رنگ زرد روشن، مایل به سبز، نارنجی است. در طبیعت می توانید آن را به صورت توده های مختلف، متراکم، خاکی، پودری پیدا کنید. کریستال‌های گوگرد بیش از حد کریستالی نیز در طبیعت وجود دارند، اما به ندرت.
گوگرد در طبیعت
گوگرد طبیعی در حالت خالص نادر است. اما در پوسته زمین، ذخایر آن بسیار قابل توجه است. اینها عمدتاً سنگ معدنی هستند که در آنها لایه های گوگرد به مقدار زیاد وجود دارد.
تاکنون علم درباره علت وقوع ذخایر گوگرد تصمیمی نگرفته است. برخی از نسخه ها متقابل هستند. با در نظر گرفتن این واقعیت که گوگرد فعالیت شیمیایی بالایی از خود نشان می دهد، فرض می شود که در طول تشکیل سطح پوسته زمین، بارها و بارها چسبیده و آزاد شده است. چگونگی ادامه این واکنش ها به طور قطع ثابت نشده است.
طبق یکی از نسخه ها، فرض بر این است که گوگرد نتیجه شسته شدن سولفات ها است که به مواد زائد باکتری های منفرد تبدیل شده اند. دومی از ترکیبات معدنی به عنوان غذا استفاده می کند.
محققان در حال بررسی نسخه های مختلفی از فرآیندهای جایگزینی گوگرد در پوسته زمین هستند که منجر به آزادسازی و تجمع آن می شود. اما هنوز نمی توان به طور واضح ماهیت وقوع را درک کرد.
خواص فیزیکی و شیمیایی گوگرد
اولین تحقیقات علمی تنها در قرن هجدهم انجام شد. مطالعه کاملی از خواص کانی گوگرد توسط دانشمند فرانسوی Antoine Lavoisier انجام شد. بنابراین، او متوجه شد که از ذوب ها متبلور می شود و در ابتدا به شکل سوزنی در می آیدانواع با این حال، این فرم پایدار نیست. با کاهش دما، گوگرد متبلور می شود و تشکیلات شفاف حجمی با رنگ زرد یا طلایی لیمویی ایجاد می کند.
کانسارها، استخراج گوگرد
منبع اصلی تولید مواد معدنی گوگرد ذخایر هستند. طبق محاسبات زمین شناسان، ذخایر جهانی آن حدود 1.4 میلیارد تن است.
مردم باستان و همچنین معدنچیان قرون وسطی با حفر یک ظرف سفالی بزرگ تا عمق گوگرد استخراج می کردند. دیگری روی آن گذاشته شده بود که در پایین آن سوراخی وجود داشت. ظرف بالایی پر از سنگ بود که حاوی گوگرد بود. این سازه گرم شد. گوگرد شروع به ذوب شدن کرد و در ظرف پایینی جریان یافت.
در حال حاضر استخراج معادن به روش روباز و همچنین با استفاده از روش های ذوب زیرزمینی انجام می شود.
ذخایر بزرگ گوگرد در قلمرو اوراسیا در ترکمنستان، در منطقه ولگا و جاهای دیگر وجود دارد. ذخایر قابل توجهی در روسیه در سواحل چپ رودخانه ولگا، که از سامارا تا کازان امتداد دارد، کشف شده است.
هنگام توسعه ماده معدنی گوگرد، توجه ویژه ای به ایمنی می شود. این به این دلیل است که سنگ معدن همیشه با تجمع سولفید هیدروژن همراه است که برای تنفس بسیار مضر است. این ماده معدنی خود تمایل به مشتعل شدن و تشکیل ترکیبات انفجاری دارد.
رایج ترین روش استخراج، روباز است. در عین حال، قسمت بالایی سنگ ها توسط تجهیزات معدن برداشته می شود. کار انفجاری در خرد کردن بخش سنگ انجام می شود. سپسفراکسیون ها برای فرآیند غنی سازی به شرکت و سپس برای به دست آوردن گوگرد خالص به کارخانه های ذوب فرستاده می شوند.
اگر کانی عمیق باشد و حجم آن قابل توجه باشد، از روش فراش برای استخراج استفاده می شود.
در پایان سال 1890، مهندس فراش پیشنهاد داد که گوگرد را در زیر زمین ذوب کرده و پس از تبدیل آن به حالت مایع، آن را پمپاژ کنند. این فرآیند با تولید نفت قابل مقایسه است. با توجه به نقطه ذوب نسبتا پایین گوگرد، ایده مهندس با موفقیت مورد آزمایش قرار گرفت و استخراج صنعتی این ماده معدنی به این ترتیب آغاز شد.
در نیمه دوم قرن بیستم، روشی برای استخراج از طریق استفاده از جریان های فرکانس بالا به طور فعال شروع به استفاده کرد. تاثیر آنها همچنین منجر به ذوب گوگرد می شود. تزریق متعاقب آن هوای گرم فشرده باعث می‌شود که سرعت افزایش آن در حالت مایع به سطح افزایش یابد.
گوگرد به مقدار زیاد در گازهای طبیعی یافت می شود. روش کلاوس برای استخراج آن مناسب است. گودال های مخصوص گوگرد استفاده می شود که در آنها گاز زدایی انجام می شود. نتیجه یک محصول اصلاح شده جامد با محتوای گوگرد بالا است.
برنامه
حدود نیمی از کل گوگرد تولید شده به تولید اسید سولفوریک می رسد. همچنین، این ماده معدنی برای ساخت لاستیک، داروها، به عنوان قارچ کش در کشاورزی مورد نیاز است. این ماده معدنی همچنین به عنوان یک عنصر ساختاری در آسفالت گوگردی محبوب و جایگزینی برای سیمان پرتلند - بتن گوگردی استفاده شده است. به طور فعال در ساخت انواع مختلف استفاده می شودترکیبات آتش نشانی، در تولید کبریت.
نقش بیولوژیکی
گوگرد یک عنصر بیوژنیک مهم است. بخشی از تعداد قابل توجهی از اسیدهای آمینه است. یک عنصر جدایی ناپذیر در تشکیل ساختارهای پروتئینی. در فتوسنتز باکتریایی، این ماده معدنی در واکنش های ردوکس بدن شرکت می کند و منبع انرژی است. در بدن انسان به ازای هر کیلوگرم وزن حدود دو گرم گوگرد وجود دارد.
گوگرد به شکل خالص آن یک ماده سمی نیست، برخلاف گازهای فرار که شامل دی اکسید گوگرد، انیدرید سولفوریک، سولفید هیدروژن و غیره می شود.
خواص شعله
گوگرد یک ماده معدنی قابل اشتعال است. بخش های ریز آسیاب شده آن قادر به احتراق خود به خود در حضور رطوبت، در حضور تماس با عوامل اکسید کننده و همچنین هنگام ایجاد مخلوط با زغال سنگ، چربی ها، روغن ها هستند. گوگرد را با آب پاشیده شده و فوم هوا مکانیکی خاموش کنید.
