Lors de la réception de gaz de torréfaction en brûlant du soufre, il n'est pas nécessaire de le nettoyer des impuretés. L'étape de préparation ne comprendra que le séchage des gaz et l'élimination de l'acide. Lorsque le soufre est brûlé, une réaction exothermique irréversible se produit :
S + O 2 = DONC 2 (1)
avec un très un grand nombre chaleur: changement H = -362,4 kJ / mol, soit en termes d'unité de masse 362,4 / 32 = 11,325 kJ / t = 11325 kJ / kg S.
Le soufre liquide fondu fourni pour la combustion s'évapore (ébullition) à une température de 444,6 *C; la chaleur de vaporisation est de 288 kJ/kg. Comme on peut le voir à partir des données ci-dessus, la chaleur de la réaction de combustion du soufre est tout à fait suffisante pour évaporer la charge d'alimentation, de sorte que l'interaction du soufre et de l'oxygène se produit en phase gazeuse (réaction homogène).
La combustion du soufre dans l'industrie s'effectue de la manière suivante. Le soufre est pré-fondu (pour cela, vous pouvez utiliser de la vapeur d'eau obtenue en utilisant la chaleur de la réaction de combustion principale du soufre). Le point de fusion du soufre étant relativement bas, il est facile de séparer les impuretés mécaniques non passées dans la phase liquide par décantation puis filtration du soufre, et d'obtenir une charge de pureté suffisante. Deux types de fours sont utilisés pour brûler le soufre fondu - buse et cyclone. Il est nécessaire de prévoir la pulvérisation de soufre liquide en eux pour son évaporation rapide et assurer un contact fiable avec l'air dans toutes les parties de l'appareil.
Depuis le four, le gaz de torréfaction entre dans la chaudière de récupération de chaleur puis dans les appareils suivants.
La concentration de dioxyde de soufre dans le gaz de grillage dépend du rapport de soufre et d'air fourni pour la combustion. Si l'air est prélevé en quantité stoechiométrique, c'est-à-dire pour chaque mole de soufre 1 mole d'oxygène, puis avec une combustion complète du soufre, la concentration sera égale à la fraction volumique d'oxygène dans l'air C donc 2. max \u003d 21%. Cependant, l'air est généralement prélevé en excès, sinon la température du four sera trop élevée.
Avec la combustion adiabatique du soufre, la température de cuisson du mélange réactionnel de composition stoechiométrique sera de ~ 1500*C. Concrètement, la possibilité d'augmenter la température dans le four est limitée par le fait qu'au dessus de 1300°C le garnissage du four et des conduites de gaz est rapidement détruit. Habituellement, lors de la combustion du soufre, un gaz de grillage contenant 13 à 14% de SO 2 est obtenu.
2. Oxydation par contact de so2 en so3
L'oxydation par contact du dioxyde de soufre est un exemple typique de catalyse exothermique oxydative hétérogène.
C'est l'une des synthèses catalytiques les plus étudiées. En URSS, les travaux les plus approfondis sur l'étude de l'oxydation du SO 2 en SO 3 et le développement de catalyseurs ont été réalisés par G.K. Boreskov. Réaction d'oxydation du dioxyde de soufre
DONC 2 + 0,5 O 2 = DONC 3 (2)
se caractérise par une valeur très élevée d'énergie d'activation et donc sa mise en œuvre pratique n'est possible qu'en présence d'un catalyseur.
Dans l'industrie, le principal catalyseur d'oxydation du SO 2 est un catalyseur à base d'oxyde de vanadium V 2 O 5 (masse de contact vanadium). L'activité catalytique dans cette réaction est également montrée par d'autres composés, principalement le platine. Cependant, les catalyseurs au platine sont extrêmement sensibles même à des traces d'arsenic, de sélénium, de chlore et d'autres impuretés, et ont donc été progressivement remplacés par des catalyseurs au vanadium.
La vitesse de réaction augmente avec une augmentation de la concentration en oxygène, de sorte que le processus dans l'industrie est réalisé avec un excès de celui-ci.
Étant donné que la réaction d'oxydation du SO 2 appartient au type exothermique, le régime de température pour sa mise en œuvre doit se rapprocher de la ligne des températures optimales. Le choix du mode de température est en outre imposé par deux contraintes liées aux propriétés du catalyseur. La limite de température inférieure est la température d'inflammation des catalyseurs au vanadium, qui, selon le type spécifique de catalyseur et la composition du gaz, est de 400 à 440 * C. la limite supérieure de température est de 600 à 650°C et est déterminée par le fait qu'au-dessus de ces températures, la structure du catalyseur est réarrangée et qu'il perd son activité.
Dans la plage de 400 à 600 * C, on cherche à réaliser le procédé de telle manière que lorsque le degré de conversion augmente, la température diminue.
Le plus souvent dans l'industrie, des dispositifs de contact d'étagère avec échange de chaleur externe sont utilisés. Le schéma d'échange de chaleur suppose l'utilisation maximale de la chaleur de réaction pour chauffer le gaz source et le refroidissement simultané du gaz entre les étagères.
Un des tâches critiques face à l'industrie de l'acide sulfurique - augmenter le degré de conversion du dioxyde de soufre et réduire ses émissions dans l'atmosphère. Ce problème peut être résolu de plusieurs manières.
L'une des méthodes les plus rationnelles pour résoudre ce problème, largement utilisée dans l'industrie de l'acide sulfurique, est la méthode du double contact et de la double absorption (DKDA). Pour déplacer l'équilibre vers la droite et augmenter le rendement du processus, ainsi que pour augmenter la vitesse du processus, le processus est effectué selon cette méthode. Son essence réside dans le fait que le mélange réactionnel, dans lequel le degré de conversion du SO 2 est de 90 à 95 %, est refroidi et envoyé vers un absorbeur intermédiaire pour séparer le SO 3 . Dans le gaz de réaction restant, le rapport O 2 :SO 2 augmente significativement, ce qui conduit à un déplacement de l'équilibre de la réaction vers la droite. Le gaz de réaction nouvellement chauffé est à nouveau introduit dans l'appareil de contact, où 95 % de la conversion du SO 2 restant sont atteints sur une ou deux couches de catalyseur. La conversion totale du SO 2 dans ce processus est de 99,5 % - 99,8 %.
Bases physiques et chimiques du procédé de combustion du soufre.
La combustion de S se produit avec le dégagement d'une grande quantité de chaleur: 0,5S 2g + O 2g \u003d SO 2g, ΔH \u003d -362,43 kJ
La combustion est un complexe de produits chimiques et phénomènes physiques. Dans un incinérateur, on est confronté à des champs complexes de vitesses, de concentrations et de températures difficiles à décrire mathématiquement.
La combustion du S fondu dépend des conditions d'interaction et de combustion des gouttelettes individuelles. L'efficacité du processus de combustion est déterminée par le temps de combustion complète de chaque particule de soufre. La combustion du soufre, qui ne se produit qu'en phase gazeuse, est précédée de l'évaporation de S, du mélange de ses vapeurs avec de l'air et du chauffage du mélange à t, qui fournit la vitesse de réaction nécessaire. Puisque l'évaporation de la surface de la goutte ne commence plus intensément qu'à partir d'un certain t, chaque goutte de soufre liquide doit être chauffée à ce t. Plus t est élevé, plus il faut de temps pour chauffer la goutte. Lorsqu'une goutte se forme au-dessus de la surface mélange combustible vapeurs S et air de concentration maximale et t, l'inflammation se produit. Le processus de combustion d'une goutte S dépend des conditions de combustion : t et de la vitesse relative du flux de gaz, et des propriétés physico-chimiques du liquide S (par exemple, la présence d'impuretés de cendres solides dans S), et se compose des étapes suivantes : 1-mélange de gouttes de liquide S avec de l'air ; 2-échauffement de ces gouttes et évaporation ; 3-fractionnement de vapeur thermique S ; 4-formation de la phase gazeuse et son inflammation ; 5-combustion de la phase gazeuse.
Ces étapes se produisent presque simultanément.
À la suite du chauffage, une goutte de liquide S commence à s'évaporer, les vapeurs de S diffusent vers la zone de combustion, où à haute t elles commencent à réagir activement avec l'O 2 de l'air, un processus se produit diffusion-combustion S pour former SO 2 .
A haute t, la vitesse de la réaction d'oxydation S plus vite processus physiques, de sorte que le taux global du processus de combustion est déterminé par les processus de transfert de masse et de chaleur.
La diffusion moléculaire détermine un processus de combustion calme et relativement lent, tandis que la diffusion turbulente l'accélère. Lorsque la taille des gouttelettes diminue, le temps d'évaporation diminue. L'atomisation fine des particules de soufre et leur répartition uniforme dans le flux d'air augmente la surface de contact, facilite l'échauffement et l'évaporation des particules. Lors de la combustion de chaque goutte S entrant dans la composition du chalumeau, il faut distinguer 3 périodes : je- incubation ; II- brûlure intense ; III- période de burn-out.
Lorsqu'une goutte brûle, des flammes sortent de sa surface, ressemblant à éruptions solaires. Contrairement à la combustion classique par diffusion avec éjection de flammes à la surface d'une goutte enflammée, on parle de "combustion explosive".
La combustion de la goutte de S en mode diffusion est réalisée par évaporation de molécules à la surface de la goutte. Le taux d'évaporation dépend de propriétés physiques liquides et t environnement, et est déterminé par la caractéristique du taux d'évaporation. En mode différentiel, S s'allume dans les périodes I et III. La combustion explosive d'une goutte n'est observée que dans la période de combustion intense de la période II. La durée de la période de combustion intense est proportionnelle au cube du diamètre initial des gouttelettes. Cela est dû au fait que la combustion explosive est une conséquence des processus se produisant dans le volume de la goutte. Caractéristique de taux de combustion calc. par f-le : POUR= /τ sg;
d n est le diamètre initial des gouttelettes, mm; τ est le temps de combustion complète de la goutte, s.
La caractéristique de la vitesse de combustion d'une goutte est égale à la somme des caractéristiques de diffusion et de combustion explosive : POUR= K vz + K diff ; kvz= 0,78∙exp(-(1,59∙p) 2,58); Différence K= 1,21∙p +0,23 ; K T2\u003d K T1 ∙ exp (E a / R ∙ (1 / T 1 - 1 / T 2)); K T1 - vitesse de combustion constante à t 1 \u003d 1073 K. K T2 - const. vitesse de chauffe à t différente de t 1 . Еа est l'énergie d'activation (7850 kJ/mol).
CE. les principales conditions d'une combustion efficace du S liquide sont : l'alimentation de tous quantité requise air à la bouche de la torche, atomisation fine et uniforme du liquide S, turbulence d'écoulement et haute t.
La dépendance générale de l'intensité d'évaporation du liquide S sur la vitesse du gaz et t : K 1= a∙V/(b+V); a, b sont des constantes dépendant de t. V - vitesse gaz, m/s. A t plus élevé, la dépendance de l'intensité d'évaporation S à la vitesse du gaz est donnée par : K 1= K o ∙ V n ;
| t, o C | lgK à propos | n |
| 4,975 | 0,58 | |
| 5,610 | 0,545 | |
| 6,332 | 0,8 |
Avec une augmentation de t de 120 à 180 o C, l'intensité d'évaporation de S augmente de 5 à 10 fois et de t 180 à 440 o C de 300 à 500 fois.
Le taux d'évaporation à une vitesse de gaz de 0,104 m/s est déterminé par : = 8,745 - 2600/T (à 120-140 o C) ; = 7.346 -2025/T (à 140-200 o C); = 10.415 - 3480/T (à 200-440°C).
Pour déterminer le taux d'évaporation S à n'importe quel t de 140 à 440 ° C et une vitesse de gaz dans la plage de 0,026 à 0,26 m / s, il est d'abord trouvé pour une vitesse de gaz de 0,104 m / s et recalculé à une autre vitesse: lg = lg + n ∙ lgV `` /V ` ; La comparaison de la valeur du taux d'évaporation du soufre liquide et du taux de combustion suggère que l'intensité de la combustion ne peut pas dépasser le taux d'évaporation au point d'ébullition du soufre. Cela confirme l'exactitude du mécanisme de combustion, selon lequel le soufre ne brûle qu'à l'état de vapeur. La constante de vitesse d'oxydation des vapeurs de soufre (la réaction se déroule selon l'équation du second ordre) est déterminée par l'équation cinétique : -dС S /d = К∙С S ∙С О2 ; C S est la concentration de vapeur S; C O2 - vapeurs conc-I O 2; K est la constante de vitesse de réaction. La concentration totale de vapeurs S et O 2 op-yut : C S= un(1-x); Avec O2= b - 2ax ; a est la concentration de vapeur initiale S; b - concentration initiale de vapeurs d'O 2 ; х est le degré d'oxydation à la vapeur S. Alors :
K∙τ= (2,3 /(b – 2a)) ∙ (lg(b – ax/b(1 - x)));
La constante de vitesse de la réaction d'oxydation S en SO 2 : lgK\u003d B - A / T;
| à propos de C | 650 - 850 | 850 - 1100 |
| DANS | 3,49 | 2,92 |
| UN |
Gouttes de soufre d< 100мкм сгорают в диффузионном режиме; d>100 µm d'explosif, dans la zone de 100-160 µm, le temps de combustion des gouttes n'augmente pas.
Ce. pour intensifier le processus de combustion, il est conseillé de pulvériser du soufre en gouttelettes d = 130-200 µm, ce qui nécessite un supplément d'énergie. Lors de la gravure du même nombre de S reçu. Plus le SO 2 est concentré, plus le volume de gaz de four est petit et plus sa t est élevée.
1 - C02 ; 2 - Avec SO2
La figure montre une relation approximative entre t et la concentration de SO 2 dans le gaz du four produit par la combustion adiabatique du soufre dans l'air. En pratique, on obtient du SO 2 très concentré, limité par le fait qu'à t > 1300, le garnissage du four et des conduites de gaz est rapidement détruit. De plus, dans ces conditions, il peut y avoir effets indésirables entre O 2 et N 2 de l'air avec formation d'oxydes d'azote, qui est une impureté indésirable dans SO 2, par conséquent, t = 1000-1200 est généralement maintenu dans les fours à soufre. Et les gaz de four contiennent 12 à 14 % en volume de SO 2 . À partir d'un volume d'O 2, un volume de SO 2 est formé. Par conséquent, la teneur théorique maximale en SO 2 dans les gaz de combustion lors de la combustion de S dans l'air est de 21%. Lors de la combustion de S dans l'air, tir. Teneur en O 2 du SO 2 dans mélange de gaz peut augmenter en fonction de la concentration en O 2 . La teneur théorique en SO 2 lors de la combustion de S dans de l'O 2 pur peut atteindre 100 %. La composition possible du gaz de torréfaction obtenu en brûlant S dans l'air et dans divers mélanges oxygène-azote est représentée sur la figure :
Fours pour brûler le soufre.
La combustion du S dans la production d'acide sulfurique est réalisée dans des fours à l'état atomisé ou TV. Pour brûler le S fondu, utilisez des fours à buse, à cyclone et à vibration. Les plus utilisés sont le cyclone et l'injecteur. Ces fours sont classés selon les signes :- selon le type de buses installées (mécaniques, pneumatiques, hydrauliques) et leur emplacement dans le four (radial, tangentiel) ; - par la présence d'écrans à l'intérieur des chambres de combustion ; - par exécution (horizons, verticales) ; - selon l'emplacement des trous d'entrée pour l'alimentation en air ; - pour les dispositifs de mélange de flux d'air avec des vapeurs de S ; - pour les équipements d'utilisation de la chaleur de combustion S ; - par nombre de caméras.
Four à bec (riz)
1 - cylindre en acier, 2 - revêtement. 3 - amiante, 4 - cloisons. 5 - buse pour pulvériser du carburant, 6 buses pour pulvériser du soufre,
7 - une boîte pour fournir de l'air au four.
A assez conception simple, juste en service, il y a une image de gaz dedans, une concentration constante de SO 2. Aux graves lacunes comprennent : destruction progressive des cloisons en raison de t élevé ; faible contrainte thermique de la chambre de combustion ; difficulté à obtenir du gaz à haute concentration, tk. utiliser un grand excès d'air; dépendance du pourcentage de combustion sur la qualité de la pulvérisation S ; consommation de combustible importante lors du démarrage et du chauffage du four; des dimensions et un poids relativement importants et, par conséquent, des investissements en capital importants, des zones de production, les coûts d'exploitation et de grandes pertes de chaleur dans l'environnement.
Plus parfait fours cyclones.
1 - préchambre, 2 - boîte à air, 3, 5 - chambres de postcombustion, 4. 6 anneaux de pincement, 7, 9 - buses pour l'alimentation en air, 8, 10 - buses pour l'alimentation en soufre.
Livraison: entrée d'air tangentielle et S ; assure une combustion uniforme du S dans le four grâce à une meilleure turbulence d'écoulement ; la possibilité d'obtenir le gaz de procédé final jusqu'à 18 % de SO 2 ; contrainte thermique élevée de l'espace du four (4,6 10 6 W / m 3); le volume de l'appareil est réduit d'un facteur 30-40 par rapport au volume d'un four à buse de même capacité ; concentration permanente SO 2; régulation simple du processus de combustion S et son automatisation ; faible temps et matériau combustible pour chauffer et démarrer le four après un long arrêt; plus faible teneur en oxydes d'azote après le four. Semaines de base associé à un t élevé dans le processus de combustion ; fissuration possible du revêtement et des soudures ; Une pulvérisation insatisfaisante de S conduit à une percée de ses vapeurs dans l'équipement t/échange après le four, et par conséquent à une corrosion de l'équipement et à une inconstance de t à l'entrée de l'équipement t/échange.
Le S en fusion peut entrer dans le four par des buses tangentielles ou axiales. Avec l'implantation axiale des tuyères, la zone de combustion est plus proche de la périphérie. À la tangente - plus près du centre, grâce à quoi l'effet de t élevé sur la doublure est réduit. (riz) Le débit de gaz est de 100-120 m / s - cela crée une condition favorable pour le transfert de masse et de chaleur, et le taux de combustion augmente S.
Four vibrant (riz).
1 - tête de four à brûleur ; 2 - clapets anti-retour ; 3 - canal de vibration.
Lors de la combustion vibrante, tous les paramètres du processus changent périodiquement (pression dans la chambre, vitesse et composition du mélange gazeux, t). Appareil pour vibreur. la combustion S est appelée four-brûleur. Avant le four, le S et l'air sont mélangés et ils traversent clapets anti-retour(2) à la tête du four-brûleur, où a lieu la combustion du mélange. L'approvisionnement en matières premières est effectué par portions (les processus sont cycliques). Dans cette version du four, la puissance calorifique et la vitesse de combustion augmentent considérablement, mais avant d'enflammer le mélange, un bon mélange du S atomisé avec de l'air est nécessaire pour que le processus se déroule instantanément. Dans ce cas, les produits de combustion se mélangent bien, le film de gaz SO 2 entourant les particules de S est détruit et facilite l'accès de nouvelles portions d'O 2 dans la zone de combustion. Dans un tel four, le SO 2 résultant ne contient pas d'imbrûlés, sa concentration est élevée en tête.
Pour un four à cyclone, par rapport à un four à buses, il se caractérise par une contrainte thermique 40 à 65 fois supérieure, la possibilité d'obtenir un gaz plus concentré et une plus grande production de vapeur.
L'équipement le plus important pour les fours à brûler le liquide S est la buse, qui doit assurer une pulvérisation fine et uniforme du liquide S, un bon mélange de celui-ci avec l'air dans la buse elle-même et derrière elle, un réglage rapide du débit de liquide S tout en maintenir le nécessaire corréler avec l'air, la stabilité d'une certaine forme, la longueur de la torche, et aussi avoir construction solide, fiable et facile à utiliser. Pour le bon fonctionnement des buses, il est important que le S soit bien nettoyé des cendres et du bitume. Les buses sont à action mécanique (rendement sous sa propre pression) et pneumatique (l'air est toujours impliqué dans la pulvérisation).
Utilisation de la chaleur de combustion du soufre.
La réaction est très exothermique, de ce fait, une grande quantité de chaleur est dégagée et la température des gaz à la sortie des fours est de 1100-1300 0 C. Pour l'oxydation par contact du SO 2, la température des gaz à l'entrée du 1er couche du cat-ra ne doit pas dépasser 420 - 450 0 C. Par conséquent, avant l'étape d'oxydation du SO 2 , il est nécessaire de refroidir le flux de gaz et d'utiliser l'excès de chaleur. Dans les systèmes d'acide sulfurique fonctionnant au soufre pour la récupération de chaleur, les chaudières de récupération de chaleur à tubes d'eau avec circulation naturelle chaleur. SETA - C (25 - 24); RKS 95 / 4.0 - 440.
La chaudière à technologie énergétique RKS 95/4.0 - 440 est une chaudière à tubes d'eau, à circulation naturelle, étanche au gaz, conçue pour fonctionner avec pressurisation. La chaudière comprend des évaporateurs de 1er et 2e étage, des économiseurs à distance de l'étage 1.2, des surchauffeurs à distance de l'étage 1.2, un tambour, des fours à combustion de soufre. Le four est conçu pour brûler jusqu'à 650 tonnes de liquide. Soufre par jour. Le four est constitué de deux cyclones reliés l'un par rapport à l'autre à un angle de 110 0 et d'une chambre de transition.
Corps intérieur d'un diamètre de 2,6 m, repose librement sur des supports. L'enveloppe extérieure a un diamètre de 3 m. L'espace annulaire formé par les enveloppes intérieure et extérieure est rempli d'air qui pénètre ensuite dans la chambre de combustion par des tuyères. Le soufre est fourni au four par 8 buses de soufre, 4 sur chaque cyclone. La combustion du soufre se produit dans un flux tourbillonnant gaz-air. Le tourbillonnement du flux est réalisé en introduisant tangentiellement de l'air dans le cyclone de combustion à travers des buses d'air, 3 dans chaque cyclone. La quantité d'air est contrôlée par des volets motorisés sur chaque buse d'air. La chambre de transition est conçue pour diriger le flux de gaz des cyclones horizontaux vers le conduit de gaz vertical de l'évaporateur. Surface intérieure Le four est garni de briques en mulite-corindon de la marque MKS-72, de 250 mm d'épaisseur.
1 - cyclonique
2 - chambre de transition
3 - dispositifs d'évaporation
C'est un élément chimique situé dans le sixième groupe, la troisième période du tableau périodique. Il s'agit d'une substance fragile qui, dans des conditions normales, se trouve dans un état solide d'agrégation. Le soufre est de couleur jaune citron. De nombreux composés de cet élément sont dotés de la même nuance.
Caractéristiques physiques du soufre
Le soufre ne se dissout pas dans l'eau, a une faible conductivité électrique et thermique et présente les propriétés d'un non-métal typique. Une substance peut exister en plusieurs variantes, selon la structure réseau cristallin reliant les atomes.
Le premier élément est soufre rhombique, la substance la plus stable. Bouillonne à 445°C. Avant de passer à l'état gazeux d'agrégation, cette substance doit devenir liquide. Le soufre rhombique fond à une température de 113 °C.
Deuxième option - soufre monoclinique, qui est un cristal en forme d'aiguille de couleur jaune foncé. Cette substance est formée à la suite de la fusion du soufre rhombique et de son refroidissement lent. Le point d'ébullition du soufre monoclinique est de 445 °C. Il existe une variété plastique de soufre monoclinique, qui est obtenue en versant du soufre rhombique presque bouillant dans eau froide. Cette substance a la propriété de s'étirer comme du caoutchouc.
La température d'inflammation du soufre dépend du type de matériau et de son origine. Par exemple, le soufre technique s'enflamme à une température de 190 °C. Dans d'autres conditions, le point d'éclair du soufre est de 248 ° C et même de 256 ° C - en fonction du matériau dont le soufre a été extrait et de la densité de la substance. Dans tous les cas, la température de combustion du soufre est assez basse par rapport aux autres éléments chimiques. Le soufre est une substance inflammable.
Caractéristiques chimiques du soufre, son interaction avec les métaux
Le soufre a une masse atomique relativement faible (32 g/mol). L'élément peut avoir différents degrés oxydation. Ce soufre diffère de l'oxygène ou de l'hydrogène. Le soufre, selon les conditions, est susceptible de présenter des propriétés réductrices ou oxydantes.
Le soufre réagit avec les métaux à haute température. Dans de telles conditions, une réaction d'addition se produira: des atomes de métal se combineront avec des atomes de soufre, formant des substances complexes - des sulfures. Par exemple, si vous chauffez 2 moles de potassium, mélangez-les avec 1 mole de soufre, 1 mole de sulfure de potassium se forme. Équation de réaction :
Structure moléculaire du sulfure de potassium
La réaction du soufre avec les halogènes et d'autres substances simples
Le soufre, comme les autres non-métaux, réagit avec les halogènes. Le soufre réagit avec le brome, le fluor, le chlore, mais n'interagit pas avec l'iode. Un exemple est la fluoration du soufre. Si le soufre est chauffé avec un halogène, deux variations de fluorure se forment.
Structure moléculaire du fluorure de soufre
Première possibilité: prendre 1 mole de soufre et trois 3 moles de fluor, il se forme 1 mole de fluorure - SF₆. Équation de réaction :
S + 3F₂ = SF₆
Deuxième option: prenez 1 mol de soufre et 2 mol de fluor, 1 mol de fluor se forme avec formule chimique SF₄. Équation de réaction :
S + 2F₂ = SF₄
La réaction des halogènes avec le soufre dépend des proportions dans lesquelles les composants sont mélangés. La bromation du soufre ou la chloration du soufre est effectuée de la même manière (à la suite de la réaction, deux substances différentes sont également formées).
Le soufre entre réaction chimique avec du phosphore, de l'hydrogène et du carbone. Le soufre réagit avec l'hydrogène pour former du sulfure d'hydrogène. À la suite de la réaction du sulfure d'hydrogène avec les métaux, leurs sulfures sont formés, qui sont également obtenus par interaction directe du soufre avec le même métal.
L'addition d'atomes d'hydrogène aux atomes de soufre se produit exclusivement à des températures très élevées. Lorsque le soufre réagit avec le phosphore, il se forme du phosphure de soufre - P₂S₃. Pour obtenir 1 mole de phosphure de soufre, il faut prendre 2 moles de phosphore et 3 moles de soufre. Lorsque le soufre réagit avec le carbone, il se forme du disulfure de carbone CS₂. Pour obtenir 1 mole de disulfure de carbone, il faut prendre 1 mole de carbone et 2 moles de soufre. Les réactions d'addition décrites se déroulent lorsque les réactifs sont chauffés à hautes températures. Une expérience intéressante peut être réalisée avec de la poudre de soufre jaune et fondue en une masse visqueuse noire.
La réaction du soufre avec l'oxygène
Il est impossible de considérer toutes les réactions avec le soufre et de manquer son interaction avec l'oxygène. Pour comprendre le processus, vous pouvez mener une expérience en laboratoire : lors de la réaction de décomposition du permanganate de potassium, le ballon sera rempli d'oxygène. Ensuite, le soufre est enflammé dans une cuillère brûlante et descendu dans un flacon avec de l'oxygène. Le soufre brûle intensément dans l'air avec une flamme bleu-violet brillante. Progressivement le flacon se remplira d'une brume blanche.
La combustion du soufre
La réaction entre l'oxygène et le soufre est l'une des réactions redox, où le soufre est l'agent réducteur et l'oxygène est l'agent oxydant. Le taux de combustion du soufre dans l'oxygène pur augmente en raison d'une augmentation presque quintuplée de la concentration en oxygène.
La chaleur lors de la combustion du soufre dans l'air n'est pas dépensée pour chauffer le ballast (azote), de sorte que la température des réactifs augmente plus que dans l'air. De ce fait, l'intensité de la combustion augmente également. Lors de la combustion, le soufre se combine avec l'oxygène, formant du dioxyde de soufre - oxyde de soufre SO₂, qui remplit progressivement le cylindre. Équation de réaction :
S + O₂ = SO₂ + Q.
Le dioxyde de soufre se combine avec la vapeur d'eau pour former de l'acide sulfureux :
SO₂ + H₂O = H₂SO₃
L'acide sulfureux est oxydé en acide sulfurique :
2H₂SO₃ + O₂ = 2H₂SO₄
À la suite des réactions décrites, un brouillard se forme dans le cylindre à partir de gouttes d'acides sulfurique et sulfureux.