A kén a kémiai elemek időszakos táblázatának VI. Csoportjában található. Mengyelejev.
A kénatom külső energiaszintjén 6 elektron van a 3s 2 3p 4 elektronkonfigurációval. Fémekkel és hidrogénnel rendelkező vegyületekben a kén negatív oxidációs állapota -2, oxigénnel és más aktív nem-fémekkel - pozitív +2, +4, +6. A kén egy tipikus nemfém, a transzformáció típusától függően lehet oxidálószer és redukálószer.
A kén megtalálható a szabad (natív) állapotban és a kötött formában.
A legfontosabb természetes kénvegyületek:
FeS2 - vas-pirit vagy pirit,
ZnS - cink-blend vagy sphalerit (wurtzit),
PbS - ólom ragyogás vagy galena,
Ezenkívül a kén jelen van a kőolajban, a természetes szénben, a földgázokban, a természetes vizekben (szulfát-ion formájában, és az édesvíz "állandó" keménységét okozza). A magasabb fehérjék létfontosságú eleme, amely számos fehérje szerves része, a hajban koncentrálódik.
Az allotrópia ugyanazon elem képessége különböző molekuláris formákban létezik (a molekulák azonos számú azonos számú atomot tartalmaznak, például O2 és ó3, S2 és s8, P2 és P4 és így tovább)
A ként az atomok stabil láncainak és ciklusainak képzése jellemzi. A legstabilabbak8, rombos és monoklin kén képződése. Ez a kristályos kén egy sárga színű törékeny anyag.
A műanyag kén nyitott lánccal rendelkezik, egy barna anyag, amelyet a kénolvadék éles hűtésével állítunk elő (a műanyag kén törékeny lesz néhány óra múlva, sárgává válik, és fokozatosan rombos lesz).
1) rombusz - S8
t ° pl. = 113 ° C; r = 2,07 g / cm3
A legstabilabb módosítás.
2) monoklinikus - sötét sárga tű
t ° pl. = 119 ° C; r = 1,96 g / cm3
96 ° C feletti hőmérsékleten stabil; normál körülmények között rombuszossá válik.
3) műanyag - barna gumiszerű (amorf) tömeg
Nem stabil, a megszilárdulás során rombuszossá válik
A kén oxidáló tulajdonságai
(S 0 + 2ē → S -2)
1) A kén fűtés nélkül reagál alkálifémekkel:
más fémekkel (kivéve Au, Pt) - emelkedett t ° -on:
2) Néhány nemfém esetében a kén bináris vegyületeket képez:
A kén redukáló tulajdonságai erős oxidálószerekkel való reakcióban jelentkeznek:
(S - 2ē → S + 2; S - 4ē → S +4; S - 6ē → S +6)
S + O2 - t ° → S + 4 O2
S + Cl2 → S + 2 Cl2
Komplex anyagokkal:
5) oxidáló savakkal:
Disproporcionálási reakciók:
7) kén feloldódik nátrium-szulfit koncentrált oldatában:
http://himege.ru/sera-ximicheskie-svojstva/Szobahőmérsékleten a kén csak higanyval reagál. A hőmérséklet emelkedésével jelentősen nő az aktivitása. Fűtéskor a kén közvetlenül reagál sok egyszerű anyaggal, kivéve az inert gázokat, a nitrogént, a szelént, a tellúrot, az aranyat, a platinát, az iridiumot és a jódot. A nitrogén és az arany szulfidjait közvetve kapjuk.
A kén oxidáló tulajdonságokkal rendelkezik, a kölcsönhatás eredményeként szulfidok képződnek:
Az oxigénnel való kölcsönhatás
A kén oxigénben 280 ° C-on ég, 360 ° C-on levegőben, és oxidok keveréke keletkezik:
Foszfor és szén kölcsönhatása
Levegő nélkül melegítve a kén reakcióba lép a foszfortartalmú szénnel, oxidatív tulajdonságokkal rendelkezik:
Fluor-kölcsönhatás
Erős oxidálószerek jelenlétében csökken tulajdonságai vannak:
Kölcsönhatás összetett anyagokkal
Komplex anyagokkal való kölcsönhatás esetén a kén redukálószerként viselkedik:
Az alkáli-szulfidokkal és szulfitokkal való kölcsönhatás során a kén képes diszproporcionális reakciókra.
http://ido.tsu.ru/schools/chem/data/res/neorg/uchpos/text/g3_5_5.htmlA kén redukáló tulajdonságai a kén és más nemfémek reakcióiban jelentkeznek, de szobahőmérsékleten a kén csak fluormal reagál.
S + 3F2 ----> SF6
redukálószer | S (0) -6e -------> S (+6) | | oxidáció
oxidálószer ------- | F2 (0) + 2e ---> 2F (-1) | 3 | redukció
Fűtés közben a kén sokféle fémrel kölcsönhatásba lép, gyakran nagyon gyorsan. Néha a fém és a kén keveréke meggyullad, ha gyullad. Ez az interakció szulfidokat eredményez:
Mg + S ---> MgS
redukálószer | Mg (0) -2e ---> Mg (+2) | oxidáció
oxidálószer ------- | S (0) + 2e -----> S (-2) |
Kénvegyületek:
Az ember által felismert kén pontos felfedezésének időpontja nem ismert - ez az anyag az ősidők óta az ember számára ismert. A természetes kén világos sárga por alakú anyag, a földrészben a kén tömegaránya 0,03%.
A természetben a ként mind rögök, mind különböző vegyületek: szulfidok (FeS) formájában találjuk meg2; FeCuS2) és szulfátok (BaSO4), amely különböző ásványi anyagok (pirit, rézpirit, gipsz, barit) összetételében szerepel. Természetes szénhidrogénekben is jelen van a vegyületek formájában jelen lévő kén: olaj, gáz, szén.
A kén biogén elem - az emberi testben a kéntartalom 0,16%, a kén a fehérjék, az aminosavak, a hormonok része.
A kénatom 16 elektronot tartalmaz, míg a kén, mint az oxigénatom, 6 külső értékű elektronsort tartalmaz (lásd az Atomok elektronikus szerkezete).
Az oxigénnel ellentétben a kénatom nem csak 2-et (H2S) kovalens kötések, hanem 4 (H2SO3) vagy 6 (H2SO4) (lásd Kovalens kötés). Ezt a tulajdonságot magyarázza egy szabad d-alszint jelenléte a kénatomban, amelyhez 1 vagy 2 elektron képes átjutni az s- vagy p-alszintből (lásd a 16. (VIa) csoport atomjait).
S molekula2 az O-hoz hasonló szerkezetű2.
Ellentétben az oxigénnel, a kén zigzazoobraznye láncokat képezhet, de a legstabilabbak a gyűrűs kénmolekulák, amelyek koronája 8 atomból áll (S8) - α-kén. A kevesebb atommal rendelkező koronák kevésbé stabilak. Ezenkívül a kénmolekulák nyitott láncokat képezhetnek (S∞).
S rombikus módosításban8 - 8 kénatom kapcsolódik egymáshoz kovalens kötésekkel - ezek szilárd színű, sárga színű kristályok, vízben oldhatatlanok, de szerves oldószerekben oldódnak, például szén-diszulfidban.
A magas hőmérsékleten lévő kén gázállapotban létezhet:
A kén tipikusan aktív, nem fém.
A kén gyakorlatilag vízben nem oldódik (vízzel sem nedvesedik), és a kén jól oldódik szerves oldószerekben.
Más anyagokkal való kölcsönhatás esetén a kén oxidálószerként és redukálószerként is hathat, attól függően, hogy a kén reakcióba lép-e a redox tulajdonságai:
Reakciók, amelyekben a kén oxidálószer:
Reakciók, amelyekben a kén redukálószer:
A kén és az összetett anyagok közötti kölcsönhatás:
Ábra. Műanyag kén.
A kén elérésének módjai:
Kén alkalmazás:
Ha tetszik az oldal, hálásak vagyunk a népszerűsítésért :) Mondd el barátaidat rólunk a fórumon, a blogban, a közösségben. Ez a mi gombunk:
http://prosto-o-slognom.ru/chimia/503_sera_S.htmlA kén ég a levegőben, kénsav-anhidridet képez - színtelen gáz, erős szaggal:
A spektrális analízis segítségével megállapítottuk, hogy a kén oxidációjának folyamata dioxiddá valójában láncreakció, és számos közbenső termék képződése során következik be: S kén-monoxid.2O2, molekuláris kén s2, S szabad szabad kénatomok és kén-monoxid szabad gyökök [6].
A kén redukáló tulajdonságai a kén és más nemfémek reakcióiban jelentkeznek, de szobahőmérsékleten a kén csak fluormal reagál.
A kén-olvadék klórral reagál, két alacsonyabb klorid képződésével [7]:
Fűtés közben a kén foszforszulfidok keverékét is képezi, amelyek között foszfor-szulfidok képződnek.2S5:
Ezen túlmenően, melegítve a kén hidrogénnel, szénnel, szilíciummal reagál.
Fűtés közben a kén sokféle fémrel kölcsönhatásba lép, gyakran nagyon gyorsan. Néha a fém és a kén keveréke meggyullad, ha gyullad. Ezen interakció során a szulfidok képződnek:
Az alkálifém-szulfid-oldatok kénnel reagálnak, így poliszulfidokat képeznek:
A komplex anyagok közül először is meg kell jegyezni, hogy a kén reakciója olvadt alkáliokkal van jelen, amelyben a kén ugyanúgy arányos, mint a klór:
A kapott ötvözetet kénmájnak nevezik.
Koncentrált savas oxidálószerekkel (HNO)3, H2SO4) a kén csak hosszabb fűtéssel reagál:
Biológiai szerep
A kén az egyik tápanyagelem. A kén bizonyos aminosavak (cisztein, metionin), vitaminok (biotin, tiamin), enzimek összetevője. A kén részt vesz a fehérje harmadlagos szerkezetének kialakulásában (a diszulfidhidak képződése). A kén is részt vesz a bakteriális fotoszintézisben (a kén a bakterioklorofill része, és a hidrogén-szulfid hidrogénforrás). A kén oxidációs-redukciós reakciói - a kemoszintézis energiaforrása [9].
Egy személy súlya körülbelül 2 gramm ként tartalmaz.
Hidrogén-szulfid (hidrogén-szulfid, hidrogén-szulfid, dihidroszulfid) - színtelen gáz, a rothadt tojások szaga és édes íz. Kémiai képlet - H2S. Rossz vízben oldódik, jó - etanolban. Mérgező. Nagy koncentrációban sok fém korrodál. A levegővel való gyújtás koncentrációs határai 4,5–45% -os hidrogén-szulfid.
A természetben nagyon ritka az olaj és a gáz vegyes anyagok formájában. A vulkáni gázban található. Ezt a fehérjék bomlása képezi. A hidrogén-szulfidot gyógyászati célokra használják, például hidrogén-szulfid fürdőkben [1].
Hozzáadás dátuma: 2016-06-22; Megtekintések: 935; SZERZŐDÉSI MUNKA
http://poznayka.org/s22916t1.htmlIdőt takaríthat meg, és a Knowledge Plus hirdetései nem láthatók
Időt takaríthat meg, és a Knowledge Plus hirdetései nem láthatók
Üdvözlet! Most döntsd el!
K2-le = K2 (redukáló) 2: 1 = 2
S + 2e2 = S2 (oxidálószer) 2: 2 = 1
c) CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
CuO + 2H2 + S04 + = Cu2 + S04 + + H2O
CuO + 2H2 = Cu2 + + H2O
g) 2NaOH + H2S04 = Na2S04 + 2H2O
2Na + 2OH 2 + 2H 2 + SO 4 «2 = 2Na + S04 + 2H2O
http://znanija.com/task/1005581Fluor és festék e, kén és fluor vegyületek: SF6 SF4, S2F10, SF2, S2F2. A gyakorlatban fontosak az első 3 vegyület.
Kén-hexafluorid SF hexafluorid6, színtelen, szagtalan gáz; levegő sűrűsége 5,107 (20 ° С) tpl - 50,5 ° C tforráspont - 63,8 ° C. Alkoholban kissé jobban oldódik vízben. Ha oxigénben vagy hidrogénben melegítjük, nem változik, de hidrogén-szulfiddal HF-ben és S-ben bomlik.2. Gáz halmazállapotú szigetelőként szolgál nagyfeszültségű berendezésekhez (úgynevezett gázszigetelés).
Kén-Pentafluorid S2F10 színtelen folyadéksűrűség 208 g / s 3 (0 ° С), tpl - 92 ° C, tforráspont 29 ° C Az SF-hoz hasonló kémiai tulajdonságok6, de kevésbé inert és nagyon mérgező. C CCl2 SF fluor-kloridot ad5CI. Az elemek mint szennyeződés interakciója alakult ki az SF-hez6.
Kén-tetrafluorid-kén-tetrafluorid SF4, színtelen, erősen mérgező, erős szagú gáz, tpl - 124 ° С, tforráspont - 40 ° С. Az SCI kölcsönhatásból származik2 NaF vagy CoF3 Az aldehidekkel, ketonokkal és más karbonilvegyületekkel reagáltatva a megfelelő szerves fluorvegyületeket kapjuk.
http://wiki.laser.ru/be/bse/001/008/101/700.htmElektronikus konfiguráció 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4. A szimbólum s. Relatív atomtömeg - 32 amu Forráspont - 444,67 ° C, olvadáspont: 112,85 ° C. Nemetall.
A kén kölcsönhatásba lép az egyszerű anyagokkal - nemfémekkel, a redukálószer tulajdonságait mutatja. A kén közvetlenül csak a fluorral kölcsönhatásba lép. A más fémekkel való kölcsönhatások felmelegedése esetén:
Az egyszerű anyagokkal - fémekkel való kölcsönhatás esetén a kén az oxidálószer tulajdonságait mutatja. Ezek a reakciók melegítéskor és nagyon gyorsan jelentkeznek:
A kén összetett anyagokkal reagál. Képes koncentrált savakban és lúgokban oldódni képes, az utóbbi esetben pedig kén aránytalan. Ezek a reakciók a reakcióelegy forráspontja alatt fordulnak elő:
A kén és a fém-szulfidok kölcsönhatása a poliszulfidok képződéséhez vezet:
A kén sárga kristályos anyag. Két allotróp módosítás formájában létezik: α-kén (ortorombos kristályrács) és β-kén (monoklinikus kristályrács), valamint amorf forma - műanyag kén (1. ábra). A kristályos állapotban a kén nem S sík molekulákból áll8. A kén kevéssé oldódik etanolban, jól szén-diszulfidban és folyékony ammóniában. Nem reagál folyékony vízzel és jóddal.
Ábra. 1. A kén formái.
A kereskedelmi forgalomban előállított kén természetes natív kéntartalmából nyerhető. A kén a kénsav előállításához nyersanyag. Az E1-et a papíriparban, a mezőgazdaságban, a gumi, a festékek, a puskapor stb. A ként a gyógyászatban széles körben használják, például a kén a bőrbetegségekben használt különböző kenőcsök és porok része.
n (FeS) = m (FeS) / M (FeS);
n (FeS) = 22/88 = 0,25 mól.
mert a vas (II) -szulfid-molekula egy kénatomot tartalmaz, az atom kéntartalmú anyag mennyisége 0,25 mol.
Számítsa ki a nitrogén-oxid mennyiségét (II):
n (NO) = 67,2 / 22,4 = 3 mól.
Az n (NO) egyenlet szerint n (S) = 2: 1, ezért n (S) = 1/2 × n (NO) = 1,5 mol. A kémiai molekulatömeg a D.I. kémiai elemek táblázatával számítva. Mendeleev - 32 g / mol. Ezután a reakcióba bevitt kén tömege egyenlő:
m (S) = n (S) × M (S) = 1,5 × 32 = 48 g
Az n (NO): n (HNO) egyenlet szerint3) = 2: 2, ezért n (HNO3) = n (NO) = 3 mol. A kémiai elemek D.I. táblázatával számított salétromsav moláris tömege. Mendeleev - 63 g / mol. Ezután a reakcióba lépett salétromsav tömege megegyezik:
A salétromsav oldat tömege:
Ezután a reakcióba lépett salétromsav-oldat térfogata:
V (HNO3) = m (HNO3)megoldás / ρ = 315 / 1,27 = 229,9 ml.
http://ru.solverbook.com/spravochnik/svojstva-po-ximii/fizicheskie-i-ximicheskie-svojstva-sery/Fluor (l. Fluorum), F, a periódusos táblázat VII. Csoportjának kémiai eleme, a halogénatomokra, a 9. számú atomszámra, az atomtömegre 18,998403; normál körülmények között (0 ° С; 0,1 Mn / m 2 , vagy 1 kgf / cm 2) - halványsárga gáz, csípős szaggal.
A természetes fluor egy 19F-es stabil izotópból áll. Öt radioaktív izotóp mesterségesen előállított: 16 F felezési idővel T1/ 2 17 F (T1/2 = 70 másodperc), 18 F (T1/2 = 111 perc), 20 F (T1/2 = 11,4 másodperc), 21 F (T1/ 2 = 5 másodperc).
Történelmi háttér. Az első fluorvegyület fluorit (fluorspar) CaF2 - a 15. század végén ismertették. "Fluor" néven (a latin-fluoáramtól a CaFa tulajdonában)2 folyékony viszkózus salak metallurgiai termelés). K. Scheele 1771-ben hidrogén-fluoridot kapott. A szabad fluort 1886-ban az A. Moissan izolálta a savas kálium-fluorid KHF-t tartalmazó folyékony vízmentes hidrogén-fluorid elektrolízisével.3.
A fluor-kémia az 1930-as évektől kezdett kialakulni, különösen gyorsan - a második világháború (1939–45) és azon túl, a nukleáris ipar és a rakétatechnika szükségletei miatt. Az A. Ampere által 1810-ben javasolt "fluor" (a görög phth - ros - megsemmisítés, halál) nevét csak oroszul használják. nyelv; sok országban a fluor nevet használják.
Terjesztés a természetben. A földkéreg átlagtartalma (clarke) 6,25 · 10-2 tömeg%; savanyú kőzetben (gránitban) 8 · 10 -2%, főként 3,7 · 10 -2%, ultraszabályos - 1 · 10-2%. A fluor a vulkáni gázokban és a termálvizekben van jelen. A legfontosabb fluorvegyületek a fluorit, a kriolit és a topáz (lásd a természetes fluoridokat). Összesen 86 fluortartalmú ásványi anyag ismert. Fluorvegyületek is megtalálhatók apatitokban, foszforitokban stb. A fluor fontos biogén elem. A Föld történetében a bioszféra fluortartalma a vulkáni kitörések (gázok stb.) Termékei voltak.
Fizikai és kémiai tulajdonságok. A fluor-gáz sűrűsége 1,693 g / l (0 ° C és 0,1 Mn / m2 vagy 1 kgf / cm 2), folyadék - 1,5127 g / cm3 (forráspontnál); tpl - 219,61 ° C; tforráspont - 188,13 ° C. A fluor molekula két atomból áll (F2); 1000 ° C-on a molekulák 50% -a disszociál, a disszociációs energia körülbelül 155 ± 4 kJ / mol (37 ± 1 kcal / mol). A fluor kevéssé oldódik folyékony hidrogén-fluoridban; oldhatósága 2,5 × -3 g 100 g HF-ben -70 ° C-on és 0,4 · 10-nél-3 -20 ° C-on; folyékony formában folyékony oxigénben és ózonban oldhatatlan. A fluoratom 2s 2 külső elektronjainak konfigurációja 2p 2. A vegyületek oxidációs állapota - 1. A kovalens atom sugar 0,72 Å, az ionos sugár 1,33 Å. Elektron affinitás 3,62 eV, ionizációs energia (F® F +) 17,418 eV. A magas elektron affinitás és ionizációs energiák magyarázzák a fluoratom erős elektronegativitását, amely minden más elem közül a legmagasabb. A fluor nagy reaktivitása határozza meg a fluorálás exotermicitását, amely viszont a fluormolekula disszociációs energiájának anomálisan kis értékével és a fluoratom más atomokkal való kötési energiájának nagy értékével határozható meg. A közvetlen fluoridálásnak láncmechanizmusa van, és könnyen beléphet az égésbe és robbanásba. A fluor a héliummal, a neonnal és az argonnal kivéve minden elemet reagál. Az oxigénnel ragyogó kisütésben kölcsönhatásba lép, ami alacsony hőmérsékleten oxigén-fluoridokat képez.2F2, O3F2 A többi halogénnel való fluorreakció exoterm, ami interhalogén vegyületeket eredményez. A klór 200–250 ° C-ra történő melegítés közben fluorra reagál, klór-monofluorid CIF és klór-trifluor-klorid előállításával.3. Is ismert CIF5, Fluorizált ClF3 magas hőmérsékleten és 25 MN / m 2 nyomáson (250 kgf / cm 2). A brómot és a jódot környezeti hőmérsékleten fluor-atmoszférában meggyújtjuk, és BrF-t kapunk.3, BrF5, IF5, IF7. A fluor közvetlenül reagál a kripton, a xenon és a radon hatására, ami a megfelelő fluoridokat képezi (például XeF4, XeF6, KrF2). Ismertek a xenon-oxi-fluoridok is.
A fluor és a kén kölcsönhatása a hő felszabadulásával jár, és számos kén-fluorid képződéséhez vezet. A szelén és a tellurium a legmagasabb fluor-szulfát6 TEF6. A fluor gyújtással reagál a hidrogénnel; ez hidrogén-fluoridot képez. Ez egy radikális elágazási reakció: HF * + H2 = HF + H2*; H2* + F2 = HF + H + F (ahol HF * és H2* - rezgésileg gerjesztett állapotban lévő molekulák); A reakciót vegyi lézerekben használják. A fluor csak nitrogénben reagál a nitrogénnel (lásd nitrogén-fluoridok). A fluorral való kölcsönhatás esetén a faszén szokásos hőmérsékleten gyullad; a grafit erős fűtés közben reagál vele, szilárd fluor-grafit (CF) képződésévelx vagy gáznemű perfluor-szénhidrogének4, C2F6 A bór, a szilícium, a foszfor, az arzén mellett a fluor kölcsönhatásba lép a hidegben, ami a megfelelő fluoridokat képezi. A fluor erősen egyesül a legtöbb fémzel; az alkáli és alkáliföldfémek hidegben fluor, atmoszférában meggyulladnak, Bi, Sn, Ti, Mo, W - enyhe melegítéssel, Hg, Pb, U, V szobahőmérsékleten reagál fluormal, Pt - sötét vörös hõmérsékleten. Amikor a fémek kölcsönhatásba lépnek a fluorral, magasabb fluoridok képződnek, például UF6, PM6, HGF2. Néhány fém (Fe, Cu, Al, Ni, Mg, Zn) fluorral reagálva fluorid védőfóliát képez, ami megakadályozza a további reakciót.
Amikor a fluor hidegben kölcsönhatásba lép a fémoxidokkal, fém fluoridokat és oxigént képeznek; az is lehetséges, hogy fém-oxifluoridok képződnek (például MoO2F2). Nemfémek oxidjai vagy fluorot, például SO-t2 + F2 = SO2F2, vagy oxigént helyettesítenek fluorral, például SiO-val2 + 2F2 = SiF4 + O2. Az üveg nagyon lassan reagál fluorral; víz jelenlétében a reakció gyors. A víz reagál a fluorral: 2H2O + 2F2 = 4HF + O2; ez is egy OF2 és H hidrogén-peroxid2O2. NO és NO nitrogén-oxidok2 A fluort könnyen hozzáadhatjuk nitrosil-fluorid FNO-hoz és nitril-fluorid FNO-hoz2. A szén-monoxid fluoridot ad, ha karbonil-fluoridot képez: CO + F2 = COF2.
A fém-hidroxidok fluormal reagáltatják a fém fluoridot és oxigént, például 2Ba (OH)2 + 2F2 = 2BaF2 + 2H2O + o2. A nátrium-hidroxid és a KOH vizes oldatai 0 ° C-on reagálnak az OF-ra2.
A fémek vagy nemfémek halogenidjei hidegben kölcsönhatásba lépnek a fluormal, az összes halogént helyettesítő fluorral, a szulfidok, nitridek és karbidok könnyen fluoreszkálódnak. Fémhidridek fluor-hideg fém fluoriddal és HF-dal képeznek; ammónia (párban) - N2 és HF. A fluorok savakban vagy fémekben lévő hidrogénatomot helyettesít sóikban, például HNO-ban3 (vagy NaNO3) + F2 ® FNO3 + HF (vagy NaF); súlyosabb körülmények között a fluor elhagyja az oxigént ezekből a vegyületekből, így szulfuril-fluoridot képez, például Na2SO4 + 2F2 = 2NaF + SO2F2 + O2. Az alkáli- és alkáliföldfém-karbonátok szokásos hőmérsékleten reagálnak a fluormal; ez a megfelelő fluorid, CO2 és O2.
Megközelítés. A fluor előállításának forrása hidrogén-fluorid, amely főként a H kénsav hatásából származik2SO4 fluorit CaF-on2, vagy apatitok és foszforitok feldolgozásában. A fluor előállítását a KF · (1.8–2.0) HF savkálium-fluorid olvadék elektrolízisével végezzük, amely akkor keletkezik, amikor a KF · HF olvadék hidrogén-fluoriddal 40–41% HF-tartalmú. Az elektrolizátor anyaga általában acél; Elektródák - szén-anód és acél katód. Az elektrolízist 95–100 ° C-on és 9–11 V-os feszültségen végezzük; A fluoráram kimenet eléri a 90-95% -ot. A kapott fluor 5% HF-t tartalmaz, amelyet fagyasztással eltávolítunk, majd nátrium-fluoriddal történő felszívódást követ. A fluort gázállapotban (nyomás alatt) és folyékony formában (folyékony nitrogénnel hűtve) tároljuk nikkelből és ötvözeteiből (monel-fémből), rézből, alumíniumból és ötvözeteiből, sárgarézből, rozsdamentes acélból.
Alkalmazás. A fluor-gáz UF fluoridálására szolgál4, uf-ben6, az urán-izotópok szétválasztására, valamint a klór-trifluor-klór előállítására3 (fluorozószer), SF kén-hexafluorid6 (gáznemű szigetelő az elektromos iparban), fém-fluoridok (például W és V). A folyékony fluorid a rakéta-üzemanyagok oxidálószere.
Biztonsági utasítások A fluor mérgező, maximálisan megengedett koncentrációja a levegőben kb. 2,10 -4 mg / l, és a maximális megengedett koncentráció legfeljebb 1 órás expozíció esetén 1,5 · 10-3 mg / l.
Fluor a testben. A fluor folyamatosan áll az állati és növényi szövetek összetételében; nyomelem. Szervetlen vegyületek formájában, amelyek főleg az állatok és az emberek csontjaiban találhatók - 100-300 mg / kg; különösen nagy mennyiségű fluorid a fogakban. A tengeri állatok csontjai gazdagabbak a fluorban, mint a talaj csontjai. Elsősorban az ivóvízzel jut be az állatok és az emberek testébe, amelynek optimális fluoridtartalma 1-1,5 mg / l. A fluorid hiányában a személy fogszuvasodást fejleszt, fokozott áramlással - fluorózissal. A fluoridionok magas koncentrációja veszélyes, mert számos enzimatikus reakciót gátolnak, valamint biológiailag fontos elemeket (P, Ca, Mg, stb.) Kötnek össze, amelyek felborítják a test egyensúlyát. A szerves fluorszármazékokat csak néhány növényben találjuk meg (például a dél-afrikai Dichapetalum cymosumban). A legfontosabbak a fluorecetsav származékai, amelyek toxikusak más növényekre és állatokra. A fluorid biológiai szerepe nem ismert. Kapcsolat alakult ki a fluorcsere és a csontváz-csontszövet képződése között, és különösen a fogak között. A növények fluoridjának szükségessége nem bizonyított.
Fluor-mérgezés lehetséges a vegyiparban dolgozóknál, a fluortartalmú vegyületek szintézisében és a foszfáttrágyák előállításában. A fluor irritálja a légutakat, bőrkárosodást okoz. Akut mérgezés esetén a gége és a hörgők nyálkahártyáinak irritációja, szem, nyálmirigy, orrvérzés lép fel; súlyos esetekben tüdőödéma, a központi idegrendszer károsodása stb.; krónikus - kötőhártya-gyulladás, hörghurut, tüdőgyulladás, pneumosclerosis, fluorózis. Bőrelváltozások, például ekcéma jellemzi. Elsősegélynyújtás: öblítés vízzel, bőrégésekkel - öntözés 70% alkohollal; inhalációs mérgezéssel - oxigén belélegzése. Megelőzés: a biztonsági előírások betartása, speciális ruházat viselése, rendszeres orvosi vizsgálatok, a kalcium-étrendbe való felvétel, vitaminok. Tartalmazó készítmények fluort használják az orvosi gyakorlatban, mint tumorellenes (5-fluor-uracil, ftorafur, ftorbenzotef), neuroleptikumok (trifluperidol vagy trisedil, Ftorfenazin, triftazin et al.), Antidepresszánsok (fluacizine), drogok (halotán), és mások. Alapok.
Világít: Ryss IG, fluor kémia és szervetlen vegyületek, M., 1956; Fluor és vegyületei, transz. angol, t. 1-2, M., 1953-56; Foglalkozási betegségek, 3. kiadás, M., 1973.
http://www.xumuk.ru/bse/2956.htmlSF6 - elektromos gáz - az SF6 (hexafluor) kén-hexafluorid. Az SF6 a gázszigetelésű cellák elemeinek fő szigetelője.
Működési nyomáson és szokásos hőmérsékleten az SF6 gáz színtelen gáz, szagtalan, nem gyúlékony, 5-ször nehezebb, mint a levegő (sűrűség 6,7 és 1,29 levegő esetén), a molekulatömeg 5-ször nagyobb, mint a levegő.
Az SF6 nem öregszik, azaz idővel nem változtatja meg tulajdonságait, az elektromos kisülés során szétesik, de gyorsan rekombinál, helyreállítva az eredeti dielektromos szilárdságot.
Legfeljebb 1000 K hőmérsékleten az SF6 gáz inert és hőálló, körülbelül 500 K hőmérsékletig kémiailag inaktív és nem agresszív a gázzal szigetelt kapcsolókészülékek felépítéséhez használt fémek tekintetében.
Elektromos mezőben az SF6 gáz képes elektronokat rögzíteni, ami az SF6 gáz nagy elektromos szilárdságához vezet. Az elektronok rögzítésével az SF6 gáz ülő ionokat képez, amelyek lassan felgyorsulnak egy elektromos mezőben.
Az SF6 gáz üzemképességét egy egységes területen javítják, ezért a működési megbízhatóság érdekében az elosztóeszközök egyes elemeinek tervezésének biztosítania kell az elektromos mező legnagyobb egységességét és egységességét.
Egy inhomogén mezőben az elektromos mező helyi túlfeszültségei jelennek meg, amelyek koronakisüléseket okoznak. E kibocsátások hatására az SF6 gáz lebomlik, környezetében alacsonyabb fluoridokat (SF2, SF4) képez, amelyek hátrányosan befolyásolják a teljes gázszigetelésű kapcsolóberendezések (GIS) építőanyagát.
A kisülések elkerülése érdekében a fémrészek és a cellaképek egyes elemeinek minden felülete tiszta és sima, és nem lehet durva élek és sorok. E követelmények teljesítésének kötelezettsége az, hogy a szennyeződés, a por és a fém részecskék is helyi elektromos térerősségeket hoznak létre, és a gázszigetelésű szigetelés dielektromos szilárdsága romlik.
A gáz nagy dielektromos szilárdsága lehetővé teszi a szigetelési távolság csökkentését kis üzemi gáznyomással, aminek következtében csökken az elektromos berendezések súlya és méretei. Ez viszont lehetővé teszi a KRUE-sejtek méreteinek csökkentését, ami nagyon fontos például az északi állapotok esetében, ahol minden egyes köbméter nagyon drága.
Az SF6 gáz nagy dielektromos szilárdsága nagyfokú szigetelést biztosít minimális méretekkel és távolságokkal, és a jó ívhűtő kapacitás és a gázhűtő kapacitás növeli a kapcsolóberendezések megszakítási kapacitását és csökkenti az áramellátó alkatrészek fűtését.
Az SF6 használata lehetővé teszi, hogy minden más dolog egyenlő legyen, hogy az áramterhelést 25% -kal és a rézérintkezők megengedett hőmérsékletét 90 ° C-ra (75 ° C-os levegőn) növeljék az SF6-gáz kémiai ellenállása, éghetősége, tűzbiztonsága és nagyobb hűtési kapacitása miatt.
Az SF6 gáz hátránya az, hogy viszonylag magas hőmérsékleten folyékony állapotba való átmenetre kerül sor, amely meghatározza a működtetett SF6 gázberendezés hőmérséklet-szabályozására vonatkozó további követelményeket. Az ábra a gáz állapotának függését mutatja a hőmérsékleten.
SF6 állapot és hőmérséklet diagram
Gázzal szigetelt berendezések mínusz 40 gr negatív hőmérsékletű működéséhez. C szükséges, hogy a készülékben lévő SF6 gáz nyomása ne haladja meg a 0,4 MPa-t, legfeljebb 0,03 g / cm3 sűrűséggel.
Ha a nyomás emelkedik, az SF6 gáz magasabb hőmérsékleten folyik. ezért annak érdekében, hogy az elektromos berendezések megbízhatósága közel 40 ° C-os hőmérsékleten növelhető legyen, azt meg kell melegíteni (például az SF6-os megszakító tartályt plusz 12 ° C-ra kell melegíteni, hogy megakadályozzák a gáz átalakulását folyadékokká).
A gáz, a ceteris paribus ív-oltó képessége többszöröse a levegőnél. Ennek oka a plazma összetétele és a hőteljesítmény, a hő és az elektromos vezetőképesség hőmérsékletfüggése.
A plazma állapotában az SF6 molekulák szétesnek. Körülbelül 2000 K hőmérsékleten az SF6 gáz hőteljesítménye drámai módon nő a molekulák disszociációja miatt. Ezért a 2000–3000 K hőmérséklet-tartományban a plazma hővezető képessége sokkal magasabb (két nagyságrenddel), mint a levegő. Körülbelül 4000 K hőmérsékleten csökken a molekulák disszociációja.
Ugyanakkor az SF6 ívben kialakított alacsony ionizációs potenciállal rendelkező atomi kén hozzájárul ahhoz, hogy az elektronsűrűség elegendő legyen az ív kb. 3000 K hőmérsékleten történő fenntartásához. A hőmérséklet további növekedésével a plazma hővezető képessége csökken, a levegő hővezetőképessége csökken, majd ismét emelkedik. Az ilyen folyamatok csökkentik az égő ív feszültségét és ellenállását egy SF6 gázban 20–30% -kal a levegőben lévő ívhez viszonyítva kb. 12 000–8 000 K hőmérsékletig. A plazmahőmérséklet további csökkenésével (akár 7 000 K-ra és alacsonyabbra) az elektronok koncentrációja csökken Ennek eredményeként csökken a plazma elektromos vezetőképessége.
6000 K hőmérsékleten az atomi kén ionizációjának mértéke nagymértékben csökken, és az elektronok szabad fluor, alacsonyabb fluoridok és SF6 molekulák rögzítésének mechanizmusa fokozódik.
4000 K nagyságrendű hőmérsékleteken a molekulák disszociációja véget ér, és a molekulák rekombinációja megkezdődik, az elektron-sűrűség még inkább csökken, mivel az atomkén kémiailag kombinálódik a fluorral. Ebben a hőmérséklettartományban a plazma hővezetőképessége még mindig jelentős, az ív lehűl, és ezt megkönnyíti a szabad elektronok eltávolítása a plazmából az SF6-molekulák és az atomfluor által okozott megkötés miatt. A rés dielektromos szilárdsága fokozatosan növekszik és végül visszanyeri.
A szigetelőgázban az ív kihalásának sajátossága az, hogy a nullához közeli áramerősségnél a vékony ívrúd továbbra is fennmarad, és az aktuális nulla keresztezés utolsó pillanatában megszűnik. Ezen túlmenően az áram áthaladása után a gázban lévő maradék ívoszlop intenzíven hűti, beleértve a plazma hőteljesítményének még nagyobb növekedését 2000 K hőmérsékleten, és az elektromos szilárdság gyorsan növekszik.
A gáz (1) és a levegő (2) elektromos szilárdságának növekedése
Az ilyen ív égési stabilitása a gázban a viszonylag alacsony hőmérsékleten az áram minimális értékeihez vezet, mivel az ív kioltásakor nincsenek szeletek és nagy túlfeszültségek.
A levegőben az íváram nullán áthaladó pillanatában a rés villamos ereje nagyobb, de a levegő nagy ívidőállandója miatt a dielektromos szilárdság növekedése a nullán áthaladó áramot követően kisebb.
http://electricalschool.info/main/visokovoltny/359-jelegaz-i-ego-svojjstva.html