Биографии Характеристики Анализ

Сярата е самородна.  Сяра: „минералът на красотата. Горима сяра под формата на камък

Сярата е елемент от периодичната система на Д. И. Менделеев, нейният атомен номер е шестнадесет. Има неметални свойства. Обозначава се с латинската буква S. Името, вероятно, има индоевропейски корен - „изгаряне“.

Историческа перспектива

Кога е открита сярата и е започнал нейният добив, не е ясно. Известно е само, че древните хора са знаели за това много преди нашата ера. Ранните жреци са го използвали в своите култови ритуали, включвали го в фумигиращи смеси. Минералът сяра се приписва на продукт, произведен от боговете, живеещи главно в подземния свят.

Дълго време, както свидетелстват исторически документи, той е бил използван като съставен елемент на горивни смеси, използвани за военни цели. Омир също не пренебрегва минерала сяра. В едно от произведенията си той описва "изпарения", които имат пагубен ефект върху човек по време на горене.

Историците предполагат, че сярата е била съставен елемент в така наречения "гръцки огън", който вдъхвал страх на враговете.

През осми век в Китай започва да се използва за приготвяне на пиротехнически смеси, включително горими вещества, наподобяващи барут.

През Средновековието той е бил един от трите основни елемента на алхимиците. Те активно използваха минералната самородна сяра в своите изследвания. Често това доведе до факта, че експериментите с нея бяха приравнени на магьосничество, а това от своя страна доведе до преследването на древните химици и техните последователи от инквизицията. Именно от тези времена, от Средновековието и Ренесанса, миризмата на горяща сяра, техните газове започват да се свързват с действия на зли духове и дяволски прояви.

Имоти

Природната минерална сяра има молекулярна решетка, която други подобни елементи нямат. Това води до факта, че има ниска твърдост, няма разцепване, това е доста крехък материал. Специфичното тегло на сярата е 2,7 грама на кубичен сантиметър. Минералът има лоша електрическа и топлопроводимост и ниска точка на топене. Свободно се запалва при излагане на открит пламък, включително от кибрит, цветът на пламъка е син. Запалва се добре при температура около 248 градуса по Целзий. При горене отделя серен диоксид, който има остра задушлива миризма.

Описанията на серния минерал са разнообразни. Има нюанси на светло жълто, слама, мед, зеленикаво. В сярата, която има органични вещества в структурата си, има кафяв, сив или черен цвят. На снимката минералът сяра в твърда, чиста, кристална форма винаги привлича окото и е лесно разпознаваем.

Вулканичната сяра е ярко жълта, зеленикава, оранжева. В природата можете да го намерите под формата на различни маси, плътни, земни, прахообразни. В природата има и кристални обрасли серни кристали, но доста рядко.

Сярата в природата

Естествената сяра в чисто състояние е рядка. Но в земната кора запасите му са много значителни. Това са предимно руди, където серните слоеве присъстват в големи количества.

Досега науката не е решила причината за появата на серни отлагания. Някои версии са взаимно изключващи се. Като се има предвид фактът, че сярата проявява висока химическа активност, се предполага, че по време на образуването на повърхността на земната кора тя многократно е била свързвана и освобождавана. Как протичат тези реакции не е установено със сигурност.

Според една версия се предполага, че сярата е следствие от излужването на сулфати, които са станали отпадъчни продукти на отделни бактерии. Последните използват минералните съединения като храна.

Изследователите разглеждат различни версии за процесите на заместване на сярата в земната кора, които водят до нейното отделяне и натрупване. Но все още не е възможно недвусмислено да се разбере естеството на събитието.

Физични и химични свойства на сярата

Първите научни изследвания са извършени едва през XVIII век. Задълбочено изследване на свойствата на серния минерал е извършено от френския учен Антоан Лавоазие. И така, той установи, че кристализира от стопилка, като първоначално приема игловидни форми. Тази форма обаче не е стабилна. С понижаване на температурата сярата рекристализира, образувайки обемни полупрозрачни образувания с лимоненожълт или златист оттенък.

Находища, производство на сяра

Основен източник за добив на минерална сяра са находищата. Според изчисленията на геолозите, световните му запаси са около 1,4 милиарда тона.

Древните хора, както и миньорите от Средновековието, добивали сяра чрез изкопаване на голям глинен съд на дълбочина. Върху него е поставен друг, на който има дупка на дъното. Горният контейнер беше пълен с камък, който съдържаше сяра. Тази структура беше отоплена. Сярата започна да се топи и да тече в долния съд.

Понастоящем добивът се извършва чрез открит добив, както и чрез използване на методи за топене от земята.

Големи находища на сяра на територията на Евразия се намират в Туркменистан, в Поволжието и на други места. Значителни находища в Русия са открити на левия бряг на река Волга, която се простира от Самара до Казан.

При разработването на серния минерал се обръща специално внимание на безопасността. Това се дължи на факта, че рудата винаги е придружена от натрупване на сероводород, което е много вредно за дишането. Самият минерал е склонен да се запалва и да образува експлозивни съединения.

Най-разпространеният метод за добив е откритият рудник. В същото време горната част на скалите се отстранява от минно оборудване. Взривните работи се извършват чрез раздробяване на рудната част. След това фракциите се изпращат в предприятието за процеса на обогатяване, а след това в заводите за топене, за да се получи чиста сяра.

Ако минералът е дълбок и обемът му е значителен, за извличане се използва методът на Фраш.

В края на 1890 г. инженерът Фраш предлага да се стопи сярата под земята и след като се превърне в течно състояние, да се изпомпва. Този процес е сравним с производството на нефт. Като се има предвид доста ниската идея на инженера, той беше успешно тестван и промишленото извличане на този минерал започна по този начин.

През втората половина на 20 век започва активно да се използва методът за добив чрез използване на високочестотни токове. Тяхното въздействие също води до топене на сярата. Последващото инжектиране на сгъстен горещ въздух позволява да се ускори издигането му в течно състояние до повърхността.

Сярата се намира в големи количества в природните газове. За извличането му е подходящ методът на Клаус. Използват се специални серни ями, в които се извършва дегазация. Резултатът е твърд модифициран продукт с високо съдържание на сяра.

Приложение

Около половината от цялата произведена сяра се използва за производството на сярна киселина. Също така, този минерал е необходим за производството на каучук, лекарства, като фунгициди в селското стопанство. Минералът е използван и като конструктивен елемент в популярния серен асфалт и заместителя на портландцимента – серен бетон. Той се използва активно в производството на различни пиротехнически състави, в производството на кибрит.

Биологична роля

Сярата е важен биогенен елемент. Той е част от значителен брой аминокиселини. Неразделен елемент в образуването на протеинови структури. При бактериалната фотосинтеза минералът участва в окислително-възстановителните реакции на организма и е източник на енергия. В човешкото тяло има около два грама сяра на килограм тегло.

Сярата в чистата си форма не е токсично вещество, за разлика от летливите газове, които включват анхидрид, сероводород и т.н.

Пожарни свойства

Сярата е запалим минерал. Неговите фино смлени фракции са способни на самозапалване при наличие на влага, при контакт с окислители, както и при създаване на смеси с въглища, мазнини, масла. Сярата се гаси с пръскана вода и въздушно-механична пяна.

Описание и свойства на сярата

Сярае вещество, което е в група 16, под трети период и има атомен номер - 16. Може да се среща както в нативна, така и в свързана форма. Сярата се обозначава с буквата S. Известен сярна формула– (Ne)3s 2 3p 4 . Сярата като елемент е част отмного протеини.

На снимката кристали сяра

Ако говорим за структурата на атома на елемента сяра, тогава във външната му орбита има електрони, чието валентно число достига шест.

Това обяснява свойството на елемента да бъде максимално шествалентен в повечето съюзи. В структурата на природния химичен елемент има четири изотопа и това са 32S, 33S, 34S и 36S. Говорейки за външната електронна обвивка, атомът има схема 3s2 3p4. Радиусът на атома е 0,104 нанометра.

Свойства на сяратаразделен предимно на физически тип. Отнася се до факта, че елементът има твърд кристален състав. Две алотропни модификации са основното състояние, в което този серен елемент е стабилен.

Първата модификация е ромбична, с лимоненожълт цвят. Стабилността му е по-ниска от 95,6 °C. Вторият е моноклинен, с меденожълт цвят. Стабилността му варира от 95,6 °C до 119,3 °C.

На снимката минералът сяра

По време на топенето химическият елемент се превръща в движеща се течност, която има жълт цвят. Става кафяво, достигайки температура над 160 ° C. И то при 190°C цвят на сяратастава тъмно кафяво. След достигане на 190 °C се наблюдава намаляване на вискозитета на веществото, което обаче след нагряване до 300 °C става течно.

Други свойства на сярата:

    Практически не провежда топлина и електричество.

    Не се разтваря при потапяне във вода.

    Разтворим в амоняк, който има безводна структура.

    Също така е разтворим във въглероден дисулфид и други органични разтворители.

Да се характеристики на елемента сяраважно е да добавите неговите химически характеристики. Тя е активна в това отношение. Ако сярата се нагрее, тя може просто да се комбинира с почти всеки химичен елемент.

Снимката показва проба от сяра, добита в Узбекистан

С изключение на инертни газове. При контакт с метали, хим. елементът образува сулфиди. Стайната температура насърчава елемента да реагира с. Повишената температура повишава активността на сярата.

Помислете как поведението на сярата с отделни вещества:

    С метали - е окислител. Образува сулфиди.

    С водород - при високи температури - до 200 ° C, възниква активно взаимодействие.

    С кислород. Комбинации от оксиди се образуват при температури до 280 °C.

    С фосфор, въглеродът е окислител. Само при липса на въздух по време на реакцията.

    С флуор - проявява се като редуциращ агент.

    С вещества със сложен строеж - и като редуциращ агент.

Находища и добив на сяра

Основният източник за получаване на сяра са нейните находища. Като цяло има 1,4 милиарда тона запаси от това вещество в целия свят. Добива се както по открит и подземен начин, така и чрез топене под земята.

На снимката добив на сяра във вулкана Кава Иджен

Ако е приложим последният случай, тогава се използва вода, която се прегрява и с нея се разтопява сярата. В бедните руди елементът се съдържа в приблизително 12%. Богатите - 25% и повече.

Често срещани видове депозити:

    Стратиформен - до 60%.

    Солен купол - до 35%.

    Вулканогенни - до 5%.

Първият тип е свързан със слоеве, носещи името сулфатно-карбонатни. В същото време в сулфатни скали се намират рудни тела с дебелина до няколко десетки метра и размери до стотици метри.

Също така, тези резервоарни находища могат да бъдат намерени сред скали със сулфатен и карбонатен произход. Вторият тип се характеризира със сиви отлагания, които са ограничени до солени куполи.

Последният тип се свързва с вулкани, които имат млада и модерна структура. В този случай рудният елемент има листовидна, лещовидна форма. Може да съдържа сяра в размер на 40%. Този тип депозити са често срещани в тихоокеанския вулканичен пояс.

Депозит на сярав Евразия се намира в Туркменистан, в района на Волга и на други места. Сярни скали се намират близо до левия бряг на Волга, който се простира от Самара. Ширината на скалната лента достига няколко километра. В същото време те могат да бъдат намерени чак до Казан.

На снимката сяра в скалата

В Тексас и Луизиана огромни количества сяра се намират в покривите на солени куполи. Особено красиви италианци от този елемент се намират в Романя и Сицилия. А на остров Вулкано намират моноклинна сяра. Елемент, който е окислен с пирит, е открит в Урал в района на Челябинск.

За плячка химичен елемент сяраизползвайте различни методи. Всичко зависи от условията на възникването му. В същото време, разбира се, се обръща специално внимание на безопасността.

Тъй като сероводородът се натрупва заедно със сярната руда, е необходимо да се вземе много сериозно всеки метод за извличане, тъй като този газ е отровен за хората. Сярата също има склонност да се запалва.

Най-често те използват отворения метод. Така с помощта на багери се отстраняват значителни части от скалите. След това с помощта на експлозии рудната част се раздробява. Бучките се изпращат във фабриката за обогатяване. След това - в завода за топене на сяра, където се получава сяра от концентрата.

На снимката се вижда сяра в пристанището, донесена по море

В случай на дълбоки отлагания на сяра в много обеми се използва методът на Frasch. Сярата се топи, докато е под земята. След това, подобно на петрола, се изпомпва през пробит кладенец. Този подход се основава на факта, че елементът се топи лесно и има ниска плътност.

Известен е и метод за разделяне в центрофуги. Само този метод има недостатък: сярата се получава с примеси. И тогава е необходимо да се извърши допълнително почистване.

В някои случаи се използва методът на сондаж. Други възможности за добив на серен елемент:

    Парна вода.

    Филтриране.

    Термичен.

    Центробежен.

    Екстрактивен.

Приложение на сяра

Повечето от сярата, която се добива, отива за производството на сярна киселина. И ролята на това вещество е много голяма в химическото производство. Трябва да се отбележи, че за получаване на 1 тон сярна материя са необходими 300 kg сяра.

Бенгалските светлини, които светят ярко и имат много багрила, също се правят от сяра. Хартиената промишленост е друга област, в която отива значителна част от добитата субстанция.

На снимката сярна маз

Най-често приложение на сяранамира при задоволяване на производствени нужди. Ето някои от тях:

    Използване в химическото производство.

    За производство на сулфити, сулфати.

    Производство на субстанции за растителни торове.

    За получаване на цветни видове метали.

    За придаване на стомана на допълнителни свойства.

    За производство на кибрит, материали за експлозии и пиротехника.

    Бои, влакна от изкуствени материали - се правят с помощта на този елемент.

    За избелване на тъкани.

В някои случаи серен елементвключени в мехлеми, които лекуват кожни заболявания.

Цена на сярата

Според последните новини необходимостта от сяра активно нараства. Цената на руски продукт е 130 долара. За канадската версия - 145 $. Но в Близкия изток цените се повишиха до $8, което доведе до цена от $149.

Снимката показва голям екземпляр от серния минерал

В аптеките можете да намерите сяра в чук на прах на цена от 10 до 30 рубли. Освен това има възможност за закупуване на едро. Някои организации предлагат на ниска цена да закупят гранулиран технически газ сяра.

Сярата е често срещан местен минерал, който се използва за медицински и промишлени цели от древни времена.

Образува се в солни мини, като отлагания около вулкани и в седиментни слоеве. Сярната киселина, основното производно на сярата, е най-важният неорганичен химикал, използван в търговията, химикалите и торовете. Преди се смяташе, че консумацията на киселина е един от най-добрите показатели за индустриалното развитие на една страна.

Цветът на минерала е подобен на цвета на повърхността на луната на Юпитер Йо, което се обяснява с вулканични процеси, в резултат на които се образува сяра.

Английското име sulfur (сяра) идва от латинската дума, което в превод означава "сяра".

Според класификацията на Dana Class принадлежи към класа на естествените елементи с полуметални и неметални елементи, група полиморфи.

Класификация

Подвид на сярата е розикитът, необичаен полиморф на минерала. Той кристализира в моноклинна система, докато серните кристали са орторомбични.

Химичен състав

Самородната сяра се състои от едноименния химичен елемент (S8). В периодичната система на химичните елементи той има атомен номер 16. Молекулното тегло е 256,53 g.

Физически свойства

  • твърдост по скалата на Моос за твърдост на минералите: 2 (подобно на гипса);
  • специфично тегло: 2;
  • плътност: 2,05-2,09 (средно - 2,06);
  • прозрачност: от прозрачни до полупрозрачни самородки;
  • цвят: жълт, кафяв или зелено-жълт, оранжев, бял;
  • цвят на таблото: бяло;
  • гланц от стъкло до ягода;
  • разцепване (прегъване): конхоидален (конхоидален), неравен;
  • навик: призматичен, прахообразен, бъбрековиден (като например хематит);
  • луминесценция: не флуоресцентна.

Оптична производителност

Трябва да се отбележи, че ниският коефициент на електрическа проводимост влияе върху крехкостта на минерала при нагряване.

Копаене (депозит)

Първичният добив на естествена сяра идва главно от скални находища на солни куполи, съдържащи минерала. Той също така се образува от пирит (железен сулфид, FeS2), от пясъчни находища в Канада и се възстановява като страничен продукт от топилни заводи, промишлени предприятия, рафинерии за нефт, бензин и природен газ.

Общото световно производство на сяра през 2013 г. възлиза на 69 милиона тона, от които приблизително 50% са получени като страничен продукт от разработването на находища на нефт и природен газ. Прекият дял на добива на полезни изкопаеми е 30% от обема на производството.

Сярата е широко разпространена като естествени находища в близост до вулкани и горещи извори. Той е съставна част на сулфидни минерали, като галенит, пирит, сфалерит и др., а също така се среща и в метеорити. Значителни отлагания се намират по крайбрежието на Мексиканския залив, както и в големи отлагания на евапоритни групи седименти в Източна Европа и Западна Азия, които най-вероятно са резултат от бактериално разграждане на сулфатни минерали.

Мината Vanilla в провинция Кадис, Андалусия, Испания, е историческо европейско находище на минерала.

Другите две са мината Мухав, Тарнобжег, Полша и находището Воинское, Самарска област, Русия.

Депозитите на минерала се намират в близост до горещи извори и вулканични зони в много части на света, особено по Тихоокеанския огнен пръстен. В момента се разработват такива находища в Индонезия, Чили и Япония. тези отлагания са поликристални, като размерите на най-големия екземпляр са 22*16*11 cm.

В исторически план Сицилия е била основен доставчик на минерали по време на индустриалната революция. На Земята, както и на луната на Юпитер Йо, елементът се образува по време на вулканични емисии, включително емисии от хидротермални отвори.

През 2015 г. в световен мащаб са произведени 70 милиона тона сяра. Първите 12 страни производителки на минерала включват Китай, САЩ, Русия, Канада, Германия, Япония, Саудитска Арабия, Индия, Казахстан, Иран, Обединените арабски емирства и Мексико.

История (митология)

Тъй като е лесно достъпен, минералът е бил известен още в древността и дори е споменат в Библията. В текста на Светото писание сярата се споменава във връзка с „огнената проповед“, в която на енориашите се напомня за вечното проклятие за невярващите и непокаяните.

Според папируса на Еберс (един от най-старите оцелели медицински ръкописи), сярният мехлем е бил използван в древен Египет за лечение на зърнести клепачи. Омировата Одисея споменава, че минералът е използван за дезинфекция. В 35-та книга на Естествената история Плиний Стари разглежда минерала, като споменава, че най-добрите източници са на остров Мелос. Той посочи, че се използва за дезинфекция, в медицината и за избелване на дрехи.

Самородната сяра в естествената си форма е известна в Китай от 6 век пр.н.е. Там е открит за първи път в Hanzhong. До 3 век китайците откриват, че минералът може да се добива от пирит.

Ранните алхимици дават на минерала свой собствен алхимичен символ, кръст с триъгълник отгоре.

В традиционните предмодерни лечения на кожата минералът е бил използван в кремове за облекчаване на състояния като краста, трихофития, псориазис, екзема и акне.

Обхват и обхват

Основната търговска употреба на минерала е в производството на H2SO4 сярна киселина. Той от своя страна се използва за производство на торове и е в основата на много производствени процеси. Други приложения:

  • фунгициди;
  • инсектициди;
  • компонент на артилерийския прах.

Чистата сяра е без мирис и характерната миризма на развалени яйца, свързана с минерала, се образува, когато прахът се смеси с вода, произвеждайки газ сероводород (H2S).

Лечебни свойства

Сярата играе решаваща роля в детоксикацията, тъй като е част от един от най-важните антиоксиданти, които тялото произвежда - глутатион.

Сярата е част от някои аминокиселини в човешкото тяло, участва в синтеза на протеини, както и в няколко ензимни реакции. Той участва в производството на колаген, вещество, което образува съединителната тъкан, клетките и стените на артериите. Освен това е част от кератина, който придава здравина на косата, кожата и ноктите.

Артрит

Според Университета на Мериленд, САЩ, хранителните добавки със сяра имат положителен ефект при лечението на остеоартрит, ревматоиден и псориатичен артрит. Сярните или калните бани облекчават подуване, причинено от артрит. Прилагането на крем, съдържащ диметилсулфоксид, може да облекчи болката при някои видове артрит. Оралната добавка с 6 mg метилсулфилметанова сяра облекчава артритната болка, а в комбинация с глюкозамин ефектът му само се засилва.

Кожни заболявания

Доказано е, че сярата е полезна при кожни заболявания, включително акне, псориазис, брадавици, пърхот, екзема и фоликулит. Кремове, лосиони и сапуни, съдържащи сяра, се използват за лечение на подуване и зачервяване, причинени от акне. Дерматитът и крастата се лекуват със специализиран сулфиден мехлем.

Хранителни добавки

Няма специфични изисквания за допълнителен прием на сяра с храната, тъй като необходимото количество се усвоява с обикновената храна. Намира се в храни, богати на животински протеини, като млечни продукти, яйца, говеждо, птиче месо и морски дарове. По-специално, яйчните жълтъци са един от висококачествените източници на сяра. Също така, консумацията му може да се увеличи чрез добавяне на лук, чесън, ряпа, зеле, морски водорасли и малини към храната. Ядките са допълнителен източник на растителна сяра.

Учените признават, че липсата на елемент в организма може да бъде една от причините за болестта на Алцхаймер, броят на случаите на която нараства всяка година.

Трябва да се отбележи, че без достатъчно количество сяра метаболизмът се нарушава. Това от своя страна води до увреждане на мускулните и мастните клетки и в резултат на това причинява непоносимост към глюкоза. Опасното състояние на тялото, известно като метаболитен синдром, възниква, защото тялото компенсира дефектния метаболизъм на глюкозата и наддава на тегло.

Някои изследователи свързват липсата на сяра в организма с разпространението на сърдечни заболявания.

Ефекти върху здравето от консумацията на храни със сяра

Страните, чието население консумира повече сяра в храната, са в класацията на здравите страни

Гърция, Италия и Япония са основните доставчици на сяра за света. Не е ли съвпадение, че тези страни имат един от най-ниските проценти на сърдечни заболявания и затлъстяване сред населението? Вероятно не. Исландците са най-малко засегнати от депресия, затлъстяване, диабет и сърдечно-съдови заболявания.

Някои изследователи свързват тези цифри с вулканичния пояс на страната. Периодичните изригвания покриват земята със сулфатни камъни. Тази обогатена почва позволява на растенията и животните да растат. На свой ред жителите на страната, които използват myt продукти за храна, значително подобряват здравето си.

Смятало се, че исландската диета ги предпазва от хронични заболявания благодарение на рибата. Теорията обаче не беше потвърдена, тъй като исландците, които се преместиха в Канада и продължиха да ядат големи количества риба, бяха по-податливи на болести в сравнение с неемигриращото население. По този начин исландската почва, обогатена със сяра, играе решаваща роля за осигуряването на имунитет и набавянето на тялото в достатъчно количество от минерала.

домашна употреба

Сярата се използва главно като прекурсор за други химикали. Приблизително 85% от продукта се превръща в сярна киселина. Тъй като е от съществено значение за световната икономика, производството и потреблението му са индикатор за индустриалното развитие на дадена страна.

Основната употреба на киселината е добивът на фосфатни руди за производство на торове. Използва се също в рафинирането на нефт, пречистването на отпадъчни води и минното дело. Сярата реагира директно с метана, за да образува въглероден дисулфид, който се използва за производството на целофан и вискоза.

Едно от важните приложения на минерала е вулканизацията на каучук, където полисулфидите образуват свързани органични полимери. Те са намерили широко приложение при избелване на хартия и като консерванти в сушени плодове. Много повърхностно активни вещества и производни, като натриев лаурил сулфат, се извличат от сулфати.

Въпреки че минералът е неразтворим във вода, той е един от най-универсалните елементи за образуване на съединения. Сярата реагира и образува съединения с всички химични елементи с изключение на злато, йод, иридий, азот, платина, телур и инертни газове.

Информацията по-долу ще убеди всички, че минералът е често срещан и е буквално навсякъде:

  • заема 11-то място по брой в човешкото тяло;
  • е на 6-то място в състава на морската вода;
  • 14 - по отношение на разпространението в земната кора и 9 - на планетата;
  • затваря десетте най-разпространени елемента на Слънчевата система и Вселената.

грижа за камъните

При намокряне минералните проби образуват сероводород, който причинява тяхното разрушаване. За да се предотврати това, не се препоръчва минералът да се съхранява във влажни условия. Топлата вода може да доведе до счупване на хапките.

Пробите могат да се напукат при излагане на топлина. При работа с минерала трябва да се избягва прекомерен контакт с него, както и да се съхранява в тъмна стая.

Сярата е златистожълто токсично вещество
и знак за активна вулканична дейност
Токсични и отровни камъни и минерали

Сяра(лат. Sulphur) S, химичен елемент от VI група на периодичната система D.I. Менделеев; атомен номер 16, атомна маса 32.06. Естествената сяра се състои от четири стабилни изотопа: 32 S (95,02%), 33 S (0,75%), 34 S (4,21%), 36 S (0,02%). Получени са изкуствени радиоактивни изотопи 31 S (T ½ = 2,4 сек), 35 S (T ½ = 87,1 дни), 37 S (T ½ = 5,04 мин) и др.

История справка.

Сярата в нейното естествено състояние, както и под формата на серни съединения, е известна от древни времена. Споменава се в Библията и Тората на евреите (ръкописът от Мъртво море), поемите на Омир и др. Сярата беше част от "свещения" тамян по време на религиозни обреди (зашеметяване на идващите - пият живак и дават червен цинобър на прах); вярвало се е, че миризмата на горяща сяра в сатанинските ритуали („Всички жени са вещици“, Алмаден, Испания, континентът, вместо да работят в мините върху промишлен червен цинобър) прогонва духовете (причинява фрагментирани лезии на гръбначния мозък и мозъчния ствол в основата на тези, които влизат в неговите нерви). Сярата не се използва в църковните служби - вместо това се използва по-безопасен кехлибарен прах (включително амброид - подобен на сярата, също крехък, но по-лек по тегло и електрифициран по време на триене, за разлика от сярата). Сярата не се изгаря в църквата (ерес). Причинява аборт.

Сярата отдавна е съставна част на запалителни смеси за военни цели, като "гръцкия огън" (10 век сл. Хр.). Около 8 век сярата започва да се използва в Китай за пиротехнически цели. Сярата и нейните съединения отдавна се използват за лечение на кожни заболявания. През периода на средновековната алхимия (третиране на златистожълто и белезникаво злато със сребро и платина с течен живак и червен цинобър с цел получаване на бяла амалгама, подобна на среброто, т. нар. „бяло злато“) възниква хипотезата според които сярата (началото на горимостта) и живакът (началото на металичността) се считат за съставни части на всички метали. Елементарната природа на сярата е установена от A. L. Lavoisier и включена в списъка на неметалните прости тела (1789 г.). През 1822 г. Е. Мичерлих доказва алотропията на сярата.


Четка от серни кристали (60х40 см) от остров Сицилия (Италия). Снимка: V.I. Дворядкин.


Злато в кварцови камъчета от конгломерати Битак. Симферопол, Крим (Украйна). Снимка: A.I. Тишченко.
Ужасен симулант на сяра, особено в кристали и включвания. Златото е ковко, сярата е крехка.

Разпространение на сярата в природата.

Сярата е много често срещан химичен елемент (кларк 4,7 * 10 -2); среща се в свободно състояние (самородна сяра) и под формата на съединения - сулфиди, полисулфиди, сулфати. Водата на моретата и океаните съдържа сулфати на натрий, магнезий, калций. Известно е, че повече от 200 серни минерала се образуват по време на ендогенни процеси. В биосферата се образуват повече от 150 серни минерала (главно сулфати); процесите на окисление на сулфиди до сулфати, които от своя страна се редуцират до вторичен H 2 S и сулфиди, са широко разпространени. Много е опасно - проявява се на вулкани, където има недостиг на вода, суха сублимация от горещи магмени камери по фумароли, видими и невидими пукнатини, с вторична пиритизация и др.

Тези реакции протичат с участието на микроорганизми. Много процеси в биосферата водят до концентрация на сяра - тя се натрупва в хумуса на почвите, въглищата, нефта, моретата и океаните (8,9 * 10 -2%), подземните води, езерата и солените блата. В глините и шистите има 6 пъти повече сяра, отколкото в земната кора като цяло, в гипса - 200 пъти, в подземните сулфатни води - десетки пъти. Сярата се върти в биосферата: пренася се на континентите с валежи и се връща в океана с оттичане. Източникът на сяра в геоложкото минало на Земята са били главно вулканични изригвания, съдържащи SO 2 и H 2 S. Икономическата дейност на човека е ускорила миграцията на сярата; окислението на сулфидите се засили.


Сяра (жълта). Находище Роздол, Прикарпатия, зап. Украйна. Снимка: A.A. Евсеев.


Арагонит (бял), сяра (жълт). Cianciana, Сицилия, Италия. Снимка: A.A. Евсеев.

Физични свойства на сярата.

Сярата е твърдо кристално вещество, стабилно под формата на две алотропни модификации. Ромбичен α-S лимоненожълт, плътност 2.07 g/cm3, т.т. 112.8°С, стабилен под 95.6°С; моноклинен β-S меденожълт, плътност 1.96 g/cm3, т.т. 119.3°C, стабилен между 95.6°C и точка на топене. И двете от тези форми са образувани от осемчленни циклични молекули S 8 с енергия на връзката S-S от 225,7 kJ/mol.

При разтопяване сярата се превръща в подвижна жълта течност, която над 160 o C става кафява, а при около 190 o C става вискозна тъмнокафява маса. Над 190 o C вискозитетът намалява, а при 300 o C сярата отново става течна. Това се дължи на промяна в структурата на молекулите: при 160 o C пръстените S 8 започват да се разпадат, превръщайки се в отворени вериги; по-нататъшното нагряване над 190 o C намалява средната дължина на такива вериги.

Ако разтопена сяра, загрята до 250-300 o C, се излее в студена вода на тънка струя, се получава кафяво-жълта еластична маса (пластична сяра). Той се разтваря само частично във въглероден дисулфид, оставяйки рохкав прах в утайката. Разтворимата в CS 2 модификация се нарича λ-S, а неразтворимата - μ-S. Точка на топене, 113 o C (ромбична), 119 o C (монокл.). Точка на кипене 444 o C.

При стайна температура и двете от тези модификации се превръщат в стабилен крехък α-S. t бали сяра 444,6 o C (една от стандартните точки на международната температурна скала). В парите при точката на кипене, в допълнение към S8 молекулите, има S6, S4 и S2. При по-нататъшно нагряване големите молекули се разпадат и при 900 o C остава само S 2, който при приблизително 1500 o C забележимо се дисоциира на атоми. Когато течният азот замръзне силно нагрети серни пари, се получава лилава модификация, устойчива под -80 o C, образувана от S 2 молекули.

Сярата е лош проводник на топлина и електричество. Той е практически неразтворим във вода, лесно разтворим в безводен амоняк, въглероден дисулфид и редица органични разтворители (фенол, бензен, дихлороетан и др.).

ADR 2.1
запалими газове
Риск от пожар. Риск от експлозия. Може да е под натиск. Риск от задавяне. Може да причини изгаряния и/или измръзване. Капацитетите могат да експлодират при нагряване (супер опасни - практически не горят)

ADR 2.2
газова бутилкаНезапалими, нетоксични газове.
Риск от задавяне. Може да е под натиск. Може да причини измръзване (подобно на изгаряне - бледност, мехури, черна газова гангрена - скърцане). Контейнерите могат да експлодират при нагряване (суперопасно - експлозия от искра, пламък, кибрит, практически не гори)
Използвайте прикритие. Избягвайте ниски площи (дупки, низини, окопи)
Зелен ромб, ADR номер, черен или бял газов цилиндър (като "цилиндър", "термос")

ADR 2.3
Токсични газове. Череп и кръстосани кости
Опасност от отравяне. Може да е под натиск. Може да причини изгаряния и/или измръзване. Контейнерите могат да експлодират при нагряване (супер опасно - мигновено разпространение на газове в района)
Използвайте маска за авариен изход. Използвайте прикритие. Избягвайте ниски площи (дупки, низини, окопи)
Бял диамант, ADR номер, черен череп и кръстосани кости

ADR 3
Запалими течности
Риск от пожар. Риск от експлозия. Контейнерите могат да експлодират при нагряване (супер опасно - лесно за изгаряне)
Използвайте прикритие. Избягвайте ниски площи (дупки, низини, окопи)
Червен диамант, ADR номер, черен или бял пламък

ADR 4.1
Запалими твърди вещества, самоактивиращи се вещества и твърди десенсибилизирани експлозиви
Риск от пожар. Запалими или горими вещества могат да се възпламенят от искри или пламъци. Може да съдържа самореактивни вещества, способни на екзотермично разлагане в случай на топлина, контакт с други вещества (като киселини, съединения на тежки метали или амини), триене или удар.
Това може да доведе до отделяне на вредни или запалими газове или изпарения или до самозапалване. Капацитетът може да експлодира при нагряване (супер опасно - практически не гори).
Риск от експлозия на десенсибилизирани експлозиви след загуба на десенсибилизатор
Седем вертикални червени ивици на бял фон, еднаква площ, ADR номер, черен пламък

ADR 8
Корозивни (каустични) вещества
Риск от изгаряне поради корозия на кожата. Те могат да реагират бурно помежду си (компоненти), с вода и други вещества. Разлят/разпръснат материал може да отдели корозивни изпарения.
Опасен за водната среда или канализационната система
Бяла горна половина на ромба, черна - долна, еднакви по размер, ADR номер, епруветки, стрелки

Наименование на особено опасен товар по време на транспортиране Номер
ООН
Клас
ADR
Серен анхидрид, стабилизиран СЯРЕН ТРИОКСИД, СТАБИЛИЗИРАН1829 8
Серист анхидрид СЯРЕН ДИОКСИД1079 2
Въглероден дисулфид1131 3
Газ СЯРЕН ХЕКСАФЛУОРИД1080 2
СЯРНА КИСЕЛИНА1832 8
ДИМЕНИЕ НА СЯРНА КИСЕЛИНА1831 8
СЯРНА КИСЕЛИНА, която съдържа не повече от 51% киселина, или ТЕЧНОСТ ЗА КИСЕЛНИ БАТЕРИИ2796 8
СЯРНА КИСЕЛИНА, РЕГЕНЕРИРАНА ОТ КИСЕЛИ КАТРАНИ1906 8
СЯРНА КИСЕЛИНА, която съдържа повече от 51% киселина1830 8
СЯРНА КИСЕЛИНА1833 8
СЯРА1350 4.1
СЯРАТА СЕ СТОПИ2448 4.1
Серен хлорид СЕРНИ ХЛОРИДИ1828 8
Серен хексафлуорид СЯРЕН ХЕКСАФЛУОРИД1080 2
Серен дихлорид1828 8
СЯРЕН ДИОКСИД1079 2
СЯРЕН ТЕТРАФЛУОРИД2418 2
СЯРЕН ТРИОКСИД, СТАБИЛИЗИРАН1829 8
СЯРНИ ХЛОРИДИ1828 8
водороден сулфид1053 2
СЯРЕН ВЪГЛЕРОД1131 3
БЕЗОПАСНИ КИБРИТИ в кутии, книги, кашони1944 4.1
ПАРАФИН КИБРИЧ „ВЕСТА”1945 4.1
ПАРАФИН КИБРИС ПАРАФИН „ВЕСТА”1945 4.1
МАЧОВЕ2254 4.1

Чиста жълта сяра

Минерал от класа на самородните елементи. Сярата е пример за добре дефиниран енантиоморфен полиморфизъм. В природата той образува 2 полиморфни модификации: ромбична а-сяра и моноклинна b-сяра. При атмосферно налягане и температура 95,6°C a-сярата се превръща в b-сяра. Сярата е жизненоважна за растежа на растенията и животните, тя е част от живите организми и техните разпадни продукти, има я в изобилие например в яйцата, зелето, хряна, чесъна, горчицата, лука, косата, вълната и др. Съдържа се също във въглища и масло.

Вижте също:

СТРУКТУРА

Самородната сяра обикновено се представя от a-сяра, която кристализира в ромбична сингония, ромбо-дипирамидална симетрия. Кристалната сяра има две модификации; един от тях, ромбичен, се получава от разтвор на сяра в въглероден дисулфид (CS 2) чрез изпаряване на разтворителя при стайна температура. В този случай се образуват ромбовидни полупрозрачни кристали със светложълт цвят, лесно разтворими в CS 2 . Тази модификация е стабилна до 96°C; при по-високи температури моноклинната форма е стабилна. По време на естественото охлаждане на разтопена сяра в цилиндрични тигли растат големи кристали с ромбична модификация с изкривена форма (октаедри, в които ъглите или лицата са частично „отрязани“). Такъв материал се нарича бучна сяра в индустрията. Моноклинна модификация на сярата представлява дълги прозрачни тъмно жълти игловидни кристали, също разтворими в CS 2 . Когато моноклинната сяра се охлади под 96 ° C, се образува по-стабилна жълта ромбична сяра.

ИМОТИ

Самородната сяра е жълта, при наличие на примеси - жълто-кафява, оранжева, кафява до черна; съдържа включвания на битум, карбонати, сулфати, глина. Кристалите от чиста сяра са прозрачни или полупрозрачни, твърдите маси са полупрозрачни по краищата. Блясъкът е смолист до мазен. Твърдост 1-2, без разцепване, конхоидална фрактура. Плътност 2,05 -2,08 g / cm 3, крехък. Лесно разтворим в канадски балсам, терпентин и керосин. В HCl и H 2 SO 4 е неразтворим. HNO 3 и царската вода окисляват сярата, превръщайки я в H 2 SO 4. Сярата се различава значително от кислорода по способността си да образува стабилни вериги и цикли от атоми.
Най-стабилни са цикличните молекули S 8 с формата на корона, образуващи ромбична и моноклинна сяра. Това е кристална сяра - крехко жълто вещество. Освен това са възможни молекули със затворени (S 4 , S 6 ) вериги и отворени вериги. Такъв състав има пластична сяра, кафяво вещество, което се получава чрез рязко охлаждане на сярната стопилка (пластмасовата сяра става крехка след няколко часа, придобива жълт цвят и постепенно се превръща в ромбична). Формулата за сярата най-често се записва просто като S, тъй като, въпреки че има молекулна структура, тя е смес от прости вещества с различни молекули.
Топенето на сярата е придружено от забележимо увеличение на обема (около 15%). Разтопената сяра е жълта, силно подвижна течност, която над 160 °C се превръща в много вискозна тъмнокафява маса. Сярната стопилка придобива най-висок вискозитет при температура 190 °C; по-нататъшното повишаване на температурата е придружено от намаляване на вискозитета и над 300 °C стопената сяра отново става подвижна. Това се дължи на факта, че когато сярата се нагрява, тя постепенно се полимеризира, увеличавайки дължината на веригата с повишаване на температурата. Когато сярата се нагрее над 190 °C, полимерните единици започват да се разпадат.
Сярата е най-простият пример за електрет. При триене сярата придобива силен отрицателен заряд.

МОРФОЛОГИЯ

Образува пресечено-дипирамидални, по-рядко дипирамидални, пинакоидни или дебелопризматични кристали, както и плътни криптокристални, конфлуентни, зърнести, по-рядко фино влакнести агрегати. Основните форми върху кристалите: дипирамиди (111) и (113), призми (011) и (101), пинакоид (001). Също така сраствания и друзи от кристали, скелетни кристали, псевдосталактити, прахообразни и земни маси, набези и петна. Кристалите се характеризират с множество паралелни сраствания.

ПРОИЗХОД

Сярата се образува по време на вулканични изригвания, по време на изветряне на сулфиди, по време на разлагане на гипсоносещи седиментни слоеве, а също и във връзка с дейността на бактериите. Основните видове залежи на самородна сяра са вулканогенни и екзогенни (хемогенно-седиментни). Преобладават екзогенните находища; те са свързани с гипсови анхидрити, които под въздействието на емисиите на въглеводороди и сероводород се редуцират и заменят със сярно-калцитни руди. Всички най-големи находища имат този инфилтрационно-метасоматичен генезис. Често се образува естествена сяра (с изключение на големи натрупвания) в резултат на окисляването на H 2 S. Геохимичните процеси на нейното образуване се активират значително от микроорганизми (сулфат-редуциращи и тионни бактерии). Свързаните минерали са калцит, арагонит, гипс, анхидрит, целестит и понякога битум. Сред вулканичните отлагания на естествена сяра, хидротермално-метасоматични (например в Япония), образувани от съдържащи сяра кварцити и опалити, и вулканогенно-седиментни седиментни тини на кратерни езера са от първостепенно значение. Образува се и по време на фумаролна активност. Образувайки се в условията на земната повърхност, естествената сяра все още не е много стабилна и, постепенно окислявайки се, поражда сулфати, гл. като мазилка.
Използва се при производството на сярна киселина (около 50% от добитото количество). През 1890 г. Херман Фраш предложи сярата да се топи под земята и да се извлича на повърхността чрез кладенци, а в момента серните находища се разработват главно чрез топене на естествена сяра от подземни слоеве директно на местата на нейното възникване. Сярата също се намира в големи количества в природния газ (под формата на сероводород и серен диоксид), по време на производството на газ се отлага по стените на тръбите, извеждайки ги от работа, така че се улавя от газа веднага щом възможно след изработка.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приблизително половината от произведената сяра се използва за производството на сярна киселина. Сярата се използва за вулканизиране на каучук, като фунгицид в селското стопанство и като колоидна сяра - лекарство. Също така сярата в състава на сярно-битумни състави се използва за получаване на серен асфалт и като заместител на портландцимент - за получаване на серен бетон. Сярата се използва в производството на пиротехнически състави, преди това се използва в производството на барут и се използва в производството на кибрит.

Сяра - С

КЛАСИФИКАЦИЯ

Strunz (8-мо издание) 1/Б.03-10
Nickel-Strunz (10-то издание) 1.CC.05
Дана (7-мо издание) 1.3.4.1
Дана (8-мо издание) 1.3.5.1
Хей, CIM Ref. 1.51