Известь серная

В этой статье есть несколько проблем. Помогите улучшить ее или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения ) В статье содержится список общих ссылок , но в ней отсутствуют соответствующие встроенные цитаты .Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( октябрь 2015 г. )( Узнайте, как и когда удалить это сообщение ) Для проверки данной статьи необходимы дополнительные цитаты . Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Lime sulfur" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (October 2015) (Learn how and when to remove this message) (Learn how and when to remove this message)

В садоводстве известковая сера ( lime sulphur в британском английском , см. различия в написании в американском и британском английском ) в основном представляет собой смесь полисульфидов кальция и тиосульфата ^[1] ( плюс другие побочные продукты реакции, такие как сульфит и сульфат ), образующиеся при реакции гидроксида кальция с элементарной серой , используемой в борьбе с вредителями . Ее можно приготовить путем кипячения в воде суспензии плохо растворимого гидроксида кальция (извести) и твердой серы вместе с небольшим количеством поверхностно-активного вещества для облегчения дисперсии этих твердых веществ в воде. После удаления остаточных твердых веществ (флокуляция, декантация и фильтрация) ее обычно используют в виде водного раствора, который имеет красновато-желтый цвет и характерный неприятный запах сероводорода (H ₂ S, тухлые яйца).

Точная химическая реакция, приводящая к синтезу известковой серы, обычно записывается следующим образом:

Ca(OH) ₂ + ^x / ₈ S8 → CaSx ₊ побочные _{продукты} ( _S2O2−3, ТАК2−3, ТАК2−4)

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

Эта неопределенная реакция плохо изучена, поскольку она включает восстановление элементарной серы, и в уравнении не появляется восстановитель, в то время как продукты окисления серы также упоминаются как продукты. Начальный pH раствора, налагаемый плохо растворимой гашеной известью, является щелочным (pH = 12,5), тогда как конечный pH находится в диапазоне 11–12, что типично для сульфидов, которые также являются сильными основаниями .

Если учесть гидролиз сульфида кальция, то отдельные реакции для каждого из побочных продуктов будут следующими:

¹ / _2S8 + _{H2O +} 2Ca ( OH _{) 2 →} 2H2S + _CaS2O3

^3/8 S ₈ + H ₂ O + 2 Ca(OH) _{2 →} 2 H ₂ S + CaSO ₃

^1/2 S ₈ + 2 H ₂ O + 2 Ca(OH) 2 _→ 3 H ₂ S + _{CaSO 4}

Однако элементарная сера может подвергаться реакции диспропорционирования , также называемой дисмутацией. Первая реакция напоминает реакцию диспропорционирования. Обратная реакция компропорционирования — это реакция, происходящая в процессе Клауса , используемом для десульфуризации сырой нефти и газа в нефтеперерабатывающей промышленности:

H2S + ³ / _2O2 → _SO2 + _H2O​​_​​

Переписав последнюю реакцию в обратном направлении, получаем реакцию, соответствующую тому, что наблюдается в глобальной реакции извести и серы:

³ / ₈ S8 + _2H2O → _2H2S + _SO2​

В щелочных условиях дает:

³ / ₈ S ₈ + 2 H ₂ O + 6 OH ⁻ → 2 S ²⁻ + SO2−3+ 5 _Н2О

и после упрощения, или, точнее, рециркуляции, молекул воды в приведенной выше реакции:

³ / ₈ S ₈ + 6 ОН ⁻ → 2 S ²⁻ + SO2−3+ 3 Н ₂ О

добавляя обратно 6 катионов Ca2 ⁺ из гашеной извести для обеспечения электронейтральности, получаем глобальную реакцию.

Эта последняя реакция согласуется с глобальной реакцией известковой серы, упомянутой в документе USDA. ^[2] Однако она не учитывает все детали, а также образование тиосульфата и сульфата среди конечных продуктов реакции. Между тем, это хорошее приближение первого порядка, и оно полезно подчеркивает общую схему реакции известковой серы, поскольку химия восстановленных или частично окисленных форм серы особенно сложна, и все промежуточные этапы или вовлеченные механизмы трудно распутать. Более того, после воздействия атмосферного кислорода и микробной активности известковая серная система будет подвергаться быстрому окислению, и ее различные продукты будут продолжать развиваться и, наконец, войдут в естественный цикл серы .

Присутствие тиосульфата в реакции известковой серы можно объяснить реакцией между сульфитом и элементарной серой (или с сульфидом и полисульфидами), а сульфата — полным окислением сульфита или тиосульфата по более сложной схеме реакции. Более подробная информация о производстве тиосульфата кальция описана в патенте, зарегистрированном Hajjatie et al. (2006). ^[3]

Хаджати и др. (2006) описали реакцию известково-сернистого соединения различными способами в зависимости от степени полимеризации полисульфидов кальция, но следующая реакция, вероятно, является самой простой из их серии:

3 Ca( OH ) ₂ + 6S _{→ 2 CaS2} + _CaS2O3 + 3H2O

где S2−2вид соответствует дисульфидному аниону ⁻ S−S ⁻ (с ковалентной связью между двумя атомами серы), также присутствующему в пирите ( FeS ₂ ), минерале дисульфиде Fe(II).

Им также удалось успешно контролировать эту реакцию, добившись превращения элементарной серы в квазичистый раствор тиосульфата кальция.

Рецепт концентрата от Сельскохозяйственной экспериментальной станции штата Нью-Йорк предполагает начинать с 80 фунтов серы , 36 фунтов негашеной извести и 50 галлонов воды, что эквивалентно 19,172 кг серы и 8,627 кг оксида кальция на 100 литров воды. Соотношение (по весу) для смешивания серы и негашеной извести составляет около 2,2:1; это дает самую высокую долю пентасульфида кальция. Если используется гидроксид кальция (строительные добавки или гашеная известь ), можно использовать увеличение на 1/3 или более (до 115 г/л или более) 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, ее количество увеличивают для компенсации, хотя на практике известь с чистотой ниже 90% используется редко. Затем смесь кипятят в течение одного часа при помешивании, добавляя небольшое количество воды для испарения.

В сельском хозяйстве и садоводстве известковая сера продается в виде спрея для борьбы с грибками , бактериями и насекомыми . На лиственных деревьях ее можно распылять зимой на поверхность коры в высоких концентрациях, но поскольку известковая сера может обжечь листву, ее необходимо сильно разбавить перед распылением на травянистые культуры, особенно в теплую погоду. Известковая сера одобрена для использования на органических культурах в Европейском Союзе и Соединенном Королевстве. ^[4]

Любители бонсай используют неразбавленную сернистую известь для отбеливания, стерилизации и сохранения мертвой древесины на деревьях бонсай, придавая им состаренный вид. ^[5] Вместо того, чтобы распылять на все дерево, как при использовании пестицидов, сернистую известь наносят непосредственно на открытую мертвую древесину и часто окрашивают небольшим количеством темной краски, чтобы она выглядела более естественно. Без красящих пигментов раствор сернистой извести отбеливает древесину до цвета кости, которому требуется время, чтобы выветриться и стать естественным. ^[6] В очень специфическом случае культуры бонсай, если сернистую известь осторожно и очень терпеливо наносить вручную маленькой кистью и не вступать в прямой контакт с листьями или иголками, эту технику можно использовать как на вечнозеленых деревьях бонсай, так и на других типах зеленых деревьев. Однако это не относится к обычному использованию на обычных деревьях с зелеными листьями.

Разбавленные растворы сернистой извести (от 1:16 до 1:32) также используются в качестве раствора для домашних животных , чтобы помочь контролировать стригущий лишай (грибок) , чесотку и другие дерматозы и паразитов . Неразбавленная сернистая известь разъедает кожу и глаза и может вызвать серьезные травмы, такие как слепота.

Известковая сера реагирует с сильными кислотами (включая желудочную кислоту ), образуя высокотоксичный сероводород (тухлый яичный газ) и, как правило, имеет отчетливый запах "тухлых яиц". Известковая сера не горюча, но может выделять сильно раздражающий сернистый газ при пожаре.

При работе с сернистой известью необходимо надевать защитные очки и непроницаемые перчатки . Растворы сернистой извести являются сильнощелочными (типичные коммерческие концентраты имеют pH более 11,5 из-за присутствия растворенных сульфидов и гидроксид- анионов), вредны для живых организмов и могут вызвать слепоту при попадании в глаза.

Коррозионная природа известковой серы обусловлена ​​содержащимися в ней восстановленными видами серы , в частности сульфидами, ответственными за коррозионное растрескивание под напряжением , и тиосульфатами, вызывающими точечную коррозию . Локальная коррозия восстановленными видами серы может быть драматичной, даже простого присутствия элементарной серы в контакте с металлами достаточно, чтобы вызвать их значительную коррозию, включая так называемые нержавеющие стали .

Известковая сера считается самым ранним синтетическим химикатом, используемым в качестве пестицида, который использовался в 1840-х годах во Франции для борьбы с мучнистой росой винограда Uncinula necator , которая была завезена из США в 1845 году и сократила производство вина на 80%. ^{[ необходима цитата ]} В 1886 году она впервые была использована в Калифорнии для борьбы со щитовкой Сан-Хосе . Начиная примерно с 1904 года коммерческие поставщики начали производить известковую серу; до этого времени садоводы должны были производить ее самостоятельно. К 1920-м годам по сути все коммерческие сады в западных странах были защищены регулярным опрыскиванием известковой серой. Однако к 1940-м годам известковую серу начали заменять синтетическими органическими фунгицидами, которые наносили меньший ущерб листве урожая.

• процесс Клауса

• LL Van Slyke; AW Bosworth; CC Hedges (декабрь 1910 г.). «Химическое исследование наилучших условий для приготовления известково-серной промывки» (PDF) . Бюллетень сельскохозяйственной экспериментальной станции Нью-Йорка (329). Женева, Нью-Йорк.

• Хронологическая история развития инсектицидов и средств борьбы с ними с 1854 по 1954 гг.
• Справочная информация об истории использования и регулирования пестицидов в Соединенных Штатах, часть вторая ( PDF , 54 кБ).
• Значение фунгицидов в растениеводстве США (PDF, 1,1 МБ)