Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Сера

Название: Сера
Раздел: Биология и химия
Тип: реферат Добавлен 13:52:04 10 апреля 2008 Похожие работы
Просмотров: 1091 Комментариев: 3 Оценило: 4 человек Средний балл: 4.3 Оценка: неизвестно     Скачать

П Л А Н

1. Историческая справка.

2. Физические свойства.

3. Химические свойства.

4. Добыча серных руд и получение серы.

5. Применение серы.

Сера S – химический элемент VI группы переодической системы Мендеева, атомный номер 16, атомная масса 32,064. Твёрдое хрупкое вещество жёлтого цвета.

Историческая справка.

Сера в самородном состоянии, а также в виде соеди­нений, например сульфидов, известна с древнейших вре­мен. Жрецы использовали ее в составе «священных куре­ний» при некоторых религиозных обрядах. Разные горю­чие смеси для военных целей также содержали серу. Еще у Гомера упоминаются «сернистые испарения» и смер­тельное действие продуктов горения серы. Она входила в состав «греческого огня», наводившего ужас на против­ников.

В 941 г. под стенами Царьграда был уничтожен флот киевского князя Игоря. В летописном своде событий «По­весть временных лет», составленном в Киеве, так описан поход Игоря: «Словно молнию... которая на небе, греки имеют у себя и пускали ее, сжигая нас, поэтому мы и не одолели их». Дружинники князя защищались от «гре­ческого огня» щитами, воловьими шкурами, но потерпе­ли поражение. Греки выбрасывали горящую смесь через медные трубы, установленные на бортах византийских кораблей. Состав этой смеси был неизвестен. Греки дер­жали его в секрете. Предполагают, что в нее входили нефть, различные горючие масла, смола, селитра, клен, сера и вещества, которые окрашивали пламя.

Горючесть серы, легкость, с которой она соединяется с металлами, объясняют причину, почему ее считали «принципом горючести» и обязательной составной частью металлических руд. Наивное верование алхимиков о сере выражено в небольшом стихотворении Н. А. Михай­ловым:

Семь металлов создал свет. Медь, железо, серебро,

По числу семи планет: Злато, олово, свинец...

Дал нам Космос на добро Сын мой! сера им отец!..

В VIII—IX вв. в сочинениях арабских алхимиков рас­сматривается ртутно-серная теория состава металлов, согласно которой происхождение всех металлов объясня­лось сочетанием серы и ртути. Эти воззрения сохраня­лись в Европе вплоть до XVIII в. Рождение металлов в средние века, конечно, мыслилось при благословении ка­толической церкви, как это и изображено в иллюстрации к книге «Семь ключей мудрости», приписываемой алхимику Базилю Вален­тину.

Элементарную при­роду серы установил француз Антуан Лоран Лавуазье (по образо­ванию юрист, а по при­званию химик) в своих опытах по сжиганию.

Древнерусское на­звание «сера» употреб­ляется очень давно. По-видимому, оно про­исходит от санскрит­ского слова «сира», что означает светло-жел­тый. Но есть и другое древнерусское название серы — «жупел» (сера горючая).

Сера —это порошок желтого цвета. Для нее харак­терно несколько модификаций, отличающихся друг от друга строением молекул и некоторыми свойствами. Так, ромбическая и моноклиническая сера всегда состоит из восьмиатомных кольцевидных молекул S8 .

Различие в свойствах кристаллических модифика­ций серы обусловлено не числом атомов в молекуле, как например в молекулах кислорода и озона, а неоди­наковой структурой кри­сталлов. На рисунке 5 пока­зан внешний вид кристал­лов ромбической и моноклинической серы. Ромбическая сера обычно желтого, а мо­ноклиническая бледно-жел­того цвета.

Третья модификация серы пластическая. Она состоит из нерегулярно расположенных зигзагообразных цепочек Sn, где п достигает нескольких тысяч. Другие модифика­ции серы построены из молекул S2 (пурпурная) и S6 (оранжево-желтая).

Сколько бы аллотропных видоизменений ни образо­вывал химический элемент, при определенных заданных условиях абсолютно устойчивым из них, как правило, оказывается лишь какое-то одно. Для серы самой устой­чивой аллотропной модификацией при обычных услови­ях при нормальном давлении и температуре не выше 95,6°С является ромбическая сера. В нее при комнатной температуре (или близкой к комнатной) превращаются все другие формы. Например, при кристаллизации из расплава серы сначала получаются игольчатые кристал­лы моноклинической формы, которые при температуре ниже 95,6°С переходят в ромбические. При температуре выше 95,6°С устойчива моноклиническая сера.

Подобные превращения происходят и с другими модификациями серы. Так, если расплавленную серу вы­лить в холодную воду, образуется эластичная, во многом похожая на резину коричневая масса. Переход из одной аллотропной формы в другую сопровождается поглоще­нием теплоты:

S D S — Q кдж

кристал- пласти-

лическая ческая

Такую пластическую серу можно получить в услови­ях школьной лаборатории. Она неустойчива и через не­которое время станет хрупкой, приобретет желтый цвет, т. е. постепенно будет превращаться в ромбическую.

Физические свойства.

Плавление серы происходит в интервале температур 112—119,3°С (в зависимости от чистоты образца). При этом с увеличением температуры до 155°С вязкость рас­плава уменьшается и возрастает в тысячи раз в интерва­ле температур 155—187°С. Затем снова наступает спад. На рисунке 10 показано, как изменяется вязкость рас­плава серы при нагревании. Имеется несколько объясне­ний этого явления. Одно из них таково, С возрастанием температуры от 155 до 187°С, вероятно, происходит значи­тельный рост молекулярной массы. Кольцевые молекулы Ss разрушаются и образуют­ся другие — в виде длинных цепей из нескольких тысяч атомов. Вязкость расплава увеличивается. При 187°С она достигает величины свы­ше 90 н сек/м2 , т. е. почти как у твердого вещества. Дальнейшее повышение тем­пературы ведет к разрыву цепей, и жидкость снова ста­новится подвижной, вязкость

расплава уменьшается. При 300°С сера переходит в теку­чее состояние, а при 444,6°С закипает. В зависимости от температуры в ее парах обнаруживают молекулы S8 , S6 , S4 , S2 . При 1760°С пары серы одноатомны. Таким образом, с увеличением температуры число атомов в молекуле по­степенно уменьшается:

S8 " S6 " S4 " S2 " S

Изменение состава молекул вызывает изменение ок­раски паров серы от оранжево-желтого до соломенно-желтого.

Сера в обычных условиях имеют раз­личный цвет (см. выше). Окраска этих веществ обуслов­лена способностью поглощать какую-то часть спектра бе­лого света. В результате этого они окрашены в какой-ни­будь дополнительный (к цвету поглощения лучей) цвет. Дополнительными, или взаимокомпенсирующими, до бе­лого цвета являются следующие пары цветовых сочета­ний: красный — голубой, желтый — синий, зеленый — пурпурный и т. д. «Вычитание» какого-либо цвета из бе­лого дает дополнительную окраску вещества. Так, ромби­ческая сера поглощает синий цвет, поэтому она окрашена в желтый, кристаллический моноклинный селен красного цвета, так как поглощает голубой.

Сера совершенно не проводит тока и при трении заря­жается отрицательным электричеством, поэтому из нее делают круги электрических машин, в которых электри­ческий заряд возбуждается посредством трения. Очень плохо проводит сера и тепло. Если в ней содержится ме­нее 0,1% примесей, то при согревании куска серы в руке слышится своеобразный треск, и случается, что кусок рас­падается на части. Это происходит из-за напряжений, возникающих в куске вследствие его неравномерного рас­ширения в связи с малой теплопроводностью серы.

Химические свойства.

Сера в обычных условиях с водородом не соединяется. Лишь при нагревании происходит обратимая реакция:

Н2 + S D H2 S + 20,92 кдж / моль

Равновесие ее при 350°С смещено вправо, а при бо­лее высокой температуре - влево.

Все элементы VI группы взаимодействуют с галогена­ми. Известны галогениды серы, селена и теллура и дру­гих элементов группы. Например, хлорид или бромид се­ры получают при нагревании серы с галогенами в запаян­ной трубке:

2S + Br2 = 83 Br2

2S+Cl2 = S2 Cl2

Хлорид серы S2 Cl2 является хорошим растворителем многих химических соединений серы. В частности, в хи­мической промышленности его используют в качестве растворителя серы при вулканизации каучука.

Сера с водой и разбавленными кислотами не взаимодействуют, в то время как теллур окисляется во­дой при температуре 100—160°С:

Те + 2Н2 О==ТеO2 + 2Н2 #

Со щелочами сера взаимодействуют с образованием сульфидов и сульфитов (реакция обра­тимая):

3S + 6КОН D 2К2 S + К24 + ЗH2 O

Сера, так же как и кислород, взаимодействует со все­ми металлами, кроме золота, платины, иридия, с образо­ванием сульфидов. Эти реакции идут обычно при нагре­вании, но с некоторыми металлами и без нагревания. Так, со ртутью сера вступает в реакцию в обычных условиях при простом соприкосновении веществ. Если в лаборато­рии разлили ртуть (возникла опасность отравления пара­ми ртути), ее сначала собирают, а те участки, где ртут­ные капли нельзя извлечь, засыпают порошкообразной се­рой. Происходит реакция с образованием безвредного сульфида ртути (II), или киновари:

Hg+S=HgS

В школьных условиях можно легко получить сульфи­ды некоторых металлов, например CuzS. Для этого в про­бирку, закрепленную в штативе, вносят немного серы и нагревают ее до кипения. Затем щипцами вводят в пары серы предварительно подогретую полоску медной фоль­ги. Медь энергично взаимодействует с серой: 2 Сu +S = Cu2 S

ДОБЫЧА СЕРНЫХ РУД И ПОЛУЧЕНИЕ СЕРЫ

В древности и в средние века серу добывали прими­тивным способом. В землю вкапывали большой глиняный горшок, на который ставили другой, но с от­верстием в дне. Последний заполняли породой, содержа­

щей серу, и затем нагревали. Сера плавилась и стекала в нижний горшок.

В настоящее время руды добывают разными способа­ми, в зависимости от условий их залегания. Но в любом случае большое внимание уделяется технике безопас­ности. Ведь часто залежам серных руд сопутствуют ско­пления ядовитого газа — се­роводорода. Да и сама сера может самовозгораться. При открытом способе до­бычи серы шагающий экска­ватор снимает пласты пород, под которыми залегает ру­да. Рудные пласты дробят взрывами и далее глыбы ру­ды отправляют на

сероплавильиый завод, где из них извлекают серу. Если сера залегает глубоко и в значи­тельном количестве, то ее по­лучают по методу Фраша. В этом случае серу расплавля­ют под землей и через сква­жину, подобно нефти, выка­чивают на поверхность, т. е. этот способ основан на легкоплавкости серы и ее срав­нительно небольшой плотно­сти.

Установка Фраша доволь проста: труба в трубе. В пространство между трубами подается перегретая вода и по нему идет в пласт, а по внутренней трубе, обогреваемой со всех сторон, поднимается

расплавленная сера. В современном варианте установка Фраша дополнена третьей, более узкой, трубой. Через нее в скваж,иту подается сжатый воздух, который поднимает на поверхность расплавлен­ную серу.

Руда, полученная из шахт, карьеров, обычно перера­батывается с предварительным обогащением. Известно несколько методов извлечения серы из руд: пароводяные, фильтрационные, термические, центрифугальные и экст­ракционные.

Калькарона

Термические методы извлечения серы из руд наиболее старые. Еще в XVIII в. в Неаполитанском королевстве серу выплавляли в кучах—«сольфаторах». До сих пор в Итални выплавляют серу в примитивных печах-калькаронах. Калькарона—одна из самых старых сероплавильных печей. Это открытая сверху камера цилиндрической формы. Обычно калькароны располагали на уступах скал или уг­лубляли в землю. Куски руды в такие печи укладывали определенным образом:

внизу—большие, свер­ху—маленькие. При этом обязательно оставляли вертикальные ходы для тяги. Этот процесс мало­эффективен: 45% потерь, так как часть серы сжигают для получения тепло­ты, необходимой при вы­плавке серы из руды.

Италия стала родиной и второго метода извлечения серы из руд—пароводяного, предшественника автоклав­ного. В этом процессе серная руда, содержащая до 80% серы, поступает в автоклав. Туда же под давлением пода­ют водяной пар. Пульпу нагревают до 130°С. Сера, со­держащаяся в концентрате, плавится и отделяется от по­роды. После недолгого отстоя серу сливают и только потом из автоклава выпускают взвесь пустой породы в воде — «хвосты». Последние содержат довольно много серы и вновь поступают на обогатительную фабрику. Со­временные автоклавы—это огромные аппараты высотой с четырехэтажный дом. Такие автоклавы установлены у нас в Прикарпатье, в частности на сероплавильном заво­де Раздольского горнохимического комбината.

Иногда пустую породу отделяют от расплавленной серы на специальных фильтрах. В нашей стране используют метод разделения на центрифугах.

Однако сера, полученная выплавкой из руды (комо­вая сера), обычно содержит еще много примесей. Даль­нейшую очистку ее производят перегонкой в рафиниро­ванных печах, где сера нагревается до кипения. Пары серы поступают в выложенную кирпичом камеру. Внача­ле, пока камера холодная, сера переходит в твердое со­стояние и осаждается на стенках в виде светло-желтого порошка (серный цвет). Когда камера нагреется выше 120°С, пары конденсируются в жидкость, которую выпус­кают из камеры в формы, где она и застывает в виде палочек. Полученная таким образом сера называется че­ренковой.

Способы получения серы в разных странах неодина­ковы. Так, в США и Мексике применяют в основном ме­тод Фраша. В Италии (она занимает третье место по добыче серы среди капиталис­тических государств) ис­пользуют разные методы переработки серных сици­лийских руд и руд из Марок­ко. Япония имеет значитель­ные запасы серы вулкани­ческого происхождения. Франция и Канада, не имею­щие самородной серы, раз­вили ее крупное производст­во из газов. В Англии и ФРГ перерабатывают сырье, со­держащее серу (FeS2 ), а эле­ментарную серу покупают, так как в этих странах нет собственных серных место­рождений.

СССР и социалистиче­ские страны благодаря соб­ственным источникам сырья применяют разнообразные методы добычи серы. За по­следние годы возросла про­изводство серы из природ­ных и отходящих газов цветной металлургии.

Обыч­но в сере, которую получа­ют из руд, остается после ее очистки 0,6% примесей, а в сере, полученной из газов,— только 0,2%. При этом газовая сера значительно дешевле.

В настояще время в Узбекистане пущена первая оче­редь Мубарекского газоперерабатываюшего завода— одного из крупнейших предприятий отечественной газо­вой химической промышленности. Около поселка Муба­рек Кашкадарьинской области было обнаружено мощное месторождение природного газа, содержащего 6% серо­водорода. Серу стали получать из сероводорода при на­гревании его в присутствии катализаторов. Ежедневно новое предприятие будет перерабатывать 4,7 млрд. м3 природного газа и выпускать 220 тыс. т чистой серы. По­лучая серу этим способом, попутно очищают большие количества природного газа от примесей.

ПРИМЕНЕНИЕ СЕРЫ

Основным потребителем серы является химическая промышленность. Примерно половина добываемой в ми­ре серы идет на производство серной кислоты, роль кото­рой в химической промышленности велика. Чтобы полу­чить 1 т серной кислоты, нужно сжечь 300 кг серы.

Большое количество серы расходуется на производст­во черного пороха, сероуглерода, различных красителей, светящихся составов и бенгальских огней.

Значительную часть мировой добычи серы поглощает бумажная промышленность. Для того чтобы произвести 1 7 целлюлозы, нужно затратить более 100 кг серы.

В резиновой промышленности сера применяется для превращения каучука в резину. Свои ценные свойства (упругость, эластичность и др.) каучук приобретает пос­ле смешивания его с серой и нагревания до определенной температуры. Такой процесс носит название вулканиза­ции. Последняя может быть горячей и холодной. В пер­вом случае

каучук нагревают с серой до 130—160°С. Этот способ был предложен в 1839 г. Ч. Гудиром. Во втором случае процесс ведут без нагревания, обрабатывая кау­чук хлоридом серы S2C12. Холодная вулканизация была предложена в 1J846 г. А. Парксом. Сущность вулканиза­ции заключается в образовании новых связей между по­лимерными группами. При этом мостики могут содер­жать 1, 2, 3 и т. д. атомов серы:

Состав, распределение и энергия связей —С—Sn—С—


определяют многие важнейшие физико-механические свойства вулканизированных материалов. Если к каучуку присоединяется 0,5—5% серы, то образуется мягкая резина (автомобильные покрышки, камеры, мячи, трубки и т. д.). Присоединение к каучуку 30—50% серы приводит к образованию жесткого неэластичного материала—эбо­нита. Он представляет собой твердое вещество и является хорошим электрическим изолятором.

В сельском хозяйстве сера применяется как в элемен­тарном виде, так и в виде соединений. Установлено, что потребность растений в этом элементе немногим меньше фосфора. Серные удобрения влияют не только на коли­чество, но и качество урожая. Опытами доказано, что серные удобрения влияют на морозостойкость злаков. Они способствуют образованию органических веществ, содержащих сульфогидрильные группы-S-Н. Это приводит к изменению внутренней структуры белков, их гидрофильности, что повышает морозостойкость расте­ний в целом. Применяют серу в сельском хозяйстве и для борьбы с болезнями растений, главным образом виногра­да и хлопчатника.

В медицине используется как элементарная сера, так и ее соединения. Например, мелкодисперсная сера—ос­нова мазей, необходимых для лечения различных грибко­вых заболеваний кожи. Все сульфамидные препараты, (сульфидин, сульфазол, норсульфазол, сульфодимезин, стрептоцид и др.) —это органические соединения серы, например:

Растет количество серы, добываемой из недр земли, из промышленных газов, при очистке топлива. В мире сейчас уже производится на 10% серы больше, чем использует­ся. Ей ищут новые области применения, предполагают использовать в строительной индустрии. В Канаде уже изготовлен серный пенопласт, который будет применен в строительстве шоссейных дорог и при прокладке трубо­проводов в условиях вечной мерзлоты. В Монреале по­строен одноэтажный дом, состоящий из необычных бло­ков: 70% песка и 30% серы. Приготовляются блоки в ме­таллических формах при температуре спекания 120°С. По прочности и стойкости они не уступают цементным. Защита их от окисления достигается покраской любым синтетическим лаком. Можно сооружать гаражи, магази­ны, склады и дачи. Появились сведения и о других строи­тельных материалах, содержащих серу. Оказалось, что с помощью серы можно получать отличные асфальтовые покрытия, способные при сооружении автострад заме­нять трехкратное количество гравия. Такова, к примеру, смесь 13,5% серы, 6% асфальта и 80,5% песка.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:03:26 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
12:42:06 25 ноября 2015
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
10:39:06 24 ноября 2015

Работы, похожие на Реферат: Сера

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150053)
Комментарии (1830)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru