Belerang adalah elemen dari sistem periodik D. I. Mendeleev, nomor atomnya adalah enam belas. Ini memiliki sifat non-logam. Dilambangkan dengan huruf Latin S. Namanya, mungkin, memiliki akar Indo-Eropa - "membakar."
Perspektif sejarah
Kapan belerang ditemukan dan ekstraksinya dimulai, tidak jelas. Hanya diketahui bahwa orang kuno mengetahuinya jauh sebelum zaman kita. Para pendeta awal menggunakannya dalam ritual pemujaan mereka, termasuk dalam campuran pengasapan. Mineral belerang dikaitkan dengan produk yang diproduksi oleh para dewa, sebagian besar hidup di dunia bawah.
Untuk waktu yang lama, sebagaimana dibuktikan oleh dokumen sejarah, itu digunakan sebagai elemen penyusun campuran yang mudah terbakar yang digunakan untuk keperluan militer. Homer juga tidak mengabaikan mineral belerang. Dalam salah satu karyanya, ia menggambarkan "penguapan" yang berdampak buruk pada seseorang ketika dibakar.
Sejarawan berpendapat bahwa belerang adalah unsur penyusun dalam apa yang disebut "api Yunani", yang mengilhami ketakutan musuh.
Pada abad kedelapan di Cina, itu digunakan untuk membuat kembang apicampuran, termasuk bahan mudah terbakar yang menyerupai bubuk mesiu.
Pada Abad Pertengahan, itu adalah salah satu dari tiga elemen utama para alkemis. Mereka secara aktif menggunakan mineral sulfur asli dalam penelitian mereka. Seringkali ini mengarah pada fakta bahwa eksperimen dengannya disamakan dengan sihir, dan ini, pada gilirannya, menyebabkan penganiayaan terhadap ahli kimia kuno dan pengikut mereka oleh Inkuisisi. Sejak saat itu, dari Abad Pertengahan dan Renaisans, bau belerang yang terbakar, gas mereka, mulai dikaitkan dengan tindakan roh jahat dan manifestasi iblis.
Properti
Mineral belerang asli memiliki kisi molekul yang tidak dimiliki oleh elemen serupa lainnya. Ini mengarah pada fakta bahwa ia memiliki kekerasan yang rendah, tidak ada belahan, itu adalah bahan yang agak rapuh. Berat jenis belerang adalah 2,7 gram per sentimeter kubik. Mineral ini memiliki konduktivitas listrik dan termal yang buruk dan titik leleh yang rendah. Bebas menyala saat terkena nyala api terbuka, termasuk dari korek api, warna nyalanya biru. Itu menyala dengan baik pada suhu sekitar 248 derajat Celcius. Saat terbakar, ia mengeluarkan belerang dioksida, yang memiliki bau yang tajam dan menyesakkan.
Deskripsi mineral belerang bervariasi. Ini memiliki nuansa kuning muda, jerami, madu, kehijauan. Pada belerang, yang memiliki zat organik dalam strukturnya, ada warna coklat, abu-abu atau hitam. Dalam foto tersebut, mineral belerang dalam bentuk padat, murni, kristal selalu menarik mata dan mudahdikenali.
Belerang vulkanik berwarna kuning cerah, kehijauan, oranye. Di alam, Anda dapat menemukannya dalam bentuk berbagai massa, padat, bersahaja, tepung. Ada juga kristal belerang yang tumbuh terlalu banyak di alam, tetapi sangat jarang.
Belerang di alam
Belerang alami dalam keadaan murni jarang ditemukan. Namun di kerak bumi, cadangannya sangat signifikan. Ini terutama bijih, di mana lapisan belerang hadir dalam jumlah besar.
Hingga saat ini, ilmu pengetahuan belum memutuskan penyebab terjadinya endapan belerang. Beberapa versi saling eksklusif. Mempertimbangkan fakta bahwa belerang menunjukkan aktivitas kimia yang tinggi, diasumsikan bahwa selama pembentukan permukaan kerak bumi, ia berulang kali diikat dan dilepaskan. Bagaimana reaksi ini berlangsung belum diketahui secara pasti.
Menurut salah satu versi, diasumsikan bahwa belerang adalah hasil pencucian sulfat, yang telah menjadi produk limbah dari masing-masing bakteri. Yang terakhir menggunakan senyawa mineral sebagai makanan.
Para peneliti sedang mempertimbangkan berbagai versi proses penggantian belerang di kerak bumi, yang mengarah pada pelepasan dan penimbunannya. Tetapi belum mungkin untuk memahami secara jelas sifat dari kejadian tersebut.
Sifat fisika dan kimia belerang
Penelitian ilmiah pertama dilakukan hanya pada abad XVIII. Sebuah studi menyeluruh tentang sifat-sifat mineral belerang dilakukan oleh ilmuwan Prancis Antoine Lavoisier. Jadi, dia menemukan bahwa itu mengkristal dari lelehan, awalnya berbentuk jarumjenis. Namun, bentuk ini tidak stabil. Saat suhu menurun, belerang mengalami rekristalisasi, membentuk formasi tembus volumetrik dengan warna kuning lemon atau emas.
Deposito, penambangan belerang
Sumber utama produksi mineral belerang adalah deposit. Menurut perhitungan ahli geologi, cadangan dunianya sekitar 1,4 miliar ton.
Orang-orang kuno, serta para penambang Abad Pertengahan, menambang belerang dengan menggali wadah tanah liat besar hingga ke kedalaman. Yang lain ditempatkan di atasnya, di mana ada lubang di bagian bawah. Wadah atas diisi dengan batu, yang mengandung belerang. Struktur ini dipanaskan. Belerang mulai mencair dan mengalir ke bejana bawah.
Saat ini penambangan dilakukan dengan cara penambangan terbuka, serta menggunakan metode peleburan dari bawah tanah.
Deposit belerang besar di wilayah Eurasia ada di Turkmenistan, di wilayah Volga, dan tempat lainnya. Deposit signifikan di Rusia telah ditemukan di tepi kiri Sungai Volga, yang membentang dari Samara hingga Kazan.
Saat mengembangkan mineral belerang, perhatian khusus diberikan pada keselamatan. Ini disebabkan oleh fakta bahwa bijih selalu disertai dengan akumulasi hidrogen sulfida, yang sangat berbahaya bagi pernapasan. Mineral itu sendiri cenderung menyala dan membentuk senyawa yang mudah meledak.
Metode penambangan yang paling umum adalah tambang terbuka. Pada saat yang sama, bagian atas bebatuan dihilangkan dengan peralatan penambangan. Pekerjaan eksplosif dilakukan dengan menghancurkan bagian bijih. Kemudianfraksi dikirim ke perusahaan untuk proses pengayaan, dan kemudian ke pabrik peleburan untuk mendapatkan belerang murni.
Jika mineral terletak dalam dan volumenya signifikan, metode Frasch digunakan untuk ekstraksi.
Pada akhir tahun 1890, insinyur Frasch mengusulkan untuk melelehkan belerang di bawah tanah, dan setelah mengubahnya menjadi cair, memompanya keluar. Proses ini sebanding dengan produksi minyak. Mengingat titik leleh belerang yang agak rendah, ide insinyur berhasil diuji dan ekstraksi industri mineral ini dimulai dengan cara ini.
Pada paruh kedua abad ke-20, metode penambangan melalui penggunaan arus frekuensi tinggi mulai aktif digunakan. Dampaknya juga menyebabkan mencairnya belerang. Injeksi berikutnya dari udara panas terkompresi memungkinkan untuk mempercepat kenaikannya dalam keadaan cair ke permukaan.
Belerang ditemukan dalam jumlah besar dalam gas alam. Metode Claus cocok untuk ekstraksinya. Lubang belerang khusus digunakan di mana degassing dilakukan. Hasilnya adalah produk modifikasi padat dengan kandungan sulfur tinggi.
Aplikasi
Sekitar setengah dari semua belerang yang dihasilkan digunakan untuk produksi asam sulfat. Selain itu, mineral ini dibutuhkan untuk pembuatan karet, obat-obatan, sebagai fungisida di bidang pertanian. Mineral ini juga telah digunakan sebagai elemen struktural dalam aspal belerang yang populer dan pengganti semen Portland - beton belerang. Aktif digunakan dalam pembuatan berbagaikomposisi kembang api, dalam produksi korek api.
Peran biologis
Belerang adalah elemen biogenik yang penting. Ini adalah bagian dari sejumlah besar asam amino. Unsur integral dalam pembentukan struktur protein. Dalam fotosintesis bakteri, mineral mengambil bagian dalam reaksi redoks tubuh dan merupakan sumber energi. Dalam tubuh manusia, ada sekitar dua gram belerang per kilogram berat.
Belerang dalam bentuk murni bukanlah zat beracun, tidak seperti gas yang mudah menguap, yang meliputi belerang dioksida, anhidrida sulfat, hidrogen sulfida, dan sebagainya.
Properti api
Belerang adalah mineral yang mudah terbakar. Fraksinya yang digiling halus mampu terbakar secara spontan dengan adanya uap air, dengan adanya kontak dengan zat pengoksidasi, dan juga saat membuat campuran dengan batu bara, lemak, minyak. Padamkan belerang dengan air yang disemprotkan dan busa mekanis udara.
