Termiz davlat universiteti kimyo fakulteti tabiiy va fiziologik faol birikmalar kimyosi tal

Bir mahsulot uchun ikki usul
Oltingugurt och ko'k olov ko'rinishi bilan yonadi. Bu o'tkir hidli rangsiz gaz hosil qiladi - oltingugurt oksidi (IV) SO 2 . Bu zaharli va nafas olish yo'llarini bezovta qiladi, shuning uchun biz uni nafas olmaslikka harakat qilishimiz kerak. Oltingugurt oksidi (IV) - oltingugurt dioksidi - suvda juda eriydi, buning natijasida oltingugurt kislotasi (oltingugurt dioksidi gidrat) hosil bo'ladi:
H 2 O + SO 2 \u003d SO 2 * H 2 O
U mikroblarni o'ldiradi va oqartiruvchi ta'sirga ega. Pivo va vino zavodlarida barrellar oltingugurt bilan fumigatsiya qilinadi. Oltingugurt dioksidi to'qilgan savat, nam jun, somon, paxta va ipakni oqartirish uchun ham ishlatiladi. Agar namlangan ifloslangan joy uzoq vaqt davomida yonib turgan oltingugurtning "tumanlari" da saqlansa, masalan, karabuak dog'lari olib tashlanadi.
Keling, sulfat kislotaning oqartiruvchi ta'sirini tekshiramiz. Buning uchun oltingugurt bo‘laklari bir muddat yonib turgan silindrga turli rangdagi narsalarni (gullar, ho‘l mato bo‘laklari, ho‘l lakmus qog‘ozi va hokazo) qo‘yamiz, silindrni shisha plastinka bilan yaxshilab yopamiz va biroz kutamiz. .
Elementlarning atom tuzilishini o'rgangan har bir kishi tashqi orbitadagi oltingugurt atomida oltita valentlik elektronlari mavjudligini biladi. Shuning uchun oltingugurt birikmalarda maksimal olti valentli bo'lishi mumkin. Bu oksidlanish darajasi SO 3 formulasi bilan oltingugurt oksidi (VI) ga mos keladi. Bu sulfat angidrid:
H 2 O + SO 3 \u003d H 2 SO 4
Oddiy sharoitlarda oltingugurt yondirilganda, oltingugurt oksidi (IV) doimo olinadi. Va agar ma'lum miqdorda oltingugurt oksidi (VI) hosil bo'lsa, u ko'pincha issiqlik ta'sirida oltingugurt oksidi (IV) va kislorodga parchalanadi:
2SO3 = SO2 + O2
Sulfat kislota ishlab chiqarishda asosiy muammo SO 2 ni SO 3 ga aylantirishdir. Buning uchun hozirda ikkita usul qo'llaniladi: kamera (yoki yaxshilangan - minora) va aloqa. Katta idishga (500 ml dumaloq idish) oltingugurt oksidi (IV) SO 2 bilan to'ldiring, ichiga oltingugurtning yonib turgan qismlarini bir muddat qo'ying yoki u hosil bo'lgan asbobdan gaz bilan ta'minlang. Oltingugurt oksidi (IV) ni natriy sulfit Na 2 SO 3 konsentrlangan eritmasiga konsentrlangan sulfat kislotani tomizish orqali ham nisbatan oson olish mumkin. Bunday holda, sulfat kislota kuchliroq bo'lib, kuchsiz kislotani tuzlaridan siqib chiqaradi.
K olba gaz bilan to'ldirilganda, uni uchta teshikli tiqin bilan yoping. Birida, rasmda ko'rsatilganidek, biz probirkaning yon chiqishiga ulangan, to'g'ri burchak ostida egilgan shisha naychani joylashtiramiz, unda mis va azot kislotasi bo'laklari o'zaro ta'sirlashganda, azot oksidi (IV) hosil bo'ladi:
4HNO 3 + Su \u003d Cu (NO 3) 2 + 2H 2 O + 2NO 2
Kislota konsentratsiyasi taxminan 60% (massa) bo'lishi kerak. Diqqat! NO 2 - kuchli zahar! Boshqa teshikka biz probirkaga ulangan shisha trubkani kiritamiz, u orqali suv bug'i keyinchalik oqadi.
Uchinchi teshikka Bunsen klapanli trubaning qisqa bo'lagini - tirqishi bo'lgan rezina shlangning qisqa qismini joylashtiring. Birinchidan, kolbaga kuchli azot oksidi oqimini yarataylik.
Ammo hozircha hech qanday reaktsiya yo'q. Kolbada jigarrang NO 2 va rangsiz SO 2 aralashmasi mavjud.
Suv bug'ining o'tishi bilanoq, rang o'zgarishi reaksiya boshlanganligini ko'rsatadi. Suv bug'ining ta'sirida azot oksidi (IV) oltingugurt oksidini (IV) oltingugurt oksidi (VI) ga oksidlaydi, u darhol suv bug'lari bilan o'zaro ta'sirlanib, sulfat kislotaga aylanadi:
2NO 2 + 2SO 2 = 2NO + 2SO 3
2NO + O 2 \u003d 2NO 2
Kolbaning pastki qismida rangsiz kondensat to'planadi va ortiqcha gaz va bug' Bunsen klapanidan chiqib ketadi. Kolbadagi rangsiz suyuqlikni probirkaga quyib, kislota reaksiyasini lakmus qog'ozi bilan tekshirib, hosil bo'lgan sulfat kislotaning SO 4 2 - sulfat ionlarini bariy xlorid eritmasini qo'shib aniqlang. Bariy sulfatning qalin oq cho'kmasi bizni ko'rsatadi muvaffaqiyatli amalga oshirish tajriba.
Ushbu printsipga ko'ra, lekin ancha katta miqyosda sulfat kislota texnologiyada olinadi. Ilgari reaktsiya kameralari qo'rg'oshin bilan qoplangan, chunki u sulfat kislota bug'lariga chidamli. Zamonaviy minora qurilmalarida keramika asosidagi reaktorlar qo'llaniladi. Lekin katta miqdor sulfat kislota endi kontakt usuli bilan ishlab chiqariladi. Sulfat kislota ishlab chiqarishda turli xil xom ashyolardan foydalaniladi. Sof oltingugurt GDRda yaqinda qo'llanila boshlandi. Ko'pgina hollarda korxonalar sulfidli rudalarni qovurish orqali oltingugurt (IV) oksidi ishlab chiqaradilar. Aylanadigan pechda yoki qoziqli pechda pirit atmosfera kislorodi bilan quyidagi tenglamaga muvofiq reaksiyaga kirishadi:
4FeS 2 + 11O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2
Hosil bo'lgan temir oksidi (III) o'choqdan shkala shaklida chiqariladi va cho'yan ishlab chiqarish korxonalarida keyinchalik qayta ishlanadi.
Bir ohakda bir necha bo'lak piritni maydalab, ularni o'tga chidamli shisha naychaga soling, biz uni teshikli tiqin bilan yopamiz. Keyin, burner bilan biz trubkani kuchli qizdiramiz, shu bilan birga rezina lampochka yordamida havo o'tkazamiz. Qovurilgan gazdan uchadigan chang cho'kishi uchun uni bo'sh shisha idishga, undan esa 400-500 ° S gacha qizdirilgan katalizator bo'lgan ikkinchi o'tga chidamli trubkaga olib boramiz.
Texnologiyada katalizator sifatida ko'pincha vanadiy (V) oksidi V 2 O 5 yoki natriy vanadati NaVO 3 ishlatiladi va bu maqsadda qizil temir oksidi (III) Fe 2 O 3 dan foydalanamiz. Yupqa maydalangan temir oksidini qo'llang shisha jun, biz trubkada 5 sm uzunlikdagi qatlam bilan taqsimlaymiz.Biz qizil issiqlik boshlangunga qadar trubkani katalizator bilan isitamiz. Katalizatorda oltingugurt (IV) oksidi atmosfera kislorodi bilan o'zaro ta'sir qiladi; natijada oltingugurt oksidi (VI) hosil bo'ladi
2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3
Bu biz nam havoda tuman hosil qilish qobiliyati bilan ajralib turadi. SO 3 ni bo'sh kolbaga to'plang va kuchli silkitib, ozgina suv bilan aralashtiring. Biz sulfat kislota olamiz - oldingi usulda bo'lgani kabi, uning mavjudligini isbotlaymiz.
Bundan tashqari, shisha jun bilan ajratilgan pirit va katalizatorni shisha naychalardan biriga qo'yishingiz mumkin. Yon qo'l bilan probirkada ham ishlashingiz mumkin. Probirkaning pastki qismiga pirit, ustiga shisha jun qatlami, so'ngra katalizator bilan shisha jun qo'yamiz. Biz katalizatorga yaqinlashishi kerak bo'lgan quvur orqali yuqoridan havo kiritamiz. Yon chiqish joyida biz burchak ostida egilgan trubkani o'rnatamiz, bu probirkaga olib keladi.
Agar pirit bo'lmasa, u holda yon chiqishi bo'lgan probirkada natriy sulfit yoki gidrosulfit va sulfat kislotadan oltingugurt oksidi (IV) olamiz, so'ngra hosil bo'lgan gazni havo oqimi yoki katalizator orqali o'tkazamiz. kislorod. Xrom (III) oksidi katalizator sifatida ham ishlatilishi mumkin, uni temir tigelda kaltsiylash va ohakda mayda maydalash kerak. Xuddi shu maqsadda siz loy parchasini temir (II) sulfat eritmasi bilan singdirishingiz va keyin uni kuchli yoqishingiz mumkin. Bunda loyda mayda temir (III) oksidi kukuni hosil bo'ladi. Agar metall sulfidlari kam bo'lsa (masalan, GDRda bo'lgani kabi), angidrit CaSO 4 va gips CaSO 4 * 2H 2 O sulfat kislota ishlab chiqarish uchun boshlang'ich mahsulot bo'lib xizmat qilishi mumkin. Oltingugurt oksidini olish usuli (IV). ) ushbu mahsulotlardan Myuller va Kuehne 60 yil oldin ishlab chiqilgan.
Anhidritdan sulfat kislota olish usullari ham kelajakda muhim ahamiyatga ega bo'ladi, chunki sulfat kislota eng keng tarqalgan kimyoviy mahsulotdir. GDRda ishlab chiqarilgan gipsdan sulfat kislota ishlab chiqaruvchi zavodlar jahon bozorida ma'lum va qadrlanadi.
Sulfatlar yuqori (2000 ° C gacha) haroratni qo'llash orqali parchalanishi mumkin. Myuller kaltsiy sulfatning parchalanish haroratini mayda maydalangan koks qo'shish orqali 1200 ° C ga tushirish mumkinligini aniqladi. Birinchidan, 900 ° C da, koks kaltsiy sulfatni sulfidga kamaytiradi, bu esa, o'z navbatida, 1200 ° S haroratda parchalanmagan sulfat bilan o'zaro ta'sir qiladi; bu holda oltingugurt oksidi (IV) va so'nmagan ohak hosil bo'ladi:
CaSO 4 + 3C \u003d CaS + 2CO 2
CaS+ 3CaSO 4 = 4CaO + 4SO 2
Laboratoriya sharoitida kaltsiy sulfatni faqat tegishli vositadan foydalangan holda parchalash mumkin bo'ladi yuqori harorat. Biz piritni yoqishda ishlatilganga o'xshash asbob-uskunalar bilan ishlaymiz, faqat yonish uchun chinni yoki temir naychani olamiz. Biz trubkani issiqlik izolatsiyasi uchun asbest mato bilan o'ralgan mantarlar bilan yopamiz. Biz kapillyarni birinchi to'xtatuvchining teshigiga, ikkinchisiga esa oddiy shisha trubkani joylashtiramiz, biz uni yarim suv bilan to'ldirilgan yuvish shishasi yoki fuchsin eritmasi bilan bog'laymiz.
Reaksiya aralashmasi quyidagicha tayyorlanadi. 10 g gips, 5 g kaolin ("Bolus alba" nomi bilan dorixonada sotiladi) va 1,5 g faol kukunli ko'mirni maydalang va ohaklang. Aralashmani chinni idishda 200 ° C da bir muddat qizdirib quriting.
Sovutgandan so'ng (tercihen desikatorda) biz aralashmani yonish trubkasi o'rtasiga kiritamiz. Shu bilan birga, biz trubaning butun kesimini to'ldirmasligiga e'tibor beramiz. Keyin biz trubkani ikkita burner yordamida kuchli isitamiz (biri pastdan, ikkinchisi yuqoridan qiyshiq) va trubka qizib ketganda, biz butun tizim orqali unchalik kuchli bo'lmagan havo oqimini o'tkazamiz. 10 daqiqadan so'ng, "oltingugurt kislotasi" hosil bo'lishi sababli, yuvish idishidagi fuchsin eritmasi rangi o'zgaradi. Suv oqimi pompasini o'chiring va isitishni to'xtating.
Qabul qilish yuqori harorat biz ham mumkin, agar chinni trubkani 750-1000 Vt quvvatga ega isitish batareyasi bilan iloji boricha mahkam o'rab qo'ysak (rasmga qarang). Biz spiralning uchlarini qalin mis sim bilan bog'laymiz, uni ham trubka atrofida ko'p marta o'rab olamiz, so'ngra uni chinni boncuklar bilan ajratib, vilkaga keltiramiz. ( 220 V bilan ishlaganda ehtiyot bo'ling!) Tabiiyki, isitish manbai sifatida shisha puflovchi mash'al yoki puflagich ham foydali bo'lishi mumkin.
Xulosa
Odamzot oltingugurtni juda qadim zamonlardan yaxshi biladi. Lekin, oltingugurt mustaqil kimyoviy element sifatida faqatgina 1777-yilga kelib tan olingan. Oltingugurtni alohida kimyoviy element ekanligini isbotlagan olim mashhur farang kimyogari Antuan Lavuaze bo‘ladi.
Oltingugurtning lotincha nomlanishi, ya'ni, "sulfur"ning kelib chiqish ildizi ma'lum emas. o‘zbek tilidagi biz bilgan nomlanishi esa turkiy tildagi "oltin" va forscha "gugurt" so‘zlarining qo‘shilishidan yasalgan. Uning "yonish", "olov" so‘zlariga aloqadorligi taxmin qilinadi. Oltingugurt haqiqatan ham yaxshi yonadi va bejizga u forslarda gugurt bilan qiyoslanmagan. Rus tilida oltingugurtni sera ("сера") deyiladi. Qadimgi rus tilida har qanday yonuvchan moddani sera deyilgan. Element nomi ham shundan kelib chiqqan bo‘lishi mumkin.
Qadimgi yunonlar oltingugurtni "tion" deb nomlashgani tarixiy manbalarda qayd etiladi. Tarkibida oltingugurt mavjud bo‘lgan kimyoviy birikmalarning nomlanishida "-tio" qo‘shimchasi mavjudligi aynan shu fakt bilan bog‘liq.
Davriy jadvalda oltingugurt shundoqqina kislorodning tagidagi katakchada joylashgan. Oltingugurt atomlari ko‘p hollarda o‘zini xuddi kislorod bilan o‘xshash tarzda tutadi. Lekin, tashqi ko‘rinishidan bu ikki element hech qanday umumiylikka ega emas. Siz yaxshi bilasizki, kislorod bu - rangsiz va hidsiz gaz. Oltingugurt esa yorqin sariq rangli qattiq moddadir.
Oltingugurtning bir necha xil allotropik shakllari mavjud. Masalan, erib turgan oltingugurtni sovuq suvga to‘kib yuborilsa, qo‘ng‘ir tusli elastik tolalar hosil bo‘ladi. Ushbu moddani plastik oltingugurt deyiladi. Lekin vaqt o‘tishi bilan bunday plastik oltingugurt ham asta-sekinlik bilan biz yaxshi taniydigan sariq oddiy oltingugurt qayta aylanadi.
Kislorod, oltingugurt va ushbu guruhga mansub boshqa elementlarni kimyogarlar ba'zan xalkogenlar deb ham yuritishadi. Mazkur nomning kelib chiqishi yunonchadagi "mis tug‘diruvchi" degan so‘z bilan bog‘liqdir. Haqiqatan ham, ko‘plab metallarning rudasi, shu jumladan mis rudasi ham, odatda mazkur metallning yoki kislorod bilan, yoki oltingugurt bilan birikmasi ko‘rinishida bo‘ladi.
Tabiatda sof holdagi oltingugurt Italiyaning Sitsiliya orolida, AQSHning Luiziana va Texas shtatlaridagi konlarda mo‘l uchraydi. Ushbu konlarda oltingugurt odatda suyuq holda qazib olinadi. Chunki, shunisi qulayroq. Kondan oltingugurtni suyuq holda qazib olish jarayoni muhandislikda Frash jarayoni deb nomlanadi. Bunda, oltingugurt qatlamlari joylashgan chuqurliklarga burg‘ulash orqali ikkita tuynuk ochiladi va tuynuklardan biri orqali ichkariga qaynab turgan suv bosim ostida haydaladi. Bilasiz, suv 100 °C da qaynaydi. Oltingugurtning erib, suyuqlanishi uchun 113 °C kerak bo‘ladi. Oradagi 13 °C farqni yer qa'riga bosim bilan kirib borayotgan suvning shiddati hosil qilib beradi va natijada, ichkaridagi suvning harorati oltingugurtning eritishga yetarli bo‘lib kirib boradi. Erib, suyuqlangan oltingugurt boshqa bir, ya'ni, ikkinchi tuynukdan so‘rib olinadi.
Oltingugurtni odatda ikki xil ko‘rinishda uchratish mumkin. Agar oltingugurtni qaynatib, bug‘lanib chiqayotgan qismini biror sovuq yuza bilan ta'sirlashishiga sharoit yaratib berilsa, oltingugurt bug‘lari kukun shaklida qaytib tushadi va biz yaxshi taniydigan, odatda uzumni zararkunandalardan himoya qilish uchun ishlatiladigan oltingugurt kukuni hosil bo‘ladi. Agar, qaynab suyuqlangan oltingugurtni o‘z holiga qo‘yib, o‘zi tabiiy sovishini kutilsa, natijada oltingugurt qumoq-qumoq bo‘lib to‘planib, oltingugurt kesaklarini hosil qiladi.
Oltingugurtning Yer qa'rida tarqalish ulushi ham anchayin qiziq statistikani taqdim qiladi. Xususan, Yer po‘stining tashqi qatlamlarida oltingugurt ulushi atiga 0,03% atrofida bo‘ladi. Lekin litosfera bo‘ylab chuqurlashgan sari, oltingugurt ulushi ortib boradi. Hisob-kitoblarga ko‘ra, Yer sayyorasida oltingugurtning umumiy ulushi 3% ga yaqin miqdorni tashkil qiladi.