Lo zolfo è un elemento del sistema periodico di D. I. Mendeleev, il suo numero atomico è sedici. Ha proprietà non metalliche. Indicato dalla lettera latina S. Il nome, presumibilmente, ha una radice indoeuropea - "bruciare".
Prospettiva storica
Quando lo zolfo è stato scoperto e la sua estrazione è iniziata, non è chiaro. Si sa solo che gli antichi lo sapevano molto prima della nostra era. I primi sacerdoti lo usavano nei loro rituali di culto, includendolo in miscele fumiganti. Lo zolfo minerale è stato attribuito a un prodotto prodotto dagli dei, che vivevano principalmente negli inferi.
Per molto tempo, come testimoniano i documenti storici, è stato utilizzato come elemento costitutivo di miscele combustibili che venivano utilizzate per scopi militari. Anche Omero non ignorò lo zolfo minerale. In una delle sue opere, ha descritto "evaporazioni" che hanno avuto un effetto dannoso su una persona quando ustionato.
Gli storici suggeriscono che lo zolfo fosse un elemento costitutivo del cosiddetto "fuoco greco", che ispirava la paura nei nemici.
Nell'ottavo secolo in Cina, veniva usato per fare fuochi d'artificiomiscele, comprese sostanze combustibili simili a polvere da sparo.
Nel Medioevo, era uno dei tre elementi principali degli alchimisti. Hanno utilizzato attivamente lo zolfo minerale nativo nelle loro ricerche. Spesso questo portava al fatto che gli esperimenti con lei venivano equiparati alla stregoneria, e questo, a sua volta, portò alla persecuzione degli antichi chimici e dei loro seguaci da parte dell'Inquisizione. Fu da quei tempi, dal Medioevo e dal Rinascimento, che l'odore dello zolfo bruciato, i loro gas, cominciò ad essere associato ad atti di spiriti maligni e manifestazioni diaboliche.
Proprietà
Lo zolfo minerale nativo ha un reticolo molecolare che altri elementi simili non hanno. Ciò porta al fatto che ha una bassa durezza, non c'è scollatura, è un materiale piuttosto fragile. Il peso specifico dello zolfo è di 2,7 grammi per centimetro cubo. Il minerale ha una scarsa conduttività elettrica e termica e un basso punto di fusione. Si accende liberamente se esposto a una fiamma libera, anche da un fiammifero, il colore della fiamma è blu. Si accende bene a una temperatura di circa 248 gradi Celsius. Quando brucia, emette anidride solforosa, che ha un odore pungente e soffocante.
Le descrizioni del minerale di zolfo sono varie. Ha sfumature di giallo chiaro, paglierino, miele, verdastro. Nello zolfo, che ha sostanze organiche nella sua struttura, c'è un colore marrone, grigio o nero. Nella foto, il minerale di zolfo in forma solida, pura, cristallina attira sempre lo sguardo e facilmentericonoscibile.
Lo zolfo vulcanico è giallo brillante, verdastro, arancione. In natura, puoi trovarlo sotto forma di varie masse, dense, terrose, farinose. In natura ci sono anche cristalli di zolfo cristallini troppo cresciuti, ma abbastanza raramente.
Zolfo in natura
Lo zolfo naturale allo stato puro è raro. Ma nella crosta terrestre, le sue riserve sono molto significative. Si tratta principalmente di minerali, dove gli strati di zolfo sono presenti in grandi quantità.
Fino ad ora, la scienza non ha deciso la causa del verificarsi di depositi di zolfo. Alcune versioni si escludono a vicenda. Tenendo conto del fatto che lo zolfo mostra un'elevata attività chimica, si presume che durante la formazione della superficie della crosta terrestre sia stato ripetutamente legato e rilasciato. Non è stato stabilito con certezza come siano andate queste reazioni.
Secondo una delle versioni, si presume che lo zolfo sia il risultato della lisciviazione dei solfati, che sono diventati i prodotti di scarto dei singoli batteri. Questi ultimi usano i composti minerali come cibo.
I ricercatori stanno prendendo in considerazione varie versioni dei processi di sostituzione dello zolfo nella crosta terrestre, che portano al suo rilascio e accumulo. Ma non è ancora possibile comprendere inequivocabilmente la natura dell'evento.
Proprietà fisiche e chimiche dello zolfo
Le prime ricerche scientifiche furono fatte solo nel XVIII secolo. Uno studio approfondito delle proprietà del minerale di zolfo è stato condotto dallo scienziato francese Antoine Lavoisier. Quindi, ha scoperto che cristallizza dalla fusione, inizialmente assumendo la forma di un agotipi. Tuttavia, questa forma non è stabile. Quando la temperatura diminuisce, lo zolfo si ricristallizza, formando formazioni volumetriche traslucide di colore giallo limone o dorato.
Depositi, estrazione di zolfo
La principale fonte di produzione di minerali di zolfo sono i giacimenti. Secondo i calcoli dei geologi, ne consegue che le sue riserve mondiali sono di circa 1,4 miliardi di tonnellate.
Gli antichi, così come i minatori del Medioevo, estraevano zolfo scavando in profondità un grande contenitore di argilla. Un altro fu posto su di esso, in cui c'era un buco sul fondo. Il contenitore superiore era riempito di roccia, che conteneva zolfo. Questa struttura è stata riscaldata. Lo zolfo iniziò a sciogliersi ea fluire nel recipiente inferiore.
Attualmente, l'estrazione mineraria viene effettuata mediante miniere a cielo aperto, oltre che utilizzando metodi di fusione dal sottosuolo.
Grandi giacimenti di zolfo sul territorio dell'Eurasia si trovano in Turkmenistan, nella regione del Volga e in altri luoghi. Depositi significativi in Russia sono stati scoperti sulla sponda sinistra del fiume Volga, che si estende da Samara a Kazan.
Quando si sviluppa il minerale di zolfo, viene prestata particolare attenzione alla sicurezza. Ciò è dovuto al fatto che il minerale è sempre accompagnato dall'accumulo di acido solfidrico, che è molto dannoso per la respirazione. Il minerale stesso tende ad accendersi ea formare composti esplosivi.
Il metodo di mining più comune è a cielo aperto. Allo stesso tempo, la parte superiore delle rocce viene rimossa da attrezzature minerarie. Il lavoro esplosivo viene eseguito schiacciando la parte del minerale. Quindile frazioni vengono inviate all'impresa per il processo di arricchimento e quindi alle fonderie per ottenere zolfo puro.
Se il minerale giace in profondità e i suoi volumi sono significativi, per l'estrazione viene utilizzato il metodo Frasch.
Alla fine del 1890, l'ingegnere Frasch propose di fondere lo zolfo sottoterra e, dopo averlo trasformato in uno stato liquido, di pomparlo fuori. Questo processo è paragonabile alla produzione di petrolio. Dato il punto di fusione dello zolfo piuttosto basso, l'idea dell'ingegnere è stata testata con successo e l'estrazione industriale di questo minerale è iniziata in questo modo.
Nella seconda metà del 20° secolo, un metodo per l'estrazione mineraria attraverso l'uso di correnti ad alta frequenza iniziò ad essere utilizzato attivamente. Il loro impatto porta anche allo scioglimento dello zolfo. La successiva iniezione di aria calda compressa permette di accelerarne la risalita allo stato liquido in superficie.
Lo zolfo si trova in grandi quantità nei gas naturali. Il metodo Claus è adatto per la sua estrazione. Vengono utilizzati speciali pozzi di zolfo in cui viene effettuato il degasaggio. Il risultato è un prodotto solido modificato con un alto contenuto di zolfo.
Applicazione
Circa la metà di tutto lo zolfo prodotto va alla produzione di acido solforico. Inoltre, questo minerale è necessario per la produzione di gomma, farmaci, come fungicidi in agricoltura. Il minerale è stato anche utilizzato come elemento strutturale nel popolare asf alto solforato e come sostituto del cemento Portland - calcestruzzo solforato. Utilizzato attivamente nella produzione di varicomposizioni pirotecniche, nella produzione di fiammiferi.
Ruolo biologico
Lo zolfo è un importante elemento biogenico. Fa parte di un numero significativo di aminoacidi. Un elemento integrante nella formazione delle strutture proteiche. Nella fotosintesi batterica, il minerale partecipa alle reazioni redox dell'organismo ed è una fonte di energia. Nel corpo umano ci sono circa due grammi di zolfo per chilogrammo di peso.
Lo zolfo nella sua forma pura non è una sostanza tossica, a differenza dei gas volatili, che includono anidride solforosa, anidride solforica, acido solfidrico e così via.
Proprietà della fiamma
Lo zolfo è un minerale infiammabile. Le sue frazioni finemente macinate sono capaci di autocombustione in presenza di umidità, in presenza di contatti con agenti ossidanti, ed anche quando si creano miscele con carbone, grassi, oli. Estinguere lo zolfo con acqua nebulizzata e schiuma meccanica ad aria.
