Сірка... Найгірший мінерал! У пекла, як відомо, у половині котлів кипить смола, а половині – розплавлена ​​сірка. І справа тут не тільки в тому, що температура кипіння сірки втричі вища за температуру кипіння смоли. Розігріта сірка легко окислюється, даючи надзвичайно їдкий дим – недарма у льохах, що потребують дезінфекції, спалюють сірчані шашки. Дим сірки, що горить, - додатковий, так би мовити, виховний захід для грішників.

Є всі підстави вважати, що в міфічний підземний світ люди помістили сірку задовго до винаходу структурованої релігії. Мінерал цей у самородному вигляді виявлений людиною неймовірно давно, і протягом багатьох століть допитливі уми прагнули знайти – і знаходили! - Застосування сірці.

Зважаючи на все, самородна сірка входила до складу так званого «грецького вогню» - самозаймистого смолоподібного складу, що з успіхом використовувався у військовій справі. Винаходячи порох, китайці не могли обійтися без сірки. Лікарі минулого – як, втім, і медицина сучасності – широко використовували різноманітні сполуки сірки.

Смерть Плінія Старшого, знаменитого історика, сучасника Христа, трапилася від сірки... У 79-му році Плінію довелося стати свідком виверження Везувію. У процесі евакуації місцевих жителів Пліній надихався вулканічним газом, повним сірководню і сірчистого газу, і, не в силах витримувати астматичний напад, що розвинувся, наказав рабу вбити себе.

Сірка у природі

У чистому виглядіприродна сірка зустрічається нечасто – хоча у земній корі її міститься щонайменше піввідсотка (1,4∙1017 тонн). Це багато! У більшості випадків геологам доводиться мати справу з рудами, що рясніють прошарками сірки.

У сучасній науціІснує кілька гіпотез утворення родовищ сірки – причому взаємовиключних. Висока хімічна активність елемента передбачає багаторазове його зв'язування та виділення у процесах формування верхніх шарів земної кори – але як ідуть реакції, достеменно невідомо.

Цікавими є теорії біогенного походження сірчаних відкладень: на планеті, виявляється, є кілька різновидів бактерій, що використовують сполуки сірки в їжу. За іншими уявленнями, сірка – продукт вимивання сульфатів із глибинних вуглеводнів.

Вченими досліджуються різні версії заміщення елементів у породах земної кори, що призводять до виділення і накопичення сірки. Проте остаточного розуміння законів появи самородної та рудної сірки поки що немає.

Фізичні та хімічні властивості сірки

Детальні дослідження властивостей сірки відбулися лише у XVIII столітті. Провів їх знаменитий французький дослідник природи Антуан Лавуазьє. Він з'ясував, що сірка охоче кристалізується з розплаву, причому спочатку кристали набувають голчастого вигляду - але ця форма нестійка, і при зниженні температури відбувається перекристалізація з утворенням об'ємних напівпрозорих зростків золотистого або лимонно-жовтого кольору.

Дуже незвичайна поведінка сірки під час нагрівання. Розплавлена ​​сірка (t ≥ 113°C), вилитий у холодну воду, перетворюється на гумоподібну пластичну масу. Потрібно кілька діб, щоб у сірчаній масі розпочалися процеси кристалізації.

Нагрівання сірки до температур значно вище за точку плавлення веде до підвищення в'язкості речовини. Починається «ущільнення» за 155°С, а за 187°С сірка робиться майже твердою. Лише при 300 ° С до сірки повертається плинність, а при 445 ° С вона закипає (привіт грішникам).

Розігріта до газоподібного стану, сірка продовжує дивувати своїми властивостями. При порівняно невисоких температурах молекулі газоподібної сірки міститься вісім атомів. При досягненні майже дворазової температури кипіння в молекулі летючої сірки залишається два атоми. Одноатомним газом сірка стає лише за 1700°С.

Видобуток сірки

Звичайний видобуток сірки здійснюється кар'єрним способом – з використанням величезних екскаваторів, великовантажних самоскидів та збагачувальних фабрик. Дотепний метод вилучення сірки з надр було запропоновано Германом Фрашем наприкінці ХIХ століття. Американський хімік запропонував закачувати під землю гарячу воду і через свердловини викачувати розплавлену сірку.

Щоправда, температура плавлення сірки майже на 13°С вища за температуру кипіння води, проте подача розчину під високим тиском вирішує проблему. Підсумком застосування процесу стало отримання досить чистої сірки першому етапі виробництва.

У ХХ столітті було запропоновано метод розплавлення сірки, що під землею, струмами високої частоти з подальшим вилученням розплаву через свердловини. Нагнітання гарячого стисненого повітря в сірчані пласти допомагає підйому розрідженого мінералу.

У нашій країні розроблено надзвичайно раціональний спосіб експлуатації сірчаних родовищ. Підземний поклад підпалюється, на поверхню викачується сірчистий газ, який потім транспортується на хімічні заводи трубопроводами.

Використання сірки

Людство впевнено конкурує з пеклою за сірку. Для виготовлення однієї гумової шини для легкового автомобіля потрібно майже 3 кг сірки. Відбілювання кілограма паперу відбувається при витрачанні ста грамів сірки. Величезну кількість сірки ми спалюємо разом із сірниками. Небагато менше сіркими з'їдаємо у вигляді ліків.

Сірчана кислота широко використовується у промисловості. Мінеральна сірка – відомий та ефективний активатор фосфорних добрив. Швидкісна металообробка - і та не обходиться без сірки! Емульсії, що застосовуються для змащування та охолодження оброблюваних деталей, часом на одну п'яту складаються із сірки!

До речі, порошкова сірка – перший засіб для знезараження ртутних розливів. При контакті ртуті і сірки утворюється сульфід металу, який здавна називається кіновар'ю і є дуже стійкою речовиною. З кіноварі ртуть не випаровується - отже, простого запилення сірої місця розливу ртуті достатньо для усунення небезпеки отруєння ртутними парами.

Сірка - елемент 16-ї групи (за застарілою класифікацією - головною підгрупою VI групи), третього періоду періодичної системи хімічних елементівД. І. Менделєєва, з атомним номером 16.

Сірка виявляє неметалеві властивості. Позначається символом S (лат. sulfur). У водневих та кисневих сполуках знаходиться у складі різних іонів, утворює багато кислот та солі. Багато сірковмісних солей малорозчинні у воді.

Сірка є шістнадцятим за хімічною поширеністю елементом у земній корі. Зустрічається у вільному (самородному) стані та пов'язаному вигляді.

Найважливіші природні сполуки сірки: FeS2 – залізний колчедан або пірит, ZnS – цинкова обманка або сфалерит (вюрцит), PbS – свинцевий блиск або галеніт, HgS – кіновар, Sb2S3 – антимоніт. Крім того, сірка присутня в нафті, природному вугіллі, природних газах та сланцях.

Сірка - шостий елемент за вмістом у природних водах, зустрічається в основному у вигляді сульфат-іону і зумовлює "постійну" жорсткість прісної води.

Сірка – життєво важливий елемент для вищих організмів, складова частина багатьох білків, концентрується у волоссі.

Найбільший інтерес представляє самородна Сірка - гарний мінерал, найчастіше яскраво-жовтого кольору, що нерідко утворює добре ограновані форми.

Самородна сірка буває непрозорою до прозорої (рідко). У прозорому вигляді може мати високу гру кольору - дисперсію (проте це характерно тільки для зразків із Самари).

Іноді сірка граниться для колекціонерів. Для цього підходить матеріал із двох родовищ: з-під Самари та з Сицилії. Огранювання прозорих кристалів сірки - найважчий іспит для перевірки мистецтва огранювача, оскільки сірка настільки крихка і чутлива до нагрівання, що достатньо тепла пальців, щоб привести кристал до розтріскування.

Зразки сірки слід зберігати у сухому місці.

Найкраща у світі сірка - з-під Самари. Їй суттєво поступається сірка із Сицилії (Італія). Червоні, рожеві або оранжево-рожеві кристали з невеликими прозорими ділянками, придатними для огранювання каміння в кілька каратів, зустрічаються також на горі Сент-Ілер (пров. Квебек, Канада). Очевидно, сірка Самари - найпрозоріша у світі.

У СНД самородна сірка зустрічається в Україні та Туркменії.

Магічні властивості сірки

Як вважають психологи та біоенергетики, це колір оптимізму та конструктивності, він дає відпочинок та сприяє позитивним емоціям.

Стародавня людина була добре знайома з натічними та масивними утвореннями сірки біля діючих вулканів (це результат вулканічних відгонів - еманації).

Він дуже охоче селився біля вулканів, бо ґрунт тут особливо родючий. Сам вулкан з давніх-давен вважався передоднем пекла, як і продукти його виверження - його похідними.

Тому сірку широко використовували в давнину заклиначі, ворожки та віщуни, які бажають викликати "на розмову" потойбічні сили, сили зла та пекла.

У сірці потребували своїх досвідів алхіміки, потрібна вона була і медикам.

Лікувальні властивості сірки

Чорне волосся вона робила білим, чорнило срібло, "розм'якшувала природу людини і викликала рум'янець на його обличчі", зігрівала тіло, допомагала при зубному болі та фурункульозі, астмі та виразках на голові.

Ще Аристотель казав, що сірка допомагає при падучій (примушує хворого чхати), інсульті та мігрені, якщо закапати її в ніс.

Обкурюванням сірої лікували – застуду, хвороби легень та застарілий кашель, головний більта геморой.

Ознаки недостатності сірки: запори, алергії, тьмяність і випадання волосся, ламкість нігтів, підвищений артеріальний тиск, біль у суглобах, тахікардія, високий рівень цукру та високий рівень тригліцеридів у крові. Жирова дистрофія печінки, крововиливи – у нирки, порушення білкового та вуглеводного обміну, перезбудження нервової системи, дратівливість. Сірка - мінерал, що робить часник "королем рослин".

Атоми сірки є складовою молекул незамінних амінокислот (цистин, цистеїн, метіонін), гормонів (інсулін, кальцитонін), вітамінів (біотин, тіамін), глутатіону, таурину та інших важливих для організму сполук. У їх складі сірка бере участь в окислювально-відновних реакціях, процесах тканинного дихання, вироблення енергії, передачі генетичної інформації, та виконує багато інших важливих функцій. Сірка є компонентом структурного білка колагену. Хондроїтин сульфат присутній у шкірі, хрящах, нігтях, зв'язках та клапанах міокарда. Сірковмісними метаболітами є гемоглобін, гепарин, цитохроми, фібриноген та сульфоліпіди.

Вперше побачивши дивовижної краси кристали яскраво-жовтого, лимонного або медового кольору, можна помилково прийняти їх за бурштин. Але це не що інше, як самородна сірка.

Сірка самородна існує Землі з народження планети. Можна сміливо сказати, що вона має позаземне походження. Відомо, що цей мінерал є у великих кількостях і на інших планетах. Іо - супутник Сатурна, покритий вулканами, що вивергаються, схожий на величезний яєчний жовток. Значна частина поверхні Венери також покрита шаром жовтої сірки.

Люди почали використовувати її ще до нашої ери, але точна дата відкриття невідома.

Неприємний задушливий запах, що виникає при горінні, приніс цій речовині погану славу. Чи не у всіх релігіях світу розплавлена ​​сірка, що виснажує нестерпний сморід, асоціювалася з пекельною пеклою, де грішники приймали моторошні муки.

Стародавні жерці, здійснюючи релігійні обряди, застосовували сірчаний порошок, що горить, для спілкування з підземними духами. Вважалося, що сірка – породження темних сил із потойбічного світу.

Опис смертоносних випарів трапляється у Гомера. А знаменитий самозаймистий «грецький вогонь», що кидав супротивника в містичний жах, також мав у своєму складі сірку.

У VIII столітті китайці застосовували горючі властивості самородної сірки під час виготовлення пороху.

Арабські алхіміки називали сірку «батьком усіх металів» та створили оригінальну ртутно-сірчану теорію. На їхню думку, сірка є у складі будь-якого металу.

Пізніше французький фізик Лавуазьє після проведення серії дослідів з горіння сірки встановив її елементарну природу.

Після відкриття пороху та його поширення в Європі почали видобувати самородну сірку та розробили метод отримання речовини з піриту. Втім, цей спосіб широко використовувався ще у Стародавній Русі.

Сірка в природі відома в декількох поліморфних кристалічних модифікаціях, в колоїдних виділеннях, рідкому та газоподібному станах. У природних умовах стійкою модифікацією є ромбічна сірка (α-сірка). При атмосферному тиску при температурі вище 95,6° α-сірка перетворюється на моноклинну β-сірку, при охолодженні знову стає ромбічної. γ-сірка, що також кристалізується в моноклинній сингонії, при атмосферному тиску нестійка і переходить в α-сірку. Структура γ-сірки не вивчена; до цієї структурної групи вона віднесена умовно.

У статті розглянуто кілька поліморфних модифікацій сірки: α-сірка, β-сірка, γ-сірка

α-модифікація

Англійська назва мінералу α-сірка - α-Sulрhur

походження назви

Назва α-сірки введена Дана (1892).

Синоніми:
Ромбічна сірка. Зазвичай просто називається сіркою. Дейтон-сірка (Сузукі, 1915) - псевдоморфоза α-сірки по β-сірці.

Формула

Хімічний склад

Нерідко самородна сірка практично чиста. Сірка вулканічного походження часто містить невеликі кількості As, Se, Ті та сліди Тi. Сірка багатьох родовищ забруднена бітумами, глиною, різними сульфатами та карбонатами. У ній спостерігаються включення газів та рідини, що містить матковий розчин з NaCl, СаСЬ, Na2SO4 та ін. Містить іноді до 5,18% Se (селяниста сірка)

Різновиди
1. Вовканіт- (селяниста сірка) оранжево-червоного, червоно-бурого кольору.

Кристалографічна характеристика

Сингонія. Ромбічна.

Клас. Дипірамідальний. Деякі автори вважали, що сірка кристалізується в ромбо-тетраедричний клас, оскільки іноді вона має вигляд сфеноїдів, але ця форма, за Руайє, пояснюється впливом асиметричного середовища (активних вуглеводнів) на зростання кристалів.

Кристалічна структура сірки

Структура сірки молекулярна: 8 атомів у ґратах входять у одну молекулу. Молекула сірки утворює восьмерні кільця, у яких атоми чергуються двох рівнях (вздовж осі кільця). 4 атоми S одного рівня утворюють квадрат, повернутий щодо іншого квадрата на 45°. Площини квадратів паралельні осі с. Центри кілець розташовуються в ромбічній комірці за «алмазним» законом: у вершинах і центрах граней гранецентрованої комірки і в центрах чотирьох октантів з восьми, на які ділиться елементарна комірка. У структурі сірки витриманий принцип Юма-Розері, що вимагає елементів менделєєвської групи V1б координації 2 (= 8 - 6). У структурі телуру - селену, а також у моноклинній сірці це досягається спіральним розташуванням атомів, у структурі ромбічної сірки (а також синтетичних β-селен і β-телур) - їх кільцевим розташуванням. Відстань S - S в кільці дорівнює 2,10 А, що точно збігається з відстанню S - S в радикалі S 2 піриту (і ковеліну) і трохи більше відстані S-Sміж атомами S із різних кілець (3,3 А).

Форма знаходження у природі

Зовнішність кристалів

Зовнішність кристалів різний - дипірамідальний, рідше товстотаблітчастий по (001), дисфеноїдальний та ін. На гранях (111) спостерігаються фігури природного травлення, відсутні на гранях (113).

Двійники

Рідкісні двійники (101), (011), (110) або (111), відзначаються також двійники по (211).

Агрегати. Суцільні маси, кульові п ниркоподібні виділення, сталактити і сталагміти, порошкові нальоти та кристали.

Фізичні властивості

Оптичні

• Колір сірчано-жовтий, солом'яно-і медово-жовтий, жовто-бурий, від домішок червоний, зелений, сірий; іноді від домішок бітумів колір коричневий чи майже чорний.
• Чорта безбарвна.
• Блиск алмазний
• Відлив смолистий до жирного.
• Прозорість. Прозора до просвічує.

Механічні

• Твердість 1-2. Крихка.
• Щільність 205-208.
• Спайність (001), (110), (111) недосконала. Окремість (111).
• Злам раковистий до нерівного.

Хімічні властивості

Розчиняється в сірковуглецю, скипидарі, гасі.

Інші властивості

Електропровідність за нормальної температури майже дорівнює нулю. При терті сіркаелектризується негативно. У ультрафіолетових променях пластинка завтовшки 2 мм непрозора. При атмосферному тиску температура плавл. 112,8 °; температура кипіння + 444,5 °. Теплота плавлення при 115 300 кал/г-атом. Теплота випаровування при 316 ° 11600 кал/г-атом. При атмосферному тиску при 95,6° α-сірка перетворюється на β-сірку зі збільшенням обсягу.

Штучне отримання

Виходить шляхом відгону або кристалізації з розчину.

Діагностичні ознаки

Легко впізнається за жовтим кольором, крихкістю, блиском і легкістю займання.

Супутні мінерали.Гіпс, ангідрит, опал, ярозит, асфальт, нафта, озокерит, газоподібний вуглеводень, сірководень, целестин, галіт, кальцит, арагоніт, барит, пірит.

Походження та перебування в природі

Самородна сірка зустрічається лише у верхній частині земної кори. Утворюється за різноманітних процесів.

Велику роль в утворенні родовищ сірки грають тваринні та рослинні організми, з одного боку, як акумулятори S, а з іншого, як сприяють розпаду H 2 S та інших сірчистих сполук. З діяльністю бактерій пов'язують утворення сірки у водах, мулах, ґрунтах, болотах та в нафтах; в останніх вона частиною міститься у вигляді колоїдних частинок. Сірка може виділятися з вод, що містять H 2 S під впливом кисню повітря. У приморських районах місцями сірка випадає при змішуванні прісної води із солоною (з H 2 S морської води, під дією кисню, розчиненого у прісних водах). З деяких природних вод сірка виділяється у вигляді білої каламуті (р. Молочна в Куйбишевській обл. та ін.). З вод сірчаних джерел та з болотних вод, що містять H 2 S і S, сірка випадає в північних районах Росії в зимовий період у процесі виморожування. Головним джерелом освіти сірки в багатьох родовищах так чи інакше є H 2 S, хоч би якого походження він був.

Значні скупчення сірки спостерігаються у вулканічних областях, у зоні окислення деяких родовищ та серед осадових товщ; Родовища останньої групи служать основними джерелами самородної сірки, яка видобувається для практичних цілей. У вулканічних областях сірка виділяється як при виверженнях вулканів, так і з фумаролу, сольфатару, гарячих джерел і газових струменів. Іноді з кратера вулкана виливається розплавлена ​​маса сірки у вигляді потоку (в Японії), причому спочатку утворюються β- або γ-сірка, що перетворюються пізніше на α-сірку з характерною зернистою структурою. При вулканічних виверженнях сірка головним чином виникає при дії H 2 S, що виділяється, на сірчистий ангідрид або при окисленні сірководню киснем повітря; вона може також виганяти з парами води. Пари S можуть захоплюватися газами фумарол, струменями вуглекислоти. Спостережуване вперше стадії вулканічних вивержень блакитне полум'я представляє хмари сірки, що горить (Вулкано, на Ліпарських островах, Італія). Сірководнева стадія фумарол і сольфатар, що супроводжується утворенням самородної сірки, слідує після стадії виділення фтористих і хлористих сполук і передує стадії вуглекислих виділень. З сольфатар сірка виділяється у вигляді пухких туфоподібних продуктів, які вітром та атмосферними опадами легко переносяться, утворюючи вторинні родовища (Ков-Крік, шт. Юта у США).
Сірка. Кристали в гіпсі

Зміна мінералу

У земній корі самородна сіркалегко окислюється з утворенням сірчаної кислоти та різних сульфатів; під впливом бактерій може також давати сірководень.

Місце народження

Родовища сірки вулканічного походження зазвичай невеликі; вони є на Камчатці (фумароли), на горі Алагез в Вірменії, в Італії (сольфатари Сліт Поццуолі), в Ісландії, Мексиці, Японії, США, на Яві, на Ліпарських островах і т.д.
Виділення сірки в гарячих джерелах супроводжується відкладенням опала, СаСО 3 , сульфатів та ін. Місцями сірка замінює вапняки біля гарячих джерел, іноді виділяється у вигляді найтоншої каламуті. Гарячі джерела, що відкладають сірку, спостерігаються в вулканічних областях і в районах молодих тектонічних порушень, наприклад, в Росії - на Кавказі, в Середній Азії, на Далекому Сході, на Курильських островах; у США - в Єллоустонському національному парку, у Каліфорнії; в Італії, Іспанії, Японії та ін.
Нерідко самородна сіркаутворюється в процесі гіпергенних змін при розкладанні сульфідних мінералів (піриту, марказиту, мельниковіту, галеніту, антимоніту та ін). Досить великі скупчення знайдено у зоні окислення колчеданных покладів, наприклад, у Сталинському родовищі Свердловської обл. та у Блявінському родовищі Оренбурзької обл.; в останньому сірка має вигляд щільної, але тендітної маси шаруватої текстури, різного забарвлення. У родовищі Майкаїн у Павлодарській області (Казахстан) великі скупчення самородної сірки спостерігалися між зоною ярозитів та зоною колчеданних руд.
У невеликих кількостях самородна сірка зустрічається в зоні окислення багатьох родовищ. Відомо утворення сірки у зв'язку з кам'яновугільними пожежами при самозайманні піриту або марказиту (порошковата сірка у ряді родовищ Уралу), при пожежах у родовищах нафтоносних сланців (наприклад, у Каліфорнії).

У чорному морському мулі сірка утворюється при його посерінні на повітрі за рахунок зміни односірчистого заліза, що знаходиться в ньому.

Найбільші промислові родовища сірки знаходяться серед осадових порід, головним чином третинного чи пермського віку. Їхнє утворення пов'язане з відновленням сірки сульфатів, переважно гіпсу, рідше - ангідриту. Питання походження сірки в осадових утвореннях є спірним. Гіпс під впливом органічних сполук, бактерій, вільного водню та ін. відновлюється спочатку, можливо, до CaS або Ca(HS) 2 які під дією вуглекислоти і води переходять в кальцит з виділенням сірководню; останній при взаємодії з киснем дає сірку. Нагромадження сірки в осадових товщах іноді мають пластовий характер. Часто вони присвячені соляним куполам. У цих родовищах сірка супроводжується асфальтом, нафтою, озокеритом, газоподібними вуглеводнями, сірководнем, целестином, галітом, кальцитом, арагонітом, баритом, піритом та іншими мінералами. Відомі псевдоморфози сірки за волокнистим гіпсом (селенітом). У Росії такого типу родовища є в районі Середньої Волги (Сюкіївське Татарстан, Олексіївське, Водинське Самарська обл. та ін), в Туркменістані (Гаурдак, Каракуми), в Урало-Ембенському р-ні Казахстану, де ряд родовищ приурочений до соляних куполів, у Дагестані (Аварська та Махачкалінська групи) та в інших районах.
Поза Росією великі родовища сірки, приурочені до осадових товщ, є Італії (Сицилія, Романья), США (шт. Луїзіана і Техас), Іспанії (біля Кадіса) та інших країнах.

Практичне застосування сірки

Застосовується в ряді виробництв: в сірчанокислотному, паперово-целюлозному, гумовому, барвистому, скляному, цементному, сірниковому, шкіряному та ін. Велике значення сірка має в сільському господарстві як інсектофунгісід для боротьби зі шкідниками на плантаціях , буряків та ін У вигляді сірчистого ангідриду знаходить застосування в холодильній справі, служить для біління тканин, для протрави в фарбувальній справі і як дезінфікуючий засіб.

Фізичні методи дослідження

Диференціальний термічний аналіз

Головні лінії на рентгенограмах:

Старовинні методи.Під паяльною трубкою легко плавиться. Згоряє із синюватим полум'ям, виділяючи SO 2 . У закритій трубці дає жовтий кристалічний сублімація або червонувато-, коричневі крапельки, по охолодженні світло-жовті.

Кристалооптичні властивості у тонких препаратах (шліфах)

Двоосна (+). Щільність оптичних осей (010); Ng – с, Nm = b, Np = а. Показник заломлення по Шрауфу.

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 впливна 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 отримання 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 ідеї 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 один 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.