Le SOUFRE et les MINÉRAUX SULFURÉS
par leur stœchiométie(proportions relatives du fer et du soufre)et leurs propriétés, présentant certaines analogies avec les oxydes correspondants : •La Pyrrhotite, un minéral ferromagnétique, comme le fer, de formule Fe
> Nutrition soufrée des Végétaux (30 min)
Le soufre est, de tous les éléments minéraux dont ont besoin les organismes vivants, le plus volatile Les ponts disulfures jouent un rôle structural et régulateur très important dans les protéines Le soufre participe au
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soufre 5- Les deux éléments magnésium et soufre réagissent pour former un composé Expliquer la formation de la liaison qui a lieu entre le magnésium et le soufre Donner la formule statistique du composé obtenu
Informations sur la fertilisation des cultures céréalières
sium (avec addition de soufre) dans la formule « Korn-Kali » se traduit par des rendements sensiblement plus élevés ainsi que par une 72 79 82 93 94 90 80 70 60 50 R e n d e m e n t q/ h a Influence de différentes formes de potasse sur le rendement du triticale sur sols légers 60erKali sans MgO Korn-Kali avec 6 de MgO 87 p l u s E P S O
DS DEVOIR DE SCIENCES-PHYSIQUES
Proposer une formule pour l'ion sulfure, qui se forme facilement à partir de l'atome de soufre Justifier 4 L'oxygène appartient à la 2ème ligne et la 16ème colonne du tableau périodique (6ème colonne du tableau simplifié) Indiquer sa position par rapport au soufre
Chapitre 5: Réaction chimique - AlloSchool
La réaction entre le fer et le soufre donne le sulfure de fer de formule FeS on écrire le bilan de cette réaction de la façon suivant : Fer + Soufre Sulfure de fer Prof: Lahcen SELLAK Chapitre 5: Réaction chimique collège Tifnout 2APIC 10 / 14
2 Notions sur la combustion - GR-EnAg
-50 particules de soufre par million 7 fois plus propre que l’eurodiesel (350 PPM)-Meilleure combustion (plus complète et plus propre) - Moins de frais d’entretien du véhicule-Recommandé pour toutes les générations de moteurs diesel (classiques, HDI, DCI, TDI, )-Moins de gaz nocifs (réduction des maladies respiratoires)
Thème n°1 4 Thème n°1 4 - La Physique-chimie connectée
Le monoxyde de carbone de formule CO, l’eau de formule H 2O, le méthane de formule CH 4, le dioxyde de soufre de formule SO 2, l’éthanol de formule C 2H 6O et le chlorure d’hydrogène de formule HCl Voici les 6 représentations associées à ces molécules : è è Exercice de réinvestissement suite à l’activité n°5
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Le SOUFRE et les MINÉRAUX
SULFURÉS
Roger Guay, Ph.D., Biogéomicrominérologue
Conseiller spécial
Club de minéralogie de Montréal
Ce document a été conçu avec un objectif pédagogique bien défini auprès du grand public: Reconnaître que la "famille» des composés soufrés renferme un BIOLOGIQUE etCHIMIQUE affecte la qualité de la nature qui nous entoure !Le SOUFRE et les MINÉRAUX SULFURÉS
BIOGÉO
MICROMINÉRO
LOGUE?
transformation biologique des minéraux, diagnostic de problèmesenvironnementaux qui ont comme origine commune multidisciplinairequi travaille à la biotechnologiques, en réponse à des phénomènes anarchiques, indésirables et parfois incontrôlés. © Roger Guay, Ph.D.Biotechnologie et sentiers du cycle du soufre (2008)SOURCE de SOUFRE ÉLÉMENTAIRE
Le SOUFRE est récupéré des "Sour Gas»(H2S, SO2) présents dans le pétrole et le gaz naturel en utilisant un procédé chimique complexe(Procédé FRASH). Il est alors fondu en évents volcaniques (H2S, SO2) et est recueilli par des travailleurs qui risquent leur vie à respirer ces gaz toxiques. Le procédé Clausmodifié est le fer de lance dans la récupération du soufre élémentaire, il est le principal procédé employé au niveau international. Au cours du procédé, les gaz acides sont partiellement oxydés en dioxyde de soufre, SO2, composé qui réagit lui-même avec élémentaire (ȗ). La plupart des usines employant le procédé Claus ont deux ou trois étapes catalytiques et réalisent des rendements de récupération du soufre de 94 à 97%.H2S + 3/2 O2SO2+ H2O
2 H2S + SO23/n S/n + 2 H2O
SOUFRE
ÉLÉMENTAIRE
Soufre élémentaire (Bolivie)
Photo: Christian
Autotte
Collection Roger Guay
SOUFRE et ENVIRONNEMENT
Le soufre récupéré est moulé en blocs qui sont accumulés à proximité (quelques centaines de
mètres) de ces usines. On a observé que les sols environnants et les eaux souterraines OXYDANTS, tout cela même dans un rayon de quelques kilomètres.certains sols adjacents aux usines de pâtes et papiers étaient eux aussi acidifiés. Cette pollution
Lorsque les procédés thermochimiques ont progressivement été remplacés par des procédés
thermomécaniques ne nécessitant plus de soufre, ces entreprises ont tout simplement fait "contaminés» voire même dans certains cas, une attaque chimique du béton structurel des fondations. Le SOUFRE ÉLÉMENTAIRE et les SULFURES MÉTALLIQUES À la fin des années quarante, des chercheurs américains, Colmeret Hinkle, isolèrent des microorganismes (bactéries) qui avaient la de la Pennsylvanie (USA). Ils la nommèrent Ferrobacillusferrooxidans Acidithiobacillusferrooxidans(ȗ͕Ğ2+), Acidithiobacillusthiooxidans ;ȗͿetAcidithiobacillusthioparus;ȗͿ. Depuis, la phylogénétique a brassé toute cette nomenclature ! A.RColmer, M.E Hinkle. The roleof microorganismsin acidmine drainage. A PreliminaryReport, Science, 106(1947), pp. 253-256.Acidithiobacillusferrooxidans
Caractéristiques physiologiques
Oxyde directement la portion sulfure S2-de la très vaste majorité des sulfures métalliques Oxyde directement la portion fer de la pyrite (Fe2+) Oxydation indirecte des sulfures par les ions ferriques (Fe3+) Offre une résistance très élevée aux métaux lourds solubilisésAttention, ce "catalyseur
biologique» est un cas spécial: il se reproduit et se multiplie !!!!La BACTÉRIE
~ 1,0 micron (1,0 µ = 1 x 10 6 m) Photomicrographie en microscopie électronique à transmissionCollection
Roger Guay
Photo: le regretté Dr Hans
-W AckermannFaculté de Médecine, Université Laval
Croissance en milieu solideCroissance en milieu liquideCollection
Roger Guay
Collection
Roger Guay
Photo Roger Guay
Photo Roger Guay
CYCLE du SOUFRE
Les principales étapes du cycle du soufre sont: 1. la 2. 3. la réductionbiologique des sulfates en sulfures (S2-). 4.MINÉRAUX SULFURÉS TRANSFORMABLES par des
MICROORGANISMES
Sulfures simples
Hydrogène sulfuré, H2S(14) (gaz)
Chalcocite, Cu2S(5b)
Covellite, CuS(5a)
Galène,PbS(4)
Pyrite, FeS2(1)
Pyrrhotite Fe1-xS(1)
Molybdénite, MoS2(6)
Sphalérite, ZnS(3)
Stibnite, Sb2S3(7)
Alabandite, MnS(13)
Bismuthinite, Bi2S3 (16)
Sulfures complexes
Arsénopyrite, FeAsS(2)
Bornite, Cu5FeS4(5d)
Bournonite, PbCuSbS3(12)
Carrolite,Cu(Co,Ni)2S4(8)
Chalcopyrite, CuFeS2(5c)
Énargite, Cu3AsS4 n(10)
Stannite, Cu2FeSnS4 (11)
Tétrahédrite, Cu12Sb4S13 (5e)
Tennantite, Cu12As4S13 (5f)
Pentlandite, (Fe,Ni)9S8 (9)
Zinkénite, Pb6Sb14S27 (15)
RÉACTIVITÉ des SULFURES de FER (1)
Il existe plusieurs variétés de sulfures de fer, qui diffèrent les unes des autres propriétés, présentant certaines analogies avec lesoxydescorrespondants: LaPyrrhotite, unminéral ferromagnétique, comme lefer, de formule Fe1- xScristallisant dans lesystèmemonoclinique. LaPyriteet laMarcassite, desminéraux diamagnétiques, qui sont desdisulfures de fer(II) de formule FeS2 LeSulfure de fer(III) de formule Fe2S3, est plutôt instableet tend à se dissocier ensoufreet sulfure de fer(II). N.B. Les chiffres qui apparaissent au bout du titre des diapositives réfèrent au Tableau des minéraux sulfurés transformables par les microorganismesCOMMENT RECONNAÎTRE la PYRITE ? (1)
Pyrite cubique du Pérou
Rhomboèdres de pyrite (Pérou)
Collection Roger Guay
Photos Christian Autotte
PHÉNOMÈNE de
PSEUDOMORPHOSEMINÉRALE
Commençons par une définition très simplifiée: Dans une pseudomorphosela forme du premier minéral est conservée, alors que le minéral initial a été remplacé. La modification des conditions physico-chimiques, entraîne une de forme, on parle depseudomorphose(du préfixe " pseudo ", et du grecmorfhê(, forme -le préfixe " pseudo ", tiré du grec(pseudès, menteur -signifie, " à première vue, par erreur, prétendu, prétendument, soi-disant ").AUTRES FORMES PLUS RARES de la PYRITE (1)
A-Boule de pyrite (Chine) et B-
concrétions de pyrite (Chine)C-Concrétion de pyrite en boule
dans des schistes (Dunham, QC) AB CCollection Roger GuayPhotos Christian Autotte
UTILISATION de la PYRITE
procédé des chambres au plomb. Le récepteur radio à pyrite connu sous le nom deposte à pyrite (radio-cristal)est permit laréception des ondes radioélectriques pendant laseconde guerre mondiale. Les La pyrite servit aussi comme pierre à feu (mousquets). Son utilisation dans le remblai autour des fondations de diverses constructions, notamment au Québec et accidentellement comme composant pour le béton à Trois-Rivières, a été à l'origine de critiques en raison de l'affaiblissement des fondations dû aux
fissures provoquées par gonflement. Ce gonflement est produit par la réaction de la pyrite avec l'eau, l'air et la chaux [(Ca(OH)2] du béton. Les côtés POSITIF et NÉGATIF de la PYRITEL'arsénopyriteest une espèce minérale composée d'arsénio-sulfure de fer de formule FeAsSavec des traces de:Ag, Au, Co, Sn, Ni, Sb, Bi, Cu, et Pb.
Arsénopyrite (Chine)
Collection Roger Guay
Photo Christian
Autotte
SKUTTERUDITE
LaSKUTTÉRUDITEest une espèce
minérale composée d'arséniure de cobalt et de nickel de formule (Co,Ni)As3-xavec des traces de S, Bi, Cu,Pb, Zn, Ag, Fe et Ni. Ce minerai le plus
commun du cobalt, autrefois connu sous le nom de smaltine, était connu àTunabergen Suède, àJachymoven
Bohême tchèque, àSchneebergen
Saxe, à Andreasbergdans leHarz... et
depuis les années 1930 à Bou AzzerCollection Roger Guay
Skuttérudite, Maroc
Photos Christian
Autotte
'-CE QUE la SPHALÉRITE ? (3) Lesulfure de zinc(ZnS) cristallise en plusieurstypes, les deux principaux étant laSPHALÉRITEet la
Des IMAGES de la SPHALÉRITE(3)
Sphalérite mielleuseSphalérite noire cristalliséeCollection Roger Guay
Photos Christian Autotte
Des IMAGES de la SPHALÉRITE(3)
Marmatite(Kosovo)
Collection Roger Guay
Sphalérite(Cléiophane) cristaux sur druse deQuartz, Madan, Bulgarie
Photos Christian Autotte
Cristal de Cléiophane,
Bulgarie
La GALÈNE (4)
LaGALÈNEest une espèce
minéralecomposée desulfure de plomb de formulePbSavec des traces deAg,Bi,Se,Te,Cu,Zn,Cd,
Fe,As,Sb,Mo,Au. Ceci lui
vaut une cohorte de variétés.Galène, Joplin, Missouri (USA)
Collection Roger Guay
Photo Christian
Autotte
COVELLITE (5a)
La COVELLITEest un minéralcomposé de sulfuredecuivrede formule CuSavec des traces defer,sélénium,argentetplomb. La covelliteest le premiersupraconducteurnaturel découvert. Elle se présente sous forme de cristaux hexagonaux tabulaires à aplatis. Elle est opaque et d'éclat métallique, sa couleur est un mélange de bleu indigo, violet, irisé, pourpré, noir et grisâtre. Sontraitest gris, noir, bleu foncé ou gris de plomb. de Mohs.CHALCOCITE (5b)
La CHALCOCITEest un minéral décrit parJames Dwight (chalkos) désignant le cuivre, sa formule est Cu2S. Minerai decuivre(à 67%). La chalcocite est le principal minerai de cuivre au monde. Leséléniumse substituant très facilement ausoufredans le réseau cristallin de la chalcocite, ce minéral est aussi une des principales sources de sélénium au monde. Les minerais de chalcocite sont donc les plus riches en cuivreCOVELLITE (5a) et CHALCOCITE (5b)
Chalcocite, Québec
Photo Christian
Autotte
Collection Roger Guay
Covellite
CHALCOPYRITE (5c) et BORNITE (5d)
La CHALCOPYRITEest une espèceminéralecomposée desulfuredouble (35% massique), decuivre(34,5%) et defer(30,5%), deformuleCuFeS2. Avec des traces de Ag;Au;In;Tl;Se;Te. Décrite parHenkelen1725, le nom est inspiré dugrecʖɲʄʃóʎ;chalkos) pour cuivre et depyrite. La BORNITEest une espèce minérale formée de sulfure de cuivre et desulfurede fer deformuleCu5FeS4avec des tracesElle peut donner des cristaux jusqu'à6cm.
CHALCOPYRITE (5c)
Chalcopyrite,gerbe de cristaux, Chine
Collection Roger Guay
Nodule de mini-cubes de
chalcopyrite, ChineCollection Roger GuayPhoto Christian
Autotte
Photo Christian
Autotte
BORNITE (5d)
Bornite, Pologne
Collection Roger Guay
Photo Christian
Autotte
TÉTRAÈDRITE (5e) et TENNANTITE (5f)
La TÉTRAÉDRITEest une espèceminérale, connue comme l'antimoniosulfurede fer et de cuivre ou sulfoantimoniurenaturel de cuivre et de fer, deformule chimique(Cu,Fe)12Sb4S13.La tétraédritea été décrite parWilhemKarl Ritter vonHaikdingeren 1845. Le nom dérive du grec "tetraedron" = pyramide, en allusion à la formetétraédriquedes cristaux, c'est-à-dire expliqué par l'adjectif grec tetra, "quatre" et le substantif grec, edra"face". La TENNANTITEest une espèceminéralecorrespondant à l'arséniosulfurenaturel decuivreet deferde formule chimique (Cu,Fe)12As4S13ou encore plus précisément Cu6[Cu4(Fe,Zn)2]As4S13.TÉTRAHÉDRITE (5e) et TENNANTITE (5f)
Tétrahédritesur quartz -Kapnik(Roumanie)Tennantite-Mine de Tsumeb (Namibie)Collection Roger GuayCollection Roger Guay
Photos Christian Autotte
CUIVRE NATIF , Cu (5g)
Cuivre natif, échantillon glaciaire, Michigan (USA)Mine Caledonia, Michigan(USA)Collection Roger GuayCollection Roger Guay
Photos Christian Autotte
La MOLYBDÉNITE (6)
LaMOLYBDÉNITEest une espèceminéraleformée desulfure de molybdènedeformuleMoS2avec des traces de rhodium, rhénium, argent, or et sélénium.
La liaison intra-couche est essentiellementcovalentetandis que l'inter-couche est normalement considérée comme de typeVan der Walls, ce qui explique le clivage facile et la faibledureté: 1-1½. Lacouleurest gris-graphite.