A kén D. I. Mengyelejev periodikus rendszerének egyik eleme, rendszáma tizenhat. Nem fémes tulajdonságokkal rendelkezik. A latin S betű jelölése. A név feltehetően indoeurópai gyökerű – „égetni”.
Történelmi perspektíva
Amikor felfedezték a ként és elkezdték kitermelését, nem világos. Csak azt tudjuk, hogy az ókori emberek már jóval korunk előtt tudtak róla. A korai papok kultikus szertartásaikban használták, fertőtlenítő keverékekbe fogl alták. Az ásványi ként egy olyan terméknek tulajdonították, amelyet az istenek állítottak elő, többnyire az alvilágban.
A történelmi dokumentumok tanúsága szerint hosszú ideig katonai célokra használt éghető keverékek alkotóelemeként használták. Homérosz az ásványi ként sem hagyta figyelmen kívül. Egyik munkájában olyan "párolgásokat" írt le, amelyek égéskor káros hatással voltak az emberre.
A történészek azt sugallják, hogy a kén az úgynevezett „görög tűz” alkotóeleme volt, amely félelmet keltett az ellenségekben.
A nyolcadik században Kínában pirotechnikai termékek készítésére használtákkeverékek, beleértve a lőporhoz hasonló éghető anyagokat.
A középkorban az alkimisták három fő elemének egyike volt. Kutatásaik során aktívan használták az ásványi eredetű ként. Ez gyakran oda vezetett, hogy a vele végzett kísérleteket a boszorkánysággal azonosították, és ez az ókori kémikusok és követőik inkvizíciós üldözéséhez vezetett. Azoktól az időktől, a középkortól és a reneszánsztól kezdve, az égő kén szagát, azok gázait kezdték társítani a gonosz szellemek cselekedeteivel és ördögi megnyilvánulásaival.
Tulajdonságok
A natív ásványi kénnek olyan molekularácsa van, amellyel más hasonló elemek nem rendelkeznek. Ez ahhoz vezet, hogy alacsony keménységű, nincs hasadás, meglehetősen törékeny anyag. A kén fajsúlya 2,7 gramm köbcentiméterenként. Az ásvány elektromos és hővezető képessége gyenge, olvadáspontja alacsony. Nyílt lángnak kitéve szabadon meggyullad, beleértve a gyufát is, a láng színe kék. Kb. 248 Celsius fokos hőmérsékleten jól meggyullad. Égéskor kén-dioxidot bocsát ki, amelynek éles, fullasztó szaga van.
A kén ásvány leírása változatos. Világossárga, szalma, mézes, zöldes árnyalatai vannak. A kénben, amelynek szerkezete szerves anyagokat tartalmaz, barna, szürke vagy fekete színű. A képen a kén ásvány szilárd, tiszta, kristályos formában mindig és könnyen vonzza a tekintetetfelismerhető.
A vulkáni kén élénksárga, zöldes, narancssárga. A természetben megtalálható különféle tömegek formájában, sűrű, földes, por alakú. A természetben is vannak kristályos, túlnőtt kénkristályok, de elég ritkán.
Kén a természetben
A természetes kén tiszta állapotban ritka. De a földkéregben készletei igen jelentősek. Ezek főleg ércek, ahol nagy mennyiségben vannak jelen a kénrétegek.
A tudomány mostanáig nem döntött a kénlerakódások előfordulásának okáról. Egyes verziók kölcsönösen kizárják egymást. Figyelembe véve azt a tényt, hogy a kén nagy kémiai aktivitást mutat, feltételezhető, hogy a földkéreg felszínének kialakulása során többször megkötötték és felszabadultak. Az, hogy ezek a reakciók hogyan zajlottak le, még nem tisztázott.
Az egyik változat szerint azt feltételezik, hogy a kén a szulfátok kilúgozásának eredménye, amelyek az egyes baktériumok salakanyagaivá váltak. Az utóbbiak az ásványi vegyületeket élelmiszerként használják fel.
A kutatók a földkéregben lévő kén pótlásának különböző változatait fontolgatják, amelyek a kén felszabadulásához és felhalmozódásához vezetnek. De még nem lehet egyértelműen megérteni az esemény természetét.
A kén fizikai és kémiai tulajdonságai
Az első tudományos kutatás csak a XVIII. században történt. Antoine Lavoisier francia tudós alaposan tanulmányozta a kén ásvány tulajdonságait. Így azt találta, hogy olvadékból kristályosodik, kezdetben tű alakúvá válikfajtái. Ez a forma azonban nem stabil. A hőmérséklet csökkenésével a kén átkristályosodik, és citromsárga vagy arany árnyalatú, térfogati áttetsző képződményeket képez.
Betétek, kénbányászat
A kénásvány-termelés fő forrása a lerakódások. A geológusok számításai szerint ebből az következik, hogy a világ tartalékai körülbelül 1,4 milliárd tonna.
Az ókori emberek, valamint a középkori bányászok egy nagy agyagtartály mélyre ásásával bányásztak ként. Egy másik került rá, amiben egy lyuk volt az alján. A felső tartályt kővel töltötték meg, ami ként tartalmazott. Ezt a szerkezetet fűtötték. A kén olvadni kezdett, és az alsó edénybe áramlik.
Jelenleg külszíni bányászattal, valamint földalatti olvasztási módszerekkel folyik a bányászat.
Eurázsia területén nagy kénlelőhelyek találhatók Türkmenisztánban, a Volga-vidéken és más helyeken. Jelentős lelőhelyeket fedeztek fel Oroszországban a Volga folyó bal partján, amely Szamarától Kazanig húzódik.
A kénásvány fejlesztése során különös figyelmet fordítanak a biztonságra. Ez annak köszönhető, hogy az érc mindig együtt jár a hidrogén-szulfid felhalmozódásával, ami nagyon káros a légzésre. Maga az ásvány hajlamos meggyulladni és robbanásveszélyes vegyületeket képezni.
A leggyakoribb bányászati módszer a külszíni fejtés. Ugyanakkor a kőzetek felső részét bányászati berendezésekkel távolítják el. Az ércrész zúzásával robbanásveszélyes munkát végeznek. Azutána frakciókat a vállalkozásba küldik dúsítási eljárás céljából, majd olvasztó üzemekbe, hogy tiszta ként nyerjenek.
Ha az ásvány mélyen fekszik, és a térfogata jelentős, a kitermeléshez a Frasch-módszert alkalmazzák.
1890 végén Frasch mérnök azt javasolta, hogy olvasszák meg a ként a föld alatt, és miután folyékony halmazállapotúvá alakították, szivattyúzzák ki. Ez a folyamat az olajtermeléshez hasonlítható. Tekintettel a kén meglehetősen alacsony olvadáspontjára, a mérnök ötlete sikeresen tesztelésre került, és így kezdődött meg ennek az ásványnak az ipari kitermelése.
A 20. század második felében elkezdték aktívan alkalmazni a nagyfrekvenciás áramok felhasználásával végzett bányászati módszert. Hatásuk a kén megolvadásához is vezet. Az ezt követő sűrített forró levegő befecskendezése lehetővé teszi annak folyékony halmazállapotban történő felemelkedésének felgyorsítását.
A kén nagy mennyiségben található a földgázokban. Kitermelésére a Claus módszer alkalmas. Speciális kéngödröket használnak, amelyekben gáztalanítást végeznek. Az eredmény egy szilárd, módosított termék magas kéntartalommal.
Alkalmazás
Az összes előállított kén körülbelül fele a kénsav előállítására megy el. Ezenkívül ez az ásvány szükséges gumi, gyógyszerek, gombaölő szerek előállításához a mezőgazdaságban. Az ásványt a népszerű kénes aszf alt szerkezeti elemeként és a portlandcement - kénes beton helyettesítőjeként is használták. Aktívan használják különféle termékek gyártásáhozpirotechnikai kompozíciók, gyufagyártás során.
Biológiai szerep
A kén fontos biogén elem. Jelentős számú aminosav része. A fehérjeszerkezetek kialakításának szerves eleme. A bakteriális fotoszintézis során az ásvány részt vesz a szervezet redox reakcióiban, és energiaforrás. Az emberi szervezetben körülbelül két gramm kén van testtömegkilogrammonként.
A kén tiszta formájában nem mérgező anyag, ellentétben az illékony gázokkal, mint például a kén-dioxid, kénsav-anhidrid, hidrogén-szulfid és így tovább.
Láng tulajdonságai
A kén gyúlékony ásvány. Finomra őrölt frakciói képesek spontán égni nedvesség jelenlétében, oxidálószerekkel való érintkezés esetén, valamint szénnel, zsírokkal, olajokkal keverve. Oltsa el a ként permetezett vízzel és levegő-mechanikus habbal.
