Сірка самородна.  Сірка: «Мінерал краси Горюча сірка у вигляді каменю

Сірка є елементом періодичної системи Д. І. Менделєєва, її атомний номер – шістнадцять. Має неметалеві властивості. Позначається латинською літерою S. Назва, ймовірно, має індоєвропейський корінь – «горіти».

Історичний ракурс

Коли було відкрито сірку і розпочато її видобуток, не з'ясовано. Відомо лише те, що про неї давні люди знали задовго до нашої ери. Ранні жерці застосовували її при своїх культових обрядах, включали до складу сумішей, що обкурюють. Мінерал сірку відносили до продукту, який виробляли боги, які переважно живуть у підземному світі.

З давніх-давен, про що свідчать історичні документи, вона використовувалася як складовий елемент горючих сумішей, які застосовувалися у військових цілях. Гомер також не обійшов своєю увагою сірку мінерал. В одному зі своїх творів він описав «випари», які надавали згубний вплив на людину під час горіння.

Історики припускають, що сірка була складовим елементом у так званому грецькому вогні, який наводив страх на ворогів.

У восьмому столітті в Китаї її почали застосовувати для приготування піротехнічних сумішей, у тому числі і в горючих речовинах, що нагадують порох.

У середні віки вона була одним із трьох головних елементів у алхіміків. Вони активно застосовували мінерал самородну сірку у своїх дослідженнях. Найчастіше це призводило до того, що досліди з нею дорівнювали чаклунству, а це в свою чергу призводило до гонінь з боку інквізиції стародавніх хіміків та їх послідовників. Саме з тих часів, із середніх віків та епохи Відродження, запах сірки, що горить, їх гази, стали асоціювати з діяннями нечистої сили та диявольськими проявами.

Властивості

Самородний мінерал сірка має молекулярну решітку, якої немає в інших подібних елементів. Це призводить до того, що у неї низька твердість, відсутня спайність, це досить крихкий матеріал. Питома вага сірки становить 2,7 грамів на кубічний сантиметр. Мінерал має погану електро-, слабку теплопровідність та невисоку температуру плавлення. Вільно спалахує при дії відкритого полум'я, у тому числі від сірника, колір полум'я - блакитний. Добре спалахує при температурі близько 248 градусів Цельсія. При горінні виділяє сірчистий газ, який має різкий задушливий запах.

Описи мінералу сірки різноманітні. Вона має відтінки світло-жовті, солом'яні, медові, зелені. У сірці, яка має у своїй структурі органічні речовини, є буре, сіре або чорне забарвлення. На фото мінерал сірка у твердому, чистому, кристалічному вигляді завжди притягує погляд і легко впізнається.

Вулканічна сірка яскраво-жовта, зелена, помаранчева. У природі можна зустріти її у вигляді різних мас, щільних, землистих, порошкових. Зустрічаються в природі і кристалічні сірчані кристали, що наросли, але досить рідко.

Сірка у природі

Природна сірка у чистому стані трапляється рідко. Але у земній корі її запаси дуже значні. В основному це руди, де у великій кількості присутні сірчані прошарки.

До цього часу наука не визначилася з причини виникнення родовищ сірки. Деякі версії є взаємовиключними. З огляду на те, що сірка виявляє високу хімічну активність, передбачається, що у процесі формування поверхні земної кори вона багаторазово зв'язувалася і виділялася. Як йшли ці реакції, точно не встановлено.

За однією з версій, передбачається, що сірка є наслідком вимивання сульфатів, які стали продуктами життєдіяльності окремих бактерій. Останні використовують сполуки мінералу як їжу.

Дослідники розглядають різні версії про процеси заміщення сірки в земній корі, які призводять до її виділення та накопичення. Але однозначно зрозуміти природу виникнення поки що не виходить.

Фізичні та хімічні властивості сірки

Перші наукові дослідження було зроблено лише у XVIII столітті. Ретельне вивчення властивостей мінералу сірки здійснив французький вчений Антуан Лавуазьє. Так він встановив, що вона кристалізується з розплавів, спочатку приймаючи голчасті види. Однак ця форма не є стійкою. При зменшенні температури сірка перекристалізується утворюючи об'ємні напівпрозорі утворення лимонно-жовтого або золотистого відтінку.

Родовища, видобуток сірки

Основним джерелом видобутку мінералу сірки є родовища. За розрахунками дослідників-геологів випливає, що її світові запаси налічують близько 1,4 млрд. тонн.

Стародавні люди, а також рудокопи Середньовіччя видобували сірку шляхом закопування на глибину великої глиняної ємності. На неї поміщали іншу, в якій був отвір у днищі. Верхню ємність наповнювали породою, в якій містилася сірка. Цю конструкцію нагрівали. Сірка почала плавитися і стікати до нижньої судини.

В даний час видобуток відбувається шляхом відкритого вироблення, а також із застосуванням способів виплавки з-під землі.

Великі родовища сірки біля Євразії є у ​​Туркменії, в Поволжі, інших місцях. Значних покладів у Росії виявлено на лівих берегах річки Волги, які простяглися від Самари до Казані.

При розробці мінералу сірки особлива увага приділяється безпеці. Це пов'язано з тим, що руда завжди супроводжує скупчення сірководню, який дуже шкідливий для дихання. Сам мінерал має властивість займатися і утворювати вибухові склади.

Найбільш поширений спосіб видобутку – відкритий. При цьому гірською технікою знімається верхня частина порід. Вибуховими роботами здійснюється дроблення рудної частини. Потім фракції вирушають на підприємство для проведення процесу збагачення, а потім - на заводи з виплавки для одержання чистої сірки.

Якщо мінерал залягає глибоко і його обсяги значні, використовують для видобутку метод Фраша.

Наприкінці 1890 року інженером Фрашем було запропоновано здійснювати плавлення сірки під землею, а після перетворення її на рідкий стан - викачувати назовні. Процес цей можна порівняти з видобутком нафти. З урахуванням досить невисокої ідея інженера успішно пройшла випробування і почався промисловий видобуток цього мінералу в такий спосіб.

У другій половині XX століття активно почав використовуватися метод видобутку за допомогою використання струмів високої частоти. Їх вплив також призводить до розплавлення сірки. Наступне нагнітання гарячого повітря дозволяє прискорити підйом її в рідкому стані на поверхню.

У великих обсягах сірка міститься у природних газах. Для її видобутку підходить метод Клауса. Використовуються спеціальні сірчані ями, де здійснюється дегазація. В результаті виходить твердий модифікований продукт з великим сірчаним вмістом.

Застосування

Близько половини всієї сірки, що видобувається, йде на виробництво сірчаної кислоти. Також цей мінерал потрібен для виготовлення каучуку, ліків як фунгіцидів у сільському господарстві. Знайшов застосування мінерал і як структурний елемент у популярному сероасфальті та заміннику портландцементу – серобетоні. Активно використовують при виготовленні різних піротехнічних складів у виробництві сірників.

Біологічна роль

Сірка є важливим біогенним елементом. Входить до складу значної кількості амінокислот. Складовий елемент під час утворення білкових структур. У бактеріальному фотосинтезі мінерал бере участь в окисно-відновних реакціях організму, що є джерелом енергії. У людському тілі на кілограм ваги припадає близько двох грамів сірки.

Сірка в чистому вигляді отруйною речовиною не є, на відміну від летких газів, яких відноситься ангідрид, сірководень і так далі.

Пожежонебезпечні властивості

Сірка – це пожежонебезпечний мінерал. Тонко подрібнені її фракції здатні самозайматися у присутності вологи, за наявності контактів з окислювачами, і навіть під час створення сумішей з вугіллям, жирами, маслами. Тушать сірку розпорошеною водою та повітряно-механічною піною.

Опис та властивості сірки

Сіркаявляє собою речовину, яка знаходиться в 16 групі, під третім періодом і має атомний номер - 16. Вона може зустрітися як у самородному, так і у зв'язаному вигляді. Позначається сірка літерою S. Відома формула сірки– (Ne)3s 2 3p 4 . Сірка як елемент входить до складубагатьох білків.

На фото кристали сірки

Якщо говорити про будова атома елемента сірки, то зовнішньої його орбіті є електрони, валентне число яких сягає шести.

Це пояснює властивість елемента бути максимально шестивалентним у більшості об'єднань. У структурі природного хімічного елемента є чотири ізотопи, і це – 32S, 33S, 34S та 36S. Говорячи про зовнішню електронну оболонку, атом має схему 3s2 3р4. Радіус атома – 0,104 нанометри.

Властивості сіркинасамперед поділяються на фізичний тип. До нього відноситься те, що елемент має твердий кристалічний склад. Два алотропічні видозміни – основний стан, у якому стійкий цей елемент сірки.

Перша видозміна ромбічна, що має лимонно-жовте забарвлення. Його стійкість нижча ніж 95,6 °С. Другий – моноклінний, що має медово-жовте забарвлення. Його стійкість коливається від 95,6 ° С та 119,3 ° С.

На фото мінерал сірка

Під час плавки хімічний елемент стає рідиною, що рухається, має жовтий колір. Вона буріє, досягаючи температури понад 160 °С. А за 190 °С колір сіркиперетворюється на темно-коричневий. Після досягнення позначки 190 °С спостерігається зменшення в'язкості речовини, яке все ж після нагрівання 300 °С стає рідким.

Інші властивості сірки:

Практично не проводить тепла та електрики.

Не розчиняється при зануренні у воду.

Розчинна в аміаку, що має безводну структуру.

Також розчинна в сірковуглецю та інших розчинниках, що мають органічну природу.

До характеристиці елемента сіркиважливо додати та її хімічні особливості. Вона є активною щодо цього. Якщо сірку нагріти, то вона може просто поєднуватися практично з будь-яким хімічним елементом.

На фото зразок сірки, здобутий в Узбекистані

За винятком інертних газів. При контакті з металами, хім. елемент утворює сульфіди. Кімнатна температура сприяє тому, що елемент може вступити до реакції з . Збільшена температура сприяє збільшенню активності сірки.

Розглянемо, як поведінка сірки з окремими речовинами:

З металами є окислювачем. Утворює сульфіди.

З воднем – за високих температур – до 200 °С відбувається активна взаємодія.

З киснем. Утворюється поєднання оксидів при температурах до 280 °С.

З фосфором, вуглецем є окислювачем. Тільки за відсутності повітря під час реакції.

З фтором – поводиться як відновник.

З речовинами, що мають складну структуру, – також як відновник.

Родовища та видобуток сірки

Основне джерело для одержання сірки – її родовища. Загалом у всьому світі налічується 1,4 млрд т запасів цієї речовини. Її видобувають як при відкритому та підземному способі вироблення, так і за допомогою виплавки з-під землі.

На фото видобуток сірки у вулкані Кава Іджен

Якщо застосуємо останній випадок, то використовується вода, яку перегрівають та розплавляють нею сірку. У бідних рудах елемент міститься приблизно 12 %. Багатих – 25% та більше.

Поширені типи родовищ:

Стратиформний – до 60%.

Солянокупольний – до 35%.

Вулканогенний – до 5%.

Перший тип пов'язаний з товщами, що несуть назву сульфатно-карбонатних. При цьому рудні тіла, які мають потужність до кількох десятків метрів та з розміром до сотні метрів знаходяться у сульфатних породах.

Також ці пластові поклади можна знайти серед порід сульфатного та карбонатного походження. Другий тип характеризується покладами сірого кольору, які приурочуються до соляних куполів.

Останній тип пов'язують із вулканами, що мають молоду та сучасну структуру. При цьому рудний елемент має пластоподібну, лінзовидну форму. У ньому сірка може бути у розмірі 40 %. Цей тип родовища поширений Тихоокеанському вулканічному поясі.

Родовище сіркив Євразії знаходиться в Туркменії, Поволжі та інших місцях. Породи сірки знаходять біля лівих берегів Волги, що тягнуться від Самари. Ширина смуги порід сягає кількох кілометрів. При цьому їх можна знайти аж до Казані.

На фото сірка у гірській породі

У Техасі та Луїзіані в покрівлях соляних куполів знаходять величезну кількість сірки. Особливо красиві Італійські цього елемента знаходять Романьї та Сицилії. На острові Вулькано знаходять моноклинную сірку. Елемент, окислений піритом, знайшли на Уралі в Челябінській області.

Для видобутку сірки хімічного елементавикористовують різні методи. Все залежить від умови його залягання. При цьому, звичайно, особливу увагу приділяють безпеці.

Так як разом із сірчаною рудою скупчується сірководень, то необхідно особливо серйозно підходити до будь-якого способу видобутку, адже цей газ є отруйним для людини. Також і сірка має властивість займатися.

Найчастіше користуються відкритим способом. Так, за допомогою екскаваторів знімаються значні частини порід. Потім за допомогою вибухів дробиться рудна частина. Глиби вирушають на фабрику для збагачення. Потім – на завод із плавки сірки, де й одержують сірку з концентрату.

На фото сірка в порту, привезена морським транспортом

У разі глибокого залягання сірки у багатьох обсягах використовують метод Фраша. Сірка розплавляється, перебуваючи під землею. Потім, як і нафта, викачується назовні через пробиту свердловину. Такий підхід полягає в тому, що елемент легко плавиться і має невелику щільність.

Також відомий спосіб поділу на центрифуги. Тільки цей спосіб має недолік: сірка виходить із домішками. І тоді необхідно проводити її додаткове очищення.

У деяких випадках використовують скважний метод. Інші можливості видобутку сірчаного елемента:

Пароводяний.

Фільтраційний.

Термічний.

Центрифугальний.

Екстракційний.

Застосування сірки

Більшість видобутої сірки йде, щоб зробити сірчану кислоту. А роль цієї речовини дуже велика у хімічному виробництві. Примітно, що для отримання однієї тонни сірчаної речовини необхідно 300 кг сірки.

Бенгальські вогні, які яскраво світяться та мають багато барвників, також виробляються за допомогою сірки. Паперова промисловість - це ще одна область, куди йде значна частина видобутої речовини.

На фото сірчана мазь

Найчастіше застосування сірказнаходить у задоволенні виробничих потреб. Ось деякі з них:

Використання у хімічному виробництві.

Для виготовлення сульфітів, сульфатів.

Виготовлення речовин для удобрення рослин.

Щоб отримати кольорові види металів.

Для надання стали додаткові властивості.

Для виготовлення сірників, матеріалів для вибухів та піротехніки.

Фарби, волокна зі штучних матеріалів виготовляються за допомогою цього елемента.

Для відбілювання тканини.

В деяких випадках елемент сіркавходить до мазей, які лікують шкірні хвороби.

Ціна сірки

За останніми новинами необхідність у сірці активно зростає. Вартість на російський продукт дорівнює 130 доларів. На канадський варіант – 145 доларів. А ось у Близькому Сході ціни зросли до 8 доларів, що призвело до вартості 149 доларів.

На фото великий екземпляр мінералу сірка

В аптеках можна знайти молоту в сірку порошок за ціною від 10 до 30 рублів. До того ж, є можливість купити її оптом. Деякі організації пропонують за невисокою ціною придбати гранульовану технічну газову сірку.

Сірка є поширеним самородним мінералом, який ще в давнину використовувався в медичних та виробничих цілях.

Вона утворюється в соляних шахтах, як відклади навколо вулканів і всередині осадових шарів. Сірчана кислота, основне похідне сірки, - це найважливіша неорганічна хімічна речовина, яка використовується в торгівлі, хімії та виробництві добрив. Раніше вважалося, що споживання кислоти є одним із найкращих показників промислового розвитку країни.

Колір мінералу схожий з кольором поверхні супутника Юпітера Іо, що пояснюється вулканічними процесами, внаслідок яких утворюється сірка.

Англійська назва сульфур (sulfur) походить від латинського слова, яке в перекладі означає "сірка".

За класифікацією Dana Class належить до класу самородних елементів із напівметалевими та неметалевими елементами, група поліморфів.

Класифікація

Підвидом сірки є росіцкіт – незвичайний поліморф мінералу. Він кристалізується в моноклінній системі, тоді як кристали сірки – орторомбічні.

Хімічний склад

Самородна сірка складається з однойменного хімічного елемента (S8). У періодичній системі хімічних елементів має атомний номер 16. Молекулярна вага становить 256,53 г.

Фізичні властивості

• твердість за шкалою твердості мінералів Мооса: 2 (схожий з гіпсом);
• питома вага: 2;
• щільність: 2,05-2,09 (середній показник – 2,06);
• прозорість: від прозорих до напівпрозорих самородків;
• колір: жовтий, коричнево або зелено-жовтий, помаранчевий, білий;
• колір риси: білий;
• блиск від скляного до суничного;
• розщеплення (злам): конхоїдальний (раковистий), нерівний;
• габітус: призматичний, порошкоподібний, має форму нирки (як, наприклад, гематит);
• люмінесцентність: не флуоресцентний.

Оптичні показники

Слід зазначити, що низький коефіцієнт електропровідності впливає крихкість мінералу при нагріванні.

Видобуток (родовище)

Первинний видобуток самородної сірки переважно відбувається з відкладень гірських порід соляних куполів, що містять мінерал. Вона також утворюється з піриту (сульфід заліза, FeS2), з піщаних родовищ у Канаді та витягується як побічний продукт на плавильних заводах, промислових підприємствах, при переробці нафти, бензину та природного газу.

Загальний світовий видобуток сірки у 2013 році склав 69 млн. тонн, з них приблизно 50% було отримано як побічний продукт при розробці родовищ нафти та природного газу. Безпосередня частка видобутку мінералу – 30% обсягу продукції.

Сірка широко поширена, як самородні родовища поблизу вулканів та гарячих джерел. Вона є компонентом сульфідних мінералів, наприклад, галеніту, піриту, сфалериту та ін, а також зустрічається в метеоритах. Значні депозити розташовані вздовж узбережжя Мексиканської затоки, а також у великих родовищах евапоритових груп відкладень у Східній Європі та Західній Азії, які найімовірніше є результатом бактеріального руйнування сульфатних мінералів.

Шахта Ваніль у провінції Кадіс, Андалусії, Іспанія є історичним європейським депозитом мінералу.

Два інших – рудник Мучав, Тарнобжег, Польща та Військове родовище, Самарська область, Росія.

Депозити мінералу знаходяться поблизу гарячих джерел та вулканічних районів у багатьох частинах світу, особливо вздовж Тихоокеанського вогняного кільця. Такі родовища нині розробляються в Індонезії, Чилі та Японії. ці відкладення є полікристалічними, а розміри найбільшого екземпляра становили 22*16*11 см.

Історично склалося, що Сицилія була великим постачальником копалини за часів промислової революції. На Землі, як і супутнику Юпітера Іо, елемент утворюється під час вулканічних викидів, зокрема, викидів з гідротермальних каналів.

Протягом 2015 року у всьому світі було вироблено 70 млн. тонн сірки. Топ-12 країн-виробників мінералу включає Китай, США, Росію, Канаду, Німеччину, Японію, Саудівську Аравію, Індію, Казахстан, Іран, ОАЕ та Мексику.

Історія (міфологія)

Будучи доступним, мінерал був відомий у давнину і навіть згадувався в Біблії. У тексті Святого Письма сірка згадується у зв'язку з “вогненною проповіддю”, в якій парафіянам нагадується про вічне прокляття для невіруючих і тих, хто не розкаюється.

Згідно з папірусом Еберса (один з найстаріших рукописів медичного змісту, що збереглися), в Давньому Єгипті сірчана мазь використовувалася для лікування зернистих повік. В "Одіссеї" Гомера згадується, що корисну копалину застосовували для знезараження. У 35 книзі "Природної історії" Пліній Старший розглядає мінерал, згадуючи, що найкращі джерела знаходяться на острові Мелос. Він зазначив, що його використовують для знезараження, у медицині та для відбілювання одягу.

Самородна сірка у своїй природній формі відома у Китаї з VI століття до н. Там її вперше виявили до Ханьчжуна. До III століття китайці виявили, що мінерал можна видобувати з піриту.

Ранні алхіміки дали мінералу свій власний алхімічний символ – хрест із трикутником на вершині.

У традиційному досучасному лікуванні шкіри корисна копалина використовувалася в кремах для полегшення таких станів, як короста, лишай, що стригуть, псоріаз, екзема і акне.

Сфера та сфера застосування

Основне комерційне використання мінералу полягає у виробництві сірчаної кислоти H2SO4. Вона ж, у свою чергу, використовується для виробництва добрив та є основою багатьох виробничих процесів. Інші види застосування:

• фунгіциди;
• інсектициди;
• компонент артилерійського пороху

Чиста сірка не має запаху, а характерний запах гнилих яєць, якою пов'язують з мінералом, утворюється, коли порошок змішують із водою, у результаті виробляється сірководневий газ (H2S).

Лікувальні властивості

Сірка відіграє вирішальну роль у детоксикації, тому що входить до складу одного з найважливіших антиоксидантів, який виробляє тіло - глутатіон.

Сірка є частиною деяких амінокислот в організмі людини, бере участь у синтезі білка, а також у кількох ферментних реакціях. Він бере участь у виробництві колагену, речовини, що утворює сполучні тканини, клітини та стінки артерій. Крім того, він входить до складу кератину, який надає силу волоссю, шкірі та нігтям.

Артрит

За даними Університету штату Меріленд, США, харчова добавка сірки позитивно впливає на лікування остеоартриту, ревматоїдного та псоріатичного артриту. Сірчані або грязьові ванни полегшують опухлість, спричинену артритом. Нанесення крему, до складу якого входить диметилсульфоксид, може зменшити біль за деяких типів артриту. Прийом внутрішньо харчової добавки з 6 мг метилсулфлнилметаном сірки полегшує артритні болі, а в поєднанні з глюкозаміном її ефект тільки зростає.

Шкірні захворювання

Доведено позитивний ефект застосування сірки при хворобах шкіри, у тому числі акне, псоріаз, бородавки, лупа, екзема та фолікуліт. Креми, лосьйони та мило, що містять сірку, використовуються для усунення набряків та почервонінь, спричинених акне. Дерматит і корости лікують спеціалізованою сульфідною маззю.

Дієтичні добавки

Специфічних вимог щодо додаткового прийому сірки в їжі немає, оскільки необхідний обсяг засвоюється разом із звичайною їжею. Вона входить до складу багатих на тваринні білки продукти, такі як молочні продукти, яйця, яловичина, птиця та морепродукти. Зокрема, жовтки яєць є одним із високоякісних джерел сірки. Також її вживання можна збільшити додаючи в їжу цибулю, часник, ріпу, капусту, морські водорості та малину. Горіхи – додаткове джерело сульфуру рослинного походження.

Вчені визнають, що нестача елемента в організмі може бути однією з причин хвороби Альцгеймера, кількість яких зростає з кожним роком.

Слід зазначити, що достатньо сірки порушується метаболізм. Це, у свою чергу, призводить до пошкодження м'язових і жирових клітин і, як результат, стає причиною не толерантності до глюкози. Небезпечний стан організму, відомий як метаболічний синдром, відбувається через те, що організм компенсує дефектний метаболізм глюкози і набирає вагу.

Деякі дослідники пов'язують нестачу сірки в організмі із поширенням серцевих захворювань.

Вплив на здоров'я вживання продуктів із сіркою

Країни, населення яких вживає більшу кількість сірки, знаходяться в рейтингу здорових країн.

Греція, Італія та Японія є первинними постачальниками сірки для всього світу. Хіба не випадково, що саме в цих країнах відсоток серцевих захворювань та ожиріння населення – один із найнижчих? Скоріш за все ні. Жителі Ісландії найменше схильні до депресії, ожиріння, діабету та серцево-судинних захворювань.

Деякі дослідники пов'язують ці показники із вулканічним поясом країни. Періодичні виверження покривають грунт сульфатосодержащими каменями. Цей збагачений ґрунт дозволяє вирощувати рослини та тварин. У свою чергу жителі країни, які вживають митні продукти, значно покращують своє здоров'я.

Раніше вважалося, що дієта ісландців захищає їхню відмінність від хронічних захворювань завдяки рибі. Проте теорія не отримала підтвердження, оскільки ісландці, які переїхали в Канаду і продовжили вживати велику кількість риби, були більш схильні до захворювань, порівняно з населенням, що не емігрувало. Таким чином, ісландський грунт, збагачений сіркою, відіграє вирішальну роль у забезпеченні імунітету та одержанні організмом достатньої кількості мінералу.

Побутове використання

Сірка в основному використовується як прекурсор для інших хімічних речовин. Приблизно 85% продукту перетворюється на сірчану кислоту. Оскільки вона має важливе значення для світової економіки, її виробництво та споживання є показником промислового розвитку країни.

Основним застосуванням кислоти є видобуток фосфатних руд для добрив. Її також використовують для переробки нафти, обробки стічних вод та видобутку корисних копалин. Сірка реагує безпосередньо з метаном, утворюючи сірковуглець, який використовується для виробництва целофану та віскози.

Одним із важливих застосувань мінералу є вулканізація гуми, де полісульфіди утворюють пов'язані органічні полімери. Вони знайшли широке застосування у відбілюванні паперу та як консерванти в сушених фруктах. Багато поверхнево-активні речовини та похідні, наприклад, лаурилсульфат натрію, є похідним сульфатів.

Незважаючи на те, що мінерал нерозчинний у воді, він є одним із найуніверсальніших елементів для утворення сполук. Сірка реагує та утворює сполуки з усіма хімічними елементами, крім золота, йоду, іридію, азоту, платини, телуру та інертних газів.

Наведена нижче інформація переконає кожного у тому, що мінерал поширений і є буквально всюди:

• займає 11 місце за кількістю людського організму;
• знаходиться на 6-му місці складу морської води;
• 14 - за поширеністю в земній корі та 9 - на планеті;
• замикає десятку найпоширеніших елементів сонячної системи та Всесвіту.

Догляд за каменем

При намоканні зразки корисних копалин утворюють сірководень, який викликає їх руйнування. Щоб запобігти цьому, не рекомендується зберігати мінерал у вологих умовах. Тепла вода може спричинити руйнування самородків.

При дії тепла зразки можуть розтріскуватися. Під час роботи з мінералом слід уникати зайвого контакту з ним, а також зберігати у темному приміщенні.

Сірка - золотисто-жовта токсична речовина
та ознака активної вулканічної діяльності
Токсичне та отруйне каміння та мінерали

Сірка(Лат. Sulfur) S, хімічний елемент VI групи періодичної системи Д.І. Менделєєва; атомний номер 16, атомна маса 32,06. Природна сірка складається із чотирьох стабільних ізотопів: 32 S (95,02%), 33 S (0,75%), 34 S (4,21%), 36 S (0,02%). Отримано штучні радіоактивні ізотопи 31 S (T ½ = 2,4 сек), 35 S (T ½ = 87,1 діб), 37 S (Т ½ = 5,04 хв) та інші.

Історична довідка.

Сірка в самородному стані, а також у вигляді сірчистих сполук відома з найдавніших часів. Вона згадується у Біблії та Торі євреїв (рукописи Мертвого моря), поемах Гомера та інших. Сірка входила до складу "священних" курінь при релігійних обрядах (одурманювання тих, хто прийшов - п'ють ртруть і дають червоний кіновар у порошку); вважалося, що запах сірки, що горить, в сатанинських обрядах ("Усі жінки - відьми", м. Альмаден, Іспанія, континент, замість роботи в шахтах на промисловій червоній кіноварі) відганяє духів (викликає фрагментовані поразки стовбура спинного мозку і головного мозку в основі входять в його нервів). Сірку не застосовують у церкві на службах - замість неї використовують безпечніший порошок бурштину (в т.ч. амбоїд - схожий на сірку, теж крихкий, але легший за вагою і електризується при терті, на відміну від сірки). Сірку в церкві не воскурюють (брехня). Викликає аборти.

Сірка давно стала компонентом запальних сумішей для військових цілей, наприклад "грецького вогню" (10 ст. н. е.). Близько 8 століття у Китаї почали використовувати сірку з піротехнічною метою. Здавна сіркою та її сполуками лікували шкірні захворювання. У період середньовічної алхімії (обробка золотаво-жовтого та білуватого зі сріблом і платиною золота рідкою ртуттю та червоною кіновар'ю з метою отримання білої амальгами, схожої на срібло, т.зв. "біле золото") виникла гіпотеза, згідно з якою сірка (початок горючості) і ртуть (початок металевості) вважали складовими частинами всіх металів. Елементарну природу сірки встановив А. Л. Лавуазьє та включив її до списку неметалевих простих тіл (1789). У 1822 Е. Мічерліх довів алотропію сірки.

Щітка кристалів сірки (60х40 см) з острова Сицилія (Італія). Фото: В.І. Дворядкін.

Золото в кварцовому гальці з бітакських конгломератів. Сімферополь, Крим (Україна). Фото: А.І. Тищенко.
Страшний імітатор сірки, особливо у кристалах та включеннях. Золото - ковке, сірка - тендітна.

Поширення сірки у природі.

Сірка відноситься до дуже поширених хімічних елементів (кларк 4,7 * 10 -2); зустрічається у вільному стані (саморідна сірка) та у вигляді сполук - сульфідів, полісульфідів, сульфатів. Вода морів та океанів містить сульфати натрію, магнію, кальцію. Відомо понад 200 мінералів сірки, що утворюються при ендогенних процесах. У біосфері утворюється понад 150 мінералів сірка (переважно сульфатів); широко поширені процеси окислення сульфідів до сульфатів, які у свою чергу відновлюються до вторинного H 2 S та сульфідів. Дуже небезпечна - проявляється на вулканах, де спостерігається дефіцит води, сухе сублімація від вогнищ розпеченої магми по фумаролах, видимих ​​і невидимих ​​тріщин, з вторинною піритизацією та ін.

Ці реакції відбуваються з участю мікроорганізмів. Багато процесів біосфери призводять до концентрації сірки - вона накопичується в гумусі ґрунтів, вугіллі, нафті, морях та океанах (8,9 * 10 -2 %), підземних водах, в озерах та солончаках. У глинах і сланцях сірки у 6 разів більше, ніж у земній корі загалом, у гіпсі – у 200 разів, у підземних сульфатних водах – у десятки разів. У біосфері відбувається кругообіг сірки: вона приноситься на материки з атмосферними опадами і повертається до океану зі стоком. Джерелом сірка в геологічному минулому Землі служили головним чином продукти виверження вулканів, що містять SO2 і H2S. Господарська діяльність людини прискорила міграцію сірки; інтенсифікувалося окиснення сульфідів.

Сірка (жовта). Роздільське м-ня, Прикарпаття, Зап. Україна. Фото: О.О. Євсєєв.

Арагоніт (біла), сірка (жовта). Чіанчіана, Сицилія, Італія. Фото: О.О. Євсєєв.

Фізичні властивості сірки.

Сірка - тверда кристалічна речовина, стійка у вигляді двох алотропічних модифікацій. Ромбічна α-S лимонно-жовтого кольору, щільність 2,07 г/см 3 t пл 112,8 o С, стійка нижче 95,6 o С; моноклінна β-S медово-жовтого кольору, щільність 1,96 г/см 3 , t пл 119,3 o З, стійка між 95,6 o З і температурою плавлення. Обидві форми утворені восьмичленними циклічними молекулами S 8 з енергією зв'язку S-S 225,7 кдж/моль.

При плавленні сірка перетворюється на рухливу жовту рідину, яка вище 160 o С буріє, а близько 190 o С стає в'язкою темно-коричневою масою. Вище 190 o З в'язкість зменшується, а при 300 o З сірка знову стає рідкою. Це обумовлено зміною будови молекул: при 160 o З кільця S 8 починають розриватися, переходячи у відкриті ланцюги; подальше нагрівання вище 190 o Зменшує середню довжину таких ланцюгів.

Якщо розплавлену сірку, нагріту до 250-300 o З, влити тонким струменем у холодну воду, виходить коричнево-жовта пружна маса (пластична сірка). Вона лише частково розчиняється в сірковуглецю, в осаді залишається пухкий порошок. Розчинна CS 2 модифікація називається λ-S, а нерозчинна - μ-S. Температура плавлення, 113 o З (ромб.), 119 o З (монокл.). Температура кипіння 444 o.

При кімнатній температурі обидві ці модифікації перетворюються на стійку крихку α-S. t кип сірки 444,6 o З (одна зі стандартних точок міжнародної температурної шкали). У парах при температурі кипіння, крім молекул S 8 існують S 6 , S 4 і S 2 . При подальшому нагріванні великі молекули розпадаються, і при 900 o З залишаються лише S 2 які приблизно при 1500 o З помітно дисоціюють на атоми. При заморожуванні рідким азотом сильно нагрітої пари сірки виходить стійка нижче -80 o С пурпурна модифікація, утворена молекулами S 2 .

Сірка - поганий провідник тепла та електрики. У воді вона практично нерозчинна, добре розчиняється в безводному аміаку, сірковуглецю та ряді органічних розчинників (фенол, бензол, дихлоретан та інших).

ДОПІГ 2.1
Легкозаймисті гази
Ризик пожежі. Ризик вибуху. Можуть перебувати під тиском. Ризик ядухи. Можуть викликати опіки та/або відмороження. Ємності можуть вибухати при нагріванні (наднебезпечні – практично не горять)

ДОПІГ 2.2
Газовий балонНезаймисті, нетоксичні гази.
Ризик ядухи. Можуть перебувати під тиском. Можуть викликати відмороження (схоже опік - блідість, бульбашки, чорна газова гангрена - скрип). Ємності можуть вибухати під час нагрівання (наднебезпечні – вибух від іскри, полум'я, сірники, практично не горять)
Використовувати укриття. Уникати низьких ділянок поверхні (ям, низин, траншей)
Зелений ромб, номер ДОПІГ, чорний або білий газовий балон (типу "балон", "термос")

ДОПІГ 2.3
Токсичні гази. Череп та схрещені кістки
Небезпека отруєння. Можуть перебувати під тиском. Можуть викликати опіки та/або відмороження. Місткості можуть вибухати при нагріванні (наднебезпечні – миттєве розповсюдження газів по околиці)
Використовуйте маску для аварійного залишення транспортного засобу. Використовувати укриття. Уникати низьких ділянок поверхні (ям, низин, траншей)
Білий ромб, номер ДОПІГ, чорний череп та схрещені кістки

ДОПІГ 3
Легкозаймисті рідини
Ризик пожежі. Ризик вибуху. Ємності можуть вибухати під час нагрівання (наднебезпечні – легко горять)
Використовувати укриття. Уникати низьких ділянок поверхні (ям, низин, траншей)
Червоний ромб, номер ДОПІГ, чорне або біле полум'я

ДОПІГ 4.1
Легкозаймисті тверді речовини, самореактивні речовини та тверді десенсибілізовані вибухові речовини
Ризик пожежі. Легкозаймисті або горючі речовини можуть спалахувати від іскор або полум'я. Можуть містити самореактивні речовини, здатні до екзотермічного розкладання у разі нагрівання, контакту з іншими речовинами (такими як кислоти, сполуки важких металів або аміни), тертю або удару.
Це може призвести до виділення шкідливих або легкозаймистих газів або пари або самозаймання. Ємності можуть вибухати при нагріванні (наднебезпечні – практично не горять).
Ризик вибуху десенсибілізованих вибухових речовин після втрати десенсибілізатора
Сім вертикальних червоних смуг на білому тлі, рівновеликі, номер ДОПІГ, чорне полум'я

ДОПІГ 8
Корозійні (їдкі) речовини
Ризик опіків внаслідок роз'їдання шкіри. Можуть бурхливо реагувати між собою (компоненти) з водою та іншими речовинами. Речовина, що розлилася/розсипалася, може виділяти корозійну пару.
Складають небезпеку для водного довкілля або каналізаційної системи
Біла верхня половина ромба, чорна - нижня, рівновеликі, номер ДОПІГ, пробірки, руки

Найменування особливо небезпечного при транспортуванні вантажу	Номер ООН	Клас ДОПІГ
Ангідрид сірчаний, стабілізований СЕРИ ТРИОКІД СТАБІЛІЗОВАНИЙ	1829	8
Ангідрид серист СЕРИ ДІОКСИД	1079	2
Вуглецю дисульфід СЕРВУГЛЕРОД	1131	3
Газ СЕРИ ГЕКСАФТОРИД	1080	2
КИСЛОТА СІРНА ВІДПРАЦЕНА	1832	8
КИСЛОТА СЕРНА ДИМКА	1831	8
КИСЛОТА СЕРНА, що містить не більше 51% кислоти, або РІДИНА АКУМУЛЯТОРНА КИСЛОТНА	2796	8
КИСЛОТА СЕРНА, РЕГЕНЕРОВАНА З КИСЛОГО ГУДРОНУ	1906	8
КИСЛОТА СЕРНА, що містить понад 51% кислоти	1830	8
КИСЛОТА СЕРНА	1833	8
СІРА	1350	4.1
СІРА РОЗПЛАВЛЕНА	2448	4.1
Сірка хлориста СІРИ ХЛОРИДИ	1828	8
Сірка шестифториста СЕРИ ГЕКСАФТОРИД	1080	2
Сірки дихлорид	1828	8
СІРИ ДІОКСИД	1079	2
СЕРИ ТЕТРАФТОРИД	2418	2
СЕРИ ТРИОКІД СТАБІЛІЗОВАНИЙ	1829	8
СІРИ ХЛОРИДИ	1828	8
СІРОВОРІД	1053	2
СЕРВУГЛЕРОД	1131	3
СІРКИ БЕЗПЕЧНІ в коробках, книжечках, картонках	1944	4.1
СІРКИ ПАРАФІНОВІ „ВЕСТА”	1945	4.1
Сірники парафінові СІРКИ ПАРАФІНОВІ „ВЕСТА”	1945	4.1
Сірники саперні	2254	4.1

Чиста жовта сірка

Мінерал із класу самородних елементів. Сірка є прикладом добре вираженого енантіоморфного поліморфізму. У природі утворює 2 поліморфні модифікації: a-сірка ромбічна і b-сірка моноклінна. При атмосферному тиску і температурі 95,6°С a-сірка перетворюється на b-сірку. Сірка життєво необхідна для росту рослин і тварин, вона входить до складу живих організмів та продуктів їх розкладання, її багато, наприклад, у яйцях, капусті, хріні, часнику, гірчиці, цибулі, волоссі, шерсті тощо. Вона присутня також у вугіллі та нафті.

Дивіться також:

СТРУКТУРА

Самородна сірка зазвичай представлена ​​a-сіркою, що кристалізується в ромбічній сингонії, ромбо-дипірамідальний вид симетрії. Кристалічна сірка має дві модифікації; одну з них, ромбічну, одержують із розчину сірки в сірковуглецю (CS 2) випаром розчинника при кімнатній температурі. При цьому утворюються ромбовидні кристали, що просвічують, світлоложовтого кольору, легко розчинні в CS 2 . Ця модифікація стійка до 96 ° С, при вищій температурі стабільна моноклінна форма. При природному охолодженні розплавленої сірки в циліндричних тиглях виростають великі кристали ромбічної модифікації зі спотвореною формою (октаедри, у яких частково зрізані кути або грані). Такий матеріал у промисловості називається комова сірка. Моноклінна модифікація сірки являє собою довгі прозорі темно-жовті голчасті кристали, також розчинні в CS 2 . При охолодженні моноклинної сірки нижче 96° утворюється більш стабільна жовта ромбічна сірка.

ВЛАСТИВОСТІ

Самородна сірка жовтого кольору, за наявності домішок – жовто-коричнева, помаранчева, бура до чорної; містить включення бітумів, карбонатів, сульфатів, глини. Кристали чистої сірки прозорі або напівпрозорі, суцільні маси просвічують у краях. Блиск смолянистий до жирного. Твердість 1-2, спайності немає, злам раковистий. Щільність 2,05 -2,08 г/см 3 крихка. Легко розчинна в канадському бальзамі, у скипидарі та гасі. У HCl та H 2 SO 4 нерозчинна. HNO 3 і царська горілка окислюють сірку, перетворюючи її на H 2 SO 4 . Сірка суттєво відрізняється від кисню здатністю утворювати стійкі ланцюжки та цикли з атомів.
Найбільш стабільні циклічні молекули S 8 мають форму корони, що утворюють ромбічну і моноклинну сірку. Це кристалічна сірка - тендітна речовина жовтого кольору. Крім того, можливі молекули із замкнутими (S 4 , S 6) ланцюгами та відкритими ланцюгами. Такий склад має пластична сірка, речовина коричневого кольору, яка виходить при різкому охолодженні розплаву сірки (пластична сірка вже через кілька годин стає крихкою, набуває жовтого кольору і поступово перетворюється на ромбічну). Формулу сірки найчастіше записують просто S, оскільки вона, хоч і має молекулярну структуру, є сумішшю простих речовин з різними молекулами.
Плавлення сірки супроводжується помітним збільшенням обсягу (приблизно 15%). Розплавлена ​​сірка є жовтою легкорухливою рідиною, яка вище 160 °C перетворюється на дуже в'язку темно-коричневу масу. Найбільшої в'язкості розплав сірки набуває при температурі 190 °C; подальше підвищення температури супроводжується зменшенням в'язкості та вище 300 °C розплавлена ​​сірка знову стає рухомою. Це з тим, що з нагріванні сірки вона поступово полімеризується, збільшуючи довжину ланцюжка з підвищенням температури. При нагріванні сірки понад 190 ° C полімерні ланки починають руйнуватися.
Сірка може бути найпростішим прикладом електрета. При терті сірка набуває сильного негативного заряду.

МОРФОЛОГІЯ

Утворює усічено-дипірамідальні, рідше дипірамідальні, пінакоїдальні або товстопризматичні кристали, а також щільні скритокристалічні, зливні, зернисті, рідше тонковолокнисті агрегати. Головні форми на кристалах: дипіраміди (111) та (113), призми (011) та (101), пінакоїд (001). Також зростки та друзи кристалів, скелетні кристали, псевдосталактити, порошкуваті та землісті маси, нальоти та примазки. Для кристалів характерні множинні паралельні зрощення.

ПОХОДЖЕННЯ

Сірка утворюється при вулканічних виверженнях, при вивітрюванні сульфідів, розкладанні гіпсоносних осадових товщ, а також у зв'язку з діяльністю бактерій. Головні типи родовищ самородної сірки - вулканогенні та екзогенні (хемогенно-осадові). Екзогенні родовища переважають; вони пов'язані з гіпсо-ангідритами, які під впливом виділень вуглеводнів та сірководню відновлюються та заміщуються сірчано-кальцитовими рудами. Такий інфільтраційно-метасоматичний генезис мають усі найбільші родовища. Саморідна сірка часто утворюється (крім великих накопичень) внаслідок окислення H 2 S. Геохімічні процеси її утворення суттєво активізуються мікроорганізмами (сульфатредукувальними та тіоновими бактеріями). Супутні мінерали – кальцит, арагоніт, гіпс, ангідрит, целестин, іноді бітуми. Серед вулканогенних родовищ самородної сірки головне значення мають гідротермально-метасоматичні (наприклад, у Японії), утворені сіроносними кварцитами та опалітами, та вулканогенно-осадові сіроносні мули кратерних озер. Утворюється також за фумарольної діяльності. Утворюючись в умовах земної поверхні, самородна сірка є все ж таки не дуже стійкою і, поступово окислюючись, дає початок сульфатам, гол. способом гіпсу.
Використовується у виробництві сірчаної кислоти (близько 50% кількості, що видобувається). У 1890 р. Герман Фраш запропонував плавити сірку під землею і витягувати поверхню через свердловини, і час родовища сірки розробляють переважно шляхом виплавки самородної сірки із пластів під землею у місцях її залягання. Сірка також у великих кількостях міститься в природному газі (у вигляді сірководню та сірчистого ангідриду), при видобутку газу вона відкладається на стінках труб, виводячи їх з ладу, тому її вловлюють із газу якнайшвидше після видобутку.

ЗАСТОСУВАННЯ

Приблизно половина сірки, що виробляється, використовується у виробництві сірчаної кислоти. Сірку застосовують для вулканізації каучуку, як фунгіцид у сільському господарстві та як сірка колоїдна – лікарський препарат. Також сірка у складі серобітумних композицій застосовується для отримання сероасфальту, а як заступник портландцементу - для отримання серобетону. Сірка знаходить застосування для виробництва піротехнічних складів, що раніше використовувалася у виробництві пороху, застосовується для виробництва сірників.

Сірка (англ. Sulphur) - S

КЛАСИФІКАЦІЯ

Strunz (8-е видання)	1/B.03-10
Nickel-Strunz (десяте видання)	1.CC.05
Dana (7-е видання)	1.3.4.1
Dana (8-е видання)	1.3.5.1
Hey's CIM Ref.	1.51