فروش و قیمت مواد شیمیایی

» » تاریخچه و تولید گوگرد

تاریخچه و تولید گوگرد

شرکت tacid ،اسید کلریدریک

تاریخچه : گوگرد که اسم لاتین آن Sulphur می باشد از زمان های باستان شناخته شده بود. این عنصر با نام Brimstone در اسفار پنجگانه کتاب مقدس آمده است. هومر نیز گوگرد حشره کش را در قرن 9 قبل از میلاد ذکر کرده بود. در سال 424 قبل از میلاد قبیله Bootier دیوارهای یک شهر را با سوزاندن مخلوطی از ذغال و گوگرد سوزاندن مخلوطی از ذغال و گوگرد سوزانیده و خراب کردند. زمانی نیز در قرن 12 در چین باروت که مخلوطی از نیترات پتاسیم KNO3 کربن و گوگرد بود کشف شد.

کیمیاگران اولیه برای گوگرد نماد مثلثی که در بالای یک خط قرار داشت در نظر گرفته بودند. این کیمیاگران از روی تجربه می دانستند که عنصر جیوه می تواند با گوگرد ترکیب شود.

سوگند یا سئوکند در اصل به معنای گوگرد بوده است. در دوران گذشته یکی از روش های نهایی اثبات اتهام یا برائت متهمان ، خوراندن آب گوگرد به آنان بوده است.

چنانچه متهم بعد از خوردن گوگرد یا همان سوگند زنده می ماند، حکم به برائت وی می دادند. اصطلاح سوگند خوردن که تاکید شخص بر صحت گفته هایش است، در اصل از همین آیین گرفته شده است. در اواخر دهه 1770 آنتوان لاووازیه توانست مجامع علمی را متقاعد کند که گوگرد یک عنصر است و نه یک ترکیب.

خصوصیات گوگرد : ظاهر این فلز به رنگ زرد می باشد که بسیار سبک و نرم است. این عنصر به هنگام ترکیب با هیدروژن بوی مشخصی داشته که مشابه بوی تخم مرغ فاسد شده است. گوگرد با شعله آبی رنگ سوخته و بوی عجیبی از خود ساطع می کند. گوگرد در آب حل نمی شود ولی در دی سولفید کربن ( سولفور دو کربن) حل می شود. حالت های معمول اکسیداسیون این عنصر 2- و 2+ و 4+ و 6+ است که 2- و 4+ کاهنده اند و تمایل رسیدن به 6+ کا پایدارتر است را دارند و حالت های 4+ و 6+ از قاعده هشت تایی ( اشاره به ساختار گوگرد) پیروی نمی کنند. گوگرد در تمام حالت های مایع، جامد و گاز شکل های چند گانه دارد که ارتباط بین آنها هنوز کاملا درک نشده است. گوگرد کریستالی به صورت حلقه گوگردی S8 نشان داده می شود.

نیترید گوگرد پلیمری خواص فلزی دارد و این در حالی است که هیچ گونه اتم فلزی در خود ندارد (شبه فلز است). این عنصر همچنین خواص نوری و الکتریکی غیر معمول دارد. گوگرد غیر متبلور یا پلاستیک با عمل سرد کردن سریع کریستال گوگرد حاصل می شود. مطالعات در زمینه اشعه ایکس نشان می دهد که گونه غیر متبلور و بی نظو ممکن است که 8 اتم در هر ساختار پیچشی ستاره مانند داشته باشد.

گوگرد می تواند به دو حالت کریستالی بدست آید به صورت اورتورومبیک ( گوگرد هشت وجهی) یا بلور مونو کلینیک که اولی در دماهای معمولی پایدارتر است.

آلوتروپ های گوگرد : گوگرد بیش از سی آلوتروپ دارد بیشتر از هر عنصر دیگری. در کنار S8 چند نوع حلقه دیگر نیز شناخته شده است. حذف یک اتم از تاج S7 را نتیجه می دهد که زرد تیره تری نسبت به S8 است. تحلیل کروماتوگرافی مایعی کارا نشان می دهد که عنصر گوگرد معمولا به شکل مخلوطی از S8 به همراه S7 و مقدار کمی S6 است. حلقه های بزرگتری مانند S12 و S18 نیز دیده شده اند.

جامد آمورف یا گوگرد ( پلاستیک) نیز از طریق سرد کردن سریع گوگرد مذاب به دست می آید؛ مثلا از ریختن آن روی آب. مطالعات بلورشناسی پرتو ایکس نشان داده است که گوگرد آمورف ممکن است ساختارهای پیچه ای داشته باشد که وزن آن هشت اتم بر هر مرتبه است. این سیستم پلیمری می تواند علت خاصیت الاستیکی گوگرد آمورف باشد.

ایزوتوپ ها : گوگرد 25 ایزوتوپ دارد که چهارتای آن پایدار هستند : 34S(4.21%) ، 33S(0.75%) ، 32S(95.02%) و 36S(0.02%). به جز 35Sبا نیمه عمر 87 روز وجود دارد که از برخورد 40Ar به وجود می آید. بقیه ایزوتوپ های گوگرد کمتر از سه ساعت نیمه عمر دارند. در بسیاری از اکوسیستم جنگل ها سولفاتاز اتمسفر استخراج می شود و گوگرد موجود در طبیعت در مقدار ایزوتوپ 34S دارد به همین دلیل زمانی که تصور می شد دریاچه های رشته کوه راکی از اتمسفر در حال آلوده شدن هستند بررسی تفاوت ایزوتوپ های گوگرد نشان داد که سرچشمه آبی این دریاچه ها آلوده است.

متابولیسم گوگرد و چرخه گوگرد : چرخه گوگرد اولین چرخه بیوژئوشیمی بود که کشف شد. در دهه 1880 در حال مطالعه بگیوتوا ( یک باکتری که در محیط های غنی از گوگرد زندگی می کند) سرگئی وینوگرادسکی کشف کرد که این باکتری به عنوان منبع انرژی سولفید هیدروژن را اکسید می کند و تکیل قطره های بین سلولی گوگردی می دهد. وینگرادسکی به این فرم از متابولیسم اکسیداسیون ترکیب های معدنی نام نهاد و تا دهه 1950 به همراه سلمان واکسمن روی آن کار کرد.

اکسیدکننده های گوگرد می توانند به عنوان منبع انرژی استفاده شوند. سولفید هیدروژن، گوگرد خالص، سولفیت، تیوسولفات و چندین پلی تیونات ( مانند تتراتیونات) از این دسته هستند. آنها بر آنزیم هایی همچون گوگرد دی اکسی جنس و سولفیت اکسیداس برای اکسید کردن گوگرد به سولفات متکی هستند. بعضی از باکتری و باستانیان از سولفید هیدروژن در آب به عنوان دهنده الکترون استفاده می کنند تا سنتز شیمیایی انجام دهند. پروسه ای شبیه به فتوسنتز و نتیجه آن شکر خواهد بود و از اکسیژن به عنوان اتم پذیرنده استفاده می کنند. فتوسنتز باکتریای گوگرد سبز و باکتری گوگرد بنفش از اکسیژن خالص استفاده می کنند تا چنین اکسیداسیونی انجام دهند تا از سولفید هیدروژن گوگرد بسازند. باکتری های اولیه که در اعماق اقیانوس ها در کنار منافذ هیدروترمال زندگی می کنند، هیدروژن سولفید را اکسید می کنند. کرم حلقوی بزرگ یک مثال از ارگانیسم های بزرگ است که از هیدروژن سولفید به عنوان غذا استفاده می کنند.

باکتری های کاهنده سولفات ، سولفات را به جای اکسیژن تنفس می کنند. آنها از ترکیبات معدنی یا هیدروژن مولکولی به عنوان منبع انرژی استفاده می کنند و از گوگرد به عنوان پذیرنده الکترون استفاده کرد و گوگردهای اکسید را می کاهند تا به سولفید تبدیل شوند ( به طور معمول هیدروژن سولفید). آنها می توانند روی گوگردهای اکسید شده مانند تیوسولفات، تیونات، پلی سولفیدها و سولفیت ها رشد کنند. هیدروژن سولفید ساخته شده توسط این باکتری ها باعث به وجود آمدن باد شکم می شود.

گوگرد جذب شده توسط گیاهان که آن را به شکل سولفات از طریق ریشه از خاک جذب می کنند. سولفات به سولفید کاهیده می شود و سپس در سیستئین و دیگر ترکیبات آلی گوگرد دار گنجانده می شود.

کانی ها : عنصر گوگرد در طبیعت به صورت طبیعی و خالص، یا به صورت ترکیبات سولفید و سولفات همراه با دیگر عناصر فلزی و نافلزی یافت می شود.گوگرد سرد و خالص، زرد رنگ می باشد ولی بیشتر به سبب حرارت بالا یا ناخالصی ها تغییر رنگ می دهد. بنا به سیستم تبلور ، این نوع گوگرد به صورت گوگرد آلفا ( رومبیک یا اکتاهدرال) ، گوگرد بتا ( مونوکلینیک یا منشوری) ، گوگرد گاما ( پلاستیک) و گوگرد بی شکل (کلوئیدی) می باشد.

عنصر گوگرد به همراه عناصر دیگر در کانی های مختلفی یافت می شود که مهمترین آنها، پیریت، مارکاسیت، پیروتیت، کالکوزیت، کوولیت، بورنیت، اسفالریت، انیدریت، ژیپس و ... است.

·کانسارهایی با خاستگاه اکسیداسیون و احیا : اینگونه ذخایر معمولا کوچک هستند و کاوک ها و شکاف های سنگ ها را پر می کنند.

·کانسارهایی با خاستگاه گرمایی : گوگرد در این کانسارها از واکنش شیمیایی بین هیدروکربن ها و انیدریت در حرارت و فشار زیاد ایجاد می گردد.

·کانسارهای سولفیدی گوگرد :

1.کانسارهای سولفورهای آهن : گوگرد به صورت ترکیبی همراه با دیگر عناصر به صورت سولفید یافت می شود. گوگرد در این کانسارها ، از کانی های غیر آهنی همراه با پیریت و پیروتیت بدست می آید. همچنین در کانسار های رسوبی آهن لایه ای که دارای زون سولفیدی می باشند، گوگرد یافت می شود.

2.کانسارهای سولفورهای فلزی غیر آهنی : گوگرد همراه با کانی های سولفوره مانند اسفالریت بازیابی می شود.

·کانسارهای سولفاتی : از بزرگترین منابع گوگرد به شمار می روند. گوگرد در این نوع کانسارهای همراه با مواد معدنی مانند گچ و انیدریت است. همچنین همراه با سولفات باریوم یافت می شود.

·گاز طبیعی و نفت : مهمترین ذخایر گوگرد در جهان امروز به شمار می آیند. از این منابع ، گاز طبیعی به همراه گاز ترش یا سولفید هیدروژن گازی استخراج شده و گوگرد آزاد به عنوان محصول همراه بازیابی می گردد. گوگرد همچنین در نفت خام و گازهای طبیعی وجود دارد. از جهتی دیگر نکته شایان ذکر در مورد وجود ترکیبات گوگرد دار در مواد نفتی قابلیت خورندگی آنها و صدمه زدن به تجهیزات توزیع است.

·ماسه های قیری و نفتی : گوگرد به صورت کمپلکس آلی در آنها وجود داشته و به عنوان محصول همراه به هنگام پالایش آنها، بدست می آید.

·اقیانوس ها : گوگرد در آب اقیانوس ها به صورت سولفات های محلول کلسیم ، منیزیم و پتاسیم وجود دارد. بنا برآمار سال 2001 میلادی ، کشورهای کانادا، هلند، اسپانیا، چین و آمریکا بیشترین میزان ذخایر گوگرد دنیا را به خود اختصاص داده اند.

کانسارهای گوگرد در ایران : بیشتر کانسارهای گوگرد ایران به صورت ترکیب با گازهای ترش و منابع نفتی همراه است که امروزه از این منابع مقادیر نسبتا زیادی گوگرد تولید و صادر می گردد. از مهم ترین کانسارهای دگرگونی گوگرد در ایران می توان به کانسار بستانه در غرب بندر لنگه ، کانسار خمیر در شمال غرب بندر خمیر، کانیار دستکده در پایانه غربی جزیره قشم، کانسار لاتیدان در غرب بندرعباس ، کانسار غرب بندر عباس و کانسار دلازیان در جنوب شرق سمنان اشاره نمود.

تعداد کانسارهای معدنی گوگرد ایران حدود 50 واحد است که از این تعداد فقط معدن دلازیان در سمنان با بالاترین خلوص جهت کشاورزی ارگانیک فعال می باشد. ذخیره اعلام شده این معادن حدود 5.7 میلیون تن می باشد.

تولید گوگرد : برحسب نوع کانسارها، گوگرد را هم به روش روباز و هم زیرزمینی می توان بدست آورد. روش های استخراج و کانه آرایی گوگرد با دیگر مواد معدنی تفاوت دارد و روش و تکنولوژی مخصوص به خود را دارد. در کانسارهای گوگرد طبیعی از روش های معدنکاری سنتی جهت استخراج این ماده معدنی استفاده می شود. استخراج گوگرد از گنبدهای نمکی بیشتر با روش فراش انجام می گیرد. در این روش آب داغ را از طریق چاه به بخش گوگرددار تزریق می کنند، سپس گوگرد به صورت مایع از داخل زمین به خارج رانده می شود.

در مرحله فرآوری گوگرد، با استفاده از روش های مختلف پرعیارسازی ( تغلیظ) اقدام به غنی سازی ماده معدنی می نمایند. این روش ها شامل موارد زیر است :

·پرعیارسازی نسبی با فلوتاسیون و سپس پالایش گوگرد.

·ذوب توسط اتوکلاو، قبل یا بعد از پرعیارسازی نسبی و سپس پالایش.

·ذوب و پالایش بدون پرعیارسازی نسبی و صاف کردن.

·تقطیر سنگ های معدنی در ظروف چدنی و اتصال آنها به اتاق کندانسه در بیرون از محیط کوره و تهیه گوگرد در اتاق کندانسه ( کاربرد در ژاپن).

اقتصاد معدنی : گوگرد در 70 کشور پراکنده در سطح جهان تولید می شود.

آرژانتین با تولید کمتر از هزار تن در سال کوچک ترین تولید کننده در جهان است. 11 کشور عمده تولیدکننده گوگرد به ترتیب حجم تولید عبارت اند از ایالات متحده ، کانادا، روسیه، عربستان سعودی، ژاپن، آلمان، امارات متحده عربی، قزاقستان، ایران، مکزیک و لهستان که در مجموع در سال 2002 مقدار 34 میلیون تن گوگرد تولید نموده اند که 79 درصد کل تولید جهانی گوگرد در سال مذکور است.

گوگرد عنصری حیاتی است که در بخش های کشاورزی و صنعت در تمامی کشورهای جهان مصارف گوناگون دارد. 12 کشور عمده مصرف کننده عبارتند از : ایالات متحده ، چین، مراکش، روسیه، هندوستان، برزیل، تونس، کانادا، ژاپن، مکزیک، آلمان و استرالیا که در مجمع در برگیرنده 70 درصد میانگین جهانی مصرف گوگرد در سه سال گذشته بوده اند. ایران با مصرف 276 هزار تن گوگرد در سال 1381 در رده 21 فهرست کشورهای مصرف کننده گوگرد قرار داشت. تا سال 2006 بیش از 65 درصد ( معادل 8/2 میلیون تن) به گوگرد مازاد بر مصرف در منطقه خاورمیانه افزوده شده است.

اقسام گوگردهای صنعتی :

·گوگرد آلی : حاوی 60 درصد گوگرد و 40 درصد مواد آلی ( مواد کمپوست شده، کود حیوانی – مرغی).

·بیوفسفات طلایی : حاوی 60 درصد خاک فسفات تغلیظ شده، 20 درصد گوگرد، 16 درصد مواد آلی، 4 درصد روی و 300 گرم مایه تلقیح تیوباسیلوس است. این کود در ایران مورد استفاده است.

 

مطالب مرتبط : 

 

 

تاریخ:19-12-1394, 11:49

نویسنده:admin

آمار بازدید:4648

دسته:مطالب علمی


تگ های مطلب :

محصولات مرتبط :

مقالات مرتبط :