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[科普中國]-硫磺泵

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硫磺泵(英文:sulphur pumps) 是化工流程泵的一種。常溫下的硫磺是固態(tài)的,當(dāng)硫磺加熱到l35~155℃左右時,變成液態(tài),容易輸送。硫磺泵在化工制酸生產(chǎn),運(yùn)輸過程中有非常重要的作用和意義。

一般硫磺泵主要的性能除了流量,揚(yáng)程以外,耐腐蝕,耐高溫,對泵的保溫,密封,都有比較高的要求。一般選用容積式泵,螺桿泵,齒輪泵,磁力泵等。硫磺泵的動力部分常采用防爆電機(jī)。泵體常采用雙層泵殼,內(nèi)層為液態(tài)硫磺的流道,外層為保溫夾套。

物理特性硫形成具有不同化學(xué)式的多原子分子,最著名的同素異形體是八硫,環(huán)-S8。環(huán)-S8的點(diǎn)群為D4d,其偶極矩為0 D. Octasulfur是一種柔軟,亮黃色的固體,無味,但不純的樣品有類似火柴的氣味。它在115.21°C(239.38°F)熔化,沸點(diǎn)444.6°C(832.3°F),易于升華。在95.2°C(203.4°F),低于其熔化溫度,環(huán)八硫從α-八硫變?yōu)棣?多晶型。通過這種相變,S8環(huán)的結(jié)構(gòu)幾乎沒有變化,這會影響分子間的相互作用。在其熔化和沸騰溫度之間,八硫再次改變其同素異形體,從β-八硫轉(zhuǎn)變?yōu)棣?硫,再次伴隨著較低的密度,但由于聚合物的形成而增加了粘度。在較高溫度下,粘度隨著解聚而降低。熔融硫在200°C(392°F)以上呈深紅色。硫的密度約為2g / cm3,取決于同素異形體;所有穩(wěn)定的同素異形體都是優(yōu)秀的電絕緣體。

化學(xué)性質(zhì)硫以藍(lán)色火焰燃燒,形成二氧化硫,具有令人窒息和刺激性的氣味。硫不溶于水,但可溶于二硫化碳,并且在較小程度上可溶于其它非極性有機(jī)溶劑,如苯和甲苯。硫的第一和第二電離能分別為999.6和2252kJ / mol。盡管有這樣的數(shù)字,+ 2氧化態(tài)很少見,+ 4和+6更常見。第四和第六電離能為4556和8495.8 kJ / mol,由軌道之間的電子轉(zhuǎn)移引起的數(shù)字的大小;這些狀態(tài)只有強(qiáng)氧化劑如氟,氧和氯才能穩(wěn)定。硫與幾乎所有其他元素反應(yīng),但金,鉑,銥,氮,碲,碘和稀有氣體除外。其中一些反應(yīng)需要升高溫度。

同素異形體硫形成超過30種固體同素異形體,比任何其他元素都多。除了S8,還有其他幾個環(huán)。從冠部移除一個原子產(chǎn)生S7,其比S8更深黃色。 “元素硫”的HPLC分析顯示主要是S8的平衡混合物,但是含有S7和少量的S6。已經(jīng)準(zhǔn)備了更大的環(huán),包括S12和S18。

通過快速冷卻熔融硫產(chǎn)生無定形或“塑性”硫 - 例如,通過將其倒入冷水中。 X射線晶體學(xué)研究表明,無定形形式可具有螺旋結(jié)構(gòu),每圈有8個原子。長卷曲聚合物分子使褐色物質(zhì)具有彈性,并且這種形式具有粗橡膠的感覺。這種形式在室溫下是亞穩(wěn)態(tài)的,并逐漸回復(fù)到不再具有彈性的結(jié)晶分子同素異形體。這個過程在幾個小時到幾天內(nèi)發(fā)生,但可以迅速催化。

同位素硫有25種已知的同位素,其中4種是穩(wěn)定的:32S(94.99%±0.26%),33S(0.75%±0.02%), 34S (4.25%±0.24%)和36S(0.01%±0.01%)。除了35S,半衰期為87天,并且在40Ar的宇宙射線散裂中形成,硫的放射性同位素的半衰期小于3小時1。

當(dāng)硫化物礦物沉淀時,固體和液體之間的同位素平衡可能導(dǎo)致共遺傳礦物的δS-34值的微小差異。礦物質(zhì)之間的差異可用于估計(jì)平衡溫度。共存碳酸鹽礦物和硫化物的δC-13和δS-34可用于確定礦石形成過程中含礦流體的pH和氧逸度。

在大多數(shù)森林生態(tài)系統(tǒng)中,硫酸鹽主要來自大氣;礦石礦物和蒸發(fā)物的風(fēng)化產(chǎn)生一些硫。具有獨(dú)特同位素組成的硫已被用于識別污染源,并且已添加富含硫作為水文研究中的示蹤劑。自然豐度的差異可用于生態(tài)系統(tǒng)組成部分34S充分變化的系統(tǒng)。被認(rèn)為以大氣中硫酸鹽為主的落基山湖泊被發(fā)現(xiàn)具有不同的δ34S值,這些湖泊被認(rèn)為是由流域硫酸鹽源控制的。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

任毅如 - 副教授 - 湖南大學(xué)