Сера проявляет неметаллические свойства. Обозначается символом S (лат. sulfur). В водородных и кислородных соединениях находится в составе различных ионов, образует многие кислоты и соли. Многие серосодержащие соли малорастворимы в воде.
Сера является шестнадцатым по химической распространённости элементом в земной коре. Встречается в свободном (самородном) состоянии и связанном виде.
Важнейшие природные соединения серы: FeS2 - железный колчедан или пирит, ZnS - цинковая обманка или сфалерит (вюрцит), PbS - свинцовый блеск или галенит, HgS - киноварь, Sb2S3 - антимонит. Кроме того, сера присутствует в нефти, природном угле, природных газах и сланцах.
Сера - шестой элемент по содержанию в природных водах, встречается в основном в виде сульфат-иона и обуславливает «постоянную» жёсткость пресной воды.
Сера - жизненно важный элемент для высших организмов, составная часть многих белков, концентрируется в волосах.
Наибольший интерес представляет самородная Сера - красивый минерал, чаще всего ярко-желтого цвета, нередко образующий хорошо ограненные формы.
Самородная сера бывает непрозрачной до прозрачной (редко). В прозрачном виде может обладать высокой игрой цвета - дисперсией (однако это характерно только для образцов из Самары).
Изредка сера гранится для коллекционеров. Для этого подходит материал с двух месторождений: из-под Самары и с Сицилии. Огранка прозрачных кристаллов серы - труднейший экзамен для проверки искусства огранщика, поскольку сера настолько хрупка и чувствительна к нагреванию, что достаточно тепла пальцев, чтобы привести кристалл к растрескиванию.
Образцы серы следует хранить в сухом месте.
Лучшая в мире сера - из-под Самары. Ей существенно уступает сера с Сицилии (Италия). Красноватые, розоватые или оранжево-розовые кристаллы с небольшими прозрачными участками, пригодными для огранки камней в несколько каратов, встречаются также на горе Сент-Илер (пров. Квебек, Канада). По-видимому, самарская сера - самая прозрачная в мире.
В СНГ самородная сера встречается на Украине и в Туркмении.
Магические свойства серы
Как считают психологи и биоэнергетики, это цвет оптимизма и конструктивности, он дает отдых и способствует положительным эмоциям.Древний человек был хорошо знаком с натечными и массивными образованиями серы возле действующих вулканов (это результат вулканических возгонов - эманации).
Он весьма охотно селился возле вулканов, так как почва здесь особенно плодородна. Сам вулкан издревле считался преддверием ада, как и продукты его извержения - его производными.
Поэтому серу широко использовали в древности заклинатели, гадалки и прорицатели, желающие вызвать "на разговор" потусторонние силы, силы зла и ада.
В сере нуждались для своих опытов алхимики, нужна она была и медикам.
Лечебные свойства серы
Черные волосы она делала белыми, чернила серебро, "размягчала естество человека и вызывала румянец на его лице", согревала тело, помогала при зубной боли и фурункулезе, астме и язвах на голове.Еще Аристотель говорил, что сера помогает при падучей (заставляет больного чихать), инсульте и мигрени, если закапать ее в нос.
Окуриванием серой лечили - простуду, болезни легких и застарелый кашель, головную боль и геморрой.
Признаки недостаточности серы: запоры, аллергии, тусклость и выпадение волос, ломкость ногтей, повышенное артериальное давление, боли в суставах, тахикардия, высокий уровень сахара и высокий уровень триглицеридов в крови. Жировая дистрофия печени, кровоизлияния - в почки, нарушения белкового и углеводного обмена, перевозбуждение нервной системы, раздражительность. Сера – минерал, делающий чеснок "королем растений".
Атомы серы являются составной частью молекул незаменимых аминокислот (цистин, цистеин, метионин), гормонов (инсулин, кальцитонин), витаминов (биотин, тиамин), глутатиона, таурина и других важных для организма соединений. В их составе сера участвует в окислительно–восстановительных реакциях, процессах тканевого дыхания, выработки энергии, передачи генетической информации, и выполняет много других важных функций. Сера является компонентом структурного белка коллагена. Хондроитин сульфат присутствует в коже, хрящах, ногтях, связках и клапанах миокарда. Серосодержащими метаболитами являются гемоглобин, гепарин, цитохромы, фибриноген и сульфолипиды.
Сера - золотисто-желтое токсическое вещество
и признак активной вулканической деятельности
Токсические и ядовитые камни и минералы
Сера (лат. Sulfur) S, химический элемент VI группы периодической системы Д.И. Менделеева; атомный номер 16, атомная масса 32,06. Природная сера состоит из четырех стабильных изотопов: 32 S (95,02%), 33 S (0,75%), 34 S (4,21%), 36 S (0,02%). Получены искусственные радиоактивные изотопы 31 S (T ½ = 2,4 сек), 35 S (T ½ = 87,1 сут), 37 S (Т ½ = 5,04 мин) и другие.
Историческая справка.
Сера в самородном состоянии, а также в виде сернистых соединений известна с древнейших времен. Она упоминается в Библии и Торе евреев (рукописи Мертвого моря), поэмах Гомера и других. Сера входила в состав "священных" курений при религиозных обрядах (одурманивание пришедших – пьют ртруть и дают красную киноварь в порошке); считалось, что запах горящей серы в сатанинских обрядах ("Все женщины - ведьмы", г. Альмаден, Испания, континент, вместо работы в шахтах на промышленной красной киновари) отгоняет духов (вызывает фрагментированные поражения ствола спинного мозга и головного мозга в основании входащих в него нервов). Серу не применяют в церкви на службах - вместо нее используют более безопасный порошок янтаря (в т.ч. амброид - похож на серу, тоже хрупкий, но более легкий по весу и электризуется при трении, в отличие от серы). Серу в церкви не воскуривают (ересь). Вызывает аборты.
Сера давно стала компонентом зажигательных смесей для военных целей, например "греческого огня" (10 в. н. э.). Около 8 века в Китае стали использовать серу в пиротехнических целях. Издавна серой и ее соединениями лечили кожные заболевания. В период средневековой алхимии (обработка золотисто-желтого и беловатого с серебром и платиной золота жидкой ртутью и красной киноварью с целью получения белой амальгамы, похожей на серебро, т.н. "белое золото") возникла гипотеза, согласно которой сера (начало горючести) и ртуть (начало металличности) считали составными частями всех металлов. Элементарную природу серы установил А. Л. Лавуазье и включил ее в список неметаллических простых тел (1789). В 1822 году Э. Мичерлих доказал аллотропию серы.
Щетка кристаллов серы (60х40 см) с о-ва Сицилия (Италия). Фото: В.И. Дворядкин.
Золото в гальке кварца из битакских конгломератов. Симферополь, Крым (Украина). Фото: А.И. Тищенко.
Страшный имитатор серы, особенно в кристаллах и включениях. Золото - ковкое, сера - хрупкая.
Распространение серы в природе.
Сера относится к весьма распространенным химическим элементам (кларк 4,7 * 10 -2); встречается в свободном состоянии (самородная сера) и в виде соединений - сульфидов, полисульфидов, сульфатов. Вода морей и океанов содержит сульфаты натрия, магния, кальция. Известно более 200 минералов серы, образующихся при эндогенных процессах. В биосфере образуется свыше 150 минералов сера (преимущественно сульфатов); широко распространены процессы окисления сульфидов до сульфатов, которые в свою очередь восстанавливаются до вторичного H 2 S и сульфидов. Очень опасна - проявляется на вулканах, где наблюдается дефицит воды, сухая возгонка от очагов раскаленной магмы по фумаролам, видимым и невидимым трещинам, с вторичной пиритизацией и пр.
Эти реакции происходят при участии микроорганизмов. Многие процессы биосферы приводят к концентрации серы - она накапливается в гумусе почв, углях, нефти, морях и океанах (8,9 * 10 -2 %), подземных водах, в озерах и солончаках. В глинах и сланцах серы в 6 раз больше, чем в земной коре в целом, в гипсе - в 200 раз, в подземных сульфатных водах - в десятки раз. В биосфере происходит круговорот серы: она приносится на материки с атмосферными осадками и возвращается в океан со стоком. Источником сера в геологическом прошлом Земли служили главным образом продукты извержения вулканов, содержащие SO 2 и H 2 S. Хозяйственная деятельность человека ускорила миграцию серы; интенсифицировалось окисление сульфидов.
Сера (желтая). Роздольское м-ние, Прикарпатье, Зап. Украина. Фото: А.А. Евсеев.
Арагонит (белая), сера (желтая). Чианчиана, Сицилия, Италия. Фото: А.А. Евсеев.
Физические свойства серы.
Сера - твердое кристаллическое вещество, устойчивое в виде двух аллотропических модификаций. Ромбическая α-S лимонно-желтого цвета, плотность 2,07 г/см 3 , t пл 112,8 o С, устойчива ниже 95,6 o С; моноклинная β-S медово-желтого цвета, плотность 1,96 г/см 3 , t пл 119,3 o С, устойчива между 95,6 o С и температурой плавления. Обе эти формы образованы восьмичленными циклическими молекулами S 8 с энергией связи S-S 225,7 кдж/моль.
При плавлении сера превращается в подвижную желтую жидкость, которая выше 160 o С буреет, а около 190 o С становится вязкой темно-коричневой массой. Выше 190 o С вязкость уменьшается, а при 300 o С сера вновь становится жидкотекучей. Это обусловлено изменением строения молекул: при 160 o С кольца S 8 начинают разрываться, переходя в открытые цепи; дальнейшее нагревание выше 190 o С уменьшает среднюю длину таких цепей.
Если расплавленную серу, нагретую до 250-300 o С, влить тонкой струей в холодную воду, то получается коричнево-желтая упругая масса (пластическая сера). Она лишь частично растворяется в сероуглероде, в осадке остается рыхлый порошок. Растворимая в CS 2 модификация называется λ-S, а нерастворимая - μ-S. Температура плавления, 113 o С (ромб.), 119 o С (монокл.). Температура кипения 444 o С.
При комнатной температуре обе эти модификации превращаются в устойчивую хрупкую α-S. t кип серы 444,6 o С (одна из стандартных точек международной температурной шкалы). В парах при температуре кипения, кроме молекул S 8 , существуют S 6 , S 4 и S 2 . При дальнейшем нагревании крупные молекулы распадаются, и при 900 o С остаются лишь S 2 , которые приблизительно при 1500 o С заметно диссоциируют на атомы. При замораживании жидким азотом сильно нагретых паров серы получается устойчивая ниже -80 o С пурпурная модификация, образованная молекулами S 2 .
Сера - плохой проводник тепла и электричества. В воде она практически нерастворима, хорошо растворяется в безводном аммиаке, сероуглероде и в ряде органических растворителей (фенол, бензол, дихлорэтан и других).
ДОПОГ 2.1
Легковоспламеняющиеся газы
Риск пожара. Риск взрыва. Могут находиться под давлением. Риск удушья. Могут вызывать ожоги и/или отморожения. Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны - практически не горят)
ДОПОГ 2.2
Газовый баллон
Невоспламеняющиеся, нетоксичные газы.
Риск удушья. Могут находиться под давлением. Могут вызывать отморожение (похоже на ожог - бледность, пузыри, черная газовая гангрена - скрип). Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны – взрыв от искры, пламени, спички, практически не горят)
Использовать укрытие. Избегать низких участков поверхности (ям, низин, траншей)
Зеленый ромб, номер ДОПОГ, черный или белый газовый баллон (типа "баллон", "термос")
ДОПОГ 2.3
Токсичные газы
. Череп и скрещенные кости
Опасность отравления. Могут находиться под давлением. Могут вызывать ожоги и/или отморожения. Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны – мгновенное распространение газов по окрестности)
Использовать маску для аварийного оставления транспортного средства. Использовать укрытие. Избегать низких участков поверхности (ям, низин, траншей)
Белый ромб, номер ДОПОГ, черный череп и скрещенные кости
ДОПОГ 3
Легковоспламеняющиеся жидкости
Риск пожара. Риск взрыва. Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны – легко горят)
Использовать укрытие. Избегать низких участков поверхности (ям, низин, траншей)
Красный ромб, номер ДОПОГ, черное или белое пламя
ДОПОГ 4.1
Легковоспламеняющиеся твердые вещества
, самореактивные вещества и твердые десенсибилизированные взрывчатые вещества
Риск пожара. Легковоспламеняющиеся или горючие вещества могут загораться от искр или пламени. Могут содержать самореактивные вещества, способные к экзотермическому разложению в случае нагревания, контакта с другими веществами (такими как: кислоты, соединения тяжелых металлов или амины), трению или удару.
Это может привести к выделению вредных или легковоспламеняющихся газов или пары или самовоспламенения. Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны - практически не горят).
Риск взрыва десенсибилизированных взрывчатых веществ после потери десенсибилизатора
Семь вертикальных красных полос на белом фоне, равновеликие, номер ДОПОГ, черное пламя
ДОПОГ 8
Коррозийные (едкие) вещества
Риск ожогов в результате разъедания кожи. Могут бурно реагировать между собой (компоненты), с водой и другими веществами. Вещество, что разлилось / рассыпалось, может выделять коррозийную пару.
Составляют опасность для водной окружающей среды или канализационной системы
Белая верхняя половина ромба, черная - нижняя, равновеликие, номер ДОПОГ, пробирки, руки
| Наименование особо опасного при транспортировке груза | Номер ООН | Класс ДОПОГ |
| Ангидрид серный, стабилизированный СЕРЫ ТРИОКСИД СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ | 1829 | 8 |
| Ангидрид серист СЕРЫ ДИОКСИД | 1079 | 2 |
| Углероду дисульфид СЕРОУГЛЕРОД | 1131 | 3 |
| Газ СЕРЫ ГЕКСАФТОРИД | 1080 | 2 |
| КИСЛОТА СЕРНАЯ ОТРАБОТАННАЯ | 1832 | 8 |
| КИСЛОТА СЕРНАЯ ДЫМЯЩАЯСЯ | 1831 | 8 |
| КИСЛОТА СЕРНАЯ, что содержит не более 51% кислоты, или ЖИДКОСТЬ АККУМУЛЯТОРНАЯ КИСЛОТНАЯ | 2796 | 8 |
| КИСЛОТА СЕРНАЯ, РЕГЕНЕРИРОВАННАЯ ИЗ КИСЛОГО ГУДРОНА | 1906 | 8 |
| КИСЛОТА СЕРНАЯ, что содержит более 51% кислоты | 1830 | 8 |
| КИСЛОТА СЕРНАЯ | 1833 | 8 |
| СЕРА | 1350 | 4.1 |
| СЕРА РАСПЛАВЛЕНА | 2448 | 4.1 |
| Сера хлористая СЕРЫ ХЛОРИДЫ | 1828 | 8 |
| Сера шестифтористая СЕРЫ ГЕКСАФТОРИД | 1080 | 2 |
| Серы дихлорид | 1828 | 8 |
| СЕРЫ ДИОКСИД | 1079 | 2 |
| СЕРЫ ТЕТРАФТОРИД | 2418 | 2 |
| СЕРЫ ТРИОКСИД СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ | 1829 | 8 |
| СЕРЫ ХЛОРИДЫ | 1828 | 8 |
| СЕРОВОДОРОД | 1053 | 2 |
| СЕРОУГЛЕРОД | 1131 | 3 |
| СПИЧКИ БЕЗОПАСНЫЕ в коробках, книжечках, картонках | 1944 | 4.1 |
| СПИЧКИ ПАРАФИНОВЫЕ „ВЕСТА” | 1945 | 4.1 |
| Спички парафиновые СПИЧКИ ПАРАФИНОВЫЕ „ВЕСТА” | 1945 | 4.1 |
| СПИЧКИ САПЕРНЫЕ | 2254 | 4.1 |
Чистая природная сера — твердое кристаллическое вещество желтого цвета. В природе сера встречается в самородном виде, образуя большие залежи. Коллекционным материалом являются хорошо образованные и ярко окрашенные кристаллы серы с алмазным и матовым блеском размером 1,5-15 см и более, а также щетки и друзы таких кристаллов.
Сера изревле широко использовалась в опытах алхимиков, в медицине. При горении она испускает сильный характерный запах. Ее аромат и цвет послужили для людей поводом использовать серу в магии в течение столетий. Ее часто сжигали, чтобы отвести «демонов» и «дьяволов». Это было связано с представлением, согласно которому положительные силы будут привлечены приятными ароматами, в то время как отрицательные силы ненавидят неприятные запахи и будут бежать от них. Позже серу сжигали, чтобы защитить животных и остановить «очарование» или магическое порабощение.
Сера — постоянная составная часть растений, содержится в них в виде различных неорганических и органических соединений. Неорганическая сера обнаружена в виде сернокислых солей. Известны концентрирующие ее бактерии. Некоторые из микроорганизмов образуют в качестве продуктов жизнедеятельности специфические соединения серы; например, грибки рода Penicillinum синтезируют серосодержащий антибиотик пенициллин.
Сера, подобно азоту, входит в состав белков, в силу чего белковый обмен является одновременно азотистым и серным. В тканях сера находится в виде сложных органических соединений — сульфатов либо в сочетании с углеводами, либо в виде сульфатидов в сочетании с фосфатидами в так называемых липоидах, входящих в состав мозгового вещества.
Сера обнаружена в инсулине, и некоторые исследователи приписывают гипогликемическое действие инсулина содержащейся в нем сере.
Сера содержится в антиневралгическом витамине В-тиамине, что отличает этот витамин от других. В белках сера содержится в аминокислотах: цистеине, цистине, которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях организма. Цистеин входит в состав глютатиона, белкового вещества, которым богаты эритроциты, печень, надпочечники и особенно ткани эмбриона, окислительные процессы в которых происходят весьма интенсивно.
Участвуя в окислительно-восстановительных процессах, сера играет в тканевом дыхании ту же роль, что гемоглобин и оксигемоглобин в газообмене легких.
Элементарная сера не обладает выраженным токсическим действием, но все ее соединения токсичны. Принятые внутрь 3 — 5 г, элементарной серы действуют как слабительное вследствие образования сероводорода в кишечнике, стимулирующего перистальтику. Но при ежедневном приеме малых доз серы от 1,0-2,5-10 мг в течение 1-2 недель появляются головные боли, головокружение, утомляемость, потливость, учащение пульса, запоры, боли в животе, изменение в обмене веществ и т. д.
Сера и ее неорганические соединения применяются в медицине с древнейших времен при кожных заболеваниях, заболеваниях суставов, при отравлениях тяжелыми металлами и в качестве слабительного.
Окуривание серой останавливает насморк. С уксусом и медом ее прикладывают на размозженное ухо.
Лечебные свойства серы используются весьма широко в бальнеологии. Действие серных вод обусловлено содержащимся в них сероводородом. Всасываясь через кожу и легкие, сероводород вызывает покраснение кожи от расширения мельчайших сосудов кожи, замедление пульса на 10-15 ударов, понижение систолического и диастолического давления на 5-10 мм. Лечение серными водами используется при различного рода заболеваниях: хронических артропатиях ревматической и подагрической этиологии, при заболеваниях сердечной мышцы типа кардиосклероза, при остеомиелитах с рецидивирующими свищами, при хронических женских заболеваниях, при хронических кожных болезнях, при отравлениях ртутью, свинцом на производстве.
Противопоказанием к лечению серными водами являются острые и подострые заболевания сердца, суставов, женских органов, гипертония с явлениями нефросклероза, костные анкилозы, фурункулезы, все пиодермические заболевания.
Из неорганических соединений серы в настоящее время применяются следующие:
Natrium hyposulfurosum, тиосульфат натрия (гипосульфат), применяется (по методу Демьяновича) как наружное средство для лечения чесотки и некоторых грибковых заболеваний кожи.
Sulfur depuratum, очищенная сера (Flos sulfurise, серный цвет), применяется как слабительное при запорах (на прием по 0,5-1,0 г) и для лечения энтеробиоза (заражение острицами). Входит в состав сложного лакричного порошка (Pulvis Glycyrrhisae compositae). В 1926 г. датским психиатром К. Шредером было предложено лечение внутримышечными инъекциями 1%-ной очищенной серы таких заболеваний, как невролюэс, табес, параличи, шизофрения.
Наружно применяется в Вилькинсоновой мази и простой серной.
Calcium sulfuricum, сульфат кальция, при нагревании выделяет воду и превращается в жженый гипс, применяемый в хирургии для повязок.
За последние 20 лет медицина стала широко пользоваться органическими препаратами серы. В 1935 г. немецкий ученый Домагк предложил препарат пронтозил, содержащий сульфогруппу 802. Это средство оказалось эффективным в борьбе с микробами. Фармацевтическая промышленность создала большое количество сульфаниламидных препаратов. Самым простым по химическому строению является белый стрептоцид. Все другие сульфаниламидные препараты являются производными белого стрептоцида. Таковы сульфадин, сульфазол, норсульфазол, сульфазин, сульфадимезин, уросульфан, дисульфан, сульгин, фталазол, сульфозин и др. Все эти препараты являются высокоактивными средствами в борьбе с тяжелейшими заболеваниями, вызываемыми кокками и бациллами, на которых они
производят бактериостатическое действие, но содержание в них, помимо бензола, амидо- и сульфогрупп может вести к появлению побочных явлений.
В гомеопатии применяется как элементарная сера, так и ее различные соединения, но во главе всех соединений серы стоит элементарная сера — Sulfur. Сера была неоднократно испытана Ганеманом, В ней он видел главное средство против основного страдания человечества — «псоры». Этим термином Ганеман объединял все кожные заболевания, выражающиеся зудом, сыпями, бородавками и другими кожными изменениями. Опыт показал, что именно сера является средством, без которого редко можно обойтись в лечении тяжелых острых заболеваний и никогда — в лечении хронических.
Сера — сильнейший активатор различных расстройств серного (белкового) обмена и, действительно, является лекарственным средством первостепенного значения. Избирательность серы к коже издавна сделала ее главным лечебным средством при кожных болезнях. Сера применяется также при заболеваниях центральной нервной системы, что легко объяснимо: кожа и нервная система связаны общностью происхождения.
Но применение серы, даже в гомеопатических дозах, требует большой осторожности, особенно у людей с нарушенным серным обменом или страдающих аллергическими заболеваниями — астмой, экземой, отеком Квинке. В подобных случаях сера может вызвать сильное обострение.
минерал Сера Самородная
Сера в отличие от других самородных элементов имеет молекулярную решетку, что определяет ее низкую твердость (1,5-2,5), отсутствие спайности, хрупкость, неровный излом и обусловленный им жирный плеск; лишь на поверхности кристаллов наблюдается стеклянный блеск. Удельный вес 2,07 г/см 3 . Сера обладает плохой электропроводимостью, слабой теплопроводностью, невысокой температурой плавления (112,8°С) и воспламенения (248°С). Сера загорается от спички и горит голубым пламенем; при этом образуется сернистый газ, имеющий резкий удушливый запах. Цвет у самородной серы светло-жёлтый, соломенно-желтый, медово-желтый, зеленоватый; сера, содержащая органические вещества, приобретают бурую, серую, черную окраску. Вулканический сера ярко-желтая, оранжевая, зеленоватая. Местами обычно с желтоватым оттенком. Встречается сера в виде сплошных плотных, натечных, землистых, порошковатых масс; также бывают наросшие кристаллы, желваки, налеты, корочки, включения и псевдоморфозы по органическим остаткам. Сингония ромбическая.
Отличительные признаки: для самородной серы характерны: неметаллический блеск и то, что сера загорается от спички и горит, выделяя сернистый газ, имеющий резкий удушливый запах. Наиболее характерным цветом для самородной серы является светло-желтый.
Разновидность
Вулканит (селенистая сера). Оранжево-красного, красно-бурого цвета. Происхождение вулканическое.
Химические свойства
Загорается от спички и горит голубым пламенем, при этом образуется сернистый газ, имеющий резкий удушливый запах. Легко плавится (я (температура плавления 112,8° С). Температура Воспламенения 248°С. Сера растворяется в сероуглероде.
Происхождение серы
Встречается самородная сера естественного и вулканического происхождений. Серобактерии живут в водных бассейнах, обогащенных сероводородом за счет разложения органических остатков, - на дне болот, лиманов, мелких морских заливов. Лиманы Черного моря и залив Сиваш являются примерами таких водоемов. Концентрация серы вулканического происхождения приурочена к жерлам вулканов и к пустотам вулканических пород. При вулканических извержениях выделяются различные соединения серы (H 2 S, SО 2), которые окисляются в поверхностных условиях, что приводит к восстановлению ее; кроме того, сера возгоняется непосредственно из паров.
Иногда при вулканических процессах сера изливается в жидком виде. Это бывает тогда, когда сера, ранее осевшая на стенках кратеров, при повышении температуры расплавляется. Отлагается сера также из горячих водных растворов в результате распада сероводорода и сернистых соединений, выделяющихся в одну из поздних фаз вулканической деятельности. Эти явления сейчас наблюдаются около жерл гейзеров Йеллоустонского парка (США) и Исландии. Встречается совместно с гипсом, ангидритом, известняком, доломитом, каменной и калийной солями, глинами, битуминозными отложениями (нефть, озокерит, асфальт) и пиритом. Также встречается на стенках кратеров вулканов, в трещинах лав и туфов, окружающих жерла вулканов как действующих, так и потухших, вблизи серных минеральных источников.
Спутники. Среди осадочных пород: гипс, ангидрит, кальцит, доломит, сидерит, каменная соль, сильвин, карналлит, опал, халцедон, битумы (асфальт, нефть, озокерит). В месторождениях, образовавшихся в результате окисления сульфидов, - главным образом пирит. Среди продуктов вулканического возгона: гипс, реальгар, аурипигмент.
Применение
Сера широко используется в химической промышленности. Три четверти добычи серы идет на изготовление серной кислоты. Применяется она также для борьбы с сельскохозяйственными вредителями, кроме того, в бумажной, резиновой промышленности (вулканизация каучука), в производстве пороха, спичек, в фармацевтике, стекольной, пищевой промышленности.
Месторождения серы
На территории Евразии все промышленные месторождения самородной серы поверхностного происхождения. Некоторые из них находятся в Туркмении, в Поволжье и др. Породы, содержащие серу, тянутся вдоль левого берега Волги от г. Самара полосой, имеющей ширину в несколько километров, до Казани. Вероятно, сера образовалась в лагунах в пермский период в результате биохимических процессов. Месторождения серы находятся в Раздоле (Львовская область, Прикарпатье), Яворовске (Украина) и в Урало-Эмбинском районе. На Урале (Челябинская обл.) встречается сера, образовавшаяся в результате окисления пирита. Сера вулканического происхождения имеется на Камчатке и Курильских островах. Основные запасы серы капиталистических стран находятся в Ираке, США (штаты Луизиана и Юта), Мексике, Чили, Японии и Италии (о. Сицилия).
Свойства минерала
- Удельный вес: 2 - 2,1
- Форма выделения: радиально-лучистые агрегаты
- Форма выделения: радиально-лучистые агрегаты
- Классы по систематике СССР: Металлы
- Химическая формула: S
- Сингония: ромбическая
- Цвет: Серно-желтый, желто-оранжевый, желто-бурый, серовато-желтый, серовато-бурый.
- Цвет черты: Серно-желтая, соломенно-желтая
- Блеск: жирный
- Прозрачность: просвечивает мутный
- Спайность: несовершенная
- Излом: раковистый
- Твердость: 2
- Хрупкость: Да
- Дополнительно: Легко плавится (при 119°С) и сгорает синим пламенем, превращаясь в SO3. Поведение в кислотах. Не растворяется (в воде также), но растворима в CS2.
Фото минерала
Статьи по теме
- Характеристика химического элемента №16
История открытия элемента. Сера (англ. Sulfur, франц. Sufre, нем. Schwefel) в самородном состоянии, а также в виде сернистых соединений известна с самых древнейших времен. - Сера, Sulfur, S (16)
С запахом горящей серы, удушающим действием сернистого газа и отвратительным запахом сероводорода человек познакомился, вероятно, еще в доисторические времена. - Сера самородная
Примерно половина производимой в мире серы добывается из природных запасов
Месторождения минерала Сера Самородная
- Водинское месторождение
- Алексеевское месторождение
- Россия
- Самарская область
- Боливия
- Украина
- Новояворовск. Львовская обл.
Халькогены — группа элементов, к которой относится сера. Ее химический знак — S — первая буква латинского названия Sulfur. Состав простого вещества записывают с помощью этого символа без индекса. Рассмотрим основные моменты, касающиеся строения, свойств, получения и применения данного элемента. Характеристика серы будет представлена максимально подробно.
Общие признаки и различия халькогенов
Сера относится к подгруппе кислорода. Это 16-я группа в современной длиннопериодной форме изображения периодической системы (ПС). Устаревший вариант номера и индекса — VIA. Названия химических элементов группы, химические знаки:
- кислород (О);
- сера (S);
- селен (Se);
- теллур (Te);
- полоний (Po).
Внешняя электронная оболочка вышеперечисленных элементов устроена одинаково. Всего она содержит 6 которые могут участвовать в образовании химической связи с другими атомами. Водородные соединения отвечают составу H 2 R, например, H 2 S — сероводород. Названия химических элементов, образующих с кислородом соединения двух типов: сера, селен и теллур. Общие формулы оксидов этих элементов — RO 2 , RO 3 .
Халькогенам соответствуют простые вещества, которые значительно отличаются по физическим своствам. Наиболее распространенные в земной коре из всех халькогенов — кислород и сера. Первый элемент образует два газа, второй — твердые вещества. Полоний — радиоактивный элемент — редко встречается в земной коре. В группе от кислорода до полония неметаллические свойства убывают и возрастают металлические. Например, сера — типичный неметалл, а теллур обладает металлическим блеском и электропроводностью.
Элемент № 16 периодической системы Д.И. Менделеева
Относительная атомная масса серы — 32,064. Из природных изотопов наиболее распространен 32 S (более 95% по массе). Встречаются в меньших количествах нуклиды с атомной массой 33, 34 и 36. Характеристика серы по положению в ПС и строению атома:
- порядковый номер — 16;
- заряд ядра атома равен +16;
- радиус атома — 0,104 нм;
- энергия ионизации —10,36 эВ;
- относительная электроотрицательность — 2,6;
- степень окисления в соединениях — +6, +4, +2, -2;
- валентности — II(-),II(+), IV(+), VI (+).
Сера находится в третьем периоде; электроны в атоме располагаются на трех энергетических уровнях: на первом — 2, на втором — 8, на третьем — 6. Валентными являются все внешние электроны. При взаимодействии с более электроотрицательными элементами сера отдает 4 или 6 электронов, приобретая типичные степени окисления +6, +4. В реакциях с водородом и металлами атом притягивает недостающие 2 электрона до заполнения октета и достижения устойчивого состояния. в этом случае понижается до -2.
Физические свойства ромбической и моноклинной аллотропных форм
При обычных условиях атомы серы соединяются между собой под углом в устойчивые цепи. Они могут быть замкнуты в кольца, что позволяет говорить о существовании циклических молекул серы. Состав их отражают формулы S 6 и S 8 .
Характеристика серы должна быть дополнена описанием различий между аллотропными модификациями, обладающими разными физическими свойствами.
Ромбическая, или α-сера — наиболее стабильная кристаллическая форма. Это ярко-желтые кристаллы, состоящие из молекул S 8 . Плотность ромбической серы составляет 2,07 г/см3. Светло-желтые кристаллы моноклинной формы образованы β-серой с плотностью 1,96 г/см3. Температура кипения достигает 444,5°С.
Получение аморфной серы
Какого цвета сера в пластическом состоянии? Это темно-коричневая масса, совершенно не похожая на желтый порошок или кристаллы. Для ее получения нужно расплавить ромбическую или моноклинную серу. При температуре выше 110°С образуется жидкость, при дальнейшем нагревании она темнеет, при 200°С становится густой и вязкой. Если быстро вылить расплавленную серу в холодную воду, то она застынет с образованием зигзагообразных цепей, состав которых отражает формула S n .
Растворимость серы
Некоторые модификации в сероуглероде, бензоле, толуоле и жидком аммиаке. Если медленно охладить органические растворы, то образуются игольчатые кристаллы моноклинной серы. При испарении жидкостей выделяются прозрачные лимонно-желтые кристаллы ромбической серы. Они хрупкие, их легко можно смолоть в порошок. Сера не растворяется в воде. Кристаллы опускаются на дно сосуда, а порошок может плавать на поверхности (не смачивается).
Химические свойства
В реакциях проявляются типичные неметаллические свойства элемента № 16:
- сера окисляет металлы и водород, восстанавливается до иона S 2- ;
- при сгорании на воздухе и кислороде образуются ди- и триоксид серы, которые являются ангидридами кислот;
- в реакции с другим более электроотрицательным элементом — фтором — сера тоже теряет свои электроны (окисляется).
Свободная сера в природе
По распространенности в земной коре сера находится на 15 месте среди химических элементов. Среднее содержание атомов S в составляет 0,05% от массы земной коры.
Какого цвета сера в природе (самородная)? Это светло-желтый порошок с характерным запахом или желтые кристаллы, обладающие стеклянным блеском. Залежи в виде россыпи, кристаллические пласты серы встречаются в районах древнего и современного вулканизма: в Италии, Польше, Средней Азии, Японии, Мексике, США. Нередко при добыче находят красивые друзы и гигантские одиночные кристаллы.
Сероводород и оксиды в природе
В районах вулканизма на поверхность выходят газообразные соединения серы. Черное море на глубине свыше 200 м является безжизненным из-за выделения сероводорода H 2 S. Формула оксида серы двухвалентной — SO 2 , трехвалентной — SO 3 . Перечисленные газообразные соединения присутствуют в составе некоторых месторождений нефти, газа, природных вод. Сера входит в состав каменного угля. Она необходима для построения многих органических соединений. При гниении белков куриного яйца выделяется сероводород, поэтому часто говорят, что у этого газа запах тухлых яиц. Сера относится к биогенным элементам, она необходима для роста и развития человека, животных и растений.
Значение природных сульфидов и сульфатов
Характеристика серы будет неполной, если не сказать, что элемент встречается не только в виде простого вещества и оксидов. Наиболее распространенные природные соединения — это соли сероводородной и серной кислот. Сульфиды меди, железа, цинка, ртути, свинца встречаются в составе минералов сфалерита, киновари и галенита. Из сульфатов можно назвать натриевую, кальциевую, бариевую и магниевую соли, которые образуют в природе минералы и горные породы (мирабилит, гипс, селенит, барит, кизерит, эпсомит). Все эти соединения находят применение в разных отраслях хозяйства, используются как сырье для промышленной переработки, удобрения, стройматериалы. Велико медицинское значение некоторых кристаллогидратов.
Получение
Вещество желтого цвета в свободном состоянии встречается в природе на разной глубине. При необходимости серу выплавляют из горных пород, не поднимая их на поверхность, а нагнетая на глубину перегретый и Еще один метод связан с возгонкой из раздробленных горных пород в специальных печах. Другие способы предусматривают растворение сероуглеродом или флотацию.
Потребности промышленности в сере велики, поэтому для получения элементарного вещества используются его соединения. В сероводороде и сульфидах сера находится в восстановленной форме. Степень окисления элемента равна -2. Проводят окисление серы, повышая это значение до 0. Например, по методу Леблана сульфат натрия восстанавливают углем до сульфида. Затем из него получают сульфид кальция, обрабатывают его углекислым газом и парами воды. Образующийся сероводород окисляют кислородом воздуха в присутствии катализатора: 2H 2 S + O 2 = 2H 2 O +2S. Определение серы, полученной разными способами, порой дает низкие показатели чистоты. Рафинирование или очистку проводят дистилляцией, ректификацией, обработкой смесями кислот.
Применение серы в современной промышленности
Сера гранулированная идет на различные производственные нужды:
- Получение серной кислоты в химической промышленности.
- Производство сульфитов и сульфатов.
- Выпуск препаратов для подкормок растений, борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур.
- Серосодержащие руды на горно-химических комбинатах перерабатывают для получения цветных металлов. Сопутствующим производством является сернокислотное.
- Введение в состав некоторых сортов сталей для придания особых свойств.
- Благодаря получают резину.
- Производство спичек, пиротехники, взрывчатых веществ.
- Использование для приготовления красок, пигментов, искусственных волокон.
- Отбеливание тканей.
Токсичность серы и ее соединений
Пылевидные частицы, обладающие неприятным запахом, раздражают слизистые оболочки носовой полости и дыхательных путей, глаза, кожу. Но токсичность элементарной серы считается не особенно высокой. Вдыхание сероводорода и диоксида может вызвать тяжелое отравление.
Если при обжиге серосодержащих руд на металлургических комбинатах отходящие газы не улавливают, то они поступают в атмосферу. Соединяясь с каплями и парами воды, оксиды серы и азота дают начало так называемым кислотным дождям.
Сера и ее соединения в сельском хозяйстве
Растения поглощают сульфат-ионы вместе с почвенным раствором. Снижение содержания серы ведет к замедлению метаболизма аминокислот и белков в зеленых клетках. Поэтому сульфаты применяют для подкормок сельскохозяйственных культур.
Для дезинфекции птичников, подвалов, овощехранилищ простое вещество сжигают или обрабатывают помещения современными серосодержащими препаратами. Оксид серы обладает антимикробными свойствами, что издавна находит применение в производстве вин, при хранении овощей и фруктов. Препараты серы используют в качестве пестицидов для борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур (мучнистой росой и паутинным клещом).
Применение в медицине
Большое значение изучению лечебных свойств желтого порошка придавали великие врачеватели древности Авиценна и Парацельс. Позже было установлено, что человек, не получающий достаточное количество серы с пищей, слабеет, испытывает проблемы со здоровьем (к ним относятся зуд и шелушение кожи, ослабление волос и ногтей). Дело в том, что без серы нарушается синтез аминокислот, кератина, биохимических процессов в организме.
Медицинская сера включена в состав мазей для лечения заболеваний кожи: акне, экземы, псориаза, аллергии, себореи. Ванны с серой могут облегчить боли при ревматизме и подагре. Для лучшего усвоения организмом созданы водорастворимые серосодержащие препараты. Это не желтый порошок, а мелкокристаллическое вещество белого цвета. При наружном использовании этого соединения его вводят в состав косметического средства для ухода за кожей.
Гипс давно применяется при иммобилизации травмированных частей тела человека. назначают как слабительное лекарство. Магнезия понижает артериальное давление, что используется в лечении гипертонии.
Сера в истории
Еще в глубокой древности неметаллическое вещество желтого цвета привлекало внимание человека. Но только в 1789 году великий химик Лавуазье установил, что порошок и кристаллы, найденные в природе, состоят из атомов серы. Считалось, что неприятный запах, возникающий при ее сжигании, отпугивает всякую нечисть. Формула оксида серы, который получается при горении, — SO 2 (диоксид). Это токсичный газ, его вдыхание опасно для здоровья. Несколько случаев массового вымирания людей целыми деревнями на побережьях, в низинах ученые объясняют выделением из земли либо воды сероводорода или диоксида серы.
Изобретение черного пороха усилило интерес к желтым кристаллам со стороны военных. Многие битвы были выиграны благодаря умению мастеров соединять серу с другими веществами в процессе изготовления Важнейшее соединение — серную кислоту — тоже научились применять очень давно. В средние века это вещество называли купоросным маслом, а соли — купоросами. Медный купорос CuSO 4 и железный купорос FeSO 4 до сих пор не утратили своего значения в промышленности и сельском хозяйстве.
