Плотность серы и ее свойства

Сера — минерал из класса самородных элементов. Сера представляет собой пример хорошо выраженного энантиоморфного полиморфизма. В природе образует 2 полиморфные модификации: a-сера ромбическая и b-сера моноклинная.

СЕРА

При атмосферном давлении и температуре 95,6°С a-сера переходит в b-серу. Сера жизненно необходима для роста растений и животных, она входит в состав живых организмов и продуктов их разложения, ее много, например, в яйцах, капусте, хрене, чесноке, горчице, луке, волосах, шерсти и т.д. Она присутствует также в углях и нефти.

СЕРА, S (Sulfur) (а. sulphur; н. Schwefel; ф. soufre; и. azufre), — химический элемент VI группы периодической системы Менделеева, атомный номер 16, атомная масса 32,066.

Природная сера состоит из 4 стабильных изотопов: 32S (95,018%), 33S (0,75%), 34S (4,215%) и 36S (0,017%); известно также 6 искусственных изотопов серы с массовыми числами от 29 до 38.

Физические свойства серы

Первые упоминания о сере встречаются за 2 тысячи лет до н.э. При нормальных условиях сера — твёрдое вещество жёлтого цвета, неметалл. Известно несколько кристаллических модификаций серы, наиболее устойчивы из которых — ромбическая а-cepa (а=1,0437 нм, b=1,2845 нм, с=2,4369 нм) лимонно-жёлтого цвета, устойчивая до 95,39°С, и моноклинная b-cepa (а=1,090 нм, b=1,096 нм, с=1,102 нм, b=86°16′) медово-жёлтого цвета, устойчивая при 95,39-115,21°С.

При более высокой температуре сера переходит в жидкое состояние, а при резком охлаждении жидкой серы образуется аморфная, пластической форма сера.

Плотность серы 2070 кг/м3 (а-модификация) и 1960 кг/м3 (b-модификация); t плавления 112,8 (для грязной С; а-S не плавится, а переходит в b-S) и t плавления=119,5°С для b-S, t кипения 444,6°С; теплопроводность 0,208 Вт/(м•град), теплоёмкость а-S 22,69 Дж/(моль•К); удельное электрическое сопротивление 1,9•1019 (Ом•м) при 20°С; температурный коэффициент линейного расширения для а-модификации 74,0•10-6 и 80,0•10-6 К-1 и b-модификации.

Во всех жидких и твёрдых состояниях сера диамагнитна. Термодинамические и другие свойства серы резко изменяются при 160°С, что связано с изменением молекулярного состава жидкой серы. Вязкость серы с повышением температуры сильно возрастает (от 0,0065 Па•с при 155°С до 93,3 Па•с при 187°С), а потом падает (до 0,083 Па•с при 444,6°С).

Химические свойства серы

Химические свойства серы

В соединениях сера существует в различных степенях окисления (-2, +2, +4, +6), наиболее характерные степени окисления -2 и +6. В обычных условиях во влажной атмосфере сера медленно окисляется с образованием следовых количеств SО2.

При нагревании образует соединения почти со всеми элементами, с металлами даёт сульфиды. При горении образует диоксид серы и частично триоксид серы. С водородом взаимодействует при 150-154°С, образуя H2S. Сера не даёт соединений с йодом, золотом, платиной и инертными газами.

Растворима во многих органических соединениях; наиболее эффективные растворители: сероуглерод, анилин, пиридин, бензол и др. Соединения серы токсичны (ПДК 2 мг/м3).

Морфология

Образует усечённо-дипирамидальные, реже дипирамидальные, пинакоидальные или толстопризматические кристаллы, а также плотные скрытокристаллические, сливные, зернистые, реже тонковолокнистые агрегаты.

Главные формы на кристаллах: дипирамиды (111) и (113), призмы (011) и (101), пинакоид (001). Также сростки и друзы кристаллов, скелетные кристаллы, псевдосталактиты, порошковатые и землистые массы, налёты и примазки. Для кристаллов характерны множественные параллельные срастания.

Содержание серы в природе

Содержание серы в природе

Среднее содержание серы в земной коре 4,7•10-2% (по массе), при этом основное её количество сосредоточено в осадочных горных породах (0,3% по массе); содержание серы в ультраосновных горных породах 10-2%, в основных — 3•10-2%, в средних — 2•10-2% и в кислых — 4•10-2% (по массе). Значительное количество серы находится в Мировом океане в виде сероводорода и сульфата (9•10-2%).

Встречается в природе в свободном состоянии (самородная сера) и в составе многочисленных минералов, из которых наибольшее значение имеют сульфиды (пирит FeS2, галенит PbS, сфалерит ZnS, пирротин Fe1-xS и др.) и сульфаты (гипс CaSО4•2H2О, ангидрит CaSО4, барит BaSО4 и др.). Довольно часто сера присутствует в твёрдых и жидких горючих ископаемых и природных газах, существенно ухудшая их качество.

Геохимия серы определяется в основном процессами преобразования сульфидов в сульфаты и наоборот, протекающими в различных зонах Земли. Важную роль в этом играют биологические процессы — существует особая группа сульфатредуцирующих бактерий, потребляющих огромные количества этого элемента в процессе своей жизнедеятельности.

Кроме того, взаимодействие различных форм серы определяется физико-химическими условиями среды; температурой, окислительно-восстановительным потенциалом, величиной pH и т.д. Изучение всех этих взаимодействий проводят, как правило, с использованием изотопных методов исследования.

При этом измеренный изотопный состав серы того или иного объекта сопоставляют с изотопным составом серы троилитовой фазы железных метеоритов, отличающимся постоянством (32S/34S=22,22). Сульфатная сера характеризуется утяжелённым изотопным составом, в то время как для серы, прошедшей биологический цикл, характерен облегчённый изотопный состав.

Получение и применение

Получение и применение

Получают серу из самородных руд, а также в виде побочного продукта при переработке полиметаллических руд, из сульфатов при их комплексной переработке, из природных газов и горючих ископаемых при их очистке.

Большая часть серы используется в химической промышленности для получения серной кислоты, сульфитов, для борьбы с болезнями растений в сельском хозяйстве, в резиновой промышленности, медицине и др.

Источники:

http://www.mining-enc.ru/s/sera/

http://mineralpro.ru/minerals/sulphur/


blank
Екатерина Илмас

Эзотерик и геммолог с академическим образованием в сфере минералогии и петрологии. Специалист сайта VseProKamni.ru. Посвятила изучению камней и минералов 15 лет.

Все про Камни
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector