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.