Құрамында күкіртсутек бар газдарды түйіршікті никель электродында тотықтыру ерекшеліктерін зерттеу

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 57 бет
Таңдаулыға:

Ф-ОБ-001/033

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ. А. ЯСАУИ АТЫНДАҒЫ ХАЛЫҚАРАЛЫҚ ҚАЗАҚ-ТҮРІК УНИВЕРСИТЕТІ

ИНЖЕНЕРЛІК - ПЕДАГОГИКАЛЫҚ ФАКУЛЬТЕТІ

050112-

ЭКОЛОГИЯ ЖӘНЕ ХИМИЯ КАФЕДРАСЫ

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

ҚҰРАМЫНДА КҮКІРТСУТЕК БАР ГАЗДАРДЫ ТҮЙІРШІКТІ НИКЕЛЬ ЭЛЕКТРОДЫНДА ТОТЫҚТЫРУ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІН ЗЕРТТЕУ тақырыбына

050112-ХИМИЯ

Орындаған:

Ғылыми жетекшісі; х. ғ. к., доцент м. а. .

Жұмыс қорғауға жіберілді:

Хаттама:

2011 жыл

Кафедра меңгерушісі, х. ғ. к., доцент м. а.

Ұсынылған күні

Қорғау күні

ТҮРКІСТАН 2011

МАЗМҰНЫ

БЕЛГІЛЕУЛЕР МЕН ҚЫСҚАРТУ БЕЛГІЛЕРІ

НОРМАТИВТІК СІЛТЕМЕЛЕР

КІРІСПЕ . . . 3 1 Күкірт және оның қосылыстарының физика - химиялық қасиеттері . . . 6

1. 1 Күкірт және оның қосылыстарының физика - химиялық қасиеттері . . . 6

1. 2 Күкіртсутектің физика - химиялық қасиеттері . . . 9

1. 3 Элементті күкірт және оның кейбір оттекті қосылыстарының электрохимиялық қасиеттері . . . 10

1. 4 Сульфит − иондарының электрохимиялық қасиеттері . . . 11

1. 5 Сульфат− иондарының электрохимиялық қасиеттері . . . 12

1. 6 Құрамында күкірт бар өндіріс қалдықтарын залалсыздандыру әдістері . . . 16

1. 7 Күкіртсутекті залалсыздандырудың жоғары температуралық әдісі . . . 18

1. 8 Күкіртсутек газын өңдеудің және одан жаңа өнімдер алудың кейбір әдістері . . . 21

1. 9Ұнтақты немесе түйіршікті электродтардың қасиеттері мен электрохимиядағы қолданысы . . . 28

ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ . . . 33

2. 1 Күкіртсутек газын алуға және тотықтыруға арналған қондырғылардың конструкциясы . . . 33

2. 2 Пайдаланылған реактивтер, препараттар және алынған өнімдердің анализі . . . 37

2. 3 Күкіртсутектің тотығуына ток тығыздығының әсері . . . 39

2. 4 Күкіртсутектің тұз қышқылы ерітіндісінде тотығуына концентрацияның әсері . . . 42

2. 5 Күкіртсутектің тотығуына электролиз ұзақтығының әсері . . . 44

2. 6 Күкіртсутектің тотығуына газ көлемінің әсері . . . 46

2. 7 Күкіртсутектің тотығуына температураның әсері . . . 48

2. 8Күкіртсутекті түйіршікті никель электродында тотықтырып, залалсыздандырудың электрохимиялық тәсілін жасау . . . 50

3 ЕҢБЕКТІ ҚОРҒАУ . . . 53

3. 1 Мұнай өндіру және өңдеу орындарынан бөлінетін газдар құрамындағы күкіртсутекпен жұмыс істеудің қауіпсіздік ережесі . . . 53

3. 2 Күкіртсутектің адам ағзасына әсері және қасиеттері . . . 53

3. 3 Күкірт диоксидімен, күкіртсутекпен уланған адамдарға дәрігерге дейінгі алғашқы көмек . . . 54

4 ҚОРЫТЫНДЫ . . . 56

5 ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР . . . 57

КІРІСПЕ

Тақырыптың өзектілігі:

Табиғи ресурстарды толық және тиімді пайдалану, өндіріс қалдықтарын залалсыздандыру және қоршаған ортаны қорғау- дамыған химия өнеркәсібінің өзекті мәселелерінің бірі. Қазіргі кезде күкіртсутектің қоршаған ортаға әсері барған сайын артып, ол табиғи геологиялық жүйедегі тепе-теңдік құрылымын бұзушы фактор ретінде көрінуде. Кукіртсутектің айтарлықтай көп мөлшерде жылына 3 млн. тоннаға дейін түзілуі қазіргі мұнай өңдейтін өндіріс орындарында байқалады.

Ал, өнеркәсіпте күкірт қышқылы мен элементті күкіртке сұраныстың артуы, оны өңдеу технологиясына экологиялық талаптардың күшеюі, құрамында күкіртсутек қосылыстары бар өнімдерді өңдеудің альтернативті жаңа әдістерін жасауды талап етеді.

Мұнай, көмір өндірістеріндегі газдарды өңдеу процестерінде әр түрлі мөлшерде өте зиянды қоршаған ортаға, тірі ағзаға тигізетін залалы көп улы газ-күкіртсутек түзеді. Осыған сәйкес, күкіртсутекті міндетті түрде өңдеу, оны басқа тотыққан түрге айналдыру, тіпті одан пайдалы заттар алу экологиялық және зкономикалық проблемаларды шешетін мәселелердің бірі болып отыр.

Сондықтан, күкіртсутек газын түйіршікті электрдтарда тотықтыру ерекшеліктерін зерттеп, соның нәтижесінде өндіріс қалдықтары ретінде күкіртсутек газын залалсыздандыру мәселесін пайдалы өнім ала отырып, электрохимиялық жолмен шешудің экологиялық тұрғыда маңызы зор. Осыған байланысты біздің жұмысымыздың мақсаты күкіртсутек газын қышқыл ортада түйіршікті никель электродында электрохимиялық жолмен тотықтыру.

Мәселенің зерттеліну дәрежесі.

Әдеби мәліметтерге қарағанда күкіртсутек газын анодтық және катализдік жолмен тотықтыру арқылы күкірт және күкірт қышқылын алу бірқатар еңбектерде қарастырылған:

Баешов А. Б., Жұрынов М. Ж., Баешова А. К., Алтынбекова М. О.

« О возможности применения порошковых и кусковых электродов для очистки сточных вод ».

Труды международной научно-практической конференции « Инновационная роль науки в подготовке современных технических кадров». Караганда 2008. 2 Ә. Б. Баешов., М. Ж. Жұрынов., А. Қ. Баешова., Қ. Ж. Баетова., Г. Т. Айболова., М. О. Алтынбекова. « Химия, металлургия өндірісінде бөлінетін зиянды газдарды залалсыздандырудың электрохимиялық тәсілдері ». Орталық Қазақстандағы ғылым мен білімнің қазіргі жағдайы мен даму бағыттамалары.

Халықаралық ғылыми-практикалық конференция материалдары. Караганда, 1-2 октября 2008.

3 К вопросу о переработке сероводорода - содержаших газов нефтеперерабатывающей отрасли.

Материалы Международной научно-практической конференции « Нефтегазопереработка и нефтехимия ». УФА. 2008 Баешов А. Б., Баешова А. Қ.

Күкіртсутек газын электрохимиялық жолмен тотықтыру арқылы залалсыздандыру және пайдалы өнімдер алу жайлы мәліметтер жалпақ электродтарда қарастырылған.

Түйіршікті электродтарда қолданған ғылыми еңбектерде өте аз.

Түйіршікті электрод ретінде қорғасын, темір электродтары қолданылған. Түйіршікті никель электродын қолданып, HCL қышқылында тотықтыру алғаш рет қарастырылып отыр.

Жұмыстың мақсаты:

Күкіртсутек газын тұз қышқылды ортада, түйіршікті никель электродында электрохимиялық жолмен тотықтыру ерекшеліктерін зерттеу.

Ғылыми жаңалығы:

1. Бұл жұмыста алғаш рет құрамында күкіртсутек газы бар өндіріс қалдықтарын залалсыздандырудың түйіршікті никель электродтарын қолданып, электрохимиялық қасиеттері зерттелді

2. Зерттеу нәтижесінде алынған өнімдерге сапалық және сандық анализ жасалынды

3. Күкіртсутек газын түйіршікті никель электродтарында тотықтыру кезінде әртүрлі параметрлердің (ток тығыздығы, концентрация, газ көлемі, температура, электролиз ұзақтығының әсері) қарстырылып, осы процестің тиімді жағдайында күкіртсутектің тотығу дәрежесі 90%, ал күкіртсутектің тотығуының ток бойынша шығымы 92, 6% болатындығы көрсетілді.

Практикалық құндылығы . Тұз қышқылы ерітіндісінде, түйіршікті никель электродын пайдалана отырып, анодты поляризациялау арқылы өнеркәсіптерден бөлінетін күкіртсутек газын залалсыздандырудың электрохимиялық тәсілдері жасалынды.

Қорғауға ұсынылған негізгі қағидалар.

Күкіртсутек газын түйіршікті никель электродтарын қолдана отырып, тотықтыру арқылы залалсыздандыру және пайдалы өнімдер алу;
Күкіртсутек газының тұз қышқылы ерітіндісінде анодты тотығуының ерекшеліктерін зерттеу
Қоршаған ортаға зиянды күкіртсутек газын залалсыздандырудың электрохимиялық тәсілі жасалынды.

Алынған нәтижелер мен қорытындылардың нақтылығы, негізделу дәрежесі:

Күкіртсутектің электрохимиялық қасиеттері электродтық процестердің негізгі параметрлеріне әртүрлі факторлардың әсерін анықтау арқылы зерттелді.
Күкіртсутек газын электрохимиялық тотықтыру тұз қышқылы ерітіндісінде түйіршікті никель электродтарда қайталанған жүйелі зерттеулер арқылы іске асырылды.

Дипломдық жұмыстың көлемі мен құрылымы:

Дипломдық жұмыс кіріспеден, үш тараудан, қорытындыдан, пайдаланған әдебиет тізімінен, -беттен тұратын дипломдық жұмысқа 6 график, 2 қондырғы схемасы енген. Библиографиялық әдебиеттер тізімі-

Дипломдық жұмыстың тәжірибелік бөлімдерін жүргізуде, алынған зерттеу нәтижелерін талдау, қорытындылау кезінде кеңес беру арқылы көмектескен, бағыт-бағдар берген ғылыми жетекшім кафедраның доцент м. а. М. О. Алтынбековаға алғысымды білдіремін.

1 КҮКІРТ ЖӘНЕ ОНЫҢ ҚОСЫЛЫСТАРЫНЫҢ ФИЗИКА-ХИМИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ

1. 1 Күкірт және оның қосылыстарының физико-химиялық қасиеттері және олардың қоршаған ортаға әсері

Күкірт (Sulfur), S - элементтердің периодтық жүйесінің VI тобындағы химиялық элемент; атомдық номері 16, атомдық массасы 32, 06. Тұрақты 4 изотопы бар. Сондай-ақ жасанды жолмен алынған 6 изотопы белгілі. Күкірттің жер қыртысындағы салмақ мөлшері 0, 05%, теңіз суында 0, 08-0, 09%. Күкірт біздің заманымыздан 2000 жыл бұрын белгілі болған. Қалыпты жағдайда күкірт сары түсті; бейметалл. Табиғатта бос күйінде ( саф күкірт) және сульфидті (мысалы, пирит, галенит, антимонит, т. б. ), сульфатты (гипс, ангидрит, барит, мирабилит, т. б. ), т. б. минералдар түрінде кездеседі. Күкірттің бірнеше кристалдық түрлері белгілі, оның ішінде орнықтылары ромбалық α-күкірт және моноклинді β-күкірт. Күкірттің тығыздығы 2, 07 г/см ³ (α-түрі) және 1, 96 г/см ³ (β-түрі), балқу температурасы 112, 8 ⁰ С, қайнау температурасы 444, 6 ⁰ С, жылу өткізгіштігі 0, 208 Вт/(м град) . Күкірт суда ерімейді, бензолда жақсы ериді, қыздырғанда молекуласындағы атом саны бірте-бірте кемиді: S ₈ → S ₆ → S ₄ → S ₂ ақырында 2000 ⁰ С-тан жоғары қыздырғанда күкірт буында жеке атомдар пайда болады. Салқындатқанда осы прцесс кері айналып полимерлену құбылысы жүреді. Күкірт қосылыстарында -2 -ден +6-ға дейін тотығу дәрежелерін көрсетеді. Азот, йод, алтын, платина және инертті газдардан басқа элементтердің бәрімен әрекеттеседі. Күкірт металдармен реакцияласқанда өте көп жылу бөлініп шығады. Оттекпен бірнеше оксид түзеді. Күкірт саф күкірт, полиметалдық кендер, газ және мұнайды тазалау кезінде олардан қосымша өнім ретінде алынады. Күкірт, негізінен, химия өнеркәсібінде мата ағартуға, дәрі-дәрмек, косметикалық препараттар дайындауда, пластмасса, қопарғыш заттар, тыңайтқыш, улы химикаттар алуда кеңінен қолданылады [1, 2] .

Күкірт айналымы - табиғатта күкірттің үздіксіз айналу құбылысы. Күкірт өзінің оксидтері SО ₂ пен SО ₃ , күкіртсутек H ₂ S және бос күкірт күйінде жанартаулардың атқылауы кезінде сыртқы ортаға шығарылады. Сонымен қатар, табиғатта күкірт айналымына көп мөлшерде темір, қорғасын, мырыш, т. б. металдардың сульфидтері қатысады. Сульфидтер құрамындағы күкірт биосферада көптеген микроағзалардың әсерінен сульфаттық күкіртке дейін тотығып, топырақ пен судың құрамында болады. Топырақтағы сульфаттарды өсімдіктер бойына сіңіреді. Адам мен жануарлардың ағзасында күкірт аминқышқылдары мен белоктың құрамында болады, ал өсімдіктерде эфир майларының, т. б. құрамына кіреді. Топырақта және теңіз лайларында өлі ағза қалдықтарының ыдырауы кезінде күкірттің өте күрделі өзгерістері байқалады. Микроағзалар әсерінен ақуыздың ыдырауы нәтижесінде пайда болған күкіртсутек әрі қарай бос күкіртке не сульфаттарға дейін тотығады. Бұл прцесте түрлі микроағзалардың қатысуы нәтижесінде күкірттің көптеген аралық қосылыстары түзіледі. Топырақтағы күкіртсутектен түрлі сульфидтік кендер, ал сульфаттардан гипс кендері түзіледі. Сульфидтер мен гипстің ыдырауы нәтижесінде бөлініп шыққан күкірт қайтадан күкірт айналымына түседі[2]

Күкірт кентастары- құрамынан күкірт ажыратып алынатын минералдық шикізаттар. Күкірт кентастарынан бос күкірт, күкірт қышқылы, әр түрлі өндіріс салаларында қолданылатын күкіртті қосылыстар алынады. Күкірт кентастарының минералдарына саф күкірт, мыс, полиметалл, колчедан, алтын және сирек металл кентастарында (S 13-55%) кездесетін сульфидтер мен сульфарсенидтер, шөгінді жыныстарда шоғырланатын сульфаттар (SО ₃ 24, 4-58, 8%) жатады. Бұлардың ішіндегі ең маңыздылары саф күкірт, пирит пен марказит (S 53, 4%), пирротин (S 31, 5-41, 8%) ; ангидрит (SО ₃ 58, 8%), гипс (SО ₃ 46, 6%) . Күкірт мөлшеріне қарай күкірт кентастары бай (S 25%-дан жоғары), орташа (S 18-25%), кедей (S 5-18%) болып бөлінеді. Түзілу тегіне қарай шөгінді және жанартаулық болып бөлінеді. Кен құрамы жағынан опалиттік, күкіртті-кварциттік болып ажыратылады. Тұздылығы жоғары лагуналық-теңіздік алаптардың тұнбаларымен байланысты болып келетін шөгінді кендер тұз күмбездік, қабаттық, линзалық немесе ұялық болып жіктеледі де, минералдық-литолдық құрамы жөнінен әктасты, кальцитті-доломитті, сазды, мергельді, гипсті, құмтасты болып бөлінеді. Дүние жүзіндегі күкірттің басым көпшілігі шөгінді кендерден өндіріледі. Күкірт кентастары ашық және жерасты әдістерімен әндіріледі. Кентасты байыту әдістері күкірттің балқу температурасына (112, 8 ⁰ С), физикалық, химиялық қасиеттеріне негізделген. Қазақтанда бос күкірт Каспий маңы ойпатындағы тұз күмбездерінің бетінде кездеседі. Күкірт қышқылын полиметалл, мыс, көмір кендеріндегі пириттен, бақа кендердегі алунит, гипс, ангидриттен түсті металлургия заттары мен кокс пештерінің күкіртті газдарынан өндіреді. Қазір Теңіз кені мұнайының құрамындағы күкіртті тиімді пайдалану жолдары қарастырылуда. Атап айтқанда, оны жол төсеуге пайдалануға болатындығы анықталды [3] .

Күкірт қосылыстары - күкірт элементі түзетін химиялық қосылыстар. Күкірт қосылыстарында -2-ден +6-ға дейін тотығу дәрежелерін көрсетеді. Күкірт ауада немесе оттекте жанғанда күкірт (IV) оксиді SО ₂ және аз мөлшерде күкірт (VI) оксиді SО ₃ түзіледі. Қыздырғанда күкірт тікелей сутекпен, галогендермен (иодтан басқасы), фосформен, көмірмен және алтын, платина, иридийден басқа металдардың барлығымен қосылады. Мысалы, H ₂ S; P ₂ S ₃ ; SCl ₂ ; CS ₂ ; FeS. Күкірт металдармен және кейбір бейметалдармен реакциясында - тотықтырғыш, ал активтігі жоғары бейметалдармен реакциясында, мысалы, оттекпен, хлормен - тотықсыздандырғыш қасиеттер көрсетеді.

Күкірт (IV) оксиді, күкіртті ангидрид, күкіртті газ (SО ₂ ) - қалыпты жағдайда түссіз, өткір тұншықтыратын иісі бар тұншықтырғыш газ, балқу температурасы -75, 46 ⁰ С, қайнау температурасы -10, 1 ⁰ С. Күкірт (VI) оксидінде қышқылдық оксидтерге тән барлық қасиеттер бар, суда, эфирде жақсы ериді. Мұнда тек қана сулы ерітіндіде болатын күкіртті қышқыл түзіледі.

SО ₂ + H ₂ O → Н ₂ SО ₃ (1)

Ол күшті тотықсыздандырғыш, күкірт қышқылын алуда тотықтырғыш, ағартқыш және консервілеуші зат ретінде, т. б. қолданылады. . Күкірт (VI) оксиді зиянды газ болғандықтан өнеркәсіп орнында ауадағы мөлшері 0, 01мг/л-ден аспауы қажет.

Күкірт (VI) оксиді, күкірт ангидриді, күкірт триоксиді (SО ₃ ) -16, 8 ⁰ С-та кристалдық массаға айналып қататын түссіз сұйықтық. Сумен немесе оның буымен тез әрекеттесіп күкірт қышқылын түзеді. Күкірт (VI) оксидінің балқу температурасы 16, 8 ⁰ С, қайнау температурасы 44, 8 ⁰ С. қатты күйінде балқу температуралары 16, 8; 32, 5; 62, 3 және 95 ⁰ С болатын α, β, γ және δ түр өзгешеліктері болады. Олар бір-бірінен кристалл пішіні және SО ₃ полимерлену дәрежелерімен ерекшеленеді. Күкірт (VI) оксиді - күшті тотықтырғыш, SО ₂ -ін оттекпен 440 ⁰ С-та катализатор қатысында тотықтыру арқылы алынады. Күкірт (VI) оксиді өндірісте органикалық заттарды сульфирлеуші реагент ретінде, олеум, хлорсульфоқышқылын, сусыз НNO ₃ , т. б. алу үшін қолданылады.

Күкіртті қышқыл, Н ₂ SO ₃ - екі негізді әлсіз қышқыл, судағы ерітінді түрінде ғана белгілі. Қышқылдарға тән қасиеттердің бәрі бар. Күкіртті қышқыл сілтілермен әрекеттесіп - сульфиттер немесе гидросульфиттер түзеді. Күкірт (IV) оксиді сияқты бояулардың көпшілігін түссіздендіреді. Сондықтан жүн, жібек, т. б. ағарту үшін қолданылады.

Күкіртті көміртек , СS ₂ - түссіз, қопарылғыш, тұтанғыш, улы сұйық зат, тығыздығы 1, 26 г/см ³ (20 ⁰ С), балқу температурасы -112, 1 ⁰ С, қайнау температурасы 46, 26 ⁰ С. Күшті тотықтырғыш. Күкіртті көміртек вискоза алуда, каучукты вулканизациялауда пайдаланылады.

Күкіртсутек, H ₂ S шіріген жұмыртқа иісті, түссіз, жүйке жүйесіне әсер ететін өте улы газ, тығыздығы 0, 938 г/см ³ (-81 ⁰ С), балқу температурасы -86, 5 ⁰ С, қайнау температурасы - 60, 38 ⁰ С. Бір көлем суда үш көлем күкіртсутек газы ериді. өндіріс орындарындағы ауада күкіртсутек мөлшері 0, 01мг/л-ден аспауы керек. әдетте, оны темір (II) сульфидіне сұйытылған тұз немесе күкірт қышқылымен әсер ету арқылы алады:

2НCL + FeS → Fe CL ₂ + H ₂ S (2)

Күкіртсутектің судағы ерітіндісін күкіртсутек суы немесе күкіртсутек қышқылы деп атайды. Күкіртсутек қышқылы екі негізді қышқыл ретінде екі қатар: орта ( сульфидтер) және қышқыл (гидросульфидтер) тұздар түзеді. Кейбір сульфидтердің өздеріне тән түстері болады: CuS пен PbS - қара, CdS - сары, ZnS - ақ, MnS - қызғылт, SnS - қоңыр, SbS - қызыл сары түсті, т. б.

Күкірт қышқылы, Н ₂ SО ₄ - күшті екі негізді қышқыл, оның құрамындағы күкірттің тотығу дәрежесі +6. Күкірт қышқылы қалыпты жағдайда түссіз және иіссіз май тәрізді ауыр сұйықтық. 100%-дық моногидрат (SO ₃ ∙ H ₂ O) 10, 4 ⁰ С-та кристалданады; қайнау температурасы 296, 2 ⁰ С, тығыздығы 1, 9203 г/см ³ , сумен және SO ₃ пен кез келген қатынаста араласып _, көптеген қосылыстар түзеді. Ертеде оны, көбінесе, темір купоросынан алған, сондықтан оның көптеген ғасырлардан бері сақталып келе жатқан купорос майы деген аты бар. Техникада оның сумен қоспасын да, күкірт (VI) ангидридімен қоспасын да күкірт қышқылы деп атайды [2] .

1. 2 Күкіртсутектіңфизика - химиялық қасиеттері

Күкіртсутек - түссіз, µткір иісті, ауадан 2 есе ауыр және суда жақсы ериді (1 л су көлемінде 40 көлем к‰кіртсутек), ауада 0. 2 % болса әуелі тамақ қарлықтырып, біраздан соң адамды есінен тандырады.

балқу температурасы, °С -85, 6

қату температурасы, °С -83, 0

тыгыздық (с) (0°С), г/см ³ 1. 539

тығыздық ( г) (О°, 760 мм. с. б. ), г/л 2. 93

критикалық температура, °С +100, 4

Күкіртсутек - улы қосылыс, ауадағы концентрациясы 0. 03-0. 05 мг/л- ден көп болса, ентігу, бронхит, µкпенің қабынуына әкеледі. Күкіртсутек жер қыртысының кейбір бөліктерінде, сондай-ақ вулкан жарылыстары кезінде де бөлінуі мүмкін [ 8 ] .

Күкіртсутек молекуласы бұрышты молекула. HSH бұрышы 92 ⁰ , d(SH) =0, 133нм, сондықтан полюсті болады.

Күкіртсутектің сутектік байланыс түзуі нашар, сондықтан да күкіртсутек кәдімгі жағдайда газ.

Күкіртсутек ауада көгілдір түсті жалынмен жанады:

2H ₂ S +O ₂ = 2H ₂ O +2S (3)

2H ₂ S +3O ₂ = 2H ₂ O +2SO ₂ (4)

оттек жеткілікті болса, онда күкірт те тотығады.

Күкіртсутек - жақсы тотықсыздандырғыш, күкіртсутектің ерітіндісі лакмусты қызыл түске бояйды, ол екі негізді, әлсіз қышќыл, күкіртсутек қышқылы деп атайды. Күкіртсутек қышылыныњ т±здарын сульфидтер деп атайды. К‰кіртсутек ќышќылыныњ т±здарын сульфидтер деп атайды. Күкірт диоксиді күкіртті сутекті оңай тотықтырады [9] :

SO ₂ + 2H ₂ S = 3S + 2H ₂ O (5)

Күкірт диоксиді - маңызы өте зор қосылыс, өнеркәсіпте көп мөлшерде өндіріледі, сондықтан өндірісте күкірт диоксидін арнайы пештерде күкіртті жағу және күкіртті металдарды, әсіресе мыс, темір колчедандарын жағу арқылы алады [10] :

4FeS ₂ + 11О ₂ = 2Fe ₂ O ₃ + 8SO ₂ (6)

Ал, лабораториялық жағдайда, күкірт диоксиді газын күкірт қышқылын, ал мысқа концентрлі күкірт қышқылымен әсер ету арқылы алады [10] :

Na ₂ SO ₃ + H ₂ SO ₄ = Na ₂ SO ₄ + SO, + H ₂ O (7)

Cu + 2 H ₂ SO ₄ = CuSO ₄ + SO ₂ + 2H ₂ O (8)

1. 3 Элементті күкірт және оның кейбір оттекті қосылыстарының электрохимиялық қасиеттері

Күкірттің диэлектрик екендігі белгілі, осыған орай, әдебиеттерде күкірттің сынап электродындағы электрохимиялық қасиеттері жөнінде мәліметтер келтірілген. Күкірт суда ерімейді, сондықтан оның полярографиялық қасиеттері сусыз ерітінділерінде зерттелген.

Мына еңбекте [11] күкірттің тотықсыздануының толқыны "минус" 0. 7В потенциалы мәніне жақын, органикалық ерітінділерде әлсіз максимумы алынған. Құрамында бір мезгілде күкірт және натрий сульфиді бар ерітінділерде түсірілген классикалық полярограмманың біріккен анод-катодты қисықгарында толқын байқалады [12, 13] .

Б. А. Кисилев [14], тамшылаған сынап электродында, күкірттің сулы суспензия түрінде тотықсызданатынын көрсеткен. Автор катодты поляризация кезінде, аралық өнім ретінде сынап сульфиді түзілуі мүмкін деп көрсетеді:

Hg + S = HgS (9)

HgS+2H ⁺ +2e-Hg+H ₂ S (10)

яғни, күкірт сынап тамшыларының бетінде, бөлшектердің контактісі арқылы тотықсызданады. Күкірттің тотығуы, платина, никель және тотықпайтын темір электродтарында зерттелген [15] : Поляризациялық қисықтар нәтижелері көрсеткендей, барлық электродтарда күкірттің тотығуы, оттегінің бөліну потенциалына дейін жүреді: платина электродында +1, 13 В, тотықпайтын темірде + 0. 86 В, никельде +0. 8 В. Оттегінің бөліну аса кернеулігі, дисперсті күкірт қатысында артады және фонды электролитпен салыстырғанда анағұрлым оң бағытқа ығысады. Мұны анод бетінің біртіндеп пассивтелуі және электрод бетінде күкірттің адсорбциялануымен түсіндіруге болады. Поляризациялық қисықта көрсетілгендей, ұнтақты күкірттің тотығуының потенциалы электрод-төсеніш материалының табиғатына тәуелді.

Сілтілі ортада, стандартты тотығу-тотықсыздану потенциалдарының мәндеріне сүйене отырып, анодта күкірттің сулъфит- және сульфат-иондарына дейін келесі реакциялар бойынша тотығады деп жорамалдауға болады:

S + 6ОН -4е <=> SO ₃ ² + 3Н ₂ О Е° = -0, 660 В (11)

S + 8ОН ^- -6е <=> SO ₄ ² + 4Н ₂ 0 Е° = -0, 753 В (12)

Сульфит- және сульфат- иондарының түзілуін, дисперсті күкіртті анодты поляризациялағаннан кейін электролиз өнімдеріне жүргізген химиялық анализ нәтижелері де растады.

Еріген элементті күкірттің анодты қасиеті, сілтілі ерітінділерде платина, кобальт, молибден және алтыннан жасалған электродтарда зерттелген [15, 16] . Осы авторлар, күкірт гидроксид-иондарымен әрекеттеседі және олардың ерітіндідегі қатынасына байланысты моно- және полисульфид иондарын түзеді. Оны мына реакциялармен өрнектеуге болады:

S _n ² => nS° + 2е (Е° = -0, 54-0, 0 В) (13)

S _n ² -+ 6ОН-> S ₂ O ₃ ² - + 3Н ₂ О + (n-2) S° + 2е (Е° =0, 0^-0, 7 В) (14)

8S ₂ О ₃ ² ' + 2ОН -> SO, ² + Н ₂ О + S° + 2e (Е° =0, 74-1, 0 В) (15)

Ал, келесі еңбектерде [17] күкірттің апротонды еріткіштерде, алтын, платина, графит электродтарында тотығуын зерттеген. Аталған электродтарда, диметилсульфоксид, тетрагидрофуран және сапалық ортақ қасиеттер байқалған, бірақ бұл жүйе диметилсульфоксидтер, алтын электродында анағұрлым қайтымды.

1. 4 Сульфит - иондарының электрохимиялық қасиеттері

Қазіргі күні сульфиттердің тотығуы теориялық және практикалық жағынан қызығушылық туғызып отыр. Практикалық жағынан түтінді газдарды күкіртті қосылыстардан тазарту кезінде түзілген сульфит ерітінділерін тотықтыру болып табылады. Сульфиттердің анодты тотығуы тотықтырудың реагентсіз тәсілі ретінде маңызы зор және нейтрал ортада платина және графит анодтарында жақсы тотығатындығы, сондай-ақ графитте тотығу процесін ерітіндіге галогенидтерді, әсіресе хлоридтерді қосу арқылы интенсивтендіруге болатындығы анықталған. Бұл кезде тотығу дәрежесі 95-99%-тен жоғары шығымға жетеді [18] .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.