Сярата е елемент от периодичната система на Д. И. Менделеев, нейният атомен номер е шестнадесет. Има неметални свойства. Обозначава се с латинската буква S. Предполага се, че името има индоевропейски корен - "да горя".
Историческа перспектива
Кога е открита сярата и е започнало добива й, не е ясно. Известно е само, че древните хора са знаели за това много преди нашата ера. Ранните жреци го използвали в своите култови ритуали, включвали го в фумигиращи смеси. Минералната сяра се приписва на продукт, произведен от боговете, живеещи предимно в подземния свят.
Дълго време, както свидетелстват исторически документи, той е бил използван като съставен елемент на горими смеси, които са били използвани за военни цели. Омир също не пренебрегва минерала сяра. В едно от произведенията си той описва "изпарения", които оказват пагубно въздействие върху човек при изгаряне.
Историците предполагат, че сярата е съставен елемент в така наречения "гръцки огън", който вдъхва страх у враговете.
През осми век в Китай се използва за направата на пиротехническисмеси, включително горими вещества, наподобяващи барут.
През Средновековието той е бил един от трите основни елемента на алхимиците. Те активно използваха минерала самородна сяра в своите изследвания. Често това доведе до факта, че експериментите с нея бяха приравнени към магьосничеството, а това от своя страна доведе до преследването на древните химици и техните последователи от инквизицията. Именно от онези времена, от Средновековието и Ренесанса, миризмата на горяща сяра, техните газове, започва да се свързва с действия на зли духове и дяволски прояви.
Свойства
Народната минерална сяра има молекулярна решетка, която други подобни елементи нямат. Това води до факта, че има ниска твърдост, няма разцепване, това е доста крехък материал. Специфичното тегло на сярата е 2,7 грама на кубичен сантиметър. Минералът има лоша електрическа и топлопроводимост и ниска точка на топене. Свободно се запалва, когато е изложен на открит пламък, включително от кибрит, цветът на пламъка е син. Той се запалва добре при температура от около 248 градуса по Целзий. При горене отделя серен диоксид, който има остра, задушаваща миризма.
Описанията на серния минерал са разнообразни. Има нюанси на светложълт, сламен, меден, зеленикав. В сярата, която има органични вещества в структурата си, има кафяв, сив или черен цвят. На снимката серният минерал в твърда, чиста, кристална форма винаги привлича окото и лесноразпознаваем.
Вулканичната сяра е ярко жълта, зеленикава, оранжева. В природата можете да го намерите под формата на различни маси, плътни, земни, прахообразни. В природата има и кристални обрасли серни кристали, но доста рядко.
Сяра в природата
Естествената сяра в чисто състояние е рядкост. Но в земната кора запасите му са много значителни. Това са предимно руди, където серините слоеве присъстват в големи количества.
Досега науката не е решила причината за появата на серни отлагания. Някои версии се изключват взаимно. Като се има предвид факта, че сярата проявява висока химическа активност, се предполага, че по време на образуването на повърхността на земната кора тя многократно е била свързана и освободена. Как са протекли тези реакции, не е установено със сигурност.
Според една от версиите се приема, че сярата е резултат от излугването на сулфати, превърнали се в отпадъчни продукти на отделни бактерии. Последните използват минералните съединения като храна.
Изследователите обмислят различни версии за процесите на заместване на сярата в земната кора, които водят до нейното освобождаване и натрупване. Но все още не е възможно да се разбере недвусмислено естеството на събитието.
Физични и химични свойства на сярата
Първите научни изследвания са направени едва през XVIII век. Задълбочено изследване на свойствата на серния минерал е извършено от френския учен Антоан Лавоазие. Така той откри, че кристализира от стопилки, като първоначално придобива игловидна формавидове. Тази форма обаче не е стабилна. С понижаването на температурата сярата се прекристализира, образувайки обемни полупрозрачни образувания с лимоненожълт или златист оттенък.
Депозити, добив на сяра
Основният източник на добив на сяра са находищата. Според изчисленията на геолозите следва, че световните му запаси са около 1,4 милиарда тона.
Древните хора, както и миньорите от Средновековието са добивали сяра, като копаят голям глинен съд до дълбочината. Върху него беше поставен друг, в който имаше дупка в дъното. Горният контейнер беше пълен със скала, която съдържаше сяра. Тази структура беше нагрята. Сярата започна да се топи и да се влива в долния съд.
В момента добивът се извършва чрез открит добив, както и чрез използване на методи на топене от под земята.
Големи находища на сяра на територията на Евразия са в Туркменистан, в Поволжието и на други места. Значителни находища в Русия са открити по левия бряг на река Волга, който се простира от Самара до Казан.
При разработването на серния минерал се обръща специално внимание на безопасността. Това се дължи на факта, че рудата винаги е придружена от натрупване на сероводород, който е много вреден за дишането. Самият минерал има тенденция да се възпламенява и образува експлозивни съединения.
Най-често срещаният метод за добив е открит рудник. В същото време горната част на скалите се отстранява от минно оборудване. Извършва се взривна работа по раздробяване на рудната част. Тогавафракциите се изпращат в предприятието за процеса на обогатяване и след това в топилни предприятия за получаване на чиста сяра.
Ако минералът лежи дълбоко и обемите му са значителни, за извличане се използва методът на Frasch.
В края на 1890 г. инженер Фраш предлага да се стопи сярата под земята и след като се превърне в течно състояние, да се изпомпва. Този процес е сравним с производството на петрол. Като се има предвид доста ниската точка на топене на сярата, идеята на инженера беше успешно тествана и промишленият добив на този минерал започна по този начин.
През втората половина на 20-ти век започва активно да се използва метод за добив чрез използване на високочестотни токове. Тяхното въздействие води и до топене на сярата. Следващото впръскване на сгъстен горещ въздух дава възможност да се ускори издигането му в течно състояние до повърхността.
Сярата се намира в големи количества в природните газове. Методът на Клаус е подходящ за неговото извличане. Използват се специални серни ями, в които се извършва дегазиране. Резултатът е твърд модифициран продукт с високо съдържание на сяра.
Заявление
Около половината от цялата произведена сяра отива за производството на сярна киселина. Също така, този минерал е необходим за производството на каучук, лекарства, като фунгициди в селското стопанство. Минералът е използван и като структурен елемент в популярния серен асфалт и заместител на портланд цимент - серен бетон. Използва се активно в производството на различнипиротехнически състави, при производството на кибрит.
Биологична роля
Сярата е важен биогенен елемент. Той е част от значителен брой аминокиселини. Неразделен елемент при образуването на протеинови структури. При бактериалната фотосинтеза минералът участва в редокс реакциите на тялото и е източник на енергия. В човешкото тяло има около два грама сяра на килограм тегло.
Сярата в чистата си форма не е токсично вещество, за разлика от летливите газове, които включват серен диоксид, серен анхидрид, сероводород и т.н.
Свойства на пламъка
Сярата е запалим минерал. Неговите фино смлени фракции са способни на спонтанно запалване при наличие на влага, при контакт с окислители, а също и при създаване на смеси с въглища, мазнини, масла. Загасете сярата с пръскана вода и въздушно-механична пяна.
