Сера в окружающей среде
Введение
Самара 2013
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Тема 9
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра: «Химическая технология и промышленная экология»
Курсовой работа по дисциплине « Химия окружающей среды» на тему: « Поведение химических веществ в окружающей среде. Бутены , сера»
Выполнил: студент 3-НТ-13
Хабибуллин А.М.
Проверил: к.х.н., доцент Смирнов Б.Ю.
Введение……………………………………………………………………………….
Глава 1.1 Сера в окружающей среде……………………………………………….....
1.2Антропогенные источники поступления в биосферу…………………………..8
1.3.Основные превращения в биосфере……………………………………………10
Глава 2.1 Бутен в окружающей среде………………….………………………….…13
2.2. Антропогенные источники поступления в биосферу…………………….…..14
2.3.Основные превращения в биосфере……………………………………………17
Заключение……………………………………………………………………...……19
Библиографический список…………………………………………………...…….20
Химические элементы в биосфере циркулируют, т.е. совершают круговорот. В таких циклических процессах происходит обмен химическими элементами между различными компонентами биосферы. Из внешней среды химические элементы поступают в тела живых организмов, в которых претерпевают превращение в сложные соединения, и затем возвращаются в почву, воду, атмосферу либо в виде продуктов жизнедеятельности, либо в виде полностью отмерших организмов.
Целью моей курсовой работы является изучение процессов миграции и трансформации серы и бутена в различных частях биосферы.
Сера(S)-связующий химический элемент многих происходящих процессов протекающих в биосфере. Это наиболее важный представитель органических веществ в земной коре, которая составляет 0,05% по весу(является 16 элементом по содержанию). Но ее концентрации существенно не превышают концентрацию других органических веществ в атмосферном газе. Сера — это вещество , которое обнаружили несколько тысяч лет назад , которое пользовалось большой популярностью у тогдашних алхимиков. Сера стала жизненно необходимой еще до того , как она заняла свое почетное место в таблице Менделеева под номером № 16.
Буте́н (Бутиле́н) C4H8 — непредельный углеводород. Альфа-бутилен – является наркотиком, раздражающий верхние дыхательные пути. Класс опасности - 4 .
Процентное содержание химического соединения невелико в биосфере , т.к при содержании 1,7-9% бутена в кислороде возможна химическая реакция ,которая приведет к взрыву: C4H8 + 6O2 = 4CO2 + 4H2O.В основном получают для химической промышленности.
На сегодняшний день существует несколько теорий образования серы:
1) Теория сингенеза(образование серы протекало в мелких озерах, где бактерии восстанавливали сульфаты до H2S , которые поднимались на поверхность ,попадаю в окислительную среду ,где впоследствии окислялись до серы и опускались на дно ,превращаюсь в серную руду)
2) Теория эпигенеза(подземные воды ,обогащались сульфатами и соприкасались с нефтью или природным газом ,где ионы сульфатов с помощью углеводородов востанавливались до H2S, который поднимался вверх окисляясь и выделяя серу в пустоты пород).
3) Теория метасоматоза ( в земной коре постоянно происходит превращение гипса CaSO4-H2O и ангидрита CaSO4 в серу и кальцит СаСО3)
Разнообразие теорий о происхождении самородной серы — результат не только неполноты наших знаний, сколько сложности явлений, происходящих в недрах земной коры.
Основная концентрация серы сосредоточена в земной коре. Большие месторождения самородной серы встречаются крайне редко . Чаще всего она присутствует в некоторых рудах. Руда самородной серы — это порода с вкраплениями чистой серы. Крупнейшее месторождение самородной серы находится на острове Итуруп .
Сера в природе встречается как в свободном виде , так и виде соединений . Важнейшие природные минералы серы: FeS2 —пирит , ZnS — цинковая обманка, PbS — свинцовый блеск и другие . Также сера присутствует в нефти , природном угле , сланцах.
Также сера в больших объемах содержится в природном газе в газообразном состоянии (в виде H2S, сернистого ангидрида).При добыче природного газа , сера скапливается на стенках труб и газового оборудования , что приводит к ее неисправности. Поэтому чистую, мелкодисперсную серу стараются извлекать как можно быстрее.
На воздухе сера горит, образуя сернистый ангидрид — бесцветный газ с резким запахом: S + O2 = SO2
H2S играет большую роль в химических процессах, происходящих в донных осадках и в глубинах земной коры, в формировании месторождений различных металлов.
Сера и многие руды, содержащие серу, не смачиваются водой. Поэтому сера плавает на поверхности воды , хотя S тяжелее воды (плотность 2 г/см3)
Сера — 6 элемент по содержанию в природных водах, встречается в основном в виде сульфат-иона и регулирует «постоянную» жёсткость пресной воды.
Сера жизненно важный элемент для высших организмов, составная часть многих белков, концентрируется в волосах и ушах Сера входит в состав некоторых аминокислот (цистеин, метионин), витаминов (биотин, тиамин), ферментов. Сера участвует в образовании третичной структуры белка (формирование дисульфидных мостиков). Также сера участвует в бактериальном фотосинтезе (сера входит в состав бактериохлорофилла, а сероводород является источником водорода). Окислительно-восстановительные реакции серы — источник энергии в хемосинтезе
Человек содержит примерно 2 г серы на 1 кг своего веса.