Structure chimique du soufre

Généralité su le soufre

Définition

Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16. C’est un non-métal multivalent, inodore, insipide et abondant, ne se dissout pas dans l’eau. Le soufre est surtout connu sous la forme de cristaux jaunes et se trouve dans beaucoup de minéraux (sulfure et sulfate), particulièrement dans les régions volcaniques. C’est un élément essentiel pour tous les êtres vivants, il sert aussi à 90 % à préparer de l’acide sulfurique, produit de base de l’industrie chimique. Il est notamment employé comme engrais (sulfates) (60 % de la production) et phytosanitaire fongicide (contre l’oïdium de la vigne). Environ 34 % sert à des applications non agricoles comme la fabrication du caprolactame-monomère qui intervient dans la préparation du Nylon-6, dans les processus de lixiviation en exploitation minière, à l’élaboration du dioxyde de titane, des tripolyphosphates pour les détergents, à l’alimentation animale et humaine, à la fabrication de la pâte à papier, à la fabrication de l’acide fluorhydrique. Il est aussi utilisé dans la fabrication la poudre à canon, les laxatifs, les allumettes, des insecticides, etc.

Source du soufre

Le soufre se trouve naturellement en grande quantité, composé à d’autres éléments sous forme de : Sulfures (par exemple : Pyrite, Cinable, Galène, Sphalérite…) Sulfates (par exemple Gypse, Barite, Vitriols…)

Propriétés du soufre

Propriétés Atomiques Numéro atomique :16 période : 3 Rayons atomiques (pm) : 100 Groupe:1 Classification: non métaux rayon de van der Waal (pm) :105 Propriétés physiques Phase : solide masse volumique (g/cm3 ) : 2.08 Point de fusion(K) : 388.36 capacité thermique (J/gK) : 22.75 Conductivité thermiques (w/m.K) : 0.205 Propriétés électroniques Configuration électronique :  Etats d’oxydation

Structure chimique du soufre

Le soufre possède des formes allotropiques aussi bien à l’état  solide que liquide ou gazeux. La forme la plus stable à l’état solide, dans les conditions normales de température, est le soufre alpha Sα, de formule S8 et correspondant au cyclooctasoufre. Pour une écriture propre des équations chimiques impliquant le soufre, il est en conséquence d’usage d’introduire la notation 1/8 S8. L’existence de cette structure fut établie par rayons X en 1935 par B.E. Warren et J.T. Burwell. Elle avait été montrée par E. Beckmann par cryoscopie dans l’iode fondu. Les liaisons S–S apparaissent d’une grande souplesse comme en témoigne l’amplitude des longueurs de liaison observées, entre 108 et 206 pm. De plus, des angles S–S–S existent entre 90° et 180°. Enfin, l’énergie des liaisons S–S, suivant les cas, est comprise entre 265 et 430 kJ·mol-1. Il existe une grande variété de molécules de soufre. Fait unique, il semble que l’on puisse créer par synthèse n’importe quelle molécule de soufre de formule Sn.

Procédé de fusion de soufre

 La production de l’acide phosphorique nécessite la présence, comme élément essentiel de l’acide sulfurique. Ce dernier est le résultat de plusieurs étapes que le soufre suit pour passer de leur état solide à l’état liquide.  L’OCP importe cet élément solide de l’étranger par des navires qui se déchargent par deux portiques acheminés vers un hangar de stockage où on prélève un échantillon global pour les analyses.  Le soufre stocké est apporté par des bandes transporteuses vers les fondoirs pour une fusion à une température entre 115°C et 119°C.  Le soufre liquide obtenu se récupère dans quatre fosses de forme rectangulaire.  Avant de pomper le mélange obtenu dans le filtre, il faut ajouter une solution qui s’appelle l’adjuvant, et la faire passer dans les fosses.  Après filtration, le soufre filtré s’écoule par gravité dans deux fosses à soufre souterraines, briquetés, équipées des serpentins à vapeur :  Chaque fosse est équipée de trois pompes verticales, assurant l’alimentation des trois bacs de stockage intermédiaires. Dans ces bacs de stockage en prélève un autre échantillon R12.

Les analyses effectuées au poste du soufre

 Ce poste reçoit continuellement des échantillons des différents types de soufre en provenance de plusieurs pays, ces soufres importés existent en deux types :  Soufre naturel (importé de l’Océanie, Pologne ….).  Soufre artificiel.  Ces soufres sont transportés par navires, d’où le prélèvement de plusieurs échantillons de l’ensemble des navires ainsi de l’ensemble de leurs cales, le transport de cette matière première du port vers le site est assuré par des chaînes afin de le faire passer par plusieurs étapes de filtration.

Tests faits au poste

 Test du pH Le test est fait à l’aide d’un pH-mètre affichant directement la valeur du pH. Cette valeur est comprisse Entre 5 et 9.  Test du chlorure Le chlorure doit être en faible quantité dans les échantillons car il cause des phénomènes de corrosion des conduites.  Mode opératoire On fait un dosage par AgNO3, à un certain volume ajouté on constate l’apparition d’un précipité AgCl, donc le tombé de burette nous donne la quantité de chlorure dans l’échantillon.

Test de cendres:

Ce test est fait pour contrôler le taux des cendres après la filtration du soufre, ce taux doit obéir aux normes. Mode opératoire : On met 100g d’échantillon dans un bécher déjà taré, on chauffe sur plaque chauffante jusqu’à fusion du soufre (liquide noir), on chauffe ce liquide jusqu’à vaporisation totale et On chauffe le solide obtenue dans un four a moufle à 900°C pendant une heure. Finalement, on tare le bécher, la différence de masse est la quantité des cendres dans l’échantillon, elle est exprimée par  Test d’acidité Ce test consiste à déterminer le taux d’acide dans le soufre en se basant sur un dosage par NaOH, le résultat est exprimé par :  H2SO4=  Test d’humidité C’est un test qui donne une idée sur la qualité du soufre, car l’humidité élevée de ce dernier baisse sa qualité au niveau de la combustion et des fumées dégagées lors de son attaque.

Normes

1. Norme internationale iso 3425 : détermination des cendres à850-900°C a. Objet et domaine d’application La présente norme internationale spécifie une méthode de détermination des cendres à 850-900°C. Les méthodes spécifiées sont applicables au soufre à usage industriel contenant 98% au moins du soufre élémentaire S exprimé en pourcentage en masse par rapport au produit sec. C’est-à-dire au produit séché à 80°C durant 2h. b. Principe On fait une Combustion lente dans l’air d’une prise d’essai du soufre sec, puis on le calcine dans un four à 850-900°C. Enfin on le pèse. c. Appareillage Matériel courant du laboratoire : Capsule en silice. Plaque chauffante (ou, à défaut, bec bunsen, muni d’un triangle en terre réfractaire). Four électrique, réglable à 850-900°C. d. Echantillonnage et préparation de l’échantillon pour essai On prépare de l’échantillon pour laboratoire, un échantillon pour essai. Pour cela, on réduit si nécessaire, la granulométrie pour la rendre inférieure à 2mm enfin on sèche par passage à l’étuve à 80°C durant 2h.

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Table des matières

INTRODUCTION 
I. APERÇUS GENERALE SUR GROUPE OFFICE CHERIFIEN DES PHOSPHATES  
1. HISTORIQUE
2. FICHE TECHNIQUE
3. ACTIVITE PRINCIPALE DU GROUPE OCP
4. ORGANISATION DE L’OFFICE DU JORF LASFAR
5. SITUATION GEOGRAPHIQUE
II. APERÇU GENERALE SUR LE POLE CHIMIE DE JORFLASFAR 
1. MISSION DU POLE CHIMIE DE JORF LASFAR
2. DIVISIONS DE LA DIRECTION POLE CHIMIQUE DE JORF LASFAR
3. ATELIER DU GROUPE OCP JORF LASFAR
III. REPRESENTATION DU LABORATOIRE CENTRAL 
1. STRUCTURE DU LABORATOIRE CENTRALE
2. LES DIFFERENTS POSTES D’ANALYSE CONSTITUANT LE LABORATOIRE
IV. GENERALITE SU LE SOUFRE 
1. DEFINITION
2. SOURCE DU SOUFRE
3. PROPRIETES DU SOUFRE
4. STRUCTURE CHIMIQUE DU SOUFRE
V. PROCEDE DE FUSION DE SOUFRE 
VI. LES ANALYSES EFFECTUEES AU POSTE DU SOUFRE 
1. TESTS FAITS AU POSTE
VII. NORMES 
1. NORME INTERNATIONALE ISO 3425 : DETERMINATION DES CENDRES A850-900°C
2. NORME INTERNATIONALE ISO 3425 : DETERMINATION DES CENDRES A850-900°C
I. MATERIELS
 FOUR A MOUFLE
 DESSICCATEUR A INFRAROUGE :
 BALANCE INFRAROUGE
VIII. ETUDE DE L’EVOLUTION DE LA MASSE EN FONCTION DU TEMPS DE SEJOUR A L’ETUVE A 80°C  
1. OBJECTIF
2. PROTOCOLE D’ESSAIS
3. RESULTATS OBTENUS
A. ANALYSE EFFECTUE LE : 26/04 /2017
B. ANALYSE EFFECTUE LE : 02/05 /2017
C.ANALYSE EFFECTUE LE : 03/05 /2017
D.ANALYSE EFFECTUE LE : 05/05 /2017
E.ANALYSE EFFECTUE LE : 08/05 /2017
INTERPRETATION
CONCLUSION  
IX. DETERMINATION DES CENDRES A850-900°C  
OBJECTIF
INTERPRETATION
CONCLUSION

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