Oltingugurt yer qobig'ining eng keng tarqalgan elementlaridan biridir. Ko'pincha, u unga qo'shimcha ravishda metallarni o'z ichiga olgan minerallar tarkibida mavjud. Oltingugurtning qaynash va erish nuqtasiga erishilganda sodir bo'ladigan jarayonlar juda qiziq. Ushbu jarayonlarni, shuningdek, ular bilan bog'liq qiyinchiliklarni ushbu maqolada tahlil qilamiz. Lekin, avvalo, ushbu elementning kashf etilishi tarixiga sho'ng'ib olaylik.
Tarix
Olgugurt o'zining tabiiy shaklida, shuningdek, minerallar tarkibida antik davrdan beri ma'lum. Qadimgi yunon matnlarida uning birikmalarining inson tanasiga zaharli ta'siri tasvirlangan. Ushbu elementning birikmalarini yoqish paytida chiqarilgan oltingugurt dioksidi haqiqatan ham odamlar uchun halokatli bo'lishi mumkin. Taxminan 8-asrda oltingugurt Xitoyda pirotexnika aralashmalarini tayyorlash uchun ishlatila boshlandi. Buning ajablanarli joyi yo'q, chunki porox aynan shu mamlakatda ixtiro qilingan deb ishoniladi.
Qadimgi Misrda ham odamlar mis asosidagi oltingugurtli rudani qovurish usulini bilishgan. Metall shu tarzda qazib olindi. Oltingugurt zaharli gaz holida chiqdi SO2.
Qadim zamonlardan beri mashhur boʻlganiga qaramay, oltingugurt nima ekanligini bilish frantsuz tabiatshunosi Antuanning ishi tufayli paydo boʻlgan. Lavuazye. Aynan u element va uning yonish mahsulotlari oksidlar ekanligini aniqlagan.
Mana bu kimyoviy element bilan odamlarning tanishish tarixi. Keyinchalik, biz er tubida sodir bo'layotgan va oltingugurtning hozirgi shaklda paydo bo'lishiga olib keladigan jarayonlar haqida batafsil gaplashamiz.
Oltingugurt qanday paydo boʻladi?
Ushbu element koʻpincha oʻzining tabiiy (yaʼni sof) shaklida uchraydi, degan notoʻgʻri tushuncha mavjud. Biroq, bu mutlaqo to'g'ri emas. Mahalliy oltingugurt ko'pincha boshqa rudalar tarkibiga kiradi.
Hozirgi vaqtda elementning sof shaklda kelib chiqishiga oid bir qancha nazariyalar mavjud. Ular oltingugurtning hosil bo'lish vaqtidagi farqni va u kesishgan rudalarni taklif qiladi. Birinchisi, singenez nazariyasi, rudalar bilan birga oltingugurt hosil bo'lishini nazarda tutadi. Uning so'zlariga ko'ra, okeanda yashaydigan ba'zi bakteriyalar suvdagi sulfatlarni vodorod sulfidiga aylantirgan. Ikkinchisi, o'z navbatida, ko'tarildi, u erda boshqa bakteriyalar yordamida oltingugurtgacha oksidlandi. U tubiga tushib, loy bilan aralashdi va keyin ular birgalikda ruda hosil qildilar.
Epigenez nazariyasining mohiyati shundan iboratki, ruda tarkibidagi oltingugurt oʻzidan kechroq hosil boʻlgan. Bu erda bir nechta filiallar mavjud. Biz faqat ushbu nazariyaning eng keng tarqalgan versiyasi haqida gapiramiz. U quyidagilardan iborat: sulfat rudalarining to'planishi orqali oqib o'tadigan er osti suvlari ular bilan boyitiladi. Keyin neft va gaz konlaridan o'tib, uglevodorodlar hisobiga sulfat ionlari vodorod sulfidiga qaytariladi. Er yuzasiga ko'tarilgan vodorod sulfidi oksidlanadiatmosfera kislorodidan oltingugurtgacha, u tog 'jinslariga joylashib, kristallar hosil qiladi. Bu nazariya so'nggi paytlarda tobora ko'proq tasdiqlarni topdi, ammo bu o'zgarishlarning kimyosi haqidagi savol ochiqligicha qolmoqda.
Oltingugurtning tabiatda paydo boʻlish jarayonidan boshlab, uning modifikatsiyalariga oʻtamiz.
Allotropiya va polimorfizm
Oltingugurt davriy sistemaning boshqa koʻplab elementlari singari tabiatda bir necha shakllarda mavjud. Kimyoda ular allotropik modifikatsiyalar deb ataladi. Rombsimon oltingugurt mavjud. Uning erish nuqtasi ikkinchi modifikatsiyadan bir oz pastroq: monoklinik (112 va 119 daraja Selsiy). Va ular elementar hujayralar tuzilishida farqlanadi. Rombsimon oltingugurt zichroq va barqaror. U 95 gradusgacha qizdirilganda ikkinchi shaklga - monoklinikga o'tishi mumkin. Biz muhokama qilayotgan element davriy jadvalda o'xshashlarga ega. Oltingugurt, selen va tellurning polimorfizmi hali ham olimlar tomonidan muhokama qilinmoqda. Ular bir-biri bilan juda yaqin munosabatda va ular hosil qilgan barcha modifikatsiyalari juda oʻxshash.
Va keyin oltingugurt erishi paytida sodir bo'ladigan jarayonlarni tahlil qilamiz. Ammo boshlashdan oldin, siz kristall panjaraning tuzilishi nazariyasiga va materiyaning fazaviy o'tishlari paytida yuzaga keladigan hodisalarga biroz sho'ng'ishingiz kerak.
Kristal nimadan yasalgan?
Ma'lumki, gaz holatida modda molekulalar (yoki atomlar) shaklida bo'lib, fazoda tasodifiy harakatlanadi. suyuq moddadauning tarkibiy zarralari guruhlangan, ammo baribir juda katta harakat erkinligiga ega. Agregatning mustahkam holatida hamma narsa biroz boshqacha. Bu erda tartib darajasi maksimal qiymatiga oshadi va atomlar kristall panjara hosil qiladi. Albatta, unda tebranishlar bor, lekin ular juda kichik amplitudaga ega va buni erkin harakat deb bo'lmaydi.
Har qanday kristall elementar hujayralarga bo'linishi mumkin - namunaviy birikmaning butun hajmida takrorlanadigan atomlarning bunday ketma-ket birikmalari. Bu erda shuni tushuntirish kerakki, bunday hujayralar kristall panjara emas va bu erda atomlar uning tugunlarida emas, balki ma'lum bir raqamning hajmida joylashgan. Har bir kristal uchun ular individualdir, lekin ular geometriyasiga qarab bir nechta asosiy turlarga (singoniyalarga) bo'linishi mumkin: triklinik, monoklinik, rombik, rombedral, tetragonal, olti burchakli, kubik.
Har bir panjara turini qisqacha tahlil qilaylik, chunki ular bir nechta kichik turlarga bo'lingan. Va keling, ular bir-biridan qanday farq qilishi mumkinligidan boshlaylik. Birinchidan, bu tomonlarning uzunliklarining nisbati, ikkinchidan, ular orasidagi burchak.
Shunday qilib, triklinik singoniya, eng pasti, elementar panjara (paralelogramma) bo’lib, uning barcha tomonlari va burchaklari bir-biriga teng emas. Singoniyalarning quyi toifasi deb ataladigan yana bir vakili monoklinikdir. Bu erda hujayraning ikkita burchagi 90 daraja, barcha tomonlari turli uzunliklarga ega. Eng quyi turkumga mansub keyingi tur rombsimon singoniyadir. Uning uchta teng bo'lmagan tomoni bor, lekin shaklning barcha burchaklari90 darajaga teng.
Oʻrta toifaga oʻtamiz. Va uning birinchi a'zosi tetragonal singoniyadir. Bu erda, analogiya bo'yicha, u ifodalagan figuraning barcha burchaklari 90 gradusga teng ekanligini, shuningdek, uchta tomonning ikkitasi bir-biriga teng ekanligini taxmin qilish oson. Keyingi vakil rombedral (trigonal) singoniyadir. Bu erda narsalar biroz qiziqarliroq bo'ladi. Bu tur uchta teng tomon va teng, lekin tekis boʻlmagan uchta burchak bilan belgilanadi.
Oʻrta toifaning oxirgi varianti olti burchakli singoniyadir. Uni ta'riflash yanada qiyinroq. Ushbu parametr uch tomondan qurilgan, ulardan ikkitasi teng va 120 graduslik burchak hosil qiladi, uchinchisi esa ularga perpendikulyar tekislikda. Agar olti burchakli singoniyaning uchta katakchasini olib, ularni bir-biriga biriktirsak, olti burchakli asosli silindrni olamiz (shuning uchun u shunday nomga ega, chunki "hexa" lotincha "olti" degan ma'noni anglatadi).
Yaxshi, barcha yo'nalishlarda simmetriyaga ega bo'lgan barcha singoniyalarning tepasi kubikdir. U eng yuqori toifaga mansub yagona hisoblanadi. Bu erda siz uni qanday tavsiflash mumkinligini darhol taxmin qilishingiz mumkin. Barcha burchaklar va tomonlar teng va kub hosil qiladi.
Shunday qilib, biz singoniyalarning asosiy guruhlari nazariyasini tahlil qilishni tugatdik va endi biz oltingugurtning turli shakllarining tuzilishi va bundan kelib chiqadigan xususiyatlar haqida batafsilroq gapirib beramiz.
Oltingugurtning tuzilishi
Yuqorida aytib o'tilganidek, oltingugurt ikkita modifikatsiyaga ega: rombik va monoklinik. Nazariya bo'limidan keyinAlbatta, ular qanday farq qilishlari aniq bo'ldi. Ammo hamma narsa shundaki, haroratga qarab, panjara tuzilishi o'zgarishi mumkin. Hamma narsa oltingugurtning erish nuqtasiga erishilganda sodir bo'ladigan o'zgarishlar jarayonining o'zida. Keyin kristall panjara butunlay vayron bo'ladi va atomlar kosmosda ko'proq yoki kamroq erkin harakatlanishi mumkin.
Ammo keling, oltingugurt kabi moddaning tuzilishi va xususiyatlariga qaytaylik. Kimyoviy elementlarning xossalari ko'p jihatdan ularning tuzilishiga bog'liq. Masalan, oltingugurt, kristall tuzilishining o'ziga xos xususiyatlariga ko'ra, flotatsiya xususiyatiga ega. Uning zarralari suv bilan namlanmaydi va ularga yopishgan havo pufakchalari ularni yuzaga tortadi. Shunday qilib, bo'lak oltingugurt suvga botirilganda suzadi. Bu elementni o'xshashlar aralashmasidan ajratishning ba'zi usullari uchun asosdir. Keyin bu birikmani olishning asosiy usullarini tahlil qilamiz.
Ishlab chiqarish
Oltingugurt turli xil minerallar bilan, shuning uchun turli chuqurliklarda paydo bo'lishi mumkin. Bunga qarab, turli xil ekstraktsiya usullari tanlanadi. Agar chuqurlik sayoz bo'lsa va qazib olishga xalaqit beradigan er ostidagi gazlarning to'planishi bo'lmasa, u holda material ochiq usulda qazib olinadi: tosh qatlamlari olib tashlanadi va oltingugurt bo'lgan ruda topib, ular qayta ishlashga yuboriladi. Ammo agar bu shartlar bajarilmasa va xavflar mavjud bo'lsa, u holda quduq usuli qo'llaniladi. U oltingugurtning erish nuqtasiga yetishi kerak. Buning uchun maxsus qurilmalar qo'llaniladi. Ushbu usulda bo'lak oltingugurtni eritish uchun qurilma shunchaki kerak. Ammo bu jarayon haqida - bir ozkeyinroq.
Umuman olganda, oltingugurtni har qanday usulda olishda zaharlanish xavfi yuqori, chunki koʻpincha u bilan vodorod sulfidi va oltingugurt dioksidi toʻplanadi, bu odamlar uchun juda xavflidir.
Muayyan usulning kamchiliklari va afzalliklarini yaxshiroq tushunish uchun oltingugurt saqlovchi rudani qayta ishlash usullari bilan tanishamiz.
Ekstraktsiya
Bu yerda ham oltingugurtning butunlay boshqa xossalariga asoslangan bir nechta nayranglar mavjud. Ular orasida termal, ekstraktsiya, bug'-suv, markazdan qochma va filtrlash mavjud.
Ulardan eng isbotlangani termal hisoblanadi. Ular oltingugurtning qaynash va erish nuqtalari u "birlashadigan" rudalarga qaraganda pastroq ekanligiga asoslanadi. Yagona muammo shundaki, u juda ko'p energiya sarflaydi. Haroratni ushlab turish uchun oltingugurtning bir qismini yoqish kerak edi. Oddiyligiga qaramay, bu usul samarasiz va yo'qotishlar rekord darajadagi 45 foizga yetishi mumkin.
Biz tarixiy rivojlanish sohasini kuzatib boryapmiz, shuning uchun biz bug'-suv usuliga o'tmoqdamiz. Termal usullardan farqli o'laroq, bu usullar hali ham ko'plab fabrikalarda qo'llaniladi. Ajablanarlisi shundaki, ular bir xil xususiyatga asoslangan - oltingugurtning qaynash nuqtasi va erish nuqtasi bilan bog'liq metallar uchun farq. Faqatgina farq isitishning qanday sodir bo'lishidir. Butun jarayon avtoklavlarda - maxsus qurilmalarda amalga oshiriladi. U erda qazib olingan elementning 80% gacha bo'lgan boyitilgan oltingugurt rudasi etkazib beriladi. Keyin, bosim ostida, issiq suv avtoklavga pompalanadi.bug '. 130 gradusgacha qizdirilganda oltingugurt eriydi va tizimdan chiqariladi. Albatta, quyruq deb ataladigan narsalar qoladi - suv bug'ining kondensatsiyasi natijasida hosil bo'lgan suvda suzuvchi oltingugurt zarralari. Ular olib tashlanadi va jarayonga qaytariladi, chunki ularda bizga kerak bo‘lgan ko‘plab elementlar ham mavjud.
Eng zamonaviy usullardan biri - sentrifuga. Aytgancha, u Rossiyada ishlab chiqilgan. Xulosa qilib aytganda, uning mohiyati shundaki, u bilan birga bo'lgan oltingugurt va minerallar aralashmasining erishi sentrifugaga botiriladi va yuqori tezlikda aylanadi. Og'irroq jins markazdan qochma kuch tufayli markazdan uzoqlashadi, oltingugurtning o'zi esa yuqoriroq bo'lib qoladi. Keyin olingan qatlamlar oddiygina bir-biridan ajratiladi.
Bugungacha ishlab chiqarishda qoʻllanilayotgan yana bir usul mavjud. U maxsus filtrlar orqali oltingugurtni minerallardan ajratishdan iborat.
Ushbu maqolada biz uchun shubhasiz muhim boʻlgan elementni olishning faqat termal usullarini koʻrib chiqamiz.
Eritish jarayoni
Oltingugurtning erishi vaqtida issiqlik almashinuvini oʻrganish muhim masala hisoblanadi, chunki bu elementni ajratib olishning eng tejamli usullaridan biridir. Biz isitish vaqtida tizimning parametrlarini birlashtira olamiz va ularning optimal kombinatsiyasini hisoblashimiz kerak. Aynan shu maqsadda issiqlik uzatishni o'rganish va oltingugurtni eritish jarayonining xususiyatlarini tahlil qilish amalga oshiriladi. Ushbu jarayon uchun o'rnatishning bir nechta turlari mavjud. Oltingugurt eritish qozoni ulardan biri. Ushbu mahsulot bilan siz qidirayotgan narsangizni olish- shunchaki yordamchi. Biroq, bugungi kunda maxsus o'rnatish - oltingugurtni eritish uchun apparat mavjud. Undan ko'p miqdorda yuqori toza oltingugurt ishlab chiqarish uchun ishlab chiqarishda samarali foydalanish mumkin.
Yuqoridagi maqsad uchun 1890-yilda oltingugurtni chuqurlikda eritib, trubka yordamida sirtga haydash imkonini beruvchi qurilma ixtiro qilingan. Uning dizayni juda oddiy va amalda samarali: ikkita quvur bir-biriga joylashtirilgan. 120 gradusgacha qizdirilgan bug '(oltingugurtning erish nuqtasi) tashqi quvur orqali aylanadi. Ichki trubaning oxiri bizga kerak bo'lgan elementning konlariga etib boradi. Suv bilan qizdirilganda oltingugurt eriy boshlaydi va tashqariga chiqadi. Hammasi juda oddiy. Zamonaviy versiyada o'rnatish boshqa quvurni o'z ichiga oladi: u oltingugurtli quvur ichida va u orqali siqilgan havo oqib o'tadi, bu esa eritmaning tezroq ko'tarilishini ta'minlaydi.
Yana bir nechta usullar mavjud va ulardan biri oltingugurtning erish nuqtasiga etadi. Ikki elektrod er ostiga tushiriladi va ular orqali oqim o'tkaziladi. Oltingugurt odatiy dielektrik bo'lgani uchun u tok o'tkazmaydi va juda qizib keta boshlaydi. Shunday qilib, u eriydi va quvur yordamida, birinchi usulda bo'lgani kabi, pompalanadi. Agar oltingugurtni sulfat kislota ishlab chiqarishga jo'natmoqchi bo'lsalar, u holda er ostida o't qo'yiladi va hosil bo'lgan gaz chiqariladi. U oltingugurt oksidi (VI)gacha oksidlanadi, so'ngra suvda eritiladi va yakuniy mahsulot olinadi.
Biz oltingugurtning erishi, oltingugurtning erishi va uni olish usullarini tahlil qildik. Endi bunday murakkab usullar nima uchun kerakligini aniqlash vaqti keldi. Aslida, oltingugurtni eritish jarayonini tahlil qilish vaEkstraktsiyaning yakuniy mahsulotini yaxshi tozalash va samarali qo'llash uchun haroratni nazorat qilish tizimi kerak. Axir oltingugurt hayotimizning ko‘p sohalarida asosiy rol o‘ynaydigan eng muhim elementlardan biridir.
Ilova
Oltingugurt birikmalari qayerda ishlatilishini aytishning ma'nosi yo'q. Ular qayerda qo'llanilmasligini aytish osonroq. Oltingugurt har qanday kauchuk va kauchuk mahsulotlarida, uylarga etkazib beriladigan gazda mavjud (agar siz qochqin paydo bo'lsa, u erda aniqlash kerak). Bu eng keng tarqalgan va oddiy misollar. Aslida, oltingugurtning qo'llanilishi son-sanoqsiz. Ularning barchasini sanab o'tish haqiqatga to'g'ri kelmaydi. Ammo agar biz buni qilishga majbur bo'lsak, oltingugurt insoniyat uchun eng zarur elementlardan biri ekanligi ayon bo'ladi.
Xulosa
Ushbu maqoladan siz oltingugurtning erish nuqtasi nima ekanligini, nima uchun bu element biz uchun juda muhimligini bilib oldingiz. Agar siz ushbu jarayon va uni o'rganishga qiziqsangiz, ehtimol siz o'zingiz uchun yangi narsalarni o'rgandingiz. Misol uchun, bu oltingugurtning erishi xususiyatlari bo'lishi mumkin. Har holda, mukammallikning chegarasi yo'q, sanoatda bo'layotgan jarayonlarni bilish hech birimizga xalaqit bermaydi. Siz er qobig'idagi oltingugurt va boshqa elementlarni qazib olish, qazib olish va qayta ishlash jarayonlarining texnologik nozikliklarini mustaqil ravishda o'zlashtirishni davom ettirishingiz mumkin.
