siarka - Mm.pl

SIARKA
Sulfur (łac.) – kamień piekielny, dlaczego?
BARBARA BECKER
Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej
Czym są związane ze sobą:
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Zapałki
Biblia
Proch strzelniczy
Opony samochodowe
Obrazy mistrzów
Wino
Jeden z księżyców Jowisza
Największa bakteria?
Homer
Ogniwa słoneczne
Kwas siarkowy
Jajka po chińsku …
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
Biologia
Geografia
Chemia
Historia
Malarstwo
Literatura
Kuchnia
Naturalne kryształy siarki
Sycylia
Agrigento, Sycylia
http://www.flickr.com/photos/fluor_doublet/2248805922/in/set-72157603833936806/
Symbole egipskie
http://www.levity.com/alchemy/egyptian_symbols.html
http://www.rsc.org/chemsoc/visualel
ements/index.htm
http://www.alchemywebsite.com/portrait.html
XVII
wiek
John Martin „Sodoma i Gomora”
A wtedy Pan spuścił na Sodomę i Gomorę deszcz siarki i ognia od Pana z nieba.
I tak zniszczył te miasta oraz całą okolicę wraz ze wszystkimi mieszkańcami
miast, a także roślinność.
Księga Rodzaju, XIX, 24,25
Homer (gr. Ὅμηρος, Hómēros)
(VIII wiek p.n.e.)
Uważa się go za ojca poezji epickiej.
Najstarszy znany z imienia europejski
poeta. Do jego dzieł zalicza się eposy:
Iliadę i Odyseję. Żaden poeta grecki
nie przewyższył sławą Homera.
ΟΔΨΣΣΕΙΑ
αυταρ ό γε προσέειπε φίλην τροφον Εύρυκλειαν: "οισε
θέειον, γρηϋ, κακων ακος, οισε δε μοι πυρ, οφρα θεεωσω
μεγαρον!..."
Właśnie Odysej mówił Euryklei starej:
„Przynieś siarki; co klątwę odczynia i czary, Toż ognia,
bym wykadził komnaty.”
Homer, Odyseja, Pieśń 22, wersety 480-483
http://www.galleries.com/minerals/sulfides/class.htm
Piryt FeS2 (złoto głupców)
http://www.galleries.com/scripts/item.exe
?LIST+Minerals+Sulfides+Pyrite
Cynober HgS
http://www.dartmouth.edu/~rpsm
ith/cinnabar.jpg
Galena PbS
http://www.galleries.com/scripts/item.exe?
ENLARGEC+Minerals+Sulfides+Galena+
GAL-46
Siarczki metali
Siarczki kadmu i cynku
9 dimorficzne
9 zbudowane z tetraedrów
występowanie w przyrodzie
Grenokit
układ heksagonalny
P63mc
Wurcyt
układ heksagonalny
P63mc
Hawleit
układ regularny
F43m
Sfaleryt
układ regularny
F43m
Patrz także - Pigmenty i barwniki:
http://www.sp.ceti.pl/ikona/pigment/home.html
Vincent van Gogh (1853-1890)
Cykl Słoneczniki (1988-1989)
Thiomargarita namibiensis –
największa znana bakteria (jej rozmiary
przekraczają wszelkie nasze wyobrażenia o
bakteriach), wyizolowana z osadu dennego
u wybrzeży Namibii w 1998 roku i opisana
rok później w Science.
Nazwa Thiomargarita oznacza "siarkową
perłę", ze względu na charakterystyczny
obraz widziany pod mikroskopem.
Bezbarwna komórka tej bakterii siarkowej
może wykazywać rozmiary od 0,3 do 1 mm
(średnio 0,75 mm) i jest widoczna gołym
okiem !!!
Bakteria uzyskuje energię w procesie
utleniania siarczków przez azotany,
łącząc tym samym dwa cykle biologiczne –
siarkowy i azotowy.
Skupiska siarki
Proch czarny
Wynaleziony w Chinach w IX wieku
i powszechnie stosowany aż do wieku XIX.
Składa się ze zmielonych na pył składników:
siarki, węgla drzewnego i azotanu potasu.
Przybliżone (!) równanie spalania ma postać:
10 KNO3 + 3 S + 8 C → 2 K2CO3 + 3 K2SO4 + 6 CO2↑ + 5 N2↑
Siarka, pierwiastek potrzebny!
• Spalanie siarki, ze względu na dezynfekujące
właściwości SO2 było od dawna znane i stosowane.
Siarczany(IV) i wino :
http://www.wprost.pl/blogi/tomasz_prange_barczynski/?B=525
• Bardzo ważny surowiec chemiczny, np. synteza
H2SO4, czy wulkanizacja kauczuku
Charles Goodyear i ciekawa historia gumy:
http://www.goodyear.com/corporate/history/history_story.html
• Niezbędny do życia – aminokwasy
cysteina, metionina.
• wiele innych, mniejszych
zastosowań :-).
Sposoby otrzymywania siarki –
dawniej i dziś
Złoża siarki w rejonie Tarnobrzegu powstały jako produkt rozkładu siarczanów, m. in. gipsu.
Siarka wydobywana w Kopalni Siarki w
Osieku (jedyna kopalnia, która pozostała)
ma postać bardzo czystego pierwiastka
99,5 %. Obecnie jest to bardzo rentowna
produkcja
Siarka płynna – uzyskuje się ją przez wytopienie
ze złoża podgrzanego wodą i wypompowanie za
pomocą sprężonego powietrza na powierzchnię.
Siarka mielona – głównie dla
przemysłu gumowego
Kopalnia odkrywkowa w Machowie
– wyrobisko w trakcie rekultywacji.
Metoda Frascha
Proces Clausa
1).
2H2S + 3O2 = SO2 + H2O
2).
2H2S + SO2 = 3/nSn + 2H2O
3).
6H2S + 3O2 = 6/nSn + 6H2O
~ 10 m
W okresie niskich cen siarka ciekła jest zestalana (t.t. ~115oC) w bloki
na prerii. Zdjęcie pokazuje bloki siarki w pobliżu Cremona (Alberta,
Kanada, firma Shell). Jest kilkadziesiąt takich składowisk, głównie
u podnóża Gór Skalistych, w pobliżu zakładów przerobu ropy i gazu.
Siarka - fumarole
Rejon wulkaniczny – Kraftla (Islandia) – fumarole
Piekło
W większości religii ma
związek z siarką (i smołą).
Rubens „Upadek
zbuntowanych aniołów”
Piekło i grzesznicy w kotle pełnym siarki
Siarka pali się niebieskim
płomieniem !
Topnieje, dając ciecz
o zmiennym zabarwieniu
i lepkości.
Piekło istnieje.
Jest pełne siarki i znajduje się w Indonezji.
To wulkan Kawah Ijen.
http://www.lhuillierphoto.com/img/reportajes/Mineros%20del%20Azufre/1.htm
http://juego-on-line.blogspot.com/2008/08/hell-exists-its-full-of-sulfur-and-its.html
http://www.decadevolcano.net/photos/java_photos_ijen_volcano_01.htm
http://www.decadevolcano.net/photos/java_photos_ijen_volcano_02.htm
Współcześni niewolnicy
Pozyskiwanie siarki z rejonu wulkanu Kawah Ijen (Wschodnia Jawa)
Siarka narzędziem tortur
Madejowe Łoże (WYJĄTEK)
Weźcie go na Madejowe łoże! — zawołał, a diabeł,
przestraszony okropną męką, oddał pismo w tejże chwili.
Ciekawy chłopczyna poszedł zobaczyć tak
straszliwe łoże. Było z żelaznej kraty, wysłane ostrymi
nożami, igłami i brzytwami, pod spodem palił się ogień
nieustanny, a z góry kapała kroplami rozpalona siarka…
http://poczta.univ.gda.pl/~literat/podania/151.htm
Siarka
Smok Wawelski
Pod górą Wawel, gdzie dzisiaj stoi zamek krakowski, był
smok wielki, który troje dobytka naraz zjadał, także i ludzi
kradł i jadł; przeto musieli mu dawać obrok, każdy dzień
troje cieląt albo baranów. Kazał tedy Krak nadziać skórę
cielęcą siarką, a przeciw jamie położyć rano: co uczynił za
radą Skuba, szewca niejakiego, którego potem dobrze
udarował i opatrzył. On wyszedłszy z jamy mniemał, by
cielę pożarł razem: gdy to w nim tlało tak długo, pił wodę,
aż zdechł. Jest jeszcze jego jama pod zamkiem Smoczą
Jamą zwana.
http://poczta.univ.gda.pl/~literat/podania/002.htm
Siarka z piekła rodem ?
Na początku był wodór …
Rozpowszechnienie w funkcji liczby atomowej Z. Rozpowszechnienie = liczba atomów w
stosunku do 106 atomów Si (skala logarytmiczna)
Narodziny gwiazdy
Wszechświat jest nie tylko
dziwniejszy niż sobie
wyobrażamy, jest
dziwniejszy
niż potrafimy sobie
wyobrazić....
J. B. S. Haldane (1892-1964)
Miejscem narodzin
pierwiastków są gwiazdy.
Mgławica Orła (znana
także jako Koński Łeb)
-konstelacja Węża,
-7 tys. lat św. od Ziemi
W pobliżu nas…
a właściwie w pobliżu Jowisza znajduje się najaktywniejsze
wulkanicznie ciało w całym Układzie Słonecznym.
Pióropusze siarki i SO2 z ponad 400 wulkanów sięgają do
wysokości 500 km ponad powierzchnię Io! Atmosfera Io
jest bardzo rzadka, ale iście piekielna…
Io – Nimfa z mitologii greckiej, uwiedziona przez Zeusa,
kapłanka bogini Hery w Argos. Gdy Galileusz badał
księżyce Jowisza, nadawał im imiona jego kochanek.
Correggio - "Io i
Zeus"
Jaka jest siarka?
Pierwiastek o wielu znanych odmianach alotropowych
i atomach bardzo łatwo łączących się ze sobą…
Alotropia i polimorfizm
• alotropia [gr. állos ‘obcy’, ‘inny’, trópos ‘sposób’, ‘postać’],
występowanie tego samego pierwiastka chemicznego w kilku
odmianach (w tym samym stanie skupienia) różniących się
właściwościami fizycznymi i chemicznymi; (węgiel jako grafit, diament
i fullereny, tlen i ozon, fosfor biały i czerwony, itp.)
• polimorfizm [gr.], wielopostaciowość, występowanie danego
związku chemicznego w różnych odmianach, różniących się strukturą
krystaliczną (budową wewnętrzną), zewnętrzną postacią
krystalograficzną, właściwościami fizycznymi i niektórymi
właściwościami chemicznymi. Przykłady: CaCO3 jako kalcyt i aragonit,
ZnS jako blenda cynkowa i wurcyt, SiO2 jako kwarc i krystobalit, itp.)
Diagramy fazowe
Diagram fazowy siarki
ROMBOWA
JEDNOSKOŚNA
rombowa Sα
Siarka S8
jednoskośna Sβ
Siarka jednoskośna – Sγ
S8
Znane cząsteczki siarki
• wyizolowane z siarki stopionej lub
• otrzymane drogą reakcji chemicznej
• wykrywane i analizowane metodą
chromatograficzną (HPLC)
Określono strukturę cząsteczkową dla:
S6, S7, S8, S10, S11, S12, S13, S14, S18, S20
Siarka S6
Pomarańczowożółta, nietrwała już w temp.
pokojowej.
Siarka S7 (γ)
Jasnożółte igły o t.t. 39oC.
Siarka S10
Zielonożółte kryształy, rozkład w temp. ok.. 60oC.
Siarka S11
Siarka S12
Żółte kryształy, t.t. 148oC, z rozkładem.
Najtrwalsza forma po S8.
Siarka S13
Siarka S14
Jednoskośna – forma β
Rombowa – forma α
Siarka S18
Cytrynowożółte płytki, t.t. 128oC,
z rozkł. Trwałość zbliżona do S12.
Siarka S20
Bladożółte igły, t.t. 124-5oC (rozkł.),
Zmienny skład S ciekłej
Otrzymywanie:
patrz plik S.avi
Siarka
plastyczna
Budowa łańcuchowa – helisa lewoi prawoskrętna, trzy atomy siarki
składają się na pełen skok helisy.
M. Ezzine et al.., New J. Chem., 1998, 1505-1514
Nazwy
„siarkowe”
Laetiporus_sulphureus
Brimstone canary
Brimstone butterfly
Brimstone to stara angielska nazwa siarki.
Brimstone moth
Źródła
• Cambridge Structural Database ver. 5.29
• Inorganic Crystal Structure Database (2008)
• R. Steudel, ed (2004). Elemental sulfur and sulfur
rich compounds I (Topics in current chemistry).
Springer. ISBN 3540401911
• N. Wiberg, A. Holeman, E.Wiberg, Inorganic
Chemistry 2001, Academic Press, ISBN-13: 978-0-12352651-9, ISBN-10: 0-12-352651-5.
• Liczne źródła internetowe cytowane w tekście