Известь сера - Lime sulfur

В садоводство, известь сера (Британская орфография известь сера) в основном представляет собой смесь кальций полисульфиды и тиосульфат[1] (плюс другие побочные продукты реакции как сульфит и сульфат ) образуется в результате реакции гидроксид кальция с элементалью сера, используется в борьба с вредителями. Его можно приготовить путем кипячения в воде суспензии плохо растворимого гидроксида кальция (извести) и твердой серы вместе с небольшим количеством поверхностно-активное вещество для облегчения диспергирования этих твердых веществ в воде. После удаления любых остаточных твердых частиц (флокуляция, декантация и фильтрация) он обычно используется в виде водного раствора, который имеет красновато-желтый цвет и имеет характерный неприятный запах. сероводород (ЧАС2S, тухлые яйца).

Реакция синтеза

Точная химическая реакция, приводящая к синтезу известковой серы, плохо известна и обычно записывается как:

Са (ОН)
2 + x S → CaSИкс + по продуктам (S
2О2−
3, ТАК2−
3, ТАК2−
4)
где x = 2–8 и значение x часто находится около 5, пентасульфид кальция, a полисульфид

как сообщается в документе Министерства сельского хозяйства США (USDA).[2]

Эта нечеткая реакция вызывает недоумение, потому что она включает восстановление элементарной серы, и в приведенном выше уравнении не появляется восстановитель, хотя также упоминаются продукты окисления серы. Начальный pH раствора, обусловленный плохо растворимой гашеной известью, является щелочным (pH = 12,5), в то время как конечный pH находится в диапазоне 11–12, что типично для сульфидов, которые также являются сильные основы.

Однако элементарная сера может подвергаться непропорциональность реакция, также называемая дисмутацией. Вышеупомянутая реакция напоминает реакцию диспропорционирования. Обратное соразмерность реакция - это реакция, протекающая в Процесс Клауса используется для десульфуризация нефти и газа в нефтеперерабатывающей промышленности.

Процесс Клауса:

2 ч2S + 3 O2 → 2 СО2 + 2 часа2О
4 ч2S + 2 SO2 → 3 S2 + 4 часа2О

Переписывая последнюю реакцию в обратном направлении, можно получить реакцию, соответствующую тому, что наблюдается в глобальной реакции извести и серы:

3 ю.ш.2 + 4 часа2O → 4 H2S + 2 SO2

В щелочных условиях дает:

3 ю.ш.2 + 4 часа2O + 12 OH– → 4 S2– + 2 СО32– + 10 часов2О

и после упрощения, или, точнее, повторного использования молекул воды в указанной выше реакции:

3 ю.ш.2 + 12 ОН– → 4 S2– + 2 СО32– + 6 часов2О

добавляя 6 Ca2+ катионы из гашеной извести ради электронейтральности получают глобальную реакцию.

Известь серная реакция:

3 ю.ш.2 + 6 Са (ОН)2 → 4 CaS + 2 CaSO3 + 6 часов2О

Эта последняя реакция согласуется с глобальной реакцией на известь и серу, упомянутой в документе USDA.[2] Однако он не учитывает всех деталей, в том числе производства тиосульфат и сульфат среди конечных продуктов реакции. Между тем, это хорошее приближение первого порядка, и оно полезно подчеркивает общую схему реакции известковой серы, потому что химический состав восстановленных или частично окисленных форм серы особенно сложен, и все промежуточные стадии или задействованные механизмы трудно распутать. Более того, после воздействия атмосферного кислорода и микробной активности система извести и серы подвергнется быстрому окислению, и ее различные продукты будут продолжать развиваться и, наконец, попадут в естественную среду. цикл серы.

Присутствие тиосульфата в реакции известковой серы можно объяснить реакцией между сульфитом и элементарной серой (или с сульфидом и полисульфидами), а сульфат - полным окислением сульфита или тиосульфата по более сложной схеме реакции. Дополнительная информация о кальции тиосульфат продукция описана в патенте, зарегистрированном Hajjatie и другие. (2006).[3][4]

Хаджати и другие. (2006) описали реакцию серы извести по-разному в зависимости от степени полимеризации полисульфидов кальция, но следующая реакция, вероятно, является самой простой из их серии:

3 Са (ОН)
2 + 6 S → 2 CaS
2 + CaS
2О
3 + 3 часа
2О
где S22– разновидность соответствует дисульфид-аниону –SS– (с ковалентной связью между 2 атомами серы) также присутствует в пирит (FeS2), минерал дисульфид Fe (II).

Им также удалось успешно контролировать эту реакцию, чтобы добиться превращения элементарной серы в квазичистом растворе тиосульфата кальция.

Приготовление известковой серы

Рецепт концентрата на сельскохозяйственной экспериментальной станции штата Нью-Йорк составляет 80 фунтов. сера, 36 фунтов негашеная известь, и 50 галлонов. Перенося эту формулу в метрическую систему и используя общий объем, равный 100 л очищенной воды, мы добавляем 19,172 кг серы и 8,627 кг гидроксида кальция. Примерно 2,2: 1 - это массовое соотношение для смешивания серы и негашеной извести; это составляет самую высокую долю пентасульфида кальция. Если гидроксид кальция (строители или гашеная известь ), увеличение на 1/3 или более (до 115 г / л или более) может быть использовано с 192 г / л серы. Если негашеная известь имеет чистоту 85%, 90% или 95%, используйте 101 г / л, 96 г / л или 91 г / л; если используется нечистая гашеная известь, аналогичным образом увеличьте ее количество. Избегайте использования извести с чистотой менее 90%. Варить в течение часа, помешивая и добавляя небольшое количество горячей воды, чтобы компенсировать испарение.

Использовать

Известковая сера продается в виде спрея для лиственный деревья для контроля грибы, бактерии и насекомые живущие или спящие на поверхности лаять. Известковая сера обжигает листья, поэтому ее нельзя распылять. вечнозеленый растения или растения с зелеными листьями в высокий сезон.

Бонсай энтузиасты используют неразбавленную серу извести для отбеливания, стерилизации и сохранения мертвой древесины на деревьях бонсай, придавая им состаренный вид.[5] Вместо того, чтобы опрыскивать все дерево, как при использовании пестицидов, сера извести наносится прямо на обнаженную мертвую древесину и часто окрашивается небольшим количеством темной краски, чтобы она выглядела более естественно. Без красочных пигментов раствор извести и серы отбеливает древесину до цвета кости, который требует времени, чтобы выдержать погодные условия и стать естественным.[6] В очень специфическом случае культуры бонсай, если известковая сера осторожно и очень терпеливо наносится вручную с помощью маленькой кисти и не вступает в прямой контакт с листьями или иголками, этот метод можно использовать и на вечнозеленых деревьях бонсай. как и другие виды зеленых деревьев. Однако это не относится к обычному использованию на обычных деревьях с зелеными листьями.

Разбавленные растворы известковой серы (от 1:16 до 1:32) также используются в качестве приправы для домашних животных, чтобы помочь контролировать стригущий лишай (грибок), чесотка и другие дерматозы и паразиты. Неразбавленная сера извести разъедает кожу и глаза и может вызвать серьезные травмы, например слепоту.

Безопасность

Известковая сера реагирует с сильным кислоты (включая желудочная кислота ) производить высокотоксичные сероводород (газ тухлого яйца) и обычно имеет отчетливый запах «тухлого яйца». Известь сера не очень огнеопасна, но при горении вызывает сильное раздражение. диоксид серы газ.

Безопасность очки защитные и непроницаемый перчатки необходимо носить при работе с серой извести. Известковые серные растворы сильно щелочной (типичные коммерческие концентраты имеют pH более 11,5 из-за наличия растворенных сульфидов и гидроксид анионы), вредны для живых организмов и могут вызывать слепота если брызги в глаза.

В разъедающий природа известковой серы обусловлена ​​уменьшением количества сера он содержит, в частности, сульфиды, ответственные за коррозионное растрескивание под напряжением и тиосульфаты, вызывающие точечная коррозия. Локальная коррозия из-за восстановленных разновидностей серы может быть драматичным, даже простого присутствия элементарной серы в контакте с металлами достаточно, чтобы вызвать их значительную коррозию, включая так называемые нержавеющая сталь.

История

Известковая сера считается самым первым синтетическим химическим веществом, используемым в качестве пестицида, которое применялось в 1840-х годах в Франция контролировать виноградная лоза мучнистая роса Uncinula necator, который был введен из Соединенные Штаты Америки в 1845 г. и сокращенный вино производство на 80%. В 1886 году он был впервые использован в Калифорния контролировать Шкала Сан-Хосе. Примерно с 1904 года коммерческие поставщики начали производить известковую серу; до этого предполагалось, что садоводы будут производить свои собственные. К 1920-м годам практически все коммерческие сады в западных странах были защищены регулярным опрыскиванием известковой серой. Однако к 1940-м годам известковая сера начала заменяться синтетической органической фунгициды что рискует меньше повредить листву урожая.

Смотрите также

Рекомендации

Примечания

  1. ^ Пейдж, Стивен В. (2008). «Глава 10: Противопаразитарные препараты. В: Клиническая фармакология мелких животных (второе издание)»: 198–260. Дои:10.1016 / B978-070202858-8.50012-9. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  2. ^ а б USDA: Оценка содержания серы в извести для сельскохозяйственных культур, по состоянию на 01 мая 2020 г.
  3. ^ «Способ приготовления раствора тиосульфата кальция». Получено 1 мая 2020.
  4. ^ Hajjatie M.M., III H.C.K., Aspengren M.D., Clarkson M.P., Lockhart C.L.F. (2006). Сульфидирование гидроксида кальция серой с образованием полисульфида кальция, охлаждение до окисления, фильтрование для получения чистого концентрата прозрачного продукта; подавление побочных продуктов, эффективность; необязательный исходный материал - оксид кальция. Патент № US6984368 B2. Получено 16 октября 2014 г. из http://www.google.com/patents/US6984368.
  5. ^ Учебник по бонсай: Джин и Шаримики В архиве 2008-07-06 на Wayback Machine
  6. ^ Чан, Питер (1987). Мастер-класс по бонсай. Стерлинг Паблишинг Компани Инк. Стр. 146–147. ISBN  0-8069-6763-3.

Библиография

«Химическое исследование лучших условий для промывки известью-серой». L.L. Van Slyke, A.W. Босуорт и К. Hedges, Бюллетень сельскохозяйственной экспериментальной станции Нью-Йорка № 329, декабрь 1910 г., Женева, Нью-Йорк.

внешняя ссылка