Populyarnaya biblioteka himicheskih elementov

---

<< Fosfor | Oglavlenie | Hlor >>

Sera

Izdatel'stvo "Nauka", 1977
Elektronnaya versiya: "Nauka i Tehnika", 2002

Sera - odno iz nemnogih veshestv, kotorymi uzhe neskol'ko tysyach let nazad operirovali pervye "himiki". Ona stala sluzhit' chelovechestvu zadolgo do togo, kak zanyala v tablice Mendeleeva kletku pod N 16.

Ob odnom iz samyh drevnih (hotya i gipoteticheskih!) primenenii sery rasskazyvayut mnogie starinnye knigi. Kak istochnik tepla pri termoobrabotke greshnikov seru zhivopisuyut i Novyi i Vethii zavety. I esli knigi takogo roda ne dayut dostatochnyh osnovanii dlya arheologicheskih raskopok v poiskah ostatkov raiskih kush ili geenny ognennoi, to ih svidetel'stvo o tom, chto drevnie byli znakomy s seroi i nekotorymi ee svoistvami, mozhno prinyat' na veru.

Odna iz prichin etoi izvestnosti - rasprostranennost' samorodnoi sery v stranah drevneishih civilizacii. Mestorozhdeniya etogo zheltogo goryuchego veshestva razrabatyvalis' grekami i rimlyanami, osobenno v Sicilii, kotoraya vplot' do konca proshlogo veka slavilas' v osnovnom seroi.

S drevneishih vremen seru ispol'zovali dlya religiozno-misticheskih celei, ee zazhigali pri razlichnyh ceremoniyah i ritualah. No tak zhe davno element N 16 priobrel i vpolne mirskie naznacheniya: seroi chernili oruzhie, ee upotreblyali pri izgotovlenii kosmeticheskih i lekarstvennyh mazei, ee zhgli dlya otbelki tkanei i dlya bor'by s nasekomymi. Dobycha sery znachitel'no uvelichilas' posle togo, kak byl izobreten chernyi poroh. Ved' sera (vmeste s uglem i selitroi) - nepremennyi ego komponent.

I seichas porohovoe proizvodstvo potreblyaet chast' dobyvaemoi sery, pravda ves'ma neznachitel'nuyu. V nashe vremya sera - odin iz vazhneishih vidov syr'ya dlya mnogih himicheskih proizvodstv. I v etom prichina nepreryvnogo rosta mirovogo proizvodstva sery.

Proishozhdenie sery

Bol'shie skopleniya samorodnoi sery vstrechayutsya ne tak uzh chasto. Chashe ona prisutstvuet v nekotoryh rudah. Ruda samorodnoi sery - eto poroda s vkrapleniyami sery.

Kogda obrazovalis' eti vkrapleniya - odnovremenno s soputstvuyushimi porodami ili pozzhe? Ot otveta na etot vopros zavisit napravlenie poiskovyh i razvedochnyh rabot. No, nesmotrya na tysyacheletiya obsheniya s seroi, chelovechestvo do sih por ne imeet odnoznachnogo otveta. Sushestvuet neskol'ko teorii, avtory kotoryh priderzhivayutsya protivopolozhnyh vzglyadov.

Teoriya singeneza (t.e. odnovremennogo obrazovaniya sery i vmeshayushih porod) predpolagaet, chto obrazovanie samorodnoi sery proishodilo v melkovodnyh basseinah. Osobye bakterii vosstanavlivali sul'faty, rastvorennye v vode, do serovodoroda, kotoryi podnimalsya vverh, popadal v okislitel'nuyu zonu i zdes' himicheskim putem ili pri uchastii drugih bakterii okislyalsya do elementarnoi sery. Sera osazhdalas' na dno, i vposledstvii soderzhashii seru id obrazoval rudu.

Teoriya epigeneza (vkrapleniya sery obrazovalis' pozdnee, chem osnovnye porody) imeet neskol'ko variantov. Samyi rasprostranennyi iz nih predpolagaet, chto podzemnye vody, pronikaya skvoz' tolshi porod, obogashayutsya sul'fatami. Esli takie vody soprikasayutsya s mestorozhdeniyami nefti ili prirodnogo gaza, to iony sul'fatov vosstanavlivayutsya uglevodorodami do serovodoroda. Serovodorod podnimaetsya k poverhnosti i, okislyayas', vydelyaet chistuyu seru v pustotah i treshinah porod.

V poslednie desyatiletiya nahodit vse novye podtverzhdeniya odna iz raznovidnostei teorii epigeneza - teoriya metasomatoza (v perevode s grecheskogo "metasomatoz" oznachaet "zameshenie". Soglasno ei v nedrah postoyanno proishodit prevrashenie gipsa CaSO₄ ^. 2H₂O i angidrita CaSO₄ v seru i kal'cit SaCO₃. Eta teoriya sozdana v 1935 g. sovetskimi uchenymi L.M. Miropol'skim i B.P. Krotovym. V ee pol'zu govorit, v chastnosti, takoi fakt.

V 1961 g. v Irake bylo otkryto mestorozhdenie Mishrak. Sera zdes' zaklyuchena v karbonatnyh porodah, kotorye obrazuyut svod, podderzhivaemyi uhodyashimi vglub' oporami (v geologii ih nazyvayut kryl'yami). Kryl'ya eti sostoyat v osnovnom iz angidrita i gipsa. Takaya zhe kartina nablyudalas' na otechestvennom mestorozhdenii Shor-Su.

Geologicheskoe svoeobrazie etih mestorozhdenii mozhno ob'yasnit' tol'ko s pozicii teorii metasomatoza: pervichnye gipsy i angidrity prevratilis' vo vtorichnye karbonatnye rudy s vkrapleniyami samorodnoi sery. Vazhno ne tol'ko sosedstvo mineralov - srednee soderzhanie sery v rude etih mestorozhdenii ravno soderzhaniyu himicheski svyazannoi sery v angidrite. A issledovaniya izotopnogo sostava sery i ugleroda v rude etih mestorozhdenii dali storonnikam teorii metasomatoza dopolnitel'nye argumenty.

No est' odno "no": himizm processa prevrasheniya gipsa v seru i kal'cit poka ne yasen, i potomu net osnovanii schitat' teoriyu metasomatoza edinstvenno pravil'noi. Na Zemle i seichas sushestvuyut ozera (v chastnosti, Sernoe ozero bliz Sernovodska), gde proishodit singeneticheskoe otlozhenie sery i seronosnyi il ne soderzhit ni gipsa, ni angidrita.

Vse eto oznachaet, chto raznoobrazie teorii i gipotez o proishozhdenii samorodnoi sery - rezul'tat ne tol'ko i ne stol'ko nepolnoty nashih znanii, skol'ko slozhnosti yavlenii, proishodyashih v nedrah. Eshe iz elementarnoi shkol'noi matematiki vse my znaem, chto k odnomu rezul'tatu mogut privesti raznye puti. Etot zakon rasprostranyaetsya i na geohimiyu.

Dobycha sery

Sernye rudy dobyvayut raznymi sposobami - v zavisimosti ot uslovii zaleganiya. No v lyubom sluchae prihoditsya udelyat' mnogo vnimaniya tehnike bezopasnosti. Zalezham sery pochti vsegda soputstvuyut skopleniya yadovityh gazov - soedinenii sery. K tomu zhe nel'zya zabyvat' o vozmozhnosti ee samovozgoraniya.

Dobycha rudy otkrytym sposobom proishodit tak. Shagayushie ekskavatory snimayut plasty porod, pod kotorymi zalegaet ruda. Vzryvami rudnyi plast drobyat, posle chego glyby rudy otpravlyayut na obogatitel'nuyu fabriku, a ottuda - na seroplavil'nyi zavod, gde iz koncentrata izvlekayut seru. Metody izvlecheniya razlichny. O nekotoryh iz nih budet rasskazano nizhe. A zdes' umestno kratko opisat' skvazhinnyi metod dobychi sery iz-pod zemli, pozvolivshii Soedinennym Shtatam Ameriki i Meksike stat' krupneishimi postavshikami sery.

V konce proshlogo veka na yuge Soedinennyh Shtatov byli otkryty bogateishie mestorozhdeniya sernoi rudy. No podstupit'sya k plastam bylo neprosto: v shahty (a imenno shahtnym sposobom predpolagalos' razrabatyvat' mestorozhdenie) prosachivalsya serovodorod i pregrazhdal dostup k sere. Krome togo, probit'sya k seronosnym plastam meshali peschanye plavuny. Vyhod nashel himik German Frash, predlozhivshii plavit' seru pod zemlei i cherez skvazhiny, podobnye neftyanym, vykachivat' ee na poverhnost'. Sravnitel'no nevysokaya (men'she 120^oC) temperatura plavleniya sery podtverzhdala real'nost' idei Frasha. V 1890 g. nachalis' ispytaniya, privedshie k uspehu.

V principe ustanovka Frasha ochen' neslozhna: truba v trube. V prostranstvo mezhdu trubami podaetsya peregretaya voda i po nemu idet v plast. A po vnutrennei, obogrevaemoi so vseh storon, trube podnimaetsya rasplavlennaya sera. Sovremennyi variant ustanovki Frasha dopolnen tret'ei - samoi uzkoi truboi. Cherez nee v skvazhinu podaetsya szhatyi vozduh, kotoryi pomogaet podnyat' rasplavlennuyu Seru na poverhnost'. Odno iz osnovnyh dostoinstv metoda Frasha - v tom, chto on pozvolyaet uzhe na pervoi stadii dobychi poluchit' sravnitel'no chistuyu seru. Pri razrabotke bogatyh rud etot metod ves'ma effektiven.

Ran'she schitalos', chto metod podzemnoi vyplavki sery primenim tol'ko v specificheskih usloviyah "solyanyh kupolov" tihookeanskogo poberezh'ya SShA i Meksiki. Odnako opyty, provedennye v Pol'she i SSSR, oprovergli eto mnenie. V Pol'she etim metodom uzhe dobyvayut bol'shoe kolichestvo sery: v 1968 g. pusheny pervye sernye skvazhiny i v SSSR.

A rudu, poluchennuyu v kar'erah i shahtah, prihoditsya pererabatyvat' (chasto s predvaritel'nym obogasheniem), ispol'zuya dlya etogo razlichnye tehnologicheskie priemy.

Izvestno neskol'ko metodov polucheniya sery iz sernyh rud: parovodyanye, fil'tracionnye, termicheskie, centrifugal'nye i ekstrakcionnye.

Termicheskie metody izvlecheniya sery - samye starye. Eshe v XVIII v. v Neapolitanskom korolevstve vyplavlyali seru v kuchah - "sol'fatarah". Do sih por v Italii vyplavlyayut seru v primitivnyh pechah - "kal'karonah". Teplo, neobhodimoe dlya vyplavleniya sery iz rudy, poluchayut, szhigaya chast' dobytoi sery. Process etot maloeffektiven, poteri dostigayut 45%.

Italiya stala rodinoi i parovodyanyh metodov izvlecheniya sery iz rud. V 1859 g. Dzhuzeppe Dzhill' poluchil patent na svoi apparat - predshestvennik nyneshnih avtoklavov. Avtoklavnyi metod (znachitel'no usovershenstvovannyi, konechno) ispol'zuetsya i seichas vo mnogih stranah.

V avtoklavnom processe obogashennyi koncentrat sernoi rudy, soderzhashii do 80% sery, v vide zhidkoi pul'py s reagentami podaetsya nasosami v avtoklav. Tuda zhe pod davleniem podaetsya vodyanoi par. Pul'pa nagrevaetsya do 130^oC. Sera, soderzhashayasya v koncentrate, plavitsya i otdelyaetsya ot porody. Posle nedolgogo otstoya vyplavlennaya sera slivaetsya. Zatem iz avtoklava vypuskayutsya "hvosty" - vzves' pustoi porody v vode. Hvosty soderzhat dovol'no mnogo sery i vnov' postupayut na obogatitel'nuyu fabriku.

V Rossii avtoklavnyi sposob byl vpervye primenen inzhenerom K.G. Patkanovym v 1896 g.

Sovremennye avtoklavy - eto ogromnye apparaty vysotoi s chetyrehetazhnyi dom. Takie avtoklavy ustanovleny, v chastnosti, na seroplavil'nom zavode Rozdol'skogo gorno-himicheskogo kombinata v Prikarpat'e.

Na nekotoryh proizvodstvah, naprimer na krupnom sernom kombinate v Tarnobzhege (Pol'sha), pustuyu porodu otdelyayut ot rasplavlennoi sery na special'nyh fil'trah. Metod razdeleniya sery i pustoi porody na centrifugah razrabotan v nashei strane. Slovom, "rudu zolotuyu (tochnee - zolotistuyu) otdelyat' ot porody pustoi" mozhno po-raznomu.

V poslednee vremya vse bol'shee vnimanie udelyaetsya skvazhinnym geotehnologicheskim sposobam dobychi sery. Na Yazovskom mestorozhdenii v Prikarpat'e seru - klassicheskii dielektrik plavyat pod zemlei tokami vysokoi chastoty i vykachivayut na poverhnost' cherez skvazhiny, kak v metode Frasha. Uchenye Instituta gorno-himicheskogo syr'ya predlozhili sposob podzemnoi gazifikacii sery. Po etomu sposobu seru podzhigayut v plaste, a na poverhnost' vykachivayut sernistyi gaz, kotoryi idet na proizvodstvo sernoi kisloty i drugih poleznyh produktov.

Po-raznomu i udovletvoryayut svoi potrebnosti v sere raznye strany. Meksika i SShA ispol'zuyut v osnovnom metod Frasha. Italiya, zanimayushaya po dobyche sery tret'e mesto sredi kapitalisticheskih gosudarstv, prodolzhaet dobyvat' i pererabatyvat' (raznymi metodami) sernye rudy siciliiskih mestorozhdenii i provincii Marke. U Yaponii est' znachitel'nye zapasy sery vulkanicheskogo proishozhdeniya. Franciya i Kanada, ne imeyushie samorodnoi sery, razvili krupnoe proizvodstvo ee iz gazov. Net sobstvennyh sernyh mestorozhdenii i v Anglii i FRG. Svoi potrebnosti v sernoi kislote oni pokryvayut za schet pererabotki serusoderzhashego syr'ya (preimushestvenno pirita), a elementarnuyu seru importiruyut iz drugih stran.

Sovetskii Soyuz i socialisticheskie strany polnost'yu udovletvoryayut svoi potrebnosti blagodarya sobstvennym istochnikam syr'ya. Posle otkrytiya i osvoeniya bogatyh Prikarpatskih mestorozhdenii SSSR i Pol'sha znachitel'no uvelichili proizvodstvo sery. Eta otrasl' promyshlennosti prodolzhaet razvivat'sya. V poslednie gody postroeny novye krupnye predpriyatiya na Ukraine, rekonstruirovany starye kombinaty na Volge i v Turkmenii, rasshireno proizvodstvo sery iz prirodnogo gaza i othodyashih gazov.

Kristally i makromolekuly

V tom, chto sera - samostoyatel'nyi himicheskii element, a ne soedinenie, pervym ubedilsya velikii francuzskii himik Antuan Loran Lavuaz'e v XVIII v.

S teh por predstavleniya o sere kak elemente izmenilis' ne ochen' sil'no, no znachitel'no uglubilis' i dopolnilis'.

Seichas izvestno, chto element N 16 sostoit iz smesi chetyreh ustoichivyh izotopov s massovymi chislami 32, 33, 34 i 36. Eto tipichnyi nemetall.

Limonno-zheltye kristally chistoi sery poluprozrachny. Forma kristallov ne vsegda odinakova. Chashe vsego vstrechaetsya rombicheskaya sera (naibolee ustoichivaya modifikaciya) - kristally imeyut vid oktaedrov so srezannymi uglami. V etu modifikaciyu pri komnatnoi (ili blizkoi k komnatnoi) temperature prevrashayutsya vse prochie modifikacii. Izvestno, naprimer, chto pri kristallizacii iz rasplava (temperatura plavleniya sery 119,5^oC) snachala poluchayutsya igol'chatye kristally (monoklinnaya forma). No eta modifikaciya neustoichiva, i pri temperature 95,6^oC ona perehodit v rombicheskuyu. Podobnyi process proishodit i s drugimi modifikaciyami sery.

Napomnim izvestnyi opyt - poluchenie plasticheskoi sery.

Esli rasplavlennuyu seru vylit' v holodnuyu vodu, obrazuetsya elastichnaya, vo mnogom pohozhaya na rezinu massa. Ee mozhno poluchit' i v vide nitei. No prohodit neskol'ko dnei, i massa perekristallizuetsya, stanovitsya zhestkoi i lomkoi.

Molekuly kristallov sery vsegda sostoyat iz vos'mi atomov (S₈), a razlichie v svoistvah modifikacii sery ob'yasnyaetsya polimorfizmom - neodinakovym stroeniem kristallov. Atomy v molekule sery postroeny v zamknutyi cikl, obrazuyushii svoeobraznyi venec. Pri plavlenii svyazi v cikle rvutsya, i ciklicheskie molekuly prevrashayutsya v lineinye.

Neobychnomu povedeniyu sery pri plavlenii dayutsya razlichnye tolkovaniya. Odno iz nih - takoe. Pri temperature ot 155 do 187^o, po-vidimomu, proishodit znachitel'nyi rost molekulyarnogo vesa, eto podtverzhdaetsya mnogokratnym uvelicheniem vyazkosti. Pri 187^oC vyazkost' rasplava dostigaet chut' li ne tysyachi puaz, poluchaetsya pochti tverdoe veshestvo. Dal'neishii rost temperatury privodit k umen'sheniyu vyazkosti (molekulyarnyi ves padaet).

Pri 300^oC sera vnov' perehodit v tekuchee sostoyanie, a pri 444,6^oC zakipaet.

U parov sery s povysheniem temperatury chislo atomov v molekule postepenno umen'shaetsya: S8  S6  S4  (800^oC) S₂. Pri 1700^oC pary sery odnoatomny.

Korotko o soedineniyah sery

Po rasprostranennosti element N 16 zanimaet 15-e mesto. Soderzhanie sery v zemnoi kore sostavlyaet 0,05% po vesu. Eto nemalo.

K tomu zhe sera himicheski aktivna i vstupaet v reakcii s bol'shinstvom elementov. Poetomu v prirode sera vstrechaetsya ne tol'ko v svobodnom sostoyanii, no i v vide raznoobraznyh neorganicheskih soedinenii. Osobenno rasprostraneny sul'faty (glavnym obrazom shelochnyh i shelochnozemel'nyh metallov) i sul'fidy (zheleza, medi, cinka, svinca). Sera est' i v uglyah, slancah, nefti, prirodnyh gazah, v organizmah zhivotnyh i rastenii.

Pri vzaimodeistvii sery s metallami, kak pravilo, vydelyaetsya dovol'no mnogo tepla. V reakciyah s kislorodom sera daet neskol'ko okislov, iz nih samye vazhnye SO₂ i SO₃ - angidridy sernistoi H₂SO₃ i sernoi N₂SO₄ kislot. Soedinenie sery s vodorodom - serovodorod H₂S - ochen' yadovityi zlovonnyi gaz, vsegda prisutstvuyushii v mestah gnieniya organicheskih ostatkov. Zemnaya kora v mestah, raspolozhennyh bliz mestorozhdenii sery, chasto soderzhit dovol'no znachitel'nye kolichestva serovodoroda. V vodnom rastvore etot gaz obladaet kislotnymi svoistvami. Hranit' ego rastvory na vozduhe nel'zya, on okislyaetsya s vydeleniem sery:

2H₂S + O₂ 2N₂O + 2S.

Serovodorod - sil'nyi vosstanovitel'. Etim ego svoistvom pol'zuyutsya vo mnogih himicheskih proizvodstvah.

Dlya chego nuzhna sera

Sredi veshei, okruzhayushih nas, malo takih, dlya izgotovleniya kotoryh ne nuzhny byli by sera i ee soedineniya. Bumaga i rezina, ebonit i spichki, tkani i lekarstva, kosmetika i plastmassy, vzryvchatka i kraska, udobreniya i yadohimikaty - vot daleko ne polnyi perechen' veshei i veshestv, dlya proizvodstva kotoryh nuzhen element N 16. Dlya togo chtoby izgotovit', naprimer, avtomobil', nuzhno izrashodovat' okolo 14 kg sery. Mozhno bez preuvelicheniya skazat', chto promyshlennyi potencial strany dovol'no tochno opredelyaetsya potrebleniem sery.

Znachitel'nuyu chast' mirovoi dobychi sery pogloshaet bumazhnaya promyshlennost' (soedineniya sery pomogayut vydelit' cellyulozu). Dlya togo chtoby proizvesti 1 t cellyulozy, nuzhno zatratit' bolee 100 kg sery. Mnogo elementarnoi sery potreblyaet i rezinovaya promyshlennost' - dlya vulkanizacii kauchukov.

V sel'skom hozyaistve sera primenyaetsya kak v elementarnom vide, tak i v razlichnyh soedineniyah. Ona vhodit v sostav mineral'nyh udobrenii i preparatov dlya bor'by s vreditelyami. Naryadu s fosforom, kaliem i drugimi elementami sera neobhodima rasteniyam. Vprochem, bol'shaya chast' vnosimoi v pochvu sery ne usvaivaetsya imi, no pomogaet usvaivat' fosfor. Seru vvodyat v pochvu vmeste s fosforitnoi mukoi. Imeyushiesya v pochve bakterii okislyayut ee, obrazuyushiesya sernaya i sernistaya kisloty reagiruyut s fosforitami, i v rezul'tate poluchayutsya fosfornye soedineniya, horosho usvaivaemye rasteniyami.

Odnako osnovnoi potrebitel' sery - himicheskaya promyshlennost'. Primerno polovina dobyvaemoi v mire sery idet na proizvodstvo sernoi kisloty. Chtoby poluchit' 1 t H₂SO₄, nuzhno szhech' okolo 300 kg sery. A rol' sernoi kisloty v himicheskoi promyshlennosti sravnima s rol'yu hleba v nashem pitanii.

Znachitel'noe kolichestvo sery (i sernoi kisloty) rashoduetsya pri proizvodstve vzryvchatyh veshestv i spichek. Chistaya, osvobozhdennaya ot primesei sera nuzhna dlya proizvodstva krasitelei i svetyashihsya sostavov.

Soedineniya sery nahodyat primenenie v neftehimicheskoi promyshlennosti. V chastnosti, oni neobhodimy pri proizvodstve antidetonatorov, smazochnyh veshestv dlya apparatury sverhvysokih davlenii; v ohlazhdayushih maslah, uskoryayushih obrabotku metalla, soderzhitsya inogda do 18% sery.

Perechislenie primerov, podtverzhdayushih pervostepennuyu vazhnost' elementa N 16, mozhno bylo by prodolzhit', no "nel'zya ob'yat' neob'yatnoe". Poetomu vskol'z' upomyanem, chto sera neobhodima i takim otraslyam promyshlennosti, kak gornodobyvayushaya, pishevaya, tekstil'naya, i - postavim tochku.

Nash vek schitaetsya vekom "ekzoticheskih" materialov - transuranovyh elementov, titana, poluprovodnikov i tak dalee. No vneshne neprityazatel'nyi, davno izvestnyi element N 16 prodolzhaet ostavat'sya absolyutno neobhodimym. Podschitano, chto v proizvodstve 88 iz 150 vazhneishih himicheskih produktov ispol'zuyut libo samu seru, libo ee soedineniya.

Iz drevnih i srednevekovyh knig

"Sera primenyaetsya dlya ochisheniya zhilish, tak kak mnogie derzhatsya mneniya, chto zapah i gorenie sery mogut predohranit' ot vsyakih charodeistv i prognat' vsyakuyu nechistuyu silu".

Plinii Starshii, "Estestvennaya istoriya" I v. n.e.

"Esli travy chahly, bedny sokami, a vetvi i listva derev'ev imeyut okrasku tuskluyu, gryaznuyu, temnovatuyu vmesto blestyashego zelenogo cveta, eto priznak, chto podpochva izobiluet mineralami, v kotoryh gospodstvuet sera".

"Esli ruda ochen' bogata seroi, ee zazhigayut na shirokom zheleznom liste s mnozhestvom otverstii, cherez kotorye sera vytekaet v gorshki, napolnennye doverhu vodoi".

"Sera vhodit takzhe v sostav uzhasnogo izobreteniya - poroshka, kotoryi mozhet metat' daleko vpered kuski zheleza, bronzy ili kamnya - orudie voiny novogo tina".

Agrikola, "O carstve mineralov", XVI v.

Kak ispytyvali seru v XIV veke

"Esli ty hochesh' ispytat' seru, horosha ona ili net, to voz'mi kusok sery v ruku i podnesi k uhu. Esli sera treshit tak, chto ty slyshish' ee tresk, znachit ona horosha; esli zhe sera molchit i ne treshit, to ona nehorosha..."

Etot svoeobraznyi metod opredeleniya kachestva materiala na sluh (primenitel'no k sere) mozhet byt' ispol'zovan i seichas. Eksperimental'no podtverdilos', chto "treshit" tol'ko sera, soderzhashaya ne bol'she odnogo procenta primesei. Inogda delo ne ogranichivaetsya tol'ko treskom - kusok sery raskalyvaetsya na chasti.

Udushayushii sernyi gaz

Kak izvestno, vydayushiisya estestvoispytatel' drevnosti Plinii Starshii pogib v 79 g. n.e. pri izverzhenii vulkana. Ego plemyannik v pis'me istoriku Tacitu pisal: "...Vdrug razdalis' raskaty groma, i ot gornogo plameni pokatilis' vniz chernye sernye pary. Vse razbezhalis'. Plinii podnyalsya i, opirayas' na dvuh rabov, dumal tozhe uiti; no smertonosnyi par okruzhil ego so vseh storon, ego koleni podognulis', on snova upal i zadohsya".

"Chernye sernye pary", pogubivshie Pliniya, sostoyali, konechno, ne tol'ko iz paroobraznoi sery. V sostav vulkanicheskih gazov vhodyat i serovodorod, i dvuokis' sery. Eti gazy obladayut ne tol'ko rezkim zapahom, no i bol'shoi toksichnost'yu. Osobenno opasen serovodorod. V chistom vide on ubivaet cheloveka pochti mgnovenno. Opasnost' velika dazhe pri neznachitel'nom (poryadka 0,01%) soderzhanii serovodoroda v vozduhe. Serovodorod tem bolee opasen, chto on mozhet nakaplivat'sya v organizme. On soedinyaetsya s zhelezom, vhodyashim v sostav gemoglobina, chto mozhet privesti k tyazheleishemu kislorodnomu golodaniyu i smerti. Sernistyi gaz (dvuokis' sery) menee toksichen, odnako vypusk ego v atmosferu privodil k tomu, chto vokrug metallurgicheskih zavodov gibla vsya rastitel'nost'. Poetomu na vseh predpriyatiyah, proizvodyashih ili ispol'zuyushih eti gazy; voprosam tehniki bezopasnosti udelyaetsya osoboe vnimanie.

Sernistyi gaz i solomennaya shlyapka

Soedinyayas' s vodoi, sernistyi gaz obrazuet slabuyu sernistuyu kislotu N₂SO₃, sushestvuyushuyu tol'ko v rastvorah. V prisutstvii vlagi sernistyi gaz obescvechivaet mnogie krasiteli. Eto svoistvo ispol'zuetsya dlya otbelki shersti, shelka, solomy. No takie soedineniya, kak pravilo, ne obladayut bol'shoi stoikost'yu, i belye solomennye shlyapki so vremenem priobretayut pervonachal'nuyu gryazno-zheltuyu okrasku.

Ne asbest, hotya i pohozh

Sernistyi angidrid SO₃ v obychnyh usloviyah predstavlyaet soboi bescvetnuyu ochen' letuchuyu zhidkost', kipyashuyu pri 44,8^oC. Tverdeet on pri -16,8^oC i stanovitsya ochen' pohozhim na obyknovennyi led. No est' i drugaya - polimernaya modifikaciya tverdogo sernogo angidrida (formulu ego v etom sluchae sledovalo by pisat' (SO₃)_n). Vneshne ona ochen' pohozha na asbest, ee voloknistuyu strukturu podtverzhdayut rentgenogrammy. Strogo opredelennoi tochki plavleniya eta modifikaciya ne imeet, chto svidetel'stvuet o ee neodnorodnosti.

Gips i alebastr

Gips CaSO₄ ^. 2N₂O - odin iz samyh rasprostranennyh mineralov. No rasprostranennye v medicinskoi praktike "gipsovye shiny" delayutsya ne iz prirodnogo gipsa, a iz alebastra. Alebastr otlichaetsya ot gipsa tol'ko kolichestvom kristallizacionnoi vody v molekule, ego formula 2CaSO₄ ^. N₂O. Pri "varke" alebastra (process idet pri 160...170^oC v techenie 1,5...2 chasov) gips teryaet tri chetverti kristallizacionnoi vody, i material priobretaet vyazhushie svoistva. Alebastr zhadno zahvatyvaet vodu, pri etom proishodit bystraya besporyadochnaya kristallizaciya. Razrastis' kristalliki ne uspevayut, no spletayutsya drug s drugom; massa, obrazovannaya imi, v mel'chaishih podrobnostyah vosproizvodit formu, v kotoroi proishodit tverdenie. Himizm proishodyashego v eto vremya processa obraten proishodyashemu pri varke: alebastr prevrashaetsya v gips. Poetomu otlivka - gipsovaya, maska - gipsovaya, povyazka - tozhe gipsovaya, a delayutsya oni iz alebastra.

Glauberova sol'

Sol' Na₂SO₄ ^. 10H₂O, otkrytaya krupneishim nemeckim himikom XVII v. Iogannom Rudol'fom Glauberom i nazvannaya v ego chest', do sih por shiroko primenyaetsya v medicine, steklodelii, kristallograficheskih issledovaniyah. Glauber tak opisyval ee: "Eta sol', esli ona horosho prigotovlena, imeet vid l'da; ona obrazuet dlinnye, sovershenno prozrachnye kristally, kotorye rastaplivayutsya na yazyke, kak led. U nee vkus obyknovennoi soli, bez vsyakoi edkosti. Broshennaya na pylayushie ugli, ona ne rastreskivaetsya s shumom, kak obyknovennaya kuhonnaya sol', i ne vosplamenyaetsya so vzryvom, kak selitra. Ona bez zapaha i vynosit lyubuyu stepen' zhara. Ee mozhno primenyat' s vygodoi v medicine kak snaruzhi, tak i vnutr'. Ona zazhivlyaet svezhie rany, ne razdrazhaya ih. Eto prevoshodnoe vnutrennee lekarstvo: buduchi rastvorena v vode i dana bol'nomu, ona ochishaet kishki".

Mineral glauberovoi soli nazyvaetsya mirabilitom (ot latinskogo "mirabilis" - udivitel'nyi). Nazvanie proishodit ot imeni, kotoroe dal Glauber otkrytoi im soli; on nazval ee chudesnoi. Krupneishie v mire razrabotki etogo veshestva nahodyatsya v nashei strane, chrezvychaino bogata glauberovoi sol'yu voda znamenitogo zaliva Kara-Bogaz-Gol. Dno zaliva bukval'no ustlano eyu.

Sul'fity, sul'faty, tiosul'faty...

Esli vy fotolyubitel', vam neobhodim fiksazh, t.e. natrievaya sol' sernovatistoi (tiosernoi) kisloty N₂S₂O₃. Tiosul'fat natriya Na₂S₂O₃ (on zhe giposul'fit) sluzhil poglotitelem hlora v pervyh protivogazah.

Esli vy porezalis' vo vremya brit'ya, krov' mozhno ostanovit' kristallom alyumokalievyh kvascov KAl(SO₄)₂ ^. 12H₂O.

Esli vy hotite pobelit' potolki, pokryt' med'yu kakoi-libo predmet ili unichtozhit' vreditelei v sadu - vam ne oboitis' bez temno-sinih kristallov mednogo kuporosa CuSO₄ ^. 5N₂O.

Esli vrachi porekomendovali vam ochistit' zheludok, vospol'zuites' gor'koi sol'yu MgSO₄. (Ona zhe pridaet gor'kii vkus morskoi vode.)

Bumaga, na kotoroi napechatana eta kniga, sdelana s pomosh'yu gidrosul'fita kal'ciya Sa(NSO₃)₂.

Shiroko ispol'zuyutsya takzhe zheleznyi kuporos FeSO₄ ^. 7H₂O, hromovye kvascy K₂SO₄ ^. Cr₂(SO₄)₃ ^. 2N₂O i mnogie drugie soli sernoi, sernistoi i tiosernoi kislot.

Kinovar'

Esli v laboratorii razlili rtut' (voznikla opasnost' otravleniya rtutnymi parami!), ee pervym delom sobirayut, a te mesta, iz kotoryh serebristye kapli ne izvlekayutsya, zasypayut poroshkoobraznoi seroi. Rtut' i sera vstupayut v reakciyu dazhe v tverdom sostoyanii - pri prostom soprikosnovenii. Obrazuetsya kirpichno-krasnaya kinovar' - sul'fid rtuti - himicheski kraine inertnoe i bezvrednoe veshestvo.

Vydelit' rtut' iz kinovari neslozhno. Mnogie drugie metally, v chastnosti zhelezo, vytesnyayut rtut' iz kinovari.

Serobakterii

V prirode postepenno proishodit krugovorot sery, podobnyi krugovorotu azota ili ugleroda. Rasteniya potreblyayut seru - ved' ee atomy vhodyat v sostav belka. Rasteniya berut seru iz rastvorimyh sul'fatov, a gnilostnye bakterii prevrashayut seru belkov v serovodorod (otsyuda - otvratitel'nyi zapah gnieniya).

No est' tak nazyvaemye serobakterii, kotorym voobshe ne nuzhna organicheskaya pisha. Oni pitayutsya serovodorodom, i v ih organizmah v rezul'tate reakcii mezhdu H₂S, CO₂ i O₂ obrazuyutsya uglevody i elementarnaya sera. Serobakterii neredko okazyvayutsya perepolneny krupinkami sery - pochti vsyu ih massu sostavlyaet sera s ochen' nebol'shoi "dobavkoi" organicheskih veshestv.

Sera - farmacevtam

Vse sul'famidnye preparaty - sul'fidin, sul'fazol, norsul'fazol, sul'gin, sul'fodimezin, streptocid i drugie podavlyayut aktivnost' mnogochislennyh mikrobov. I vse eti lekarstva - organicheskie soedineniya sery. Vot strukturnye formuly nekotoryh iz nih:

Posle poyavleniya antibiotikov rol' sul'famidnyh preparatov neskol'ko umen'shilas'. Vprochem, i mnogie antibiotiki mozhno rassmatrivat' kak organicheskie proizvodnye sery. V chastnosti, ona obyazatel'no vhodit v sostav penicillina.

Melkodispersnaya elementarnaya sera - osnova mazei, primenyaemyh pri lechenii gribkovyh zabolevanii kozhi.

Nitrid sery provodit tok

V 1975 g. zhurnal "Kemikl end inzheniring n'yus" soobshil o poluchenii novogo neorganicheskogo polimera, u kotorogo mnogie svoistva - kak u metalla. Polimernyi nitrid sery - politiazil (SN)_n legko pressuetsya i kuetsya, ego elektroprovodnost' blizka k elektroprovodnosti rtuti. Pri etom plenki iz politiazila ne odinakovo provodyat tok v prodol'nom i poperechnom napravlenii. Eto ob'yasnyaetsya tem, chto plenka postroena iz uporyadochennyh, raspolozhennyh parallel'no drug drugu polimernyh volokon.

Chto mozhno postroit' iz sery

V 70-h godah v nekotoryh stranah mira proizvodstvo sery prevysilo potrebnosti v nei. Poetomu sere stali iskat' novye primeneniya, prezhde vsego v takih materialoemkih oblastyah, kak stroitel'stvo. V rezul'tate etih poiskov poyavilis' sernyi penoplast - kak teploizolyacionnyi material, betonnye smesi, v kotoryh seroi chastichno ili polnost'yu zamenen portlandcement, pokrytiya dlya avtostrad, soderzhashie elementarnuyu seru.

---

<< Fosfor | Oglavlenie | Hlor >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: himicheskie elementy - atomy - periodicheskaya tablica Mendeleeva Publikacii so slovami: himicheskie elementy - atomy - periodicheskaya tablica Mendeleeva
Sm. takzhe: Proishozhdenie himicheskih elementov Konferenciya v chest' 150-letiya tablicy Mendeleeva Otkuda poyavilis' himicheskie elementy? Otkuda proizoshli himicheskie elementy? Stepeni desyatki Ostatok sverhnovoi Kassiopeya A v rentgenovskih luchah Tumannost' Rozetka v svete atomov vodoroda, kisloroda, sery Vse publikacii na tu zhe temu >>