Охрана окружающей среды от загрязнения сульфуро-содержащими соединениями презентация

Охрана окружающей среды от загрязнения сульфуро-содержащими соединениями Выполнила: Яковенко Ирина Класс: 10-А Учитель: Важева Алена Александровна

Введение Основные сведения Сера в природе и ее применение Химические и физические свойства серы

Основные сведения Сера известна человечеству с древнейших времен. Встречаясь в природе в свободном состоянии, она обращала на себя внимание характерной желтой окраской, а также тем резким запахом, которым сопровождалось ее горение. Издавна употреблялась сера и ее соединения для приготовления косметических средств и для лечения кожных заболеваний. И очень давно ее начали использовать для военных целей – используется для изготовления «греческого огня»; (смесь селитры, угля и серы).

Сера в природе Главная масса серы находится в глубинах земли, в ее мантии-слое, расположенном между земной корой и ядром Земли. В земной коре сера встречается как в свободном состоянии (самородная), так и в виде соединений сульфидов и сульфатов. Из сульфидов в земной коре наиболее распространены пирит FeS2, халькопирит FeCuS2, галенит PbS, сфалерит ZnS. Большие количества серы встречаются в земной коре в виде труднорастворимых сульфатов – гипса CaSO₄ ∙ 2H₂O, барита BaSO4, в морской воде распространены сульфаты магния, натрия и калия. В вулканических газах обнаруживают сероводород H2S и сернистый ангидрид SO2, поэтому самородная сера, встречающаяся в районах, близких к действующим вулканам, могла образоваться при взаимодействии этих двух газов:

Применение серы и ее соединений Серу используют для производства серной кислоты, изготовления спичек, черного пороха, бенгальских огней, для борьбы с вредителями сельского хозяйства и лечения болезней, в производстве красителей, взрывчатых веществ, люминофоров. Сероводород идет на производство серы, сульфитов, тиосульфатов и серной кислоты, в лабораторной практике – для осаждения сульфидов. Оксид серы (IV) применяется в производстве серной кислоты, сульфитов, тиосульфатов, для отбеливания шелка, шерсти, как средство для дезинфекции, для консервирования фруктов и ягод. Оксид серы (VI) применяется для получения серной кислоты и олеума, используется в производстве азотной кислоты. Серная кислота – один из важнейших продуктов основной химической промышленности. Служит электролитом в свинцовых аккумуляторах. Применяется в производстве фосфорной, соляной, борной, плавиковой и др. кислот. Концентрированная серная кислота служит для очистки нефтепродуктов от сернистых и непредельных органических соединений. Разбавленная серная кислота применяется для удаления окалины с проволоки и листов перед лужением и оцинкованием, для травления металлических поверхностей перед покрытием хромом, никелем, медью и др. Серная кислота – необходимый компонент нитрующих смесей и сульфирующее средство при получении многих красителей и лекарственных веществ. Благодаря высокой гигроскопичности применяется для осушки газов, для концентрирования азотной кислоты.

Физические свойства серы Сера представляет собой твердое хрупкое вещество желтого цвета, в воде практически нерастворима, не смачивается водой и плавает на её поверхности. Хорошо растворяется в сероуглероде и других органических растворителях, плохо проводит тепло и электрический ток. При плавлении сера образует легкоподвижную жидкость желтого цвета, которая при 160°С темнеет, её вязкость повышается, и при 200 °С сера становится темно-коричневой и вязкой, как смола. Это объясняется разрушением кольцевых молекул и образованием полимерных цепей. Дальнейшее нагревание ведет к разрыву цепей, и жидкая сера снова становится более подвижной. Пары серы имеют цвет от оранжево-желтого до соломенно-желтого цвета. Пар состоит из молекул состава S8, S6, S4, S2. При температуре выше 1500 °С молекула S2 диссоциирует на атомы.

Химические свойства серы При комнатной температуре сера вступает в реакции только с ртутью. С повышением температуры её активность значительно повышается. При нагревании сера непосредственно реагирует со многими простыми веществами, за исключением инертных газов, азота, селена, теллура, золота, платины, иридия и йода. Сульфиды азота и золота получены косвенным путем. Взаимодействие с металлами Сера проявляет окислительные свойства, в результате взаимодействия образуются сульфиды: Cu + S = CuS. Взаимодействие с водородом происходит при 150–200 °С: H2 + S = H2S. Взаимодействие с кислородом Сера горит в кислороде при 280 °С, на воздухе при 360 °С, при этом образуется смесь оксидов: S + O2 = SO2; 2S + 3O2 = 2SO3. Взаимодействие с фосфором и углеродом При нагревании без доступа воздуха сера реагирует с фосфором, углеродом, проявляя окислительные свойства: 2P + 3S = P2S3; 2S + C = CS2. Взаимодействие с фтором В присутствии сильных окислителей проявляет восстановительные свойства: S + 3F2 = SF6. Взаимодействие со сложными веществами При взаимодействии со сложными веществами сера ведет себя как восстановитель: S + 2HNO3 = 2NO + H2SO4. Реакция диспропорционирования Сера способна к реакциям диспропорционирования, при взаимодействии со щелочью образуются сульфиды и сульфиты: 3S + 6KOH = K2S+4 O3 + 2K2S-2 + 3H2O.

Основная часть Биологическая роль и формы существования серы в окружающей среде Влияние на человека Источники кислотных осадков Влияние на человека Влияние на леса Влияние на памятники архитектуры Пути поступления серы в окружающую среду в условиях техногенеза

Биологическая роль и формы существования серы в окружающей среде Биологическая роль серы исключительно велика. Она входит в состав серосодержащих аминокислот: Цистеина (C3H7NO2S) Цистина (C6H12N2O4S2) Метионина (C5H11NO2S) Биологически активных веществ: Гистамина (C₅H₉N₃) Биотина (C₁₀H₁₆N₂O₃) Липоевой кислоты (C8HuO2S2)

Влияние на человека Газ сероводород крайне ядовит: уже при концентрации 0,1% влияет на центральную нервную систему, сердечно-сосудистую систему, вызывает поражение печени, желудочно-кишечного тракта, эндокринного аппарата. При хроническом воздействии малых концентраций – изменение световой чувствительности глаз и электрической активности мозга, может вызывать изменения в составе крови, ухудшение состояние сердечно-сосудистой и нервной систем человека.

Неблагоприятные факторы окружающей среды: загрязнение атмосферного воздуха, воды, почвы, сельскохозяйственной продукции. Диоксид серы [SO2] и сероводород [H2S] в выбросах промышленных предприятий при сжигании угля, нефти, природного газа Соединения серы, присутствующие в выбросах:

Загрязнение атмосферы Тепловые электростанции загрязняют атмосферу выбросами, которые содержат сернистый ангидрид, двуокись серы, оксиды азота, сажу, пыль и золу, которые содержат соли тяжелых металлов. Комбинаты черной металлургии, которые включают в себя доменное, сталеплавильное, прокатное производство, агломерационные фабрики, коксохимические заводы и др.. Цветная металлургия, которая загрязняет атмосферу соединениями цветных и тяжелых металлов, парами ртути, сернистым ангидридом, окисями азота, углевода и др.. Машиностроение и металлообработка. Выбросы этих предприятий содержат аэрозоли соединений цветных и тяжелых металлов, в том числе паров ртути. Нефтеперерабатывающая и нефтехимическая промышленность является источником таких загрязнителей атмосферы как сероводород , сернистый ангидрид , окись углерода , аммиак , углеводород и бензаперен . Предприятия органической химии . Выбросы большого количества органических веществ которые имеют сложный химический состав, соляной кислоты ,соединений тяжелых металлов, содержат сажу и пыль. Предприятия неорганической химии. Выбросы в атмосферу от этих предприятий содержат окиси серы и азота , соединения фосфора, свободный хлор, сероводород. Автотранспорт . Географические закономерности распространения загрязнителей ,которые от него поступают очень сложные и определяются не только конфигурацией сети автомагистралей и интенсивностью автотранспорта ,но и большим количеством перекрестков ,где транспорт стоит определенное время с включенными двигателями . Количество транспорта во всем мире составляет 630 млн единиц .

Кислотные осадки Кислотными называют любые осадки: дожди, туманы, снег, – кислотность которых выше нормальной. К ним также относят выпадение из атмосферы сухих кислых частиц, более узко называемых кислотными отложениями. Чтобы понять существо проблемы, в первую очередь необходимо кое- что знать о природе и способах измерения кислотности.

Источники кислотных осадков Химический анализ кислотных осадков показывает присутствие серной и азотной кислот. Обычно кислотность на две трети обусловлена первой из них и на одну треть- второй. Присутствие в этих формулах серы и азота показывает, что проблема связана с выбросами данных элементов в воздух. Как известно, при сжигании топлива образуются диоксиды серы и оксида азота, значит можно, догадаться и об источнике кислотных осадков. Доказательства были получены при анализах обычной влаги и экспериментах, чётко подтверждающий, что диоксид серы и оксиды азота постепенно реагируют с парами воды.

 Влияние кислотных осадков на леса Многие учёные считают эти осадки, как и озон, одной из важнейших причин деградации лесов, так как обнаружены следующие пути их влияния на растительность: - нарушение поверхности при прямом контакте; - вымывание биогенов; - мобилизация алюминия и других токсичных элементов. В свою очередь деревья, испытывающее воздействие одного или нескольких из этих стрессовых факторов, легче поражаются вредителями и патогенами.

Влияние кислотных остатков на памятники архитектуры С точки зрения неспециалиста, одно из наиболее ощутимых последствий кислотных осадков - разрушение произведений искусства. Известняк и мрамор - излюбленные материалы для оформления фасадов зданий и сооружения памятников. Взаимодействие кислоты и известняка приводит к их быстрому выветриванию и эрозии. Памятники и здания, простоявшие сотни и даже тысячи лет лишь с незначительными изменениями, сейчас растворяются и рассыпаются.

Пути поступления серы в окружающую среду в условиях техногенеза При извержении вулканов в атмосферу наряду с большим количеством двуокиси серы попадают сероводород, сульфаты и сера. Эти соединения поступают главным образом в нижний слой тропосферу, а при отдельных, большой силы извержениях наблюдается увеличение концентрации соединений серы и в более высоких слоях – в стратосфере. С извержением вулканов в атмосферу ежегодно в среднем попадает около 2 млн. т. серосодержащих соединений.

Заключение Решение проблемы Вывод

Решение проблемы: В результате очистки конечных газов, от серы можно получить сокращение выбросов двуокиси серы Снижение содержания серы в различных видах топлива Для уменьшения закисления озер и почв в них добавляют щелочные вещества (СаСО3) Уменьшение количества транспортных средств в крупных городах с целью снижения выбросов выхлопных газов. Следует восстанавливать, а не вырубать леса Очищать загрязненные водоемы Перерабатывать, а не сжигать мусор

Вывод В настоящее время серосодержащие вещества в огромных количествах выбрасываются в окружающую среду. Сама по себе сера токсином не является, но такие ее соединения как SO2, H2S, и др. могут оказать существенное негативное влияние на здоровье человека и будущего поколения, а также негативно сказаться на нормальном состоянии растительных организмов. Поэтому я считаю, что еще есть немало поводов к исследованию влияния соединений серы в целом на окружающую среду, на население, а также для разработки новых методов и специальных установок позволяющих снизить выбросы серосодержащих соединений в окружающую среду.