Le soufre est un élément du système périodique de D. I. Mendeleïev, son numéro atomique est seize. Il a des propriétés non métalliques. Désigné par la lettre latine S. Le nom, vraisemblablement, a une racine indo-européenne - "brûler".
Perspective historique
Quand le soufre a été découvert et que son extraction a commencé, ce n'est pas clair. On sait seulement que les anciens le connaissaient bien avant notre ère. Les premiers prêtres l'utilisaient dans leurs rituels de culte, l'incluaient dans des mélanges de fumigation. Le soufre minéral a été attribué à un produit fabriqué par les dieux, vivant principalement dans le monde souterrain.
Pendant longtemps, comme en témoignent des documents historiques, il a été utilisé comme élément constitutif de mélanges combustibles utilisés à des fins militaires. Homère n'a pas non plus ignoré le soufre minéral. Dans l'un de ses ouvrages, il décrit des "évaporations" qui ont un effet néfaste sur une personne lorsqu'elle est brûlée.
Les historiens suggèrent que le soufre était un élément constitutif du soi-disant "feu grec", qui inspirait la peur aux ennemis.
Au VIIIe siècle en Chine, on s'en servait pour fabriquer des objets pyrotechniquesmélanges, y compris les substances combustibles ressemblant à de la poudre à canon.
Au Moyen Âge, c'était l'un des trois principaux éléments des alchimistes. Ils ont activement utilisé le soufre minéral natif dans leurs recherches. Cela a souvent conduit au fait que les expériences avec elle étaient assimilées à de la sorcellerie, ce qui, à son tour, a conduit à la persécution des anciens chimistes et de leurs partisans par l'Inquisition. C'est à partir de cette époque, du Moyen Âge et de la Renaissance, que l'odeur du soufre brûlant, leurs gaz, a commencé à être associée à des actes d'esprits maléfiques et à des manifestations diaboliques.
Propriétés
Le soufre minéral natif a un réseau moléculaire que d'autres éléments similaires n'ont pas. Cela conduit au fait qu'il a une faible dureté, il n'y a pas de clivage, c'est un matériau plutôt fragile. La gravité spécifique du soufre est de 2,7 grammes par centimètre cube. Le minéral a une faible conductivité électrique et thermique et un point de fusion bas. S'enflamme librement lorsqu'il est exposé à une flamme nue, y compris à partir d'une allumette, la couleur de la flamme est bleue. Il s'enflamme bien à une température d'environ 248 degrés Celsius. En brûlant, il émet du dioxyde de soufre, qui a une odeur forte et suffocante.
Les descriptions du minerai de soufre sont variées. Il a des nuances de jaune clair, paille, miel, verdâtre. Dans le soufre, qui contient des substances organiques dans sa structure, il existe une couleur brune, grise ou noire. Sur la photo, le minéral soufré sous une forme solide, pure et cristalline attire toujours l'œil et facilementreconnaissable.
Le soufre volcanique est jaune vif, verdâtre, orange. Dans la nature, vous pouvez le trouver sous forme de masses diverses, denses, terreuses, poudreuses. Il existe également des cristaux de soufre cristallins envahis par la nature, mais assez rarement.
Soufre dans la nature
Le soufre naturel à l'état pur est rare. Mais dans la croûte terrestre, ses réserves sont très importantes. Ce sont principalement des minerais, où les couches de soufre sont présentes en grande quantité.
Jusqu'à présent, la science n'a pas décidé de la cause de l'apparition de dépôts de soufre. Certaines versions s'excluent mutuellement. Compte tenu du fait que le soufre présente une activité chimique élevée, on suppose que lors de la formation de la surface de la croûte terrestre, il a été lié et libéré à plusieurs reprises. La manière dont ces réactions se sont déroulées n'a pas été établie avec certitude.
Selon l'une des versions, on suppose que le soufre est le résultat de la lixiviation des sulfates, qui sont devenus les déchets des bactéries individuelles. Ces derniers utilisent les composés minéraux comme nourriture.
Les chercheurs envisagent différentes versions des processus de remplacement du soufre dans la croûte terrestre, qui conduisent à sa libération et à son accumulation. Mais il n'est pas encore possible de comprendre sans ambiguïté la nature de l'événement.
Propriétés physiques et chimiques du soufre
La première recherche scientifique n'a été faite qu'au XVIIIe siècle. Une étude approfondie des propriétés du minéral soufré a été réalisée par le scientifique français Antoine Lavoisier. Ainsi, il a découvert qu'il cristallise à partir de la fonte, prenant initialement la forme d'aiguillessortes. Cependant, cette forme n'est pas stable. À mesure que la température diminue, le soufre recristallise, formant des formations volumétriques translucides de teinte jaune citron ou dorée.
Dépôts, extraction de soufre
La principale source de production de minéraux soufrés sont les gisements. Selon les calculs des géologues, il s'ensuit que ses réserves mondiales sont d'environ 1,4 milliard de tonnes.
Les anciens, ainsi que les mineurs du Moyen Âge, extrayaient du soufre en creusant un grand récipient en argile jusqu'à la profondeur. Un autre a été placé dessus, dans lequel il y avait un trou au fond. Le conteneur supérieur était rempli de roche, qui contenait du soufre. Cette structure était chauffée. Le soufre a commencé à fondre et à s'écouler dans le récipient inférieur.
Actuellement, l'exploitation minière est réalisée à ciel ouvert, ainsi qu'en utilisant des méthodes de fusion souterraines.
De grands gisements de soufre sur le territoire de l'Eurasie se trouvent au Turkménistan, dans la région de la Volga et ailleurs. D'importants gisements en Russie ont été découverts sur la rive gauche de la Volga, qui s'étend de Samara à Kazan.
Lors du développement du minerai de soufre, une attention particulière est accordée à la sécurité. Cela est dû au fait que le minerai est toujours accompagné d'une accumulation de sulfure d'hydrogène, très nocif pour la respiration. Le minéral lui-même a tendance à s'enflammer et à former des composés explosifs.
La méthode d'exploitation minière la plus courante est la mine à ciel ouvert. Dans le même temps, la partie supérieure des roches est enlevée par des équipements miniers. Des travaux explosifs sont effectués en concassant la partie de minerai. Puisles fractions sont envoyées à l'entreprise pour le processus d'enrichissement, puis aux fonderies pour obtenir du soufre pur.
Si le minerai est profond et que ses volumes sont importants, la méthode Frasch est utilisée pour l'extraction.
À la fin de 1890, l'ingénieur Frasch proposa de faire fondre le soufre sous terre et, après l'avoir transformé en liquide, de le pomper. Ce processus est comparable à la production de pétrole. Compte tenu du point de fusion plutôt bas du soufre, l'idée de l'ingénieur a été testée avec succès et l'extraction industrielle de ce minéral a commencé de cette manière.
Dans la seconde moitié du 20e siècle, une méthode d'exploitation minière utilisant des courants à haute fréquence a commencé à être activement utilisée. Leur impact conduit également à la fonte du soufre. L'injection ultérieure d'air chaud comprimé permet d'accélérer sa remontée à l'état liquide jusqu'à la surface.
Le soufre se trouve en grande quantité dans les gaz naturels. La méthode Claus convient pour son extraction. Des fosses à soufre spéciales sont utilisées dans lesquelles le dégazage est effectué. Le résultat est un produit modifié solide à haute teneur en soufre.
Demande
Environ la moitié de tout le soufre produit sert à la production d'acide sulfurique. En outre, ce minéral est nécessaire à la fabrication de caoutchouc, de médicaments, de fongicides en agriculture. Le minéral a également été utilisé comme élément structurel dans l'asph alte au soufre populaire et le substitut du ciment Portland - le béton au soufre. Activement utilisé dans la fabrication de diverscompositions pyrotechniques, dans la fabrication d'allumettes.
Rôle biologique
Le soufre est un élément biogénique important. Il fait partie d'un nombre important d'acides aminés. Un élément intégral dans la formation des structures protéiques. Dans la photosynthèse bactérienne, le minéral participe aux réactions redox de l'organisme et est une source d'énergie. Dans le corps humain, il y a environ deux grammes de soufre par kilogramme de poids.
Le soufre sous sa forme pure n'est pas une substance toxique, contrairement aux gaz volatils, qui comprennent le dioxyde de soufre, l'anhydride sulfurique, le sulfure d'hydrogène, etc.
Propriétés de la flamme
Le soufre est un minéral inflammable. Ses fractions finement broyées sont capables de combustion spontanée en présence d'humidité, en présence de contacts avec des agents oxydants, et également lors de la création de mélanges avec du charbon, des graisses, des huiles. Éteignez le soufre avec de l'eau pulvérisée et de la mousse mécanique à air.
