גופרית היא יסוד במערכת המחזורית של D. I. מנדלייב, המספר האטומי שלה הוא שש עשרה. יש לו תכונות לא מתכתיות. מסומן באות הלטינית S. לשם, ככל הנראה, יש שורש הודו-אירופי - "לשרוף".
פרספקטיבה היסטורית
כאשר התגלתה גופרית והחלה שאיבתה, לא ברור. זה ידוע רק שאנשים עתיקים ידעו על כך הרבה לפני תקופתנו. הכוהנים הראשונים השתמשו בו בטקסי הפולחן שלהם, כללו אותו בתערובות חיטוי. המינרל גופרית יוחס למוצר שיוצר על ידי האלים, החיים ברובם בעולם התחתון.
במשך זמן רב, כפי שמעידים מסמכים היסטוריים, הוא שימש כמרכיב מרכיב בתערובות דליקות ששימשו למטרות צבאיות. הומרוס גם לא התעלם מהמינרל גופרית. באחת מיצירותיו הוא תיאר "איידוי" שהשפיעו לרעה על אדם בעת שריפה.
היסטוריונים טוענים שגופרית הייתה מרכיב מרכיב במה שמכונה "האש היוונית", אשר עוררה פחד אצל אויבים.
במאה השמינית בסין, הוא שימש לייצור פירוטכניקהתערובות, כולל חומרים דליקים הדומים לאבק שריפה.
בימי הביניים, זה היה אחד משלושת היסודות העיקריים של האלכימאים. הם השתמשו באופן פעיל במינרל גופרית מקומי במחקר שלהם. לעתים קרובות זה הוביל לעובדה שניסויים איתה הושוו לכישוף, וזה, בתורו, הוביל לרדיפה של כימאים קדומים וחסידיהם על ידי האינקוויזיציה. מאותם זמנים, מימי הביניים והרנסנס, החל ריח הגופרית הבוער, הגזים שלהם, להיות קשור למעשי רוחות רעות וגילויי שטניים.
Properties
למינרל הילידים גופרית יש סריג מולקולרי שאין ליסודות דומים אחרים. זה מוביל לעובדה שיש לו קשיות נמוכה, אין מחשוף, זה חומר שביר למדי. המשקל הסגולי של גופרית הוא 2.7 גרם לסנטימטר מעוקב. למינרל מוליכות חשמלית ותרמית ירודה ונקודת התכה נמוכה. מתלקח בחופשיות בחשיפה ללהבה פתוחה, כולל מגפרור, צבע הלהבה כחול. הוא מתלקח היטב בטמפרטורה של כ-248 מעלות צלזיוס. בעת השריפה הוא פולט דו תחמוצת הגופרית, בעל ריח חד ומחניק.
תיאורים של מינרל הגופרית מגוונים. יש לו גוונים של צהוב בהיר, קש, דבש, ירקרק. בגופרית, שיש במבנה שלה חומרים אורגניים, יש צבע חום, אפור או שחור. בתמונה, מינרל הגופרית בצורה מוצקה, טהורה, גבישית תמיד מושך את העין ובקלותניתן לזיהוי.
גופרית וולקנית היא צהוב בהיר, ירקרק, כתום. בטבע אתה יכול למצוא אותו בצורה של מסות שונות, צפופות, אדמתיות, אבקות. ישנם גם גבישי גופרית מגודלים גבישיים בטבע, אך לעתים רחוקות למדי.
גופרית בטבע
גופרית טבעית במצבה הטהור היא נדירה. אבל בקרום כדור הארץ, הרזרבות שלו משמעותיות מאוד. אלו הם בעיקר עפרות, בהן שכבות גופרית קיימות בכמויות גדולות.
עד עכשיו, המדע לא החליט על הגורם להתרחשות מרבצי גופרית. גרסאות מסוימות סותרות זו את זו. בהתחשב בעובדה שגופרית מציגה פעילות כימית גבוהה, ההנחה היא שבמהלך היווצרות פני השטח של קרום כדור הארץ, היא נקשרה שוב ושוב ושוחררה. כיצד התנהלו התגובות הללו לא הוכח בוודאות.
לפי אחת הגרסאות, ההנחה היא שגופרית היא תוצאה של שטיפת סולפטים, שהפכו למוצרי פסולת של חיידקים בודדים. האחרונים משתמשים בתרכובות המינרלים כמזון.
חוקרים בוחנים גרסאות שונות של תהליכי החלפת הגופרית בקרום כדור הארץ, המובילים לשחרורו והצטברותו. אך עדיין לא ניתן להבין באופן חד משמעי את מהות ההתרחשות.
תכונות פיזיות וכימיות של גופרית
המחקר המדעי הראשון נעשה רק במאה ה-18. מחקר יסודי של תכונות המינרל הגופרית בוצע על ידי המדען הצרפתי אנטואן לבואזיה. אז, הוא גילה שזה מתגבש מהמסה, בתחילה מקבל בצורת מחטסוגים. עם זאת, צורה זו אינה יציבה. ככל שהטמפרטורה יורדת, גופרית מתגבשת מחדש, ויוצרת תצורות שקופות נפח של גוון צהוב לימון או זהוב.
פיקדונות, כריית גופרית
המקור העיקרי לייצור מינרלים גופרית הם מרבצים. לפי חישובים של גיאולוגים, יוצא שהעתודות העולמיות שלה הן כ-1.4 מיליארד טון.
אנשים עתיקים, כמו גם הכורים של ימי הביניים, כרו גופרית על ידי חפירת מיכל חרס גדול לעומק. הונח עליו עוד אחד, שבו היה חור בתחתית. המיכל העליון היה מלא בסלע, שהכיל גופרית. מבנה זה היה מחומם. הגופרית החלה להימס ולזרום לתוך הכלי התחתון.
כיום, הכרייה מתבצעת על ידי כריית בורות פתוחים, וכן באמצעות שיטות התכה מתחת לאדמה.
מרבצים גדולים של גופרית בשטח אירואסיה נמצאים בטורקמניסטן, באזור הוולגה ובמקומות נוספים. מרבצים משמעותיים ברוסיה התגלו על הגדה השמאלית של נהר הוולגה, המשתרעים מסמארה ועד קאזאן.
בעת פיתוח מינרל הגופרית, מוקדשת תשומת לב מיוחדת לבטיחות. זאת בשל העובדה שהעפרה מלווה תמיד בהצטברות של מימן גופרתי, שמזיק מאוד לנשימה. המינרל עצמו נוטה להתלקח וליצור תרכובות נפיצות.
שיטת הכרייה הנפוצה ביותר היא בור פתוח. במקביל, חלקם העליון של הסלעים מוסר על ידי ציוד כרייה. מבוצעת עבודת נפץ בריסוק חלק העפר. לאחר מכןשברים נשלחים למפעל לתהליך העשרה, ולאחר מכן למפעלי התכה כדי להשיג גופרית טהורה.
אם המינרל שוכן עמוק ונפחיו משמעותיים, נעשה שימוש בשיטת Frasch להפקה.
בסוף 1890, המהנדס Frasch הציע להמיס גופרית מתחת לאדמה, ולאחר הפיכתה למצב נוזלי, לשאוב אותה החוצה. תהליך זה דומה להפקת נפט. בהתחשב בנקודת ההיתוך הנמוכה למדי של גופרית, הרעיון של המהנדס נבדק בהצלחה וההפקה התעשייתית של מינרל זה החלה בדרך זו.
במחצית השנייה של המאה ה-20 החלו להשתמש באופן פעיל בשיטה לכרייה באמצעות שימוש בזרמים בתדר גבוה. השפעתם מובילה גם להמסה של גופרית. הזרקת אוויר חם דחוס לאחר מכן מאפשרת להאיץ את עלייתו במצב נוזלי אל פני השטח.
גופרית מצויה בכמויות גדולות בגזים טבעיים. שיטת קלאוס מתאימה לחילוץ שלו. משתמשים בבורות גופרית מיוחדים שבהם מתבצעת הסרת גז. התוצאה היא מוצר שונה מוצק עם תכולת גופרית גבוהה.
Application
כמחצית מכלל הגופרית המיוצרת הולך לייצור חומצה גופרתית. כמו כן, מינרל זה נחוץ לייצור גומי, תרופות, כקוטלי פטריות בחקלאות. המינרל שימש גם כיסוד מבני באספלט הגופרית הפופולרי ותחליף לצמנט פורטלנד - בטון גופרית. בשימוש פעיל בייצור של שוניםקומפוזיציות פירוטכניות, בייצור גפרורים.
תפקיד ביולוגי
גופרית היא יסוד ביוגני חשוב. זה חלק ממספר משמעותי של חומצות אמינו. מרכיב אינטגרלי ביצירת מבני חלבון. בפוטוסינתזה חיידקית, המינרל לוקח חלק בתגובות החיזור של הגוף ומהווה מקור אנרגיה. בגוף האדם יש כשני גרם גופרית לכל קילוגרם משקל.
גופרית בצורתה הטהורה אינה חומר רעיל, בניגוד לגזים נדיפים, הכוללים גופרית דו-חמצנית, אנהידריד גופרתי, מימן גופרתי וכדומה.
נכסי להבה
גופרית היא מינרל דליק. השברים הטחונים דק שלו מסוגלים לבעירה ספונטנית בנוכחות לחות, בנוכחות מגע עם חומרי חמצון, וגם בעת יצירת תערובות עם פחם, שומנים, שמנים. לכבות גופרית עם מים מותזים וקצף אוויר-מכני.
