Сірка – один із найстаріших пестицидів, що застосовуються у садівництві. Її почали виготовляти у 40-х рр. XX ст. як побічний продукт при очищенні коксових газів від сірководню.

Застосування та призначення фунгіциду Колоїдна сірка

Спочатку сірку використовували, щоб боротися з борошнистою росою в огірків, але надалі вона показала велику ефективність у боротьбі з іншими грибковими захворюваннями. Крім того, колоїдна сірка пригнічує життєдіяльність кліщів. Вона не зможе їх повністю знищити, але зупинить їхнє поширення. Донедавна сірку широко використовували для боротьби з грибковими захворюваннями на овочевих базах, але зараз її витіснили сучасніші препарати. Ефективність сірки заснована на парах, що виділяються нею. Саме пари сірки зупиняють розвиток грибкових хвороб, не проникаючи усередину рослини. Вона найбільш ефективна проти борошнистої роси, іржі та парші.

Мелену сірку успішно використовують для винограду у боротьбі проти оїдіуму. Це небезпечне грибкове захворювання винограду, яке вражає усі зелені частини рослини. При поразці рослини воно покривається сірим нальотом із неприємним рибним запахом. Суцвіття засихають, плоди розтріскуються. Для боротьби з оідіумом застосовують запилення меленої сірої. При температурі вище 35°С її змішують з тальком. Обробку колоїдною сіркою проводять чотири рази за сезон. Починаючи від появи першого листя і закінчуючи профілактичною обробкою після збирання врожаю.

Для знищення кіли у капусти землю проливають сірчаним розчином під час висадки розсади.

Молота сірка знайшла своє застосування і для лохини. Для успішного вирощування цієї ягоди потрібні кислі ґрунти. Щоб підкислити ґрунт для майбутніх посадок необхідно за рік до висадки розсади лохини внести в ґрунт мелену сірку з розрахунку 250 г на 1м 2 землі.

Сірка випускається у вигляді водорозчинних гранул або димових шашок. Останні зручно використовувати у підвалах чи льохах для позбавлення від збудників грибкових хвороб.

Обробка колоїдною сіркою краще відбувається вранці або ввечері в штиль. Не можна використовувати сірку під час цвітіння. Деякі гарбузові культури та сорти агрусу особливо чутливі до дії сірки, у них спостерігаються опіки на листі та їхнє опадання.

Увага! Потрібно обприскувати листя рослин із двох сторін, т.к. сірка не може накопичуватися у рослинах.

Захисна дія сірки триває протягом 10 днів, починає діяти через три – чотири години після застосування. Остання обробка сірої має відбуватися пізніше 3 днів перед збиранням врожаю.

Як розводити сірку колоїдну: упаковку сірки (40 г) розводять у п'яти літрах рідини. Для виготовлення розчину потрібно всипати сірку в необхідний об'єм води при постійному помішуванні, до отримання однорідної суспензії. Розчин сірки не зберігається, його потрібно використовувати в день приготування.

Важливо! Температурний діапазон для застосування сірки – від +20°С до +35°С. Не можна використовувати сірку в періоди посухи та спеки.

Механізм дії сірки як фунгіциду полягає в тому, що сірка проникає всередину грибка, розчиняється в речовині його клітини і з'єднується з воднем, витісняючи кисень, таким чином пригнічуючи дихальну функцію клітини, від чого вона гине. Сірку не можна застосовувати за температури повітря вище 35 0 З, т.к. це може привести до опіків або опадання листя на рослинах. При температурі нижче 20°С ефективність препарату знижується до нуля. Найбільша ефективність сірки настає за нормальної температури до 27 0С. Сірку не можна одночасно застосовувати з іншими пестицидами.Вона сумісна з багатьма з них крім залізного купоросу і тих, до складу яких входять мінеральні олії та сполуки фосфору. У разі застосування останніх необхідно витримувати буферний інтервал – 2 тижні до обробки рослин пестицидами з мінеральними оліями та 2 тижні після.

Сірка проти борошнистої роси

Щойно з'явилися перші ознаки захворювання рослин борошнистою росою слід розпочати обробку. Застосовується колоїдна сірка для полуниць та інших ягідних культур, а також плодових дерев. Обробку проводять на початок цвітіння. Як тільки у полуниці з'являються квітконоси, їх слід обробити розчином 10% карбофосу і колоїдної сірки (на відро розчину 50 г сірки). Залежно від культури, обробку повторюють до 6 разів з часом очікування 1 день.

Сірка проти кліщів

Важливо! У кліщів утворюється імунітет одного й тому пестициду, тому кошти їхнього знищення необхідно чергувати.

На жаль, колоїдна сірка не здатна повністю позбавити рослини від кліщів, тому її краще використовувати у комплексі з іншими препаратами (наприклад, фітовермом, бітоксибациліном) та як засіб профілактики.

Норми витрати

Дотримуйтесь норми витрати, зазначеної на упаковці.

Препарат розводять, виходячи з розрахунку 3:1 (г/л), наприклад, 30 г на 10 л води. Кратність обробки за сезон трохи більше 5 разів. Препарат діє протягом півтора тижнів. Для обробки плодових дерев норму збільшують до 80 г на 10 л. Для боротьби із кліщами достатньо 10 г на 10 л води.

Для огірків відкритого ґрунту норма витрати менше 20 г на 10 л.

Запобіжні заходи

Колоїдна сірка належить до третього класу небезпеки. Перед початком обприскування сірої посівів слід ізолювати від місця обробки домашніх тварин і дітей. При обробці сірої треба повністю убезпечити слизові та шкірні покриви від її попадання: використовувати захисну пов'язку, окуляри, захисний одяг, гумові рукавички та головний убір. Після закінчення обробки засобу захисту слід випрати, руки та обличчя вимити з використанням мила, а рот прополоскати.

Для виготовлення розчину сірки не можна використовувати харчову тару.Фахівці рекомендують закопувати використану тару в землю після використання далеко від житлових будинків. У разі садівництва це нелегко зробити, у разі рекомендується максимально очистити тару і зберігати її окремо з інших ємностей. Не використовувати для інших цілей. Відкрите пакування сірки не можна зберігати на поверхні ґрунту та викидати у воду, не можна утилізувати з побутовими відходами. Максимально добре запакуйте використану упаковку з-під колоїдної сірки для її утилізації.

Перша допомога при отруєнні

Сірка для людини мало токсична: при попаданні на шкіру може виникнути контактний дерматит, вдихання сірки викликає сірчаний бронхіт. При попаданні сірки на шкірні покриви потрібно добре помити водою з милом, при попаданні в очі - промити великою кількістю води. При ковтанні сірки випити велику кількість води з активованим вугіллям (1г:1 кг людини). При будь-якому отруєнні сіркою краще звернутися до лікаря.

Зберігання

Сірку зберігають у сухих приміщеннях при температурі не вище +30 0 С, далеко від харчових продуктів, у недосяжності для дітей та свійських тварин.

Увага! Не можна допускати нагрівання сірки!

Не зберігайте сірку в місці, яке може нагрітися на сонці, не допускайте її змішування з мінеральними і тим більше з добривами, що містять азот. Це може привести до її запалення.

Сірка поширена Землі. Численні поклади сірки у вільному стані перебувають у Мексиці, Польщі, на острові Сицилія, США, СРСР та Японії. Поклади сірки у Польщі – другі у світі, вони оцінюються у 110 млн. т і майже не поступаються мексиканським. Родовища Польщі були повністю оцінені лише 1951 р., розробка почалася 1957 р. У 1970 р. видобуто вже 2,6 млн. т, та був річний видобуток досягла 5 млн. т.

Сірка входить до складу різних мінералів: її можна виявити у морській воді у вигляді сульфітів. Рослинні та тваринні організми містять пов'язану в білку сірку; у вугіллі, що утворюється з рослин, зустрічається сірка, пов'язана в органічних сполуках або у вигляді сполук із залізом (сірчаний колчедан FeS2). Буре вугілля може містити до 6% сірки. Вугільнопереробна промисловість НДР при очищенні коксового, водяного та генераторного газу щорічно отримує 100 000 т сірки.

Розчиняємо сірку

Пари сірки взаємодіють з розпеченим вугіллям з утворенням дисульфіду вуглецю CS2 (сірковуглецю), вогненебезпечної рідини з неприємним запахом. Він незамінний при виробництві штучного шовку та штапелю. Сірка, яка, як відомо, не розчиняється у воді та в незначних кількостях розчиняється в бензолі, спирті або ефірі, чудово розчиняється у сірковуглецю.

Якщо повільно випаровувати на годинному склі розчин невеликої кількості сірки в сірковуглеці, то отримаємо великі кристали так званої ромбічної або (-сірки. Але не забуватимемо про вогненебезпечність і отруйність сірковуглецю, тому згасимо всі пальники і поставимо годинникове скло під тягу або перед вікном).

Халькогени – група елементів, до якої належить сірка. Її хімічний знак – S – перша буква латинської назви Sulfur. Склад простої речовини записують за допомогою цього символу без індексу. Розглянемо основні моменти, що стосуються будови, властивостей, одержання та застосування даного елемента. Характеристика сірки буде представлена ​​максимально детально.

Загальні ознаки та відмінності халькогенів

Сірка належить до підгрупи кисню. Це 16-та група у сучасній довгооперіодній формі зображення періодичної системи (ПС). Застарілий варіант номера та індексу - VIA. Назви хімічних елементів групи, хімічні знаки:

• кисень (О);
• сірка (S);
• селен (Se);
• телур (Te);
• полоній (Po).

Зовнішня електронна оболонка перерахованих вище елементів влаштована однаково. Усього вона містить 6 які можуть брати участь в утворенні хімічного зв'язку з іншими атомами. Водневі сполуки відповідають складу H 2 R, наприклад, H 2 S - сірководень. Назви хімічних елементів, що утворюють з киснем сполуки двох типів: сірка, селен та телур. Загальні формули оксидів цих елементів - RO2, RO3.

Халькогенам відповідають прості речовини, які значно відрізняються за фізичними властивостями. Найбільш поширені в земній корі з усіх халькогенів - кисень та сірка. Перший елемент утворює два гази, другий - тверді речовини. Полоній – радіоактивний елемент – рідко зустрічається у земній корі. У групі від кисню до полонію неметалеві властивості зменшуються та зростають металеві. Наприклад, сірка — типовий неметал, а телур має металевий блиск і електропровідність.

Елемент №16 періодичної системи Д.І. Менделєєва

Відносна атомна маса сірки – 32,064. З природних ізотопів найпоширеніший 32 S (більше 95% за масою). Зустрічаються в менших кількостях нукліди з атомною масою 33, 34 і 36.

• порядковий номер - 16;
• заряд ядра атома дорівнює +16;
• радіус атома - 0,104 нм;
• енергія іонізації -10,36 еВ;
• відносна електронегативність - 2,6;
• ступінь окиснення в сполуках - +6, +4, +2, -2;
• валентності - II (-), II (+), IV (+), VI (+).

Сірка знаходиться у третьому періоді; електрони в атомі розташовуються на трьох енергетичних рівнях: на першому – 2, на другому – 8, на третьому – 6. Валентними є всі зовнішні електрони. При взаємодії з електронегативними елементами сірка віддає 4 або 6 електронів, набуваючи типових ступенів окислення +6, +4. У реакціях з воднем і металами атом притягує 2 електрони, що відсутні, до заповнення октету і досягнення стійкого стану. у разі знижується до -2.

Фізичні властивості ромбічної та моноклінної алотропних форм

За звичайних умов атоми сірки з'єднуються між собою під кутом у стійкі ланцюги. Вони можуть бути замкнені у кільця, що дозволяє говорити про існування циклічних молекул сірки. Склад їх відображають формули S6 і S8.

Характеристика сірки має бути доповнена описом відмінностей між алотропними модифікаціями, що мають різні фізичні властивості.

Ромбічна, або α-сірка – найбільш стабільна кристалічна форма. Це яскраво-жовті кристали, що складаються з молекул S8. Щільність ромбічної сірки становить 2,07 г/см3. Світло-жовті кристали моноклинної форми утворені β-сірою із щільністю 1,96 г/см3. Температура кипіння сягає 444,5°С.

Одержання аморфної сірки

Якого кольору сірка у пластичному стані? Це темно-коричнева маса, не схожа на жовтий порошок або кристали. Для її отримання потрібно розплавити ромбічну або моноклинну сірку. При температурі вище 110°С утворюється рідина, при подальшому нагріванні вона темніє, при 200°С стає густою та в'язкою. Якщо швидко вилити розплавлену сірку в холодну воду, вона застигне з утворенням зигзагоподібних ланцюгів, склад яких відображає формула S n .

Розчинність сірки

Деякі модифікації в сірковуглецю, бензолі, толуолі та рідкому аміаку. Якщо повільно охолодити органічні розчини, утворюються голчасті кристали моноклинної сірки. При випаровуванні рідин виділяються прозорі лимонно-жовті кристали ромбічної сірки. Вони тендітні, їх легко можна змолоти в порошок. Сірка не розчиняється у воді. Кристали опускаються на дно судини, а порошок може плавати на поверхні (не змочується).

Хімічні властивості

У реакціях проявляються типові неметалеві властивості елемента №16:

• сірка окислює метали та водень, відновлюється до іона S 2-;
• при згорянні на повітрі та кисні утворюються ді- та триоксид сірки, які є ангідридами кислот;
• у реакції з іншим більш негативним елементом - фтором - сірка теж втрачає свої електрони (окислюється).

Вільна сірка у природі

За поширеністю в земній корі сірка знаходиться на 15-му місці серед хімічних елементів. Середній вміст атомів S становить 0,05% від маси земної кори.

Якого кольору сірка у природі (самородна)? Це світло-жовтий порошок з характерним запахом або жовті кристали, що мають скляний блиск. Поклади як розсипи, кристалічні пласти сірки зустрічаються у районах древнього і сучасного вулканізму: Італії, Польщі, Середню Азію, Японії, Мексиці, США. Нерідко при видобутку знаходять гарні друзі та гігантські одиночні кристали.

Сірководень та оксиди в природі

У районах вулканізму на поверхню виходять газоподібні сполуки сірки. Чорне море на глибині понад 200 м є безживним через виділення сірководню H 2 S. Формула оксиду сірки двовалентної – SO 2 , тривалентної – SO 3 . Перелічені газоподібні сполуки є у складі деяких родовищ нафти, газу, природних вод. Сірка входить до складу кам'яного вугілля. Вона потрібна для побудови багатьох органічних сполук. При гниття білків курячого яйця виділяється сірководень, тому часто кажуть, що цей газ має запах тухлих яєць. Сірка відноситься до біогенних елементів, вона необхідна для зростання та розвитку людини, тварин та рослин.

Значення природних сульфідів та сульфатів

Характеристика сірки буде неповною, якщо не сказати, що елемент зустрічається не лише у вигляді простої речовини та оксидів. Найбільш поширені природні сполуки - це солі сірководневої та сірчаної кислот. Сульфіди міді, заліза, цинку, ртуті, свинцю зустрічаються у складі мінералів сфалериту, кіноварі та галеніту. З сульфатів можна назвати натрієву, кальцієву, барієву та магнієву солі, які утворюють у природі мінерали та гірські породи (мірабіліт, гіпс, селеніт, барит, кізерит, епсоміт). Всі ці сполуки знаходять застосування у різних галузях господарства, використовуються як сировина для промислової переробки, добрива, будматеріали. Велике медичне значення деяких кристалогідратів.

Отримання

Речовина жовтого кольору у вільному стані зустрічається у природі на різній глибині. При необхідності сірку виплавляють з гірських порід, не піднімаючи їх на поверхню, а нагнітаючи на глибину перегрітий і ще один метод пов'язаний з сублімацією з роздроблених гірських порід у спеціальних печах. Інші способи передбачають розчинення сірковуглецем або флотацію.

Потреби промисловості у сірці великі, для отримання елементарного речовини використовуються його сполуки. У сірковододі та сульфідах сірка знаходиться у відновленій формі. Ступінь окиснення елемента дорівнює -2. Проводять окислення сірки, підвищуючи це значення до 0. Наприклад, методом Леблана сульфат натрію відновлюють вугіллям до сульфіду. Потім з нього отримують сульфід кальцію, обробляють його вуглекислим газом та парами води. Сірководень, що утворюється, окислюють киснем повітря в присутності каталізатора: 2H 2 S + O 2 = 2H 2 O +2S. Визначення сірки, отриманої у різний спосіб, часом дає низькі показники чистоти. Рафінування чи очищення проводять дистиляцією, ректифікацією, обробкою сумішами кислот.

Застосування сірки у сучасній промисловості

Сірка гранульована йде на різні виробничі потреби:

1. Одержання сірчаної кислоти у хімічній промисловості.
2. Виробництво сульфітів та сульфатів.
3. Випуск препаратів для підживлення рослин, боротьби з хворобами та шкідниками сільськогосподарських культур.
4. Сірковмісні руди на гірничо-хімічних комбінатах переробляють для одержання кольорових металів. Супутнім виробництвом є сірчанокислотне.
5. Введення до складу деяких сортів сталей надання особливих властивостей.
6. Завдяки одержують гуму.
7. Виробництво сірників, піротехніки, вибухових речовин.
8. Використання для виготовлення фарб, пігментів, штучних волокон.
9. Відбілювання тканин.

Токсичність сірки та її сполук

Пилоподібні частинки, що мають неприємний запах, подразнюють слизові оболонки носової порожнини та дихальних шляхів, очі, шкіру. Але токсичність елементарної сірки вважається не дуже високою. Вдихання сірководню та діоксиду може спричинити тяжке отруєння.

Якщо при випаленні сірковмісних руд на металургійних комбінатах гази, що відходять, не вловлюють, то вони надходять в атмосферу. З'єднуючись з краплями та парами води, оксиди сірки та азоту дають початок так званим кислотним дощам.

Сірка та її сполуки у сільському господарстві

Рослини поглинають сульфат-іони разом із ґрунтовим розчином. Зниження вмісту сірки веде до уповільнення метаболізму амінокислот та білків у зелених клітинах. Тому сульфати застосовують для підживлення сільськогосподарських культур.

Для дезінфекції пташників, підвалів, овочесховищ просту речовину спалюють або обробляють приміщення сучасними сірковмісними препаратами. Оксид сірки має антимікробні властивості, що здавна знаходить застосування у виробництві вин, при зберіганні овочів та фруктів. Препарати сірки використовують як пестициди для боротьби з хворобами та шкідниками сільськогосподарських культур (борошняною росою та павутинним кліщем).

Застосування у медицині

Велике значення вивченню лікувальних властивостей жовтого порошку надавали великі лікарі давнини Авіценна та Парацельс. Пізніше було встановлено, що людина, яка не отримує достатньої кількості сірки з їжею, слабшає, відчуває проблеми зі здоров'ям (до них відносяться свербіж і лущення шкіри, ослаблення волосся і нігтів). Справа в тому, що без сірки порушується синтез амінокислот, кератину, біохімічних процесів в організмі.

Медична сірка включена до складу мазей на лікування захворювань шкіри: акне, екземи, псоріазу, алергії, себореї. Ванни з сіркою можуть полегшити біль при ревматизмі та подагрі. Для кращого засвоєння організмом створені водорозчинні сірковмісні препарати. Це не жовтий порошок, а дрібнокристалічна речовина білого кольору. При зовнішньому використанні цього з'єднання його вводять до складу косметичного засобу догляду за шкірою.

Гіпс давно застосовується для іммобілізації травмованих частин тіла людини. призначають як проносні ліки. Магнезія знижує артеріальний тиск, що використовується при лікуванні гіпертонії.

Сірка в історії

Ще в давнину неметалічна речовина жовтого кольору привертала увагу людини. Але тільки в 1789 великий хімік Лавуазьє встановив, що порошок і кристали, знайдені в природі, складаються з атомів сірки. Вважалося, що неприємний запах, що виникає під час її спалювання, відлякує всяку нечисть. Формула оксиду сірки, що утворюється при горінні, — SO 2 (діоксид). Це токсичний газ, його вдихання є небезпечним для здоров'я. Декілька випадків масового вимирання людей цілими селами на узбережжях, у низинах вчені пояснюють виділенням із землі або води сірководню або діоксиду сірки.

Винахід чорного пороху посилив інтерес до жовтих кристалів з боку військових. Багато битв було виграно завдяки вмінню майстрів з'єднувати сірку з іншими речовинами в процесі виготовлення. Найважливіше з'єднання — сірчану кислоту — теж навчилися застосовувати дуже давно. У середні віки цю речовину називали купоросною олією, а солі - купоросами. Мідний купорос CuSO 4 і залізний купорос FeSO 4 досі не втратили свого значення у промисловості та сільському господарстві.

Сірка розташована у VIа групі Періодичної системи хімічних елементів Д.І. Менделєєва.
На зовнішньому енергетичному рівні сірки міститься 6 електронів, які мають 3s 2 3p 4 . У з'єднаннях з металами та воднем сірка виявляє негативний ступінь окиснення елементів -2, у з'єднаннях з киснем та іншими активними неметалами – позитивні +2, +4, +6. Сірка – типовий неметал, залежно від типу перетворення може бути окислювачем та відновником.

Знаходження сірки у природі

Сірка зустрічається у вільному (саморідному) стані та пов'язаному вигляді.

Найважливіші природні сполуки сірки:

FeS 2 - залізний колчедан або пірит,

ZnS – цинкова обманка або сфалерит (вюрцит),

PbS - свинцевий блиск або галені,

HgS - кіновар,

Sb 2 S 3 – антимоніт.

Крім того, сірка присутня у нафті, природному вугіллі, природних газах, у природних водах (у вигляді сульфат-іону і зумовлює «постійну» жорсткість прісної води). Життєво важливий елемент для вищих організмів, складова частина багатьох білків, концентрується у волоссі.

Алотропні модифікації сірки

Алотропія- Це здатність одного і того ж елемента існувати в різних молекулярних формах (молекули містять різну кількість атомів одного і того ж елемента, наприклад, О 2 і О 3, S 2 і S 8, Р 2 і Р 4 і т.д).

Сірка відрізняється здатністю утворювати стійкі ланцюжки та цикли з атомів. Найбільш стабільні S 8 утворюють ромбічну і моноклинну сірку. Це кристалічна сірка - тендітна речовина жовтого кольору.

Відкриті ланцюги має пластична сірка, речовина коричневого кольору, яка виходить при різкому охолодженні розплаву сірки (пластична сірка вже через кілька годин стає крихкою, набуває жовтого кольору і поступово перетворюється на ромбічну).

1) ромбічна - S 8

t°пл. = 113°C; r = 2,07 г/см3

Найстійкіша модифікація.

2) моноклінна - темно-жовті голки

t°пл. = 119 ° C; r = 1,96 г/см3

Стійка при температурі понад 96°С; за звичайних умов перетворюється на ромбічну.

3) пластична - коричнева гумоподібна (аморфна) маса

Нестійка, при затвердінні перетворюється на ромбічну

Одержання сірки

1. Промисловий метод - виплавлення із руди за допомогою водяної пари.
2. Неповне окиснення сірководню (при нестачі кисню):

2H 2 S + O 2 → 2S + 2H 2 O

1. Реакція Вакенродера:

2H 2 S + SO 2 → 3S + 2H 2 O

Хімічні властивості сірки

Окислювальні властивості сірки
(S 0 + 2ē→ S -2 )

1) Сірка реагує зі лужними без нагрівання:

S + O 2 - t ° → S +4 O 2

2S + 3O 2 – t°; pt → 2S +6 O 3

4) (крім йоду):

S + Cl 2 → S +2 Cl 2

S + 3F 2 → SF 6

Зі складними речовинами:

5) з кислотами - окислювачами:

S + 2H 2 SO 4 (конц) → 3S +4 O 2 + 2H 2 O

S + 6HNO 3 (конц) → H 2 S +6 O 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

Реакції диспропорціонування:

6) 3S 0 + 6KOH → K 2 S +4 O 3 + 2K 2 S -2 + 3H 2 O

7) сірка розчиняється в концентрованому розчині сульфіту натрію:

S 0 + Na 2 S +4 O 3 → Na 2 S 2 O 3 тіосульфат натрію

СЕРА

Розчиняємо сірку

Сірка, яка, як відомо, не розчиняється у воді та в незначних кількостях розчиняється в бензолі, спирті або ефірі, чудово розчиняється у сірковуглецю cs2.

Якщо повільно випаровувати на годинному склі розчин невеликої кількості сірки в сірковуглецю, то отримаємо великі кристали так званої ромбічної або а-сірки. Але не забуватимемо про вогнебезпеку та отруйність сірковуглецю, тому погасимо всі пальники і поставимо годинникове скло під тягу або перед вікном.

Інша форма - моноклінна або b-cepa вийде, якщо терпляче викристалізовувати з толуолу голки завдовжки близько 1 см (толуол також вогнебезпечний!).

Отримання сірководню та досліди з ним

Помістимо в пробірку трохи (з горошину) одержаного сульфіду заліза і додамо розведеної соляної кислоти. Речовини взаємодіють із бурхливим виділенням газу:

fes + 2hcl = h2s + fecl2

З пробірки доноситься неприємний запах тухлих яєць - це випаровується сірководень. Якщо його пропустити через воду, він частково розчиниться. Утворюється слабка кислота, розчин якої часто називають сірководневою водою.

При роботі з сірководнем треба дотримуватись надзвичайної обережності, оскільки газ майже так же отруйний, як синильна кислота hcn. Він викликає параліч дихальних шляхів та смерть, якщо концентрація сірководню у повітрі становить 1,2-2,8 мг/л.

Хімічно сірководень виявляють за допомогою вологого свинцевого реактивного паперу. Щоб отримати її, змочимо фільтрувальний папір розбавленим розчином ацетату або нітрату свинцю, висушимо його і розріжемо на смужки шириною 1 см. Сірководень взаємодіє з іонами свинцю, у результаті утворюється чорний сульфід свинцю. Таким способом можна виявити сірководень у зіпсованих продуктах харчування (яйцях, м'ясі).

Ми рекомендуємо отримувати сірководень сухим методом, тому що в цьому випадку потік газу можна легко регулювати та перекрити у потрібний час. Для цієї мети розплавимо у фарфоровій чашці близько 25 г парафіну і змішаємо з розплавом 15 г сірки. Потім приберемо пальник і перемішуватимемо масу до застигання. Тверду масу подрібнимо і збережемо для подальших дослідів.

Коли треба отримати сірководень, кілька шматочків суміші парафіну та сірки нагріємо у пробірці до температури вище 170°С. При підвищенні температури вихід газу посилюється, а якщо прибрати пальник – припиняється. У процесі реакції водень парафіну взаємодіє з сіркою, у результаті утворюється сірководень, а пробірці залишається вуглець, наприклад:

c40h82 + 41s = 41h2s + 40c

Отримуємо сульфіди

Щоб розглянути забарвлення сульфідів металів, що випадають в осад, пропустимо сірководень через розчини різних солей металів. Сульфіди марганцю, цинку, кобальту, нікелю та заліза випадуть, якщо в розчині створити лужне середовище (наприклад, додавши гідроксид амонію). У солянокислому розчині випадуть сульфіди свинцю, міді, вісмуту, кадмію, сурми та олова.

Горіння сірководню

Зробивши попередньо пробу на гримучий газ, підпалимо сірководень, що виходить із відтягнутої на кінці скляної трубки. Сірководень горить з появою блідого полум'я з блакитним ореолом:

ЗН2s + ЗО2 = 2h2o + 2so2

Внаслідок згоряння виникає оксид сірки (iv) або серрнистий газ. Його легко визначити по різкому запаху і почервонінню вологого блакитного лакмусового папірця. При недостатньому доступі кисню сірководень окислюється лише до сірки. Активне вугілля каталітично прискорює цей процес. Цим способом часто користуються при тонкому очищенні промислових газів, вміст сірки в яких не повинен перевищувати 25 г/м3:

2h2s + О2 = 2Н2О + 2s

Неважко відтворити цей процес. Схема установки зображено малюнку. Головне полягає в тому, що пропустити через активне вугілля повітря та сірководень щодо 1:3. На вугіллі виділиться жовта сірка.

Активне вугілля можна очистити від сірки, промивши його в сірковуглецю. У техніці для цієї мети застосовують найчастіше розчин сульфіду амонію (nh4)2s.

Експерименти із сірчистою кислотою

Оксид сірки (iv) - сірчистий газ - надзвичайно добре розчиняється у воді, внаслідок цього утворюється сірчиста кислота:

h2o + so2 = h2so3

Вона вбиває мікроби і має відбілюючу дію; На пивоварних та виноробних заводах сірої обкурював бочки. Сірчистим газом відбілюють також кошики з вербових лозин, вологу шерсть, солому, бавовну та шовк. Плями

Від чорниці, наприклад, виводяться, якщо довгий час тримати зволожене забруднене місце в "парах" сірки, що горить.

Перевіримо відбілюючу дію сірчистої кислоти. Для цього циліндр, де деякий час горіли шматочки сірки, опустимо різні пофарбовані предмети (квіти, вологі шматочки тканини, важливий лакмусовий папір і т. д.), добре закриємо скляний пластинкою і деякий час почекаємо.

Той, хто колись вивчав атомну будову елементів, знає, що в атомі сірки на зовнішній орбіті є шість так званих валентних електронів. Тому сірка максимально може бути в шестивалентних з'єднаннях. Цій мірі окислення відповідає оксид сірки (vi) з формулою so3. Він є ангідридом сірчаної кислоти:

h2o + so3 = h2so4

При згорянні сірки у звичайних умовах завжди утворюється оксид сірки (iv). А якщо і утворюється деяка кількість оксиду сірки (vi), то найчастіше він відразу ж розкладається під дією тепла на оксид сірки (iv) та кисень:

2so3 = 2so2 + o2

При виробництві сірчаної кислоти головною проблемою є перетворення sО2 на so3. Для цієї мети зараз використовуються два способи: камерний (або покращений - баштовий) та контактний. (Див. досвід "Отримання сірчаної кислоти)

Одержання сірчаної кислоти

Камерний спосіб

Заповнимо оксидом сірки (iv) so2 велику посудину (круглодонну колбу на 500 мл), помістивши в нього на деякий час шматочки сірки, що горять, або підвівши газ з апарату, де він утворюється. Оксид сірки (iv) можна також відносно легко отримати, капаючи концентровану сірчану кислоту концентрований розчин сульфіту натрію na2so3. При цьому сірчана кислота, як сильніша, витіснить слабку кислоту з її солей.

Коли колба заповниться газом, закриємо її пробкою із трьома отворами. В одне, як показано на малюнку, вставимо зігнуту під прямим кутом скляну трубку, з'єднану з бічним відведенням пробірки, в якій при взаємодії шматочків міді та азотної кислоти утворюється оксид азоту (iv):

4hno3 + Сu = cu(no3)2 + 2h2o + 2no2

Концентрація кислоти має становити близько 60% (мас.). Увага! no2 - сильна отрута!

В інший отвір введемо з'єднану з пробіркою скляну трубку, через яку пізніше піде водяна пара.

У третій отвір вставимо короткий шматок трубки з бунзеновським клапаном - коротким шматком гумового шланга з прорізом. Спочатку створимо сильний приплив - в колбу окси азоту. (Обережно! Отрута!) Але реакція поки що не йде. У колбі знаходиться суміш коричневого no2 та безбарвного so2. Тільки ми пропустимо водяну пару, зміна забарвлення вкаже на те, що реакція почалася. Під дією водяної пари оксид азоту (iv) окислює оксид сірки (iv) до оксиду сірки (vi), який відразу ж, взаємодіючи з водяною парою, перетворюючись на сірчану кислоту:

2no2 + 2so2 = 2no + so3

На дні колби збереться безбарвний конденсат, а надлишок газу та пари піде через бунзенівський клапан. Вилиємо безбарвну рідину з колби в пробірку, перевіримо кислу реакцію лакмусовим папірцем і виявимо сульфат-іон so42 отриманої сірчаної кислоти, додавши розчин хлорид барію. Товстий білий осад барію сульфату вкаже нам успішне проведення досвіду.

За цим принципом, але у значно більшому масштабі, одержують сірчану кислоту у техніці. Раніше реакційні камери були футеровані свинцем, так як він стійкий при впливі парів сірчаної кислоти. У сучасних баштових установках застосовують реактори на керамічній основі. Але більшу кількість сірчаної кислоти виробляють зараз контактним способом.

Контактний спосіб

При виробництві сірчаної кислоти застосовують різне сири Чиста сірка стала застосовуватися лише у 60-х роках. Найчастіше на підприємствах отримують оксид сірки (iv) випалом сульфідних руд. У трубчастій печі, що обертається, або в багатоярусній печі пірит взаємодіє з киснем повітря за наступним рівнянням:

4fes2 + 11О2 = Зfe2o3 + 8so2

Оксид заліза (iii), що утворюється, видаляється з печі у вигляді окалини і переробляється далі на підприємствах з отримання чавуну. Потовчемо у ступці кілька шматочків піриту і помістимо їх у трубку з тугоплавкого скла, яку закриємо пробкою з отвором. Потім пальником сильно нагріємо трубку одночасно пропускаючи через неї повітря за допомогою гумової груші. Для того, щоб осів летючий пил з випалювального газу, відведемо його в порожню скляну посудину, а з нього - в другу тугоплавку трубку, в якій знаходиться каталізатор, нагрітий до 400-500 °С. У техніці найчастіше як каталізатор використовують оксид ванадію (v) v2o5 або ванадат натрію navo3, а ми для цієї мети застосуємо червоний оксид заліза (iii) fe2О3. Нанесемо дрібноздрібнений оксид заліза на скляну вату, яку розподілимо в трубці шаром Довжиною 5 см. Трубку з каталізатором нагріємо до початку червоного жару. На каталізаторі оксид сірки (iv) взаємодіє з киснем повітря; в результаті утворюється оксид сірки (vi)

2so2 + o2 = 2so3

який ми помітимо за його здатністю утворювати туман у вологому повітрі. Зберемо so2 в порожній колбі і, сильно обтрушуючи, змішаємо з невеликою кількістю води. Отримаємо сірчану кислоту - її наявність доведемо, як і попередньому способі.

Можна також помістити розділені скляною ватою та каталізатор в одну зі скляних трубок. Можна працювати і в пробірці з бічним відведенням. Покладемо на пробірки пірит, на нього шар скляної вати, а потім скляну вату з каталізатором. Повітря введемо зверху в трубку, яка повинна підходити впритул до каталізатора. На бічному відводі зміцнимо зігнуту під кутом трубку, яка веде до пробірки.

Якщо немає піриту, то в пробірці з бічним відведенням отримаємо оксид сірки (iv) з сульфіту або гідросульфіту натрію сірчаної кислоти, і потім пропустимо над каталізатором отриманий газ разом з потоком повітря або кисню. Як каталізатор можна застосувати також оксид хрому (Ш) який слід прожарити в залізному тиглі і тонко потовкти у ступці. Для цієї ж мети можна просочити розчином суфата заліза (ii) глиняний черепок і потім сильно прожарити його. На глині ​​утворюється тонкий порошок оке заліза (iii).

Кислота із гіпсу

Якщо сульфідів металів мало (як, наприклад, у Німеччині) вихідними продуктами для отримання сірчаної кислоти може бути ангідрит caso4 і гіпс caso4-h2o. Метод одержання оксиду сірки (iv) з цих продуктів був розроблений Мюллером та Кюне ще 60 років тому.

Способи отримання сірчаної кислоти з ангідриту матимуть значення й у майбутньому, оскільки сірчана кислота є найпоширенішим хімічним продуктом. Сульфати можна розкласти, застосовуючи високу (до 2000 ° С) температуру. Мюллер встановив, що температуру розкладання сульфату кальцію можна знизити до 1200 ° С, якщо додати тонкоподрібнений кокс. Спочатку, при 900 ° С, кокс відновлює сульфат кальцію до сульфіду, а той у свою чергу при температурі 1200 ° С взаємодіє з сульфатом, що не розклався; при цьому утворюється оксид сірки (iv) і негашене вапно:

cas4 + 2c = cas + 2co2

cas + 3caso4 = 4cao + 4so2

Розкласти сульфат кальцію в лабораторних умовах вдасться лише за умови застосування відповідної високої температури. Працюватимемо з апаратурою, подібною до тієї, яка була використана при випаленні піриту, тільки трубку для згоряння візьмемо фарфорову або залізну. Закрий трубку пробками, обгорнутими для теплоізоляції азбестовою тканиною. В отвір у першій пробці вставимо капіляр, а у другій-просту скляну трубку, яку з'єднаємо: промивною склянкою, наповненою наполовину водою або розчином фуксину.

Реакційну суміш приготуємо в такий спосіб. Потовчемо у ступці 10 г гіпсу, 5 г каоліну (глина) і 1,5 г активного порошкоподібного вугілля. Суміш висушити, нагріваючи деякий час при 200 ° С у фарфоровій чашці. Після охолодження (найкраще в ексикаторі) внесемо суміш у середину трубки для спалювання. При цьому звернемо увагу на те, щоб вона не заповнила весь поперечний переріз трубки. Потім сильно нагріємо трубку за допомогою двох пальників (одна знизу, друга похило зверху) і коли трубка розжариться, пропустимо через всю систему не дуже сильний потік повітря. Вже через 10 хвилин завдяки утворенню сірчистої кислоти розчин фуксину в промивній склянці знебарвиться. Вимкнемо водоструминний насос і припинимо нагрівання.

Отримати високу температуру ми можемо також, якщо обмотаємо якомога щільніше фарфорову трубку нагрівальною спіраллю на 750-1000 Вт (див. рисунок). Кінці спіралі з'єднаємо з товстим мідним дротом, який також багаторазово обмотаємо навколо трубки, а потім ізолюємо за допомогою фарфорових намистин і підведемо до штекеру. (Обережно при роботі з напругою 220 В!) Природно, як джерело нагрівання може знадобитися також склодувний пальник або паяльна лампа.

У техніці працюють із сумішшю ангідриту, коксу, глини, піску та колчеданного недогарка fe2o3. Черв'яковий транспортер здає суміш в 70-метрову трубчасту піч, що обертається, де спалюють пилоподібне вугілля. Температура в кінцевій частині печі в місці горіння становить приблизно 1400 °С. При цій температурі негашене вапно, що утворюється в ході реакції, сплавляється з глиною, піском і колчеданним недогарком в результаті виходить цементний клінкер. Остиглий клінкер розмелюють і змішують із кількома відсотками гіпсу. Високоякісний портландцемент, що вийшов в результаті, надходить у продаж. При ретельному проведенні та контролі процесу зі 100 т ангідриту (плюс глина, пісок, kокс та колчеданний огарок) можна отримати близько 72 т cepной кислоти та 62 т цементного клінкеру.

Сірчану кислоту можна отримувати також з кізериту (сульфату магнію mgso4-Н2О).

Для досвіду скористаємося такою ж установкою, як і для розкладання гіпсу, але трубку цього разу візьмемо із тугоплавкого скла. Реакційну суміш отримаємо, прожаривши у фарфоровій чаші 5 г сульфату магнію, а в залізному тиглі з кришкою-0,5 г активного вугілля, потім змішавши їх і росте у ступці до пилеподібного стану. Перенесемо суміш у порцеляновий човник і помістимо його в реакційну трубку.

Біла маса, яка вийде в кінці досвіду у фарфоровому човнику, складається з оксиду магнію. У техніці його переробляють на цемент Сореля, що є основою для виробництва ксилоліту.

Одержання таких важливих для будівельної промисловості похідних продуктів, як цементний клінкер та ксилоліт, робить виробництво сірчаної кислоти з місцевої сировини особливо економічним. Переробка проміжних та побічних продуктів у цінну сировину чи кінцеві продукти є важливим принципом хімічної промисловості.

Отримаємо ксилоліт

Змішаємо рівні частини оксиду магнію і тирси з розчину хлориду магнію і шар кашки, що утворилася, товщині близько 1 см нанесемо на підкладку. Через 24-48 год маса затвердіє, як камінь. Вона не горить, її можна свердлити, пиляти прибивати цвяхами. При будівництві будинків ксилоліт застосовують як матеріал для підлоги. Деревне волокно, що затверділо без заповнення проміжків з цементом Сореля (магнізіальним цементом), спресоване та склеєне в плити використовується як легкий, тепло- та звуконепроникний будівельний матеріал (плити Геракліту).