Сіра
Сіра, -ри, ж. Сѣра. Він мене сірою не подкурить. Рудч. Ск. І. 63. Болѣе употребительно ум. сірка.
Цей термін має також інші значення. Докладніше — у статті Сірка.
Су́льфур (сіра) — хімічний елемент групи 16 періодичної системи елементів з атомним номером 16, проста речовина якого сірка — неметал, жовта кристалічна субстанція. Зустрічається в природі у самородному стані та у вигляді сульфідів важких металів (піриту та інших). Сірку застосовують переважно у хімічній промисловості для виробництва сірчаної кислоти, синтетичного волокна, сірчистих барвників, димного пороху, у ґумовій промисловості, також у сільському господарстві, фармацевтиці тощо.
Завдяки здатності створювати дисульфідні зв'язки Сульфур виконує важливу роль у складі білків.
Зміст
Історія
Елементарну природу сіри встановив Антуан Лавуазьє в своїх дослідах зі спалювання
Загальна інформація
Сульфур має атомну масу 32,06. У природі існує 4 стабільних ізотопи з масовими числами 32-34 і 36. Сульфур належить до халькогенів, за новою класифікацією до 16-ої, а за старою до VI групи елементів періодичної таблиці. Сірка є неметалом.
Відомі кілька алотропних форм сірки. За звичайних умов стабільною є ромбічна сірка – блідо-жовтого кольору, з густиною 2070 кг/м3, tплав = 112,8оС, tкип = 444,6оС. У всіх рідких і твердих станах сірка діамагнітна. Термодинамічні та інші властивості сірки різко змінюються при 160 °C, що пов'язано зі зміною молекулярної будови рідкої сірки. В’язкість сірки з підвищенням температури сильно зростає (від 0,0065 Па•с при 155 °C до 93,3 Па•с при 187 °C), а потім падає (до 0,083 Па•с при 444,6 °C).
Сіра реагує майже з усіма металами.
Поширення в природі
Сульфур — досить поширений елемент, на нього припадає близько 0,1% маси земної кори. Середній вміст Сульфуру в земній корі 4,7•10-2 мас.%, при цьому основна кількість природної сірки зосереджена в осадових гірських породах (0,3 мас.%). У інших гірських породах середній вміст сірки такий: дуніти, перидотити, піроксеніти – 0,01%; базальти, габронорити, діабази – 0,03%; діорити, андезити – 0,02%.
В природі сірка зустрічається як у вільному стані — так звана самородна сірка, але значно частіше вона зустрічається в зв'язаному вигляді, тобто у вигляді різних сполук. Найважливіші з них — залізний колчедан, або пірит FeS2, цинкова обманка ZnS, свинцевий блиск PbS, мідний блиск Cu2S, гіпс CaSO4 · 2H2O, мірабіліт Na2SO4 · 10H2O тощо.
Сірка міститься в кам'яному вугіллі і нафті, а також в усіх рослинних і тваринних організмах, оскільки вона входить до складу білків.
Вміст Сульфуру в нафті і природному газі оцінюється в 2•109 т, тобто більше, ніж запаси природної сірки. Сірка в нафті присутня у різній формі, від елементної сірки і сірководню до сірчистої органіки, що включає понад 120 сполук. Основні сірковмісні речовини вуглеводневої сировини – сірководень, меркаптани та інші сіркоорганічні сполуки. Сировинною базою для одержання сірки є, як правило, гази з вмістом сірководню не менше 0,1%.
Звичайно самородна сірка зустрічається суцільною масою, заповнюючи тріщини і порожнини в гірських породах, або у вигляді натічних, кулястих і гніздоподібних аґреґатів, сталактитів, сталагмітів, нальотів, вицвітів, землистих порошкуватих скупчень. Нерідко вона утворює кристали, які часто згруповуються в зростки, друзи, щітки.
Одержання
Сіру одержують з самородних руд, а також у вигляді побічного продукту при переробці поліметалічних руд, з сульфатів при їх комплексній переробці, з природних газів і горючих копалин при їх очищенні. Частка сірки отримана з сірководню зростає. Для відокремлення сірки від сторонніх домішок її виплавляють в автоклавах. Автоклави — це залізні циліндри, в які завантажують руду і нагрівають перегрітим водяним паром до 150°С під тиском 6 атм.. Розплавлена сірка стікає вниз, а пуста порода залишається. Виплавлена з руди сірка ще містить певну кількість домішок.
Цілком чисту сірку одержують перегонкою у спеціальних печах, сполучених з великими камерами. Пари сірки в холодній камері відразу переходять в твердий стан і осідають на стінках у вигляді дуже тонкого порошку ясно-жовтого кольору. Коли ж камера нагрівається до 120°С, то пари сірки перетворюються в рідину. Розплавлену сірку розливають у дерев'яні циліндричні форми, де вона і застигає. Таку сірку називають черенковою.
Застосування
Сірка широко застосовується у різних галузях народного господарства, переважно у хімічній промисловості для виробництва сірчаної кислоти H2SO4 (майже половина сірки, що добувається в світі), сірковуглецю CS2, деяких барвників, і інших хімічних продуктів. Значні кількості сірки споживає гумова промисловість для вулканізації каучуку, тобто для перетворення каучуку в гуму.
Сірку використовують у хімічній промисловості при виробництві фосфорної, соляної та інших кислот, в ґумовій промисловості, виробництві барвників, димного пороху тощо. Самородну сірку використовують у сільському господарстві (інсектициди, мікродобрива, як дезинфекційний засіб у тваринництві).
Технічна сірка, що застосовується для виробництва сірчаної кислоти, повинна містити не менше 95% Сульфуру, Арсену і Селену не повинно бути зовсім, а вміст органічних речовин не повинен перевищувати 1%. Виробництво штучного волокна (віскози) в хімічній промисловості є іншим споживачем сірки. У сільському господарстві сірку застосовують як засіб боротьби з шкідниками, частково як добриво, для дезинфекції при лікуванні тварин. У паперовому виробництві сірку у вигляді SО2 використовують при обробці деревної маси (бісульфатний метод). Сірка використовується при вулканізації ґуми, у скляній, шкіряній промисловості. Незначні кількості сірки високої чистоти використовуються в хіміко-фармацевтичній промисловості. Сірку використовують також для виробництва ультрамарину. Текстильна, харчова, крохмальна і патокова галузі промисловості застосовують сірку або її сполуки для вибілювання і прояснення, при консервації фруктів, в холодильній справі.
Сірку використовують також у сірниковому виробництві, в піротехніці, у виробництві чорного пороху тощо. У медицині сірка йде для виготовлення сіркової мазі при лікуванні шкіряних хвороб.
У сільському господарстві сірковий цвіт застосовують для боротьби з шкідниками бавовнику і виноградної лози.
Вплив на людину
Сірчаний пил подразнює органи дихання, слизові оболонки. ГДК – 2 мг/м. куб.
