Azufre

La sustancia simple azufre es un no metal en polvo de color amarillo claro . En los compuestos de hidrógeno y oxígeno , está en la composición de varios iones , formando muchos ácidos y sales . Prácticamente insoluble en agua. Muchas sales que contienen azufre son poco solubles en agua .

Isótopos

El azufre natural consta de cuatro isótopos estables :

32 S (95,02%), 33 S (0,75%), 34 S (4,21%), 36 S (0,02%).

También se han obtenido isótopos radiactivos artificiales

31 S ( T ½ = 2,4 s), 35 S ( T ½ = 87,1 días), 37 S ( T ½ = 5,04 min) y otros .

Historia y origen del nombre

Origen del nombre

La palabra "azufre", conocida en el idioma ruso antiguo desde el siglo XV, se toma prestada del "azufre" eslavo antiguo - "azufre, resina", en general "sustancia combustible, grasa". La etimología de la palabra no se ha aclarado hasta el presente, ya que el nombre eslavo común original de la sustancia se ha perdido y la palabra ha llegado al idioma ruso moderno en una forma distorsionada [3] .

Según Fasmer [4] , "azufre" se remonta al lat. sueros - "cera" o lat. suero - "suero".

Se cree que el azufre latino (derivado de la ortografía helenizada del etimológico sulpur ) se deriva de la raíz indoeuropea *swelp, "quemar" [5] .

Historial de descubrimientos

No se ha establecido el momento exacto del descubrimiento del azufre, pero este elemento fue utilizado antes de nuestra era.

Los sacerdotes usaban el azufre como parte del incienso sagrado durante los ritos religiosos. Se la consideraba obra de seres sobrehumanos del mundo de los espíritus o dioses subterráneos.

Hace mucho tiempo, el azufre comenzó a usarse como parte de varias mezclas combustibles con fines militares. Homero ya describe "vapores sulfurosos", el efecto mortal de las secreciones de azufre ardiente. El azufre probablemente formaba parte del " fuego griego ", que aterrorizaba a los oponentes.

Alrededor del siglo VIII, los chinos comenzaron a utilizarlo en mezclas pirotécnicas, en particular, en mezclas como la pólvora . La combustibilidad del azufre, la facilidad con la que se combina con los metales para formar sulfuros (por ejemplo, en la superficie de las piezas de metal), explica por qué se consideraba el "principio de la combustibilidad" y un componente indispensable de los minerales metálicos.

El presbítero Teófilo (siglo XII) describe un método de tostado oxidativo del mineral de sulfuro de cobre, probablemente conocido en el antiguo Egipto.

Durante el período de la alquimia árabe , surgió la teoría mercurio-azufre de la composición de los metales , según la cual el azufre se consideraba un constituyente obligatorio (padre) de todos los metales.

Más tarde, se convirtió en uno de los tres principios de los alquimistas, y más tarde el "principio de inflamabilidad" fue la base de la teoría del flogisto . La naturaleza elemental del azufre fue establecida por Lavoisier en sus experimentos de combustión.

Con la introducción de la pólvora en Europa se inició el desarrollo de la extracción del azufre natural, así como el desarrollo de un método para su obtención a partir de las piritas; este último era común en la antigua Rus. Por primera vez en la literatura es descrito por Agricola .

Azufre en la naturaleza

Las grandes acumulaciones de azufre nativo (con un contenido de > 25%) son raras, se dan en lugares de actividad volcánica, van acompañadas de fumarolas sulfurosas y aguas sulfurosas [6] .

El mineral de azufre se desarrolla en depósitos de azufre nativo, extraído de minerales sulfurados y gases industriales [7] .

Las bacterias del azufre pueden oxidar el sulfuro de hidrógeno de los residuos orgánicos en descomposición a azufre y acumularlo [8] .

Minerales de azufre naturales

El azufre es el decimosexto elemento más abundante en la corteza terrestre . Ocurre en un estado libre (nativo) y en una forma ligada.

Los minerales de azufre natural más importantes : FeS 2 - piritas de hierro o pirita , ZnS - blenda de zinc o esfalerita ( wurtzita ), PbS - brillo de plomo o galena , HgS - cinabrio , Sb 2 S 3 - antimonita , Cu 2 S - calcosina , CuS- covellita , CuFeS 2 - calcopirita . Además, el azufre está presente en el petróleo , el carbón natural , los gases naturales y el esquisto . El azufre es el sexto elemento en las aguas naturales, se presenta principalmente en forma de ion sulfato y determina la dureza "permanente" del agua dulce. Un elemento vital para los organismos superiores, una parte integral de muchas proteínas , se concentra en el cabello.

Propiedades

Propiedades físicas

El azufre difiere significativamente del oxígeno en su capacidad para formar cadenas estables y ciclos de átomos. Las más estables son las moléculas cíclicas S 8 que tienen forma de corona, formando azufre rómbico y monoclínico. Esto es azufre cristalino, una sustancia amarilla quebradiza. Además, son posibles moléculas con cadenas cerradas (S 4 , S 6 ) y cadenas abiertas. Tal composición tiene azufre plástico, una sustancia marrón, que se obtiene por enfriamiento brusco de la fusión de azufre (el azufre plástico se vuelve quebradizo después de unas horas, adquiere un color amarillo y gradualmente se convierte en uno rómbico). La fórmula del azufre suele escribirse simplemente como S, ya que, aunque tiene una estructura molecular, es una mezcla de sustancias simples con diferentes moléculas. El azufre es insoluble en agua, pero fácilmente soluble en disolventes orgánicos , como el disulfuro de carbono , la trementina .

La fusión del azufre va acompañada de un notable aumento de volumen (alrededor del 15%). El azufre fundido es un líquido amarillo muy móvil que, por encima de los 160 °C, se convierte en una masa muy viscosa de color marrón oscuro. El fundido de azufre adquiere la mayor viscosidad a una temperatura de 190 °C; un aumento adicional de la temperatura va acompañado de una disminución de la viscosidad y, por encima de los 300 °C, el azufre fundido vuelve a ser móvil. Esto se debe al hecho de que cuando el azufre se calienta, se polimeriza gradualmente, aumentando la longitud de la cadena al aumentar la temperatura. Cuando el azufre se calienta por encima de los 190 °C, las unidades poliméricas comienzan a descomponerse.

El azufre puede servir como el ejemplo más simple de un electreto . Durante la fricción, el azufre adquiere una fuerte carga negativa [9] .

Diagrama de fase del azufre

El azufre cristalino elemental puede existir en forma de dos modificaciones alotrópicas ( enantiotropía del azufre) - rómbica y monoclínica , - es decir, el azufre es dimórfico , por lo tanto, para el azufre elemental, son posibles cuatro fases : rómbica sólida, monoclínica sólida, líquida y gaseosa , y en el diagrama de fase del azufre (ver figura; se usa la escala logarítmica para la presión ) hay dos campos de fases sólidas: la región del azufre rómbico y la región de existencia del azufre monoclínico (triángulo ABC) [10] .

En el diagrama de fase de azufre [10] :

DA es la línea de sublimación del azufre rómbico S p , que describe la dependencia de la presión del vapor saturado de azufre S p con la temperatura sobre el azufre rómbico sólido;
AS es la línea de sublimación del azufre monoclínico S m , que describe la dependencia de la presión de vapor de saturación del azufre con la temperatura sobre el azufre monoclínico sólido;
CF es la línea de evaporación del azufre líquido Sl , que describe la dependencia de la presión del vapor de azufre saturado con la temperatura por encima del fundido de azufre;
AB - línea de transformación polimórfica de azufre rómbico <—> azufre monoclínico, que describe la dependencia de la temperatura de la transición de fase entre azufre rómbico y monoclínico con la presión;
BE es la línea de fusión del azufre ortorrómbico, que describe la dependencia del punto de fusión del azufre ortorrómbico con la presión;
CB es la línea de fusión del azufre monoclínico, que describe la dependencia del punto de fusión del azufre monoclínico con la presión.

Las líneas punteadas reflejan la posibilidad de la existencia de fases metaestables , que se observan con un cambio brusco de temperatura:

AO es la línea de sublimación de azufre rómbico sobrecalentado ;
BO es la línea de fusión del azufre rómbico sobrecalentado;
CO es la línea de evaporación de azufre líquido sobreenfriado ;

El diagrama de fases del azufre tiene tres puntos triples estables y uno metaestable, cada uno de los cuales cumple las condiciones de equilibrio termodinámico de tres fases [10] :

punto A (opcional): equilibrio de azufre sólido rómbico, sólido monoclínico y gaseoso;
punto B (opcional): balance de sólido rómbico, sólido monoclínico y azufre líquido;
punto C (principal): balance de azufre monoclínico sólido, fundido y gaseoso;
punto O (metaestable): equilibrio metaestable entre el sólido rómbico sobrecalentado, el líquido sobreenfriado y el azufre gaseoso.

Como muestra el diagrama de fase, el azufre rómbico no puede estar simultáneamente en equilibrio con el fundido y el vapor de azufre [11] , por lo tanto, en el punto triple principal (cuando las fases de equilibrio están en diferentes estados de agregación ), la fase sólida está representada por monoclínico azufre. El punto triple metaestable aparece debido a la baja tasa de transformación de una modificación cristalina del azufre en otra [12] .

Propiedades químicas

El azufre se quema en el aire para formar dióxido de azufre , un gas incoloro con un olor acre:

{\mathsf {S+O_{2}\rightarrow SO_{2}\uparrow }}

Usando el análisis espectral, se encontró que, de hecho, el proceso de oxidación del azufre a dióxido es una reacción en cadena y ocurre con la formación de una serie de productos intermedios: monóxido de azufre S 2 O 2 , azufre molecular S 2 , átomos de azufre libres S y los radicales libres de monóxido de azufre SO [13] .

Las propiedades reductoras del azufre se manifiestan en las reacciones del azufre con otros no metales , sin embargo, a temperatura ambiente, el azufre reacciona solo con el flúor :

{\mathsf {S+3F_{2}\rightarrow SF_{6}\uparrow }}

El azufre fundido reacciona con el cloro , mientras que es posible la formación de dos cloruros inferiores ( dicloruro de azufre y ditiodicloruro ) [14] :

{\mathsf {2S+Cl_{2}\rightarrow S_{2}Cl_{2))}

{\mathsf {S+Cl_{2}\rightarrow SCl_{2))}

Con un exceso de azufre, también se forman varios dicloruros de poliséridos del tipo S n Cl 2 [15] .

Cuando se calienta, el azufre también reacciona con el fósforo , formando una mezcla de sulfuros de fósforo [16] , entre los cuales se encuentra el sulfuro superior P 2 S 5 :

{\displaystyle {\mathsf {5S+2P\xrightarrow {^{o}t} \ P_{2}S_{5))))

Además, cuando se calienta, el azufre reacciona con hidrógeno , carbono , silicio :

{\mathsf {S+H_{2}\xrightarrow {^{o}t} \ H_{2}S\uparrow }}

( sulfuro de hidrógeno )

{\displaystyle {\mathsf {C+2S\xrightarrow {^{o}t} \ CS_{2))))

( disulfuro de carbono )

{\displaystyle {\mathsf {Si+2S\xrightarrow {^{o}t} \ SiS_{2))))

( sulfuro de silicio )

Cuando se calienta, el azufre interactúa con muchos metales , a menudo de manera muy violenta. A veces, una mezcla de metal con azufre se enciende cuando se enciende. En esta interacción, se forman sulfuros :

{\mathsf {2Na+S\xrightarrow {^{o}t} \ Na_{2}S))

{\mathsf {Ca+S\xrightarrow {^{o}t} \ CaS))

{\displaystyle {\mathsf {2Al+3S\xrightarrow {^{o}t} \ Al_{2}S_{3))))

{\mathsf {Fe+S\xrightarrow {^{o}t} \ FeS}}

Las soluciones de sulfuros de metales alcalinos reaccionan con azufre para formar polisulfuros :

{\mathsf {Na_{2}S+S\rightarrow Na_{2}S_{2}}}

De las sustancias complejas, cabe señalar en primer lugar la reacción del azufre con el álcali fundido , en la que el azufre se desproporciona de manera similar al cloro :

{\mathsf{3S+6KOH))

(derretir) .

{\mathsf {\xrightarrow {^{o}t} \ K_{2}SO_{3}+2K_{2}S+3H_{2}O))

La aleación resultante se llama hígado de azufre .

Con ácidos oxidantes concentrados ( HNO 3 , H 2 SO 4 ) el azufre reacciona solo con calentamiento prolongado:

{\mathsf {S+6HNO_{3}}}

(conc.)

{\mathsf {\xrightarrow {^{o}t} \ H_{2}SO_{4}+6NO_{2))}\uparrow {\mathsf {+2H_{2}O))

{\mathsf {S+2H_{2}SO_{4))}

(conc.)

{\mathsf {\xrightarrow {^{o}t} \ 3SO_{2}}}\uparrow {\mathsf {+2H_{2}O}}

Con un aumento de temperatura en el vapor de azufre, se producen cambios en la composición molecular cuantitativa [17] . El número de átomos en una molécula disminuye:

{\mathsf {S_{8}\rightarrow S_{6}\rightarrow S_{4))}

A 800–1400 °C, los vapores consisten principalmente en azufre diatómico:

{\displaystyle {\mathsf {S_{4}{\xrightarrow {800-1400^{o))}\ S_{2))))

Y a 1700 °C, el azufre se vuelve atómico:

{\mathsf {S_{2}{\xrightarrow {1700^{o}}}\ S}}

Conseguir

En la antigüedad y en la Edad Media, el azufre se extraía cavando en el suelo una gran vasija de barro, sobre la que ponían otra, con un agujero en el fondo. Este último se llenó con roca que contenía azufre y luego se calentó. El azufre se derritió y fluyó hacia la olla inferior.

En la actualidad, el azufre se obtiene principalmente mediante la fundición de azufre nativo directamente en los lugares donde se encuentra bajo tierra. Los minerales de azufre se extraen de diferentes maneras, según las condiciones de ocurrencia. Los depósitos de azufre casi siempre van acompañados de acumulaciones de gases venenosos: compuestos de azufre. Además, no debemos olvidarnos de la posibilidad de su combustión espontánea.

Cuando se extrae el mineral a cielo abierto, las excavadoras eliminan las capas de roca debajo de las cuales se encuentra el mineral. La capa de mineral se tritura mediante explosiones, después de lo cual los bloques de mineral se envían a una fundición de azufre, donde se extrae el azufre del concentrado.

En 1890, Hermann Frasch sugirió fundir azufre bajo tierra y bombearlo a la superficie a través de pozos similares a los pozos de petróleo. El punto de fusión relativamente bajo (113 °C ) del azufre confirmó la realidad de la idea de Frasch. En 1890, comenzaron las pruebas que llevaron al éxito.

Existen varios métodos para la obtención de azufre a partir de minerales sulfurosos: vapor-agua, filtración, térmico, centrífugo y extracción.

El azufre también se encuentra en grandes cantidades en el gas natural en estado gaseoso (en forma de sulfuro de hidrógeno, dióxido de azufre). Durante la extracción, se deposita en las paredes de tuberías y equipos, inutilizándolos. Por lo tanto, se captura del gas lo antes posible después de la extracción. El azufre fino químicamente puro resultante es una materia prima ideal para las industrias química y del caucho .

El azufre se produce a partir de gas amargo natural mediante el método Claus . Para ello se utilizan los llamados fosos de azufre, donde se desgasifica el azufre, y en la salida se obtiene azufre modificado, producto muy utilizado en la producción de asfalto. Las instalaciones de recuperación de azufre generalmente incluyen pozos de azufre sólido, pozos de desgasificación, pozos de almacenamiento de azufre desgasificado, así como también carga de azufre líquido y almacenamiento de azufre en trozos. Las paredes del pozo generalmente están hechas de ladrillo, el fondo se vierte con concreto y la parte superior del pozo está cubierta con un techo de aluminio. Dado que el azufre es un ambiente muy agresivo, los pozos deben reconstruirse periódicamente por completo.

El mayor yacimiento de azufre nativo de origen volcánico se encuentra en la isla de Iturup con reservas de categoría A+B+C1 - 4227 mil toneladas y categoría C2 - 895 mil toneladas, lo cual es suficiente para construir un emprendimiento con capacidad de 200 mil toneladas de azufre granulado por año.

Productores

En vista de la gran necesidad de municiones del Ejército Rojo , por decreto del Presidium del Consejo Supremo de Economía Nacional del 19 de diciembre de 1930, se decidió "incluir la construcción de empresas de azufre en el número de alta prioridad proyectos de construcción de choque". En 1930-1931, se exploraron y pusieron en producción dos depósitos en Asia Central : la planta de azufre nativo de Karakum (3 mil toneladas por año) y la mina de azufre Shorsu . La mina Shorsu rica (25% de azufre de roca en el mineral) comenzó a desarrollarse por el método de eje y luego por el tajo abierto. Luego de la puesta en marcha de estas minas, en 1932 se construyó la planta de azufre gaseoso de Kalatin (4 mil toneladas por año), así como varias plantas en la RSFSR . Fundada en 1939 en la región de Oremburgo, la planta de cobre y azufre de Mednogorsk (MMSK) [19] hasta 1986 fue el mayor productor de azufre de la URSS: a mediados de la década de 1950, producía hasta 250-280 mil toneladas por año, lo que representó el 80% del azufre producido en el país.

... Por la mañana estuvimos en la planta de cobre y azufre. En esta empresa se extrae cerca del 80 por ciento del azufre que se produce en nuestro país.

“Hasta 1950, el país tenía que importar mucho azufre del exterior. Ahora la necesidad de importar azufre ha desaparecido, - dijo el director de la planta, Alexander Adolfovich Burba . Pero la planta continúa expandiéndose. Se inició la construcción de una planta de producción de ácido sulfúrico.

Una masa de azufre de color amarillo brillante colgaba en un arroyo congelado de un paso elevado. Lo que vemos en pequeñas cantidades en frascos de vidrio en los laboratorios, aquí, en el patio de la fábrica, yacía en bloques enormes.

- A. Sofronov. En las estepas de Oremburgo (revista "Spark", 1956) [20]

A principios del siglo XXI, los principales productores de azufre en Rusia son las empresas de OAO Gazprom : OOO Gazprom dobycha Astrakhan y OOO Gazprom dobycha Orenburg , que lo reciben como subproducto durante la purificación del gas [21] .

Formularios de productos básicos

La industria ha realizado la producción de azufre en diversas formas comerciales [22] [p. 193-196] . La elección de una forma u otra viene determinada por los requerimientos del cliente.

El azufre en terrones hasta principios de la década de 1970 fue el principal tipo de azufre producido por la industria de la URSS. Su producción es tecnológicamente sencilla y se lleva a cabo mediante el suministro de azufre líquido a través de una tubería calentada hasta un depósito donde se vierten los bloques de azufre. Los bloques congelados de 1 a 3 metros de altura se rompen en pedazos más pequeños y se transportan al cliente. El método, sin embargo, tiene desventajas: baja calidad del azufre, pérdidas por polvo y migas durante el aflojamiento y la carga, complejidad de la automatización.

El azufre líquido se almacena en tanques calentados y se transporta en tanques. Transportar azufre líquido es más rentable que fundirlo in situ. Las ventajas de obtener azufre líquido son la ausencia de pérdidas y la alta pureza. Desventajas: riesgo de incendio, gasto en tanques de calefacción.

El azufre moldeado es escamoso y lamelar. El azufre en escamas comenzó a producirse en las refinerías en la década de 1950. Para su obtención se utiliza un tambor giratorio, en su interior se enfría con agua, y en el exterior cristaliza el azufre en forma de escamas de 0,5-0,7 mm de espesor. A principios de la década de 1980, comenzó a producirse azufre lamelar en lugar de azufre en escamas. El azufre fundido se alimenta a la correa móvil, que se enfría a medida que se mueve la correa. A la salida se forma una lámina solidificada de azufre, que se rompe para formar placas. Hoy en día, esta tecnología se considera obsoleta, aunque alrededor del 40% del azufre canadiense se exporta de esta forma debido a las grandes inversiones en plantas para su producción.

El azufre granular se obtiene por varios métodos.

La granulación de agua (peletización) fue desarrollada en 1964 por la empresa inglesa Elliot. El proceso se basa en el rápido enfriamiento de las gotas de azufre que caen al agua. La primera introducción de la tecnología fue el proceso Salpel en 1965. La planta más grande se construyó más tarde en Arabia Saudita en 1986. En él, cada una de las tres unidades puede producir hasta 3.500 toneladas de azufre granulado al día. La desventaja de la tecnología es la calidad limitada de los gránulos de azufre, que tienen una forma irregular y una mayor fragilidad.
La granulación en lecho fluidizado fue desarrollada por la empresa francesa Perlomatic. Las gotas de azufre líquido se mueven hacia arriba. Se enfrían con agua y aire y se humedecen con azufre líquido, que se solidifica sobre los gránulos resultantes en una capa delgada. El tamaño final de los gránulos es de 4-7 mm. Más progresivo es el proceso Procor, que está ampliamente implementado en Canadá. Utiliza granuladores de tambor. Sin embargo, este proceso es muy difícil de manejar.
La granulación de torre de aire se desarrolló e introdujo en Finlandia en 1962. El azufre fundido se dispersa con aire comprimido en la parte superior de la torre de granulación. Las gotas caen y se solidifican en la cinta transportadora.

El azufre molido es un producto de la molienda de terrones o azufre granulado. El grado de molienda puede ser diferente. Se lleva a cabo primero en una trituradora, luego en un molino. De esta forma es posible obtener azufre muy finamente disperso con un tamaño de partícula inferior a 2 micras. La granulación del azufre en polvo se realiza en prensas. Es necesario utilizar aditivos ligantes, que utilizan betún, ácido esteárico, ácidos grasos en forma de emulsión acuosa con trietanolamina , y otros [9] .

Los mayores productores de azufre molido en Rusia son las empresas OOO Kaspiygaz y JSC Sulphur.

El azufre coloidal es un tipo de azufre molido con un tamaño de partícula de menos de 20 micras. Se utiliza en agricultura para el control de plagas y en medicina como antiinflamatorio y desinfectante. El azufre coloidal se obtiene de varias formas.

El método de obtención por molienda está muy extendido, ya que no impone requisitos elevados a las materias primas. Uno de los líderes en esta tecnología es Bayer .
El método de obtención a partir de azufre fundido o de su vapor se introdujo en EE.UU. en 1925. La tecnología consiste en mezclar con bentonita , la mezcla resultante forma suspensiones estables con agua. Sin embargo, el contenido de azufre en la solución es bajo (no más del 25%).
Los métodos de extracción se basan en la disolución del azufre en disolventes orgánicos y la posterior evaporación de estos últimos. Sin embargo, no son muy utilizados.

El azufre de alta pureza se obtiene mediante métodos químicos, de destilación y cristalización. Se utiliza en tecnología electrónica, en la fabricación de instrumentos ópticos, fósforos ( lámpara de azufre ), en la producción de preparaciones farmacéuticas y cosméticas: lociones , ungüentos , remedios para enfermedades de la piel.

Aplicación

Aproximadamente la mitad del azufre producido se utiliza en la producción de ácido sulfúrico .

El azufre se utiliza para la vulcanización del caucho , como fungicida en la agricultura, y el azufre coloidal como fármaco . Además, el azufre en la composición de las composiciones de azufre y betún se utiliza para obtener asfalto de azufre y, como sustituto del cemento Portland, para obtener hormigón de azufre . El azufre encuentra uso en la producción de composiciones pirotécnicas, anteriormente se usaba en la producción de pólvora , se usa en la producción de fósforos . Lámpara de azufre : una fuente de luz blanca, muy cercana a la luz solar, con alta eficiencia.

Rol biológico

El azufre es uno de los elementos biogénicos . El azufre forma parte de algunos aminoácidos ( cisteína , metionina ), vitaminas ( biotina , tiamina ), enzimas . El azufre está involucrado en la formación de la estructura terciaria de la proteína (formación de puentes disulfuro ). El azufre también participa en la fotosíntesis bacteriana (el azufre es parte de la bacterioclorofila y el sulfuro de hidrógeno es una fuente de hidrógeno). Las reacciones redox del azufre son una fuente de energía en la quimiosíntesis [23] .

Una persona contiene aproximadamente 2 g de azufre por 1 kg de peso corporal.

Acción biológica

El azufre puro no es venenoso, pero muchos compuestos volátiles que contienen azufre son venenosos ( dióxido de azufre , anhídrido sulfúrico , sulfuro de hidrógeno , etc.).

Propiedades al fuego del azufre

El azufre finamente dividido es propenso a la combustión espontánea química en presencia de humedad, en contacto con agentes oxidantes y también en mezclas con carbón, grasas , aceites . El azufre forma mezclas explosivas con nitratos , cloratos y percloratos . Se enciende espontáneamente al contacto con la lejía .

Medios de extinción: agua pulverizada, espuma mecánica de aire [24] .

Según W. Marshall, el polvo de azufre se clasifica como explosivo, pero una explosión requiere una concentración suficientemente alta de polvo: alrededor de 20 g / m³ (20,000 mg / m³), esta concentración es muchas veces mayor que la concentración máxima permitida para una persona en el aire del área de trabajo - 6 mg/m³ [25] .

Los vapores forman una mezcla explosiva con el aire [26] .

quema de azufre

La combustión de azufre procede sólo en estado fundido, similar a la combustión de líquidos. La capa superior de azufre ardiendo hierve, creando vapores que forman una llama azul débilmente luminosa de hasta 5 cm de altura [27] . La temperatura de la llama durante la combustión del azufre es de 1820 °C [28] .

Dado que el aire por volumen se compone de aproximadamente un 21 % de oxígeno y un 79 % de nitrógeno , y cuando se quema azufre, se obtiene un volumen de SO 2 de un volumen de oxígeno , el contenido máximo teóricamente posible de SO 2 en la mezcla de gases es del 21 %. En la práctica, la combustión se produce con un cierto exceso de aire, y el contenido volumétrico de SO 2 en la mezcla de gases es inferior al teóricamente posible, normalmente del 14 al 15 % [13] .

Detección de quemaduras

La detección de la combustión de azufre mediante sistemas automáticos contra incendios es un problema difícil. Las llamas son difíciles de detectar con el ojo humano o una cámara de video, y el espectro de la llama azul se encuentra principalmente en el rango ultravioleta . El calor generado en un incendio da como resultado una temperatura más baja que en incendios de otras sustancias inflamables comunes. Para detectar la combustión con un detector de calor, es necesario colocarlo directamente cerca del azufre. La llama de azufre no irradia en el infrarrojo . Por lo tanto, no será detectado por los detectores de infrarrojos comunes. Solo detectarán incendios secundarios. Una llama de azufre no emite vapor de agua. Por lo tanto, los detectores de llama ultravioleta que utilizan compuestos de níquel no funcionarán.

Los detectores ultravioleta a base de molibdeno se utilizan para la detección eficaz de llamas . Tienen un rango de sensibilidad espectral de 1850...2650 angstroms , que es adecuado para detectar la combustión de azufre [29] .

Incendios en depósitos de azufre

En diciembre de 1995, se produjo un gran incendio en un almacén de azufre abierto de una empresa ubicada en la ciudad de Somerset West , Cabo Occidental de Sudáfrica , que provocó la muerte de dos personas [30] [31] .

El 16 de enero de 2006, alrededor de las 5 de la tarde , se incendió un almacén con azufre en la empresa " Ammophos " de Cherepovets. El área total del incendio es de unos 250 metros cuadrados. Fue posible eliminarlo por completo solo al comienzo de la segunda noche. No hay víctimas ni heridos [32] .

El 15 de marzo de 2007, temprano en la mañana , se produjo un incendio en Balakovo Fiber Materials Plant LLC en un almacén cerrado de azufre. El área de fuego era de 20 m 2 . 4 cuerpos de bomberos con una dotación de 13 personas trabajaron en el incendio. El fuego fue extinguido en aproximadamente media hora. Nadie resultó herido [33] .

El 4 y 9 de marzo de 2008, se produjo un incendio de azufre en la región de Atyrau en las instalaciones de almacenamiento de azufre de TCO en el campo Tengiz . En el primer caso, el fuego se extinguió rápidamente, en el segundo caso, el azufre ardió durante 4 horas. La masa de desechos de refinación de petróleo quemados, que, según las leyes de Kazajstán, incluye azufre, ascendió a más de 9 toneladas [34] .

En abril de 2008, se incendió un almacén cerca del pueblo de Kryazh , región de Samara , donde se almacenaban 70 toneladas de azufre. Al fuego se le asignó la segunda categoría de complejidad. 11 cuerpos de bomberos y rescatistas partieron hacia el lugar. En ese momento, cuando los bomberos estaban cerca del almacén, no todo el azufre seguía ardiendo, sino solo una pequeña parte, unos 300 kilogramos. El área de encendido, junto con las áreas de pasto seco adyacentes a la bodega, ascendía a 80 metros cuadrados. Los bomberos lograron sofocar rápidamente las llamas y localizar el fuego: los fuegos se cubrieron con tierra y se inundaron con agua [35] .

En julio de 2009, se quemó azufre en Dneprodzerzhinsk . El incendio ocurrió en una de las empresas de coque en el distrito Bagleysky de la ciudad. El fuego engulló más de ocho toneladas de azufre. Ninguno de los empleados de la planta resultó herido [36] .

A fines de julio de 2012, un almacén con un área gris de 3200 metros cuadrados se incendió cerca de Ufa en el pueblo de Timashevo . 13 unidades de equipos partieron del lugar, 31 bomberos intervinieron en la extinción del fuego. El aire atmosférico estaba contaminado por productos de combustión. No hay muertos ni heridos [37] .

Unicode

Unicode tiene un símbolo alquímico para el azufre.

Codificación Unicode y HTML

grafema	Unicode		HTML
grafema	El código	Nombre	hexadecimal	Decimal	Mnemotécnica
🜍	U+1F70D	SÍMBOLO ALQUÍMICO DEL AZUFRE	🜍	🜍	—

Véase también

Compuestos de azufre
Espectro
acaricidas
Cerumen
Desulfobulbus propionicus es una bacteria que desproporciona el azufre.

Notas

Comentarios

↑ El rango de valores de masa atómica se indica debido a la heterogeneidad de la distribución de isótopos en la naturaleza.

Literatura y fuentes utilizadas

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Enlaces

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