Рудата е суровина за производството на сяра. Сярна индустрия

Сярата е елемент периодична таблицахимични елементи и принадлежи към групата на халкогените. Този елементе активен участник в образуването на много киселини и соли. Водородните и киселинните съединения съдържат сяра, обикновено като част от различни йони. Голямо количествосолите, които съдържат сяра, са практически неразтворими във вода.

Сярата е доста често срещан елемент в природата. По мой собствен начин химическо съдържаниев земната кора му е присвоен номер шестнадесет, а въз основа на местоположението му във водоеми - номер шест. Може да се появи както в свободно, така и в свързано състояние.

Към най-важното естествени минералиелементите включват: железен пирит (пирит) - FeS 2, цинкова бленда (сфалерит) - ZnS, галенит - PbS, цинобър - HgS, стибнит - Sb 2 S 3. Освен това шестнадесетият елемент от периодичната таблица се намира в нефт, природни въглища, природни газове и шисти. Намиране на сяра в водна средаизглежда са сулфатни йони. Именно присъствието му в прясна вода причинява постоянна твърдост. Тя също е една от основни елементижизненоважна дейност на висшите организми, е част от структурата на много протеини, а също така се концентрира в косата.

Таблица 1. Свойства на сярата

Характеристика	Смисъл
Свойства на атома
Име, символ, номер	Сяра/сяра (S), 16
Атомна маса (моларна маса)	[общ. 1] а. e.m. (g/mol)
Електронна конфигурация	3s2 3p4
Атомен радиус	127 вечерта
Химични свойства
Валентен радиус	102 вечерта
Йонен радиус	30 (+6e) 184 (-2e) следобед
Електроотрицателност	2,58 (скала на Полинг)
Потенциал на електрода	0
Степен на окисление	+6, +4, +2, +1, 0, -1, −2
Йонизационна енергия (първи електрон)	999,0 (10,35) kJ/mol (eV)
Термодинамични свойства на просто вещество
Плътност (при нормални условия)	2,070 g/cm³
Точка на топене	386 K (112,85 °C)
Точка на кипене	717,824 K (444,67 °C)
Ud. топлина на топене	1,23 kJ/mol
Ud. топлина на изпарение	10,5 kJ/mol
Моларен топлинен капацитет	22,61 J/(K mol)
Моларен обем	15,5 cm³/mol
Кристална решетка на просто вещество
Решетъчна структура	орторомбичен
Параметри на решетката	a=10,437 b=12,845 c=24,369 Å
Други характеристики
Топлопроводимост	(300 K) 0,27 W/(m K)
CAS номер	7704-34-9

Сярна руда

Не може да се каже, че свободното състояние на сярата в природата е често срещано явление. Самородната сяра е доста рядка. Често е един от компонентите на някои руди. Сярната руда е скала, която съдържа самородна сяра. Сярните включвания в скалите могат да се образуват заедно със съпътстващите ги скали или по-късно от тях. Времето на тяхното формиране влияе върху посоката на търсенето и проучването. Експертите идентифицират няколко теории за образуването на сяра в рудите.

Сингенезисната теория. Според тази теория сярата и вместителните скали са се образували едновременно. Мястото на тяхното образуване са плитки басейни. Съдържащите се във водата сулфати се редуцират до сероводород с помощта на специални бактерии. След това се издига до зоната на окисление, в която сероводородът се окислява до елементарна сяра. Той потъна на дъното, утаявайки се в тиня, която с течение на времето се превърна в руда.
Теорията за епигенезата, която гласи, че образуването на серни включвания е станало по-късно от основните скали. В съответствие с тази теория се смята, че е настъпило проникване подземни водив скалните пластове, в резултат на което водата се обогатява със сулфати. След това тези води влязоха в контакт с находища на нефт или газ, което доведе до редукция на сулфатни йони с помощта на въглеводороди до сероводород, който, издигайки се на повърхността и окислявайки се, освобождава естествена сяра в кухините и пукнатините на скалите. .
Теорията на метасоматизма. Тази теорияе един от подвидовете на теорията за епигенезата. В момента тя все повече се потвърждава. Същността му се състои в превръщането на гипса (CaSO 4 -H 2 O) и анхидрита (CaSO 4) в сяра и калцит (CaCO 3-). Теорията е предложена от двама учени Мирополски и Кротов през първата половина на ХХ век. Няколко години по-късно е открито находището Мишрак, което потвърждава образуването на сяра по този начин. Въпреки това процесът на превръщане на гипса в сяра и калцит остава неясен и до днес. В това отношение теорията за метасоматизма не е единствената правилна. Освен това днес на планетата има езера, които имат сингенетични отлагания на сяра, но гипс или анхидрит не са открити в тинята. Такива езера включват езерото Серное, разположено близо до Серноводск.

По този начин няма недвусмислена теория за произхода на серните включвания в рудите. Образуването на материята до голяма степен зависи от условията и явленията, протичащи в земните недра.

Отлагания на сяра

Сярата се добива на места, където е локализирана сярна руда - находища. Според някои доклади световните запаси от сяра възлизат на около 1,4 милиарда тона. Днес находища на сяра са открити в много кътчета на Земята - в Туркменистан, САЩ, Поволжието, близо до левия бряг на Волга, който тече от Самара и др. Понякога скалната ивица може да се простира на няколко километра.

Тексас и Луизиана са известни с големите си запаси от сяра. Отличаващи се със своята красота серни кристали се намират и в Романя и Сицилия (Италия). Остров Вулкано се смята за родното място на моноклинната сяра. Русия, по-специално Урал, също е известна със своите находища на шестнадесетия елемент от периодичната таблица на Менделеев.

Сярните руди се класифицират според количеството сяра, което съдържат. Така сред тях има богати руди (от 25% сяра) и бедни руди (около 12% от веществото). Отлаганията на сяра от своя страна се разделят на следните видове:

Стратиформени отлагания (60%). Този тип отлагания са свързани със сулфатно-карбонатни слоеве. Рудните тела са разположени директно в сулфатни скали. Те могат да достигнат стотици метри по размер и да имат дебелина няколко десетки метра;
Отлагания на солен купол (35%). За от този типхарактеризиращи се със серни отлагания сиво;
Вулканогенен (5%). Този тип включва находища, образувани от вулкани с млада и съвременна структура. Формата на рудния елемент, намиращ се в тях, е листовидна или лещовидна. Такива отлагания могат да съдържат около 40% сяра. Те са характерни за тихоокеанския вулканичен пояс.

Добив на сяра

Сярата се добива от един от няколкото възможни начини, чийто избор зависи от условията на възникване на веществото. Има само две основни - открити и подземни.

Откритият метод за добив на сяра е най-популярен. Целият процес на извличане на вещество по този метод започва с отстраняването на значително количество скала от багери, след което самата руда се раздробява. Получените рудни блокове се транспортират до фабриката за по-нататъшно обогатяване, след което се транспортират до предприятието, където се топи сярата и веществото се получава от концентрати.

Освен това понякога се използва и методът на Фраш, който включва топене на сяра под земята. Този методПрепоръчително е да се използва на места, където веществото е дълбоко. След като се стопи под земята, веществото се изпомпва. За целта се оформят кладенци, които са основен инструмент за изпомпване на разтопеното вещество. Методът се основава на лекотата на топене на елемента и неговата ниска плътност.

Съществува и метод за разделяне чрез центрофуга. Той обаче има един голям недостатък, който се основава на факта, че сярата, получена по този метод, има много примеси и изисква допълнително пречистване. В резултат на това методът се счита за доста скъп.

В допълнение към горните методи, в някои случаи може да се извърши и извличане на сяра:

сондажен метод;
метод пара-вода;
метод на филтриране;
термичен метод;
метод на екстракция.

Струва си да се отбележи, че независимо от метода, използван по време на извличането на вещество от недрата на земята, е необходимо специално вниманиеобърнете внимание на предпазните мерки. Това се дължи на наличието на сероводород заедно със серни отлагания, които са токсични за хората и запалими.

Сяра (от лат. sērum„серум“) е минерал от класа на местните елементи, неметал. латинско имесвързани с индоевропейскикореново изригване - „изгаряне“. Химична формула: S.

Сярата, за разлика от други естествени елементи, има молекулярна решетка, която определя нейната ниска твърдост (1,5-2,5), липса на разцепване, крехкост, неравномерно счупване и произтичащото от това мазно пръскане; Само на повърхността на кристалите се наблюдава стъклен блясък. Специфично тегло 2,07 g/cm3. Има лоша електрическа проводимост, слаба топлопроводимост, ниска точка на топене (112,8°C) и точка на запалване (248°C). Пали лесно с кибрит и гори със син пламък; това произвежда серен диоксид, който има остра, задушлива миризма. Цветът на самородната сяра е светложълт, сламеножълт, меденожълт, зеленикав; съдържащи сяра органична материя, придобиват кафяв, сив, черен цвят. Вулканична сяраярко жълто, оранжево, зеленикаво. На някои места обикновено има жълтеникав оттенък. Минералът се среща под формата на непрекъснати плътни, синтеровани, землисти, прахообразни маси; Има и обрасли кристали, нодули, плаки, корички, включвания и псевдоморфози на органични остатъци. Ромбична сингония.

Отличителни черти : самородната сяра се характеризира с: неметален блясък и факта, че се запалва с кибрит и гори, отделяйки серен диоксид, който има остра задушлива миризма. Най-характерният цвят на самородната сяра е светложълт.

Разнообразие:

Вулканит(селенова сяра). Оранжево-червен, червено-кафяв цвят. Произходът е вулканичен.

Моноклинна сяра Кристална сяра Кристална сяра Селена сяра - вулканит

Химични свойства на сярата

Запалва се с кибрит и гори със син пламък, при което се отделя серен диоксид, който има остра задушлива миризма. Топи се лесно (точка на топене 112,8° C). Температура на запалване 248°C. Сярата се разтваря във въглероден дисулфид.

Произход на сярата

Среща се самородна сяра от естествен и вулканичен произход. Серните бактерии живеят в водни басейниобогатен със сероводород поради разлагането на органични остатъци - на дъното на блата, естуари и плитки морски заливи. Черноморските естуари и заливът Сиваш са примери за такива водни тела. Концентрацията на сяра от вулканичен произход е ограничена до вулканичните отвори и до кухините на вулканичните скали. По време на вулканични изригвания се отделят различни серни съединения (H 2 S, SO 2), които се окисляват в повърхностни условия, което води до неговото намаляване; освен това сярата се сублимира директно от парата.

Понякога по време на вулканични процеси сярата се изхвърля в течна форма. Това се случва, когато сярата, отложена преди това по стените на кратерите, се стопи с повишаване на температурата. Сярата също се отлага от горещо водни разтворив резултат на разпадането на сероводород и серни съединения, освободени по време на една от по-късните фази на вулканичната активност. Тези явления сега се наблюдават близо до отворите на гейзерите в Йелоустоун Парк (САЩ) и Исландия. Среща се заедно с гипс, анхидрит, варовик, доломит, каменни и калиеви соли, глини, битуминозни находища (нефт, озокерит, асфалт) и пирит. Намира се и по стените на вулканични кратери, в пукнатини в лава и туфи, заобикалящи отворите на вулкани, както активни, така и изчезнали, близо до серни находища. минерални извори.

Сателити. Сред седиментни скали: гипс, анхидрит, калцит, доломит, сидерит, каменна сол, силвит, карналит, опал, халцедон, битум (асфалт, масло, озокерит). В находищата, образувани в резултат на сулфидно окисление, има главно пирит. Сред продуктите на вулканичната сублимация: гипс, реалгар, орпимент.

Приложение

Широко използван в химическа индустрия. Три четвърти от произведената сяра се използва за производство на сярна киселина. Използва се и за борба със селскостопански вредители, освен това в хартиената, каучуковата промишленост (вулканизация на каучук), в производството на барут, кибрит, фармацевтични продукти, стъкло, хранително-вкусовата промишленост.

Отлагания на сяра

На територията на Евразия всички промишлени находища на самородна сяра са с повърхностен произход. Някои от тях се намират в Туркменистан, в Поволжието и др. Скали, съдържащи сяра, се простират по левия бряг на Волга от град Самара в ивица, широка няколко километра до Казан. Сярата вероятно се е образувала в лагуните през пермския период в резултат на биохимични процеси. Депозитите на сяра се намират в Раздол (Лвовска област, Карпатски регион), Яворовск (Украйна) и в Урал-Ембински район. В Урал (Челябинска област) се среща сяра, образувана в резултат на окисляването на пирит. Сярата с вулканичен произход се намира в Камчатка и Курилските острови. Основните резерви се намират в Ирак, САЩ (Луизиана и Юта), Мексико, Чили, Япония и Италия (Сицилия).

Описание и свойства на сярата

Сярае вещество, което е в група 16, под третия период и има атомен номер 16. Може да се намери както в естествена, така и в свързана форма. Сярата се обозначава с буквата S. Известен сярна формула– (Ne)3s 2 3p 4 . Сярата като елемент е включена вмного протеини.

Снимката показва кристали сяра

Ако говорим за атомна структура на елемента сяра, тогава във външната му орбита има електрони, чието валентно число достига шест.

Това обяснява свойството на елемента да бъде максимално шествалентен в повечето комбинации. В структурата на природния химичен елемент има четири изотопа и това са 32S, 33S, 34S и 36S. Говорейки за външни електронна обвивка, атомът има схема 3s2 3p4. Радиусът на атома е 0,104 нанометра.

Свойства на сяратасе разделят предимно на физически тип. Това включва факта, че елементът има твърд кристален състав. Две алотропни модификации са основното състояние, в което този серен елемент е стабилен.

Първата модификация е ромбична, лимоненожълта на цвят. Стабилността му е по-ниска от 95,6 °C. Вторият е моноклинен, с меденожълт цвят. Неговата устойчивост варира от 95,6 °C до 119,3 °C.

Снимката показва минералната сяра

По време на топенето химичен елементсе превръща в подвижна течност, която има жълт цвят. Става кафяво, достигайки температури над 160 °C. И то при 190°C цвят на сяратасе превръща в тъмно кафяво. След достигане на 190 °C се наблюдава намаляване на вискозитета на веществото, което въпреки това става течно след нагряване до 300 °C.

Други свойства на сярата:

Практически не провежда топлина или електричество.

Не се разтваря при потапяне във вода.

Разтворим е в амоняк, който има безводна структура.

Също така е разтворим във въглероден дисулфид и други органични разтворители.

ДО характеристики на елемента сяраважно е да добавите и него химически характеристики. Тя е активна в това отношение. Ако сярата се нагрее, тя може просто да се комбинира с почти всеки химичен елемент.

Снимката показва проба сяра, добита в Узбекистан

освен инертни газове. При контакт с метали, химикали. елементът образува сулфиди. Стайната температура позволява на елемента да реагира с. Повишената температура повишава активността на сярата.

Нека разгледаме как се държи сярата с отделни вещества:

При металите е окислител. Образува сулфиди.

С водород - при високи температури– до 200 °C възниква активно взаимодействие.

С кислород. Оксидите се образуват при температури до 280 °C.

С фосфор, въглерод - той е окислител. Само ако няма въздух по време на реакцията.

С флуора действа като редуциращ агент.

С вещества, имащи сложна структура– също като редуциращ агент.

Отлагания и производство на сяра

Основният източник за получаване на сяра са нейните находища. Общо в света има 1,4 милиарда тона запаси от това вещество. Добива се както чрез открити, така и подземни методи за добив, както и чрез топене от земята.

Снимката показва добива на сяра във вулкана Кава Иджен

Ако е приложимо последен случай, след това се използва вода, която се прегрява и с нея се разтопява сярата. В нискокачествените руди елементът се съдържа в приблизително 12%. Богат – 25% и повече.

Често срещани видове депозити:

Стратиформен – до 60%.

Солен купол - до 35%.

Вулканогенни – до 5%.

Първият тип е свързан с дебелини, носещ иметосулфатно-карбонатен. В същото време в сулфатни скали се намират рудни тела с дебелина до няколко десетки метра и размери до стотици метри.

Също така, тези пластови отлагания могат да бъдат намерени сред скали със сулфатен и карбонатен произход. Вторият тип се характеризира със сиви отлагания, които са ограничени до солени куполи.

Последният тип се свързва с вулкани, които имат млади и модерна структура. В този случай рудният елемент има листовидна форма с форма на леща. Може да съдържа сяра в размер на 40%. Този тип депозити са често срещани в тихоокеанския вулканичен пояс.

Депозит на сярав Евразия се намира в Туркменистан, Поволжието и други места. Сярни скали се намират близо до левия бряг на Волга, който се простира от Самара. Ширината на скалната ивица достига няколко километра. Освен това те могат да бъдат намерени чак до Казан.

Снимката показва сяра в скала

В Тексас и Луизиана огромни количества сяра се намират в покривите на солени куполи. Особено красиви италианци от този елемент се намират в Романя и Сицилия. А на остров Вулкано намират моноклинна сяра. Елементът, който е окислен от пирит, е открит в Урал в района на Челябинск.

За копаене сяра химически елементизползване различни начини. Всичко зависи от условията на възникването му. В същото време, разбира се, се обръща специално внимание на безопасността.

Тъй като сероводородът се натрупва заедно със сярната руда, е необходимо да се подходи особено сериозно към всеки метод за добив, тъй като този газ е отровен за хората. Сярата също има склонност да се запалва.

Най-често се използва отворен метод. Така с помощта на багери се отстраняват значителни части от скалите. След това рудната част се раздробява с помощта на експлозии. Бучките се изпращат във фабриката за обогатяване. След това - в завода за топене на сяра, където се получава сяра от концентрат.

На снимката се вижда сяра в пристанището, донесена по море

В случай на дълбоко поява на сяра в много обеми се използва методът на Frasch. Сярата се топи още под земята. След това, подобно на петрола, се изпомпва през счупен кладенец. Този подход се основава на факта, че елементът се топи лесно и има ниска плътност.

Известен е и метод за разделяне, използващ центрофуги. Само този метод има недостатък: сярата се получава с примеси. И тогава е необходимо да се извърши допълнително почистване.

В някои случаи се използва методът на сондаж. Други възможности за извличане на елемента сяра:

Пара-вода.

Филтриране.

Термичен.

Центробежен.

Екстракция.

Приложение на сяра

ПовечетоИзвлечената сяра се използва за производството на сярна киселина. И ролята на това вещество е много голяма химическо производство. Трябва да се отбележи, че за получаване на 1 тон сярна материяНеобходими са 300 кг сяра.

Бенгалските огънчета, които светят ярко и имат много багрила, също се произвеждат със сяра. Хартиената промишленост е друга област, в която отива значителна част от извлеченото вещество.

На снимката е сярна маз

По често прилагане на сяранамира при задоволяване на производствени нужди. Ето някои от тях:

Използване в химическото производство.

За производство на сулфити, сулфати.

Производство на вещества за торене на растения.

За получаване на цветни видове метали.

За придаване на стомана на допълнителни свойства.

За изработка на кибрит, материали за взривове и пиротехника.

С помощта на този елемент се произвеждат бои и влакна от изкуствени материали.

За избелване на тъкани.

В някои случаи серен елементвключени в мехлеми, които лекуват кожни заболявания.

Цена на сярата

от последни новиниНуждата от сяра активно нараства. Цена на руски продуктсе равнява на 130 долара. За канадската версия – $145. Но в Близкия изток цените се увеличиха до $8, което доведе до цена от $149.

Снимката показва голям екземпляр от минерала сяра

В аптеките можете да намерите смляна сяра на прах на цена от 10 до 30 рубли. Освен това има възможност за закупуване на едро. Някои организации предлагат закупуване на гранулирано техническо оборудване на ниска цена. газ сяра.

В източната част на остров Ява, който се намира в Индонезия, има място с невероятна красота, но много опасно по природа - вулканът Kawah Ijen. Вулканът се намира на надморска височина от около 2400 метра, диаметърът на кратера му е 175 метра, а дълбочината е 212 метра. В устието му има може би най-странното и страшно езеро с красив ябълково-изумруден цвят, в което само Терминаторът би се осмелил да плува, тъй като вместо вода в него сярна киселина. Или по-скоро смес от сярна и солна киселинаобем от 40 милиона тона.

Известният френски фотограф Оливие Грюневалд наскоро направи няколко пътувания до серните мини в кратера на вулкана Kawaha Ijen в Източна Ява, Индонезия. Там, използвайки специално оборудване, той прави спиращи дъха, сюрреалистични снимки на мястото на лунна светлина, осветено от факли и сините пламъци на горяща разтопена сяра.

Спускане в калдерата на вулкана Kawaha Ijen, където има езеро със сярна киселина с ширина километър. По бреговете му се добива сяра

Всеки литър от тази смъртоносна каша съдържа допълнителни 5 грама разтопен алуминий. Общо езерото, според груби оценки, съдържа повече от 200 тона алуминий. На повърхността на езерото температурата варира около 60 градуса, а на дъното е цели 200!

От жълтеникави парчета сяра се отделят киселинни газове и пара

За да могат хората да си представят опасността, която представлява езерото за живота им, беше проведен експеримент. Алуминиевият лист беше спуснат в езерото за 20 минути; дори когато беше потопен, той започна да се покрива с мехурчета и след цялото това време алуминиевият лист стана тънък, като парче плат.

Работник отчупва парче твърда сяра. След това сярата се транспортира до станцията за претегляне.

Самото езеро и кратерът на вулкана Kawah Ijen обаче не се използват за привличане на туристи, а за добив на сяра в условия, които са много неблагоприятни за хората. И в този кратер има безброй много сяра, но тъй като това все още е Югоизточна Азия, ръчният труд е напълно използван.

нощ. Миньор с факел е в кратера на вулкана Ijen Kawaha и гледа поток от течна сяра, светеща в необичайно синьо.

работници – местни жителиБез никакви защитни костюми и противогази, а вдишването на миризмата на сяра е дори отвратително, те добиват парчета сяра ден и нощ, използвайки само незащитените си ръце и шал, вързан на лицето, за да предпазят устата и носа си.

Миньорите работят тук в адски условия, докато добиват сяра. Фотографът Оливие Грюневалд описва миризмата тук като непоносима, изискваща маска или противогаз за безопасност. Някои от миньорите ги носят, останалите работят без тях.

Миньори с лостове, използвани за отчупване на парчета сяра:

Работник поставя парчета сяра в кошници, за да ги изнесе от вулкана:

Мислите ли, че всичко това е нарисувано? Гледайте видеоклипа:

повярвахте ли

Тези причудливи форми са се образували от поток от течна сяра в кратера на вулкана Каваха Иджен. Когато сярата е разтопена, тя е кървавочервена на цвят. Като изстине става все по-жълт

Разтопената сяра капе от керамична тръба, която кондензира серните газове от вулкана в течност. След това изстива, втвърдява се и работниците го добиват

Миньорът стигна до местоназначението си с товара си. Миньорите правят два или три пътувания за сяра на ден, получавайки тежка работаоколо 13 щатски долара на смяна

Механизъм за първоначална обработка на сяра, при който големите парчета се раздробяват на по-малки парчета

След това парчета сяра се поставят върху огъня и се разтопява отново

Разтопената сяра се излива в контейнери

Последният етап от този процес е разпределението на течната сяра върху охлаждащите плочи. След като се охлади и се превърне в серни листове, те се изпращат до местни заводи за вулканизация на каучук и други промишлени съоръжения.

Фотографът Оливие Грюневалд: „Чувството е сякаш сте на друга планета.“ Грюневалд загуби една камера и два обектива в суровите условия на кратера. Когато снимките приключиха, той изхвърли всичките си вещи в боклука: миризмата на сяра беше толкова силна, че беше невъзможно да се отървете от нея.

А сега ежедневният отчет от тази мина:

Индонезийски миньор пренася сяра от Ijen на 24 май 2009 г. близо до Banyuwangi, Източна Ява, Индонезия.

Пълно с киселина езеро в кратера на вулкана Иджен е дълбоко 200 метра и широко един километър. Снимка, направена на 24 май 2009 г. в Източна Ява, Индонезия. Езерото се пълни с разтвор на сярна киселина и хлороводородпри температура 33 Сº.

Работник ремонтира тръби, в които се кондензира серен диоксид. Вулканичен комплекс Иджен, 24 май 2009 г. в околностите на Банюванги, Източна Ява, Индонезия.

Миньор извлича сяра от тръба в кратера на вулкана Ijen на 24 май 2009 г. в Източна Ява, Индонезия. Разтопената сяра изтича от тръбите в тъмночервен цвят, а при охлаждане постепенно пожълтява и се втвърдява.

Работници ремонтират тръби, в които се кондензира серен диоксид. Вулканичен комплекс Иджен, 24 май 2009 г. в околностите на Банюванги, Източна Ява, Индонезия.

Миньор извлича сяра от тръба близо до кратера на вулкана Ijen на 24 май 2009 г. в Източна Ява, Индонезия.

На тази снимка, направена през сегмент от заместваща керамична тръба, работниците ремонтират голяма тръба за кондензация на сяра. Вулканичен комплекс Ijen 24 май 2009 г. в околностите на Banyuwangi, Източна Ява, Индонезия.

Парче сяра, извлечено от вулкана Иджен. Снимката е направена на 24 май 2009 г., Източна Ява, Индонезия.

Миньор извлича сяра от тръба в кратера на вулкана Ijen на 24 май 2009 г. в Източна Ява, Индонезия.

Кошници, натоварени със сиво, готови за носене нагоре по стръмните стени на кратера и след това до станцията за претегляне. 24 май 2009 г.

Миньор се приближава до върха на стената на кратера по добре износена пътека, водеща до вулкана Kawah Ijen на 25 май 2009 г. в Източна Ява, Индонезия.

На снимката се вижда колко тежък е товарът - теглото му може да достигне до 70 кг - това се забелязва в компресираната кожа и мускулите на миньора, който носи сяра до станцията за претегляне на 25 май 2009 г.

Миньор показва рани и белези от носенето на сяра от вулкана Иджен, 24 май 2009 г. в Източна Ява, Индонезия.

Миньорът стига до станцията за претегляне и окачва своя товар от сяра на везните. 25 май 2009 г. в Източна Ява, Индонезия.

Миньорът почива в базовия лагер, който се нарича "Лагер Сулфутара". 24 май 2009 г. в Индонезия.

Сярата е известна в природата в няколко полиморфни кристални модификации, в колоидни секрети, в течно и газообразно състояние. IN природни условиястабилна модификация е ромбична сяра (α-сяра). При атмосферно наляганепри температури над 95,6 ° α-сярата се превръща в моноклинна β-сяра и при охлаждане отново става орторомбична. γ-сярата също кристализира в моноклинната система, нестабилна е при атмосферно налягане и се трансформира в α-сяра. Структурата на γ-сярата не е проучена; Условно се класифицира в тази структурна група.

В статията се разглеждат няколко полиморфни модификации на сярата: α-сяра, β-сяра, γ-сяра

α-модификация

Английското наименование на минерала α-сяра е α-Sulрhur

Произход на името

Името α-сяра е въведено от Dana (1892).

Синоними:
Ромбична сяра. Обикновено се нарича просто сяра. Dayton-sulfur (Suzuki, 1915) е псевдоморф на α-сяра към β-сяра.

Формула

Химичен състав

Често самородната сяра е почти чиста. Сярата от вулканичен произход често съдържа малки количества As, Se, Te и следи от Ti. Сярата на много находища е замърсена с битум, глина, различни сулфати и карбонати. Съдържа включвания на газове и течност, съдържащи матерния разтвор с NaCl, CaCl, Na2SO4 и др. Понякога съдържа до 5,18% Se (селенова сяра)

Разновидности
1. Волканит- (селенова сяра) оранжево-червен, червено-кафяв цвят.

Кристалографски характеристики

Сингония. Ромбичен.

Клас. Дипирамидален. Някои автори смятат, че сярата кристализира в ромбично-тетраедричен клас, тъй като понякога има вид на сфеноиди, но тази форма, според Ройер, се обяснява с влиянието на асиметричната среда (активни въглеводороди) върху растежа на кристалите.

Кристална структура на сярата

Структурата на сярата е молекулярна: 8 атома в решетката образуват една молекула. Молекулата на сярата образува пръстени с осем пръстена, в които атомите се редуват на две нива (по оста на пръстена). 4 S атома от едно и също ниво образуват квадрат, завъртян на 45° спрямо друг квадрат. Равнините на квадратите са успоредни на оста c. Центровете на пръстените са разположени в ромбичната клетка според закона на "диаманта": във върховете и центровете на лицата на лицево-центрираната клетка и в центровете на четири от осемте октанта, на които е разделена елементарната клетка . Структурата на сярата следва принципа на Хюм-Ротери, който изисква координация 2 (= 8 - 6) за елементи от Менделеевата група V1b. В структурата на телур - селен, както и в моноклинната сяра, това се постига чрез спирално разположение на атомите, в структурата на орторомбичната сяра (както и синтетичния β-селен и β-телур) - чрез тяхното пръстенно разположение. Разстоянието S - S в пръстена е 2,10 A, което е точно същото като разстоянието S - S в S 2 радикала на пирита (и ковелита) и малко по-голямо S-S разстояниямежду S атоми от различни пръстени (3.3 A).

Форма на пребиваване сред природата

Външен вид на кристал

Външният вид на кристалите е различен - бипирамидален, по-рядко дебелотабулен по страната на (001), дисфеноидален и др. На лицата (111) се наблюдават естествени гравирани фигури, които липсват на лицата (113).

Двойки

Близнаци в (101), (011), (110) или (111) са редки; близнаци в (211) също се наблюдават.

Инертни материали. Твърди маси, сферични и бъбрековидни изхвърляния, сталактити и сталагмити, прахообразни отлагания и кристали.

Физични свойства

Оптичен

Цветът е сярножълт, сламено- и меденожълт, жълто-кафяв, червеникав, зеленикав, сив от примеси; понякога цветът е кафяв или почти черен поради битумни примеси.
Линията е безцветна.
Диамантен блясък
Отливката е смолиста до мазна.
Прозрачност. Прозрачно до полупрозрачно.

Механични

Твърдост 1-2. Чуплив.
Плътност 2,05-2,08.
Разцепването по (001), (110), (111) е несъвършено. Разделяне чрез (111).
Счупването е конхоидално до неравномерно.

Химични свойства

Разтваря се в въглероден дисулфид, терпентин, керосин.

Други имоти

Електрическата проводимост при обикновени температури е почти нулева. Чрез триене сяранаелектризирани отрицателно. IN ултравиолетови лъчиплочата с дебелина 2 mm е непрозрачна. При атмосферно налягане, температура на топене. 112,8°; точка на кипене + 444,5°. Топлина на топене при 115° 300 cal/g-atom. Топлина на изпарение при 316° 11600 cal/g-atom. При атмосферно налягане при 95,6° α-сярата се трансформира в β-сяра с увеличаване на обема.

Изкуствено придобиване

Получава се чрез сублимация или кристализация от разтвор.

Диагностични признаци

Лесно разпознаваем от жълт цвят, крехкост, блясък и лекота на запалване.

Свързани минерали.Гипс, анхидрит, опал, ярозит, асфалт, петрол, озокерит, въглеводороден газ, сероводород, целестин, халит, калцит, арагонит, барит, пирит.

Произход и срещане в природата

Самородната сяра се намира само в горната част на земната кора. Образува се чрез различни процеси.

Животните играят основна роля в образуването на серни отлагания. растителни организми, от една страна, като S батерии, а от друга, като насърчаване на разлагането на H 2 S и други серни съединения. Образуването на сяра във води, тини, почви, блата и масла е свързано с дейността на бактериите; в последния се съдържа частично под формата на колоидни частици. Сярата може да се отделя от води, съдържащи H 2 S, под въздействието на атмосферния кислород. В крайбрежните райони сярата понякога изпада, когато прясна вода се смеси със солена вода (от H 2 S морска вода, под въздействието на кислород, разтворен в пресни води). От някои естествени водисярата се отделя под формата на бяла мътност (река Молочная в района на Куйбишев и др.). От водите на серни извори и от блатните води, съдържащи H 2 S и S, сярата попада в северните райониРусия в зимен периодпо време на процеса на замразяване. Основният източник на образуване на сяра в много отлагания е по един или друг начин H 2 S, независимо от неговия произход.

Значителни натрупвания на сяра се наблюдават във вулканични райони, в зоната на окисление на някои отлагания и сред седиментни слоеве; депозитите от последната група служат като основни източници на естествена сяра, добивана за практически цели. Във вулканичните райони сярата се отделя както по време на вулканични изригвания, така и от фумароли, солфатари, горещи извори и газови струи. Понякога разтопена маса сяра се излива от кратер на вулкан под формата на поток (в Япония) и първо се образува β- или γ-сяра, която по-късно се превръща в α-сяра с характеристика гранулирана структура. По време на вулканични изригвания сярата възниква главно от действието на освободения H 2 S върху серен диоксид или от окисляването на сероводород от атмосферния кислород; може също да сублимира с водна пара. Парите на S могат да бъдат уловени от фумаролни газове и струи въглероден диоксид. Наблюдаван за първи път в етапите на вулканични изригвания, синият пламък представлява облаци от горяща сяра (Вулкан, на Еолийските острови, Италия). Етапът на сероводород на фумароли и солфатари, придружен от образуването на естествена сяра, следва етапа на освобождаване на флуоридни и хлоридни съединения и предшества етапа на емисиите на въглероден диоксид. Сярата се отделя от солфатарите под формата на рохкави туфоподобни продукти, които лесно се пренасят от вятъра и валежите, образувайки вторични отлагания (Cow Creek, Юта в САЩ).
Сяра. Кристали в гипс

Минерална промяна

В земната кора самородна сяралесно се окислява до сярна киселина и различни сулфати; под въздействието на бактерии може да произвежда и сероводород.

депозити

Отлаганията на сяра от вулканичен произход обикновено са малки; срещат се в Камчатка (фумароли), на планината Алагез в Армения, в Италия (солфатари на Слит Поцуоли), в Исландия, Мексико, Япония, САЩ, Ява, Еолийските острови и др.
Освобождаването на сяра в горещите извори е придружено от отлагането на опал, CaCO 3, сулфати и др. На някои места сярата замества варовика в близост до горещи извори и понякога се освобождава под формата на много фина мътност. Горещи извори, отлагащи сяра, се наблюдават във вулканични райони и в райони на млади тектонични смущения, например в Русия - Кавказ, в Средна Азия, на Далечен изток, на Курилските острови; в САЩ - в Йелоустоун национален парк, в Калифорния; в Италия, Испания, Япония и др.
често самородна сярасе образува в процеса на хипергенни промени при разлагането на сулфидни минерали (пирит, марказит, мелниковит, галенит, стибнит и др.). Доста големи натрупвания са открити в зоната на окисление на пиритни находища, например в находището Сталин в района на Свердловск. и в Блавинското поле на Оренбургска област; в последния сярата изглежда като плътна, но крехка маса със слоеста текстура, различни цветове. В Майкаинското находище Павлодарска област(Казахстан) са наблюдавани големи натрупвания на самородна сяра между зоната на ярозит и зоната на пиритната руда.
Самородната сяра се намира в малки количества в зоната на окисление на много находища. Известно е, че сярата се образува във връзка с въглищни пожари по време на спонтанно запалване на пирит или марказит (прахообразна сяра в редица находища в Урал) и по време на пожари в находища на петролни шисти (например в Калифорния).

В черноморската кал сярата се образува, когато тя стане сива във въздуха поради промяната на съдържащия се в нея моносулфид на желязото.

Най-големите търговски залежи на сяра се намират сред седиментни скали, главно от терциерна или пермска възраст. Образуването им е свързано с редуцирането на сярата от сулфати, главно гипс, по-рядко анхидрит. Произходът на сярата в седиментните образувания е спорен. Гипс под влияние органични съединения, бактерии, свободен водород и т.н. се редуцира първо, вероятно до CaS или Ca(HS) 2, които под въздействието на въглероден диоксид и вода се превръщат в калцит с отделяне на сероводород; последният, когато реагира с кислород, произвежда сяра. Натрупванията на сяра в седиментните слоеве понякога имат листов характер. Често се свързват със солни куполи. В тези находища сярата се придружава от асфалт, нефт, озокерит, газообразни въглеводороди, сероводород, целестин, халит, калцит, арагонит, барит, пирит и други минерали. Псевдоморфозите на сярата са известни от влакнестия гипс (селенит). В Русия депозити от този тип са налични в региона Средна Волга(Сюкеевское Татарстан, Алекеевское, Водинское Самарска област и др.), в Туркменистан (Гаурдак, Каракум), в Урал-Ембенския регион на Казахстан, където редица находища са ограничени до солени куполи, в Дагестан (групи Авар и Махачкала) и в други области.
Извън Русия големи депозитисярата, свързана със седиментни слоеве, се намира в Италия (Сицилия, Романя), САЩ (Луизиана и Тексас), Испания (близо до Кадис) и други страни.