Mész−kén

a mész−kén szintéziséhez vezető pontos kémiai reakció kevéssé ismert, és általában a következőképpen írják:

Ca(OH)
2 + x S cax + by products (S
2O2−
3, SO2 –
3, SO2 –
4), ahol x = 2-8 és x érték gyakran megtalálható 5 körül, kalcium pentaszulfid, egy poliszulfid

az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának (USDA) dokumentumában leírtak szerint.

ez a homályos reakció rejtélyes, mert magában foglalja az elemi kén redukcióját, és a fent említett egyenletben nem jelenik meg redukálószer, miközben a kén oxidációs termékeit is megemlítik. A rosszul oldódó hidratált mész által bevezetett oldat kezdeti pH-ja lúgos (pH = 12,5), míg a végső pH-érték 11-12 tartományban van, jellemző a szulfidokra, amelyek szintén erős bázisok.

az elemi kén azonban aránytalansági reakción megy keresztül, amelyet diszmutációnak is neveznek. A fenti reakció aránytalan reakcióra hasonlít. Az inverz tömörítési reakció az olaj-és gázipari nyerstermékek kéntelenítésére használt Claus-eljárás során bekövetkező reakció a finomítóiparban.

Claus folyamat:

2 H2S + 3 O2 (2 SO2 + 2 H2O) 4 H2S + 2 SO2 (3 S2 + 4 H2O)

az utolsó reakció fordított irányú átírásával a mész-kén globális reakciójában megfigyeltekkel összhangban álló reakciót kapunk:

3 S2 + 4 H2O (4 H2S + 2 SO2)

lúgos körülmények között ez a reakció a következő eredményt adja::

3 S2 + 4 H2O + 12 OH– ++ 4 S2– + 2 SO32– + 10 H2O

és a fenti reakcióban a vízmolekulák egyszerűsítése, vagy pontosabban újrafeldolgozása után:

3 S2 + 12 OH– ++ 4 S2– + 2 SO32– + 6 H2O

a hidratált mészből 6 Ca2+ kation hozzáadásával az elektroneutralitás érdekében megkapjuk a globális reakciót.

mész-kén reakció:

3 S2 + 6 Ca(OH)2 6 .. ~ 4 cas + 2 CaSO3 + 6 H2O

ez az utolsó reakció összhangban van az USDA dokumentumban említett globális mész-kén reakcióval. Azonban nem veszi figyelembe az összes részletet, a. o., tioszulfát és szulfát előállítása a reakció végtermékei között. Eközben ez egy jó elsőrendű közelítés, és hasznosan kiemeli az Általános mész-kén reakciórendszert, mivel a kén redukált vagy részlegesen oxidált formáinak kémiája különösen összetett, és az összes közbenső lépést vagy részt vevő mechanizmust nehéz megfejteni. Továbbá, ha légköri oxigénnek és mikrobiális aktivitásnak van kitéve, a mész-kénrendszer gyors oxidáción megy keresztül, és különböző termékei tovább fejlődnek, és végül belépnek a természetes kénciklusba.

a tioszulfát jelenléte a mészkénreakcióban a szulfit és az elemi kén (vagy szulfid és poliszulfidok) közötti reakcióval, a szulfáté pedig a szulfit vagy a tioszulfát teljes oxidációjával magyarázható egy összetettebb reakcióvázlatot követően. A kalcium-tioszulfát előállításával kapcsolatos további információkat a Hajjatie et al. (2006).

Hajjatie et al. (2006) a mész-kén reakcióját a kalcium-poliszulfidok polimerizációjának mértékétől függően különböző módon írta, de a következő reakció valószínűleg a legegyszerűbb sorozatuk közül:

3 Ca (OH)
2 + 6 S kb 2 CAS
2 + CaS
2o