А.И. Бусев, Л.Н. Симонова - Аналитическая химия Серы (1113382), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Максимально допустимая концентрация БО, в воздухе равна 0,01 мг)л. Сероводород является токсичным и взрывоопасным газом. Взрывная концентрация его в воздухе составляет 4,5 — 45,5'г. Содержание 0,1вб сероводорода в воздухе быстро вызывает тяжелое заболевание.
При вдыхании в значительных концентрациях может мгновенно наступить обморочное состояние или смерть от паралича дыхания. Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе промышленных предприятий равна 0,01 мг,'л. Для человека вредны и более низкие концентрации: тан, при вдыхании в течение 4 час. воздуха с содержанием сероводорода 0,006 мгlмл появляются головные боли, слезотечение, насморк, светобоязнь. Сероуглерод очень тонсичен. При вдыхании воадуха с содержанием сероуглерода - 0,3% быстро развивается тяжелое расстройство нервной системы.
Предельно допустимой концентрацией сероуглерода в воздухе промышленных предприятий считается 0,01 мг/л !416]. Глава ЕЕ ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕРЫ И ЕЕ СОЕДИНЕНИЙ Элементная сера Элементная сера химически активна и взаимодействует почти со всеми элементами, за исключением азота, иода, золота, платины и инертных газов, При комнатной температуре во влажном воздухе сера слабо окнсляется с образованием следов 80г или Н,ВОг. При 280' С она горит в кислороде, а при 360" С вЂ” в воздухе с образованием 80, и 80г. Смесь паров серы и кислорода взрывается. В особых условиях могут быть получены неустойчивые окислы серьь При действии тлеющего разряда на смесь 80, с парами серы образуется моноокись 80 — бесцветный газ, устойчивый при сравнительно высокой температуре; при низкой же температуре в зоне тихого разряда моноокись диспропорционирует: 380 — 80, + + 8,0.
При взаимодействии серы с совершенно безводной 80г образуется полуторная окись 8,0, — голубоватые кристаллические чешуйки, тотчас же разлагаемые водой. При действии тихого электрического разряда на смеси 80, и О, или 80г и О, образуются высшие кислородные соединения серы. Семнокись ВгОг (маслянистые капли, затвердевающие при 0' С) легко разлагается с выделением кислорода, особенно в присутствии воды. Четырехокись 80, — твердое белое вещество, плавящееся с разложением при -1-3'С, сильный окислитель.
Установлено, что высшие окислы 80ю 8,0„8гО„представляют собой полимеры, отвечающие формулам (80„г)„—: (80г,г),. Галогениды, за исключением иода, взаимодействуют с серой: фтор на холоду с воспламенением, хлор и бром в случае полного отсутствия влаги реагируют уже при комнатной температуре. Известны многочисленные двойные соединения серы с галогенами; весьма разнообразны оксигалогениды серы общей формулы 8ОХ., ь я 8О,Х,.
При 150 — 200' С сера соединяется с водородом с образованием сернистого водорода Нг8. Реакция обратима и при ) 350' С сдвинута в сторону разложения сероводорода. Известны и другие соединения серы с водородом — полисульфиды водорода общей фор- мулы На8„!сульфаны), это — малоустойчивые маслянистые жидкости. С азотом сера не реагирует, но действием жидкого аммиака на серу получена азотистая сера г),8„, которая при нагревании в серо- углероде до 100' С под давлением обрааует четырехсернистый ааот Ма8,. В воде оба питрида нерастворимы, но постепенно разлагают ее с образованием аммиака и кислородных кислот серы. При сплаилении серы,с фосфором в атмосфере СО, в зависимости от состава исходной смеси получают Р48„Р48т или Рэ8, (Р48„).
С углеродом сера взаимодействует при 800 — 900' С с образованием сероуглерода. При взаимодействии углерода, кислорода и серы при высоких температурах всегда образуется сероокись углерода СОЭ. Известны неустойчивые низшие сульфиды углерода: тиоокись СБ, которая уже при — 180' С со взрывом превращается в коричневый продукт полимеризации )С8)„.. Несколько более устойчива тионедокись углерода Са8,. При взаимодействии серы с металлами образуются сульфиды. При комнатной температуре сера соединяется со щелочными и щелочноземельными металлами, а также с медью, серебром, ртутью; при нагревании — со свинцом, оловом, никелем, кобальтом, цинком, марганцем, хромом, алюминием, С железом сера реагирует в присутствии влаги. Тугоплавкие металлы и металлы платиновой группы, за исключением платины, взаимодействуют с серой при высокой температуре и в мелкораздробленном состоянии.
Сера взаимодействует с кислотами, не обладающими окислительными свойствами. Растворяется в дымящей концентрированной Н,ЯО„с обрааованием растворов, окрашенных в цвета от желтого до голубого и содержащих парамагнитные частицы неустановленного состава. Разбавленная НХО, не реагирует с серой. Концентрированные НХО„НС! в присутствии окислителей и смесь (3: 1) НС! и Н хОа окисляют серу до серной кислоты.
Мелкодисперсная сера взаимодействует со щелочами при комнатной температуре с образованием полисульфидов и тиосульфата. Важными аналитическими реакциями элементной серы, на которых основаны многие методы ее определения, являются реакции растворения ее в растворе сульфита натрия с образованием тиосульфата Б + ВааБОз ХааЯаОз и взаимодействие в ацетоновом растворе с цианидами Б+ КОХ КБОХ с образованием тиоциапатов.
Элементная сера растворяется в аминах: в пиридине появляется синее окрашивапие )263, 531, 1318), в пиперидине обраауются красноокрашенные растворы политиобисаминов 2ВВ'1ЧН+ Б (ВВ'К)зло 16 НзЯ, Многие реакции с участием элементной серы катализируются аминами и могут происходить с образованием свободных радикалов при разрыве $ — Я-связи. Сера реагирует со многими органическими соединениями, например с насыщенными углеводородами, которые при этом дегидрируются. Реакция серы с олефинами чрезвычайно важна, так как ее испольауют для вулкапизации (образования серных мостиков между цепями) природного и синтетического каучуков.
Сероводород и сульфиды Простейшее соединение серы с водородом, На8, при обычных условиях — бесцветный газ с характерным запахом. При обычной температуре сероводород устойчив. Термическая диссоциация начинается ) 400' С, а при 1690' С сероводород полностью разлагается на элементы. Сероводород тяжелее воздуха, сжижается при — 60" С затверо девает при — 86 С. Концентрация насыщенного при обычной температуре водного раствора сероводорода составляет 0,1 молекул. Сероводород — сильный восстановитель, на воздухе постепенно окисляется до свободной серы.
При 250' С воспламеняется и горит с образованием 80, и воды; при недостатке кислорода образуется сера и вода. Щелочные металлы при нагревании с сероводородом образуют кислые сульфиды — гидросульфиды, в-то время как олово и другие металлы — нормальные сульфиды. Сухой сероводород не.реагирует со ртутью, серебром, медью, но в присутствии воздуха и влаги реакции протекают очень быстро. Сероводородная кислота принадлежит к слабым кислотам: К, =- 8,8 10 ', К, .= 6,0 10 "!452!. Равновесие в водных растворах Нз8 сильно завйсит от кислотности (табл. 3). При рН ) 7 содержание Ээ (0,01ой. С гидроокисями щелочных металлов сероводородная кислота образует сначала средние сульфиды, а затем гидросульфиды.
Для сульфид-ионов характерны реакции осаждения и окисления-восстановления, Реакции осаждения. Сероводород имеет особое значение в химическом анализе. Он является важнейшим групповым реактивом для катионов. Его различное действие на катионы в зависимости от рН раствора лежит в основе систематического анализа катионов и разделения их на аналитические группы !76, 1540!.
Ионы Эз и Н8 бесцветны, цо многие сульфиды окрашены в характерные цвета и труднорастворимы в воде. В табл. 4 приведены растворимость и произведение растворимости важнейших природных сульфидов. Соответствующие значения для аналитически важных сульфидов, полученных в лаборатории, приведены (по [1328)) в тексте. 19 Таблица 3 Таблица 4 Зависимость содержания различных форм сероводорода в воде от ионной силы и рН среды !270! Произвздвииа растворимо. сти ПРоизведение растворимо- сти Раствори- мость молил Раствори- мостгь мо и )л Содар>нализ различных фарм, и Сульфид Стльфид рн нгз 1,4 10-з МпБ (зслсный) РсБ РсзБз и-СоБ 8-СоБ и-Г)18 8-~г'18 Т-Ь)18 СпБ Сн Б 2пБ 3,7 10-з асБ АБзБ СЙБ 1пзБз БпБ Б~Бз Р18 Н98 (красный) Т1тБ РЬБ ННБз 3 10-зз 1,6 10-ав 7,9 10-з' 1 10-'з 1 10™ 1,7 10-'з 8 10-' 4 10-зз 3,4 10-хт 6,0 10-хз 0,00 0,10 0,00 0,10 3,8 10-хз 1,0.10-зз 4,0.10-'х 2,0 10-ы 3,1 10-'з 1 10дм 2,0 10-в' 6,3 10-з" 2,5 10™ 4,6 10-за (сфаларнт) 2,5 10™ (вмртггит) 6,1 10-'з 9,8.10-'з 8,4 10-'з 4,5 10-'з 5,5 ° 10-11 1,4 10-'л 1,0 10-'а 1 1,10-гз 0,00 0,10 0,00 0,10 0,00 0,10 0,00 0,10 6,3 10-зт 1,8 10-'з 1 7.10-м 3,5.10-'в 2,2 10' 3, 3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
