Сера в породе свойства. Самородная сера — S

Сера (= Сульфур) (S)

Для человека – "минерал красоты".

В организмах животных и человека сера выполняет незаменимые функции: обеспечивает пространственную организацию молекул белков, необходимую для их функционирования, защищает клетки, ткани и пути биохимического синтеза от окисления, а весь организм – от токсического действия чужеродных веществ.

Суточная потребность организма человека – 0,5–3 г (по другим данным – 4–5 г).

Сера поступает в организм с пищевыми продуктами, в составе неорганических и органических соединений. Большая часть серы попадает в организм в составе аминокислот.
Неорганические соединения серы (соли серной и сернистой кислот) не всасываются и выделяются из организма с калом. Органические белковые соединения подвергаются расщеплению и всасываются в кишечнике.

Содержание серы в теле взрослого человека – около 0,16% (110 г на 70 кг массы тела). Сера содержится во всех тканях человеческого организма, особенно много ее в мышцах, скелете, печени, нервной ткани, крови. Также богаты серой поверхностные слои кожи, где сера входит в состав кератина и меланина.
В тканях сера находится в самых разнообразных формах – как неорганических (сульфаты, сульфиты, сульфиды, тиоцианаты и др.), так и органических (тиолы, тиоэфиры, сульфокислоты, тиомочевина и т.д.). В виде сульфат–аниона сера присутствует в жидких средах организма. Атомы серы являются составной частью молекул незаменимых аминокислот (цистин, цистеин, метионин), гормонов (инсулин, кальцитонин), витаминов (биотин, тиамин), глутатиона, таурина и других важных для организма соединений. В их составе сера участвует в окислительно–восстановительных реакциях, процессах тканевого дыхания, выработки энергии, передачи генетической информации, и выполняет много других важных функций.
Сера является компонентом структурного белка коллагена. Хондроитин сульфат присутствует в коже, хрящах, ногтях, связках и клапанах миокарда. Важными серосодержащими метаболитами являются также гемоглобин, гепарин, цитохромы, фибриноген и сульфолипиды.

Сера выделяется преимущественно с мочой в виде нейтральной серы и неорганических сульфатов, меньшая часть серы выводится через кожу и легкие, а выводится в основном с мочой в виде SO 4 2– .
Эндогенная серная кислота, образующаяся в организме, принимает участие в обезвреживании токсичных соединений (фенол, индол и др.), которые производятся микрофлорой кишечника, а также связывает чужеродные для организма вещества, в том числе лекарственные препараты и их метаболиты. При этом образуются безвредные соединения – конъюгаты, которые затем выводятся из организма.
Обмен серы контролируется теми факторами, которые также оказывают регулирующее воздействие и на белковый обмен (гормоны гипофиза, щитовидной железы, надпочечников, половых желез).

Биологическая роль в организме человека . В организме человека сера – непременная составная часть клеток, ферментов, гормонов, в частности инсулина, который вырабатывается поджелудочной железой, и серосодержащих аминокислот (метионина, цистеина, таурина и глутатиона).
Сера входит в состав биологически активных веществ (гистамина, биотина, липоевой кислоты и др.). В состав активных центров молекул ряда ферментов входят SH–группы, которые принимают участие во многих ферментативных реакциях, в частности, в создании и стабилизации нативной трехмерной структуры белков, а в некоторых случаях выступают непосредственно в качестве каталитических центров ферментов, они являются частью различных коэнзимов, включая коэнзим А.
Сера входит в состав гемоглобина, содержится во всех тканях организма, необходима для синтеза коллагена – белка, который определяет структуру кожи.
В клетке сера обеспечивает такой тонкий и сложный процесс, как передача энергии: переносит электроны, принимая на свободную орбиталь один из неспаренных электронов кислорода. Сера участвует в фиксации и транспорте метильных групп.

Сера дезинфицирует кровь, повышает сопротивляемость организма бактериям и защищает протоплазму клеток, способствует осуществлению необходимых организму окислительных реакций, усиливает секрецию желчи, предохраняет от вредного воздействия токсичных веществ, защищает организм от вредного воздействия радиации и загрязнений окружающей среды, тем самым замедляя процессы старения . Этим объясняется высокая потребность организма в данном элементе.

Признаки недостаточности серы : запоры, аллергии, тусклость и выпадение волос, ломкость ногтей, повышенное артериальное давление, боли в суставах, тахикардия, высокий уровень сахара и высокий уровень триглицеридов в крови.

В запущенных случаях – жировая дистрофия печени, кровоизлияния в почки, нарушения белкового и углеводного обмена, перевозбуждение нервной системы, раздражительность.
Дефицит серы в организме случается не часто, поскольку большинство продуктов питания содержит ее достаточное количество.

В последние десятилетия одним из источников избыточного поступления серы в организм человека стали серосодержащие соединения (сульфиты ), которые добавляются во многие пищевые продукты, алкогольные и безалкогольные напитки в качестве консервантов . Особенно много сульфитов в копченостях, картофеле, свежих овощах, пиве, сидре, готовых салатах, уксусе, красителях вина. Возможно, потребление сульфитов, которое постоянно увеличивается, частично виновно в росте заболеваемости бронхиальной астмой . Известно, например, что 10% больных бронхиальной астмой проявляют повышенную чувствительность к сульфитам (т.е. сенсибилизированы к ним). Для снижения негативного воздействия сульфитов на организм рекомендуется увеличивать содержание в рационе сыров, яиц, жирного мяса, мяса птицы.

Основные проявления избытка серы в организме : зуд, сыпь, фурункулез, покраснение и опухание конъюнктивы; появление мелких точечных дефектов на роговице; ломота в бровях и глазных яблоках, ощущение песка в глазах; светобоязнь, слезотечение, общая слабость, головные боли, головокружение, тошнота, катар верхних дыхательных путей, бронхит; ослабление слуха, расстройства пищеварения, поносы, снижение массы тела; анемия, психические нарушения, снижение интеллекта.

Пищевые источники серы : овощи:

Диагностическая карта.
Кристаллы серы из Коццодиси (Агридженто)

S
Сингония ромбическая или моноклинная
Твердость 2
Удельный вес 2-2,1
Спайность несовершенная
Излом раковистый
Цвет желтый, коричневый
Цвет в порошке белый
Блеск от смоляного до жирного

Сера самородная - S. Блеск жирный до алмазного, минерал прозрачен до просвечивающего. Цвета: желтый, при выветривании становится серым или бурым вплоть до черного. Черта светло-желтая, излом раковистый, неровный. Весьма хрупка. Спайность несовершенная. Образуется сера как продукт вулканических возгонов, встречается также в биогенно-осадочных месторождениях.

Кристаллы (ромбической сингонии) пирамидальные, боченковидные. Часты сростки. Агрегаты сплошные грубозернистые, плотные, иногда землистые (встречаются гроздьевидные и почковидные выделения), порошковатые налеты. Используется для приготовления серной кислоты, в резиновой промышленности и для борьбы с вредителями сельского хозяйства. Места распространения: остров Сицилия (Италия), Испания. Польша, СНГ, Япония, шт. Луизиана (США), Мексика.

Сера представляет собой пример полиморфизма. В стабильной фазе (до 95 o С) ромбическая сингония, в интервале до 119 o C переходит в моноклинную. При повышении температуры плавится. В природе в силу этого встречается в основном в ромбической форме. Сера образует бипирамидальные кристаллы и зернистые агрегаты. Характерный для этого минерала цвет - лимонно-желтый, который может изменяться вплоть до почти черного из-за загрязнения битумом.

Сера (желтая). Гуам о., Тихий океан, США. 10 см. Фото: А.А. Евсеев.

Сера (англ. Sulfur, франц. Sufre, нем. Schwefel) в самородном состоянии, а также в виде сернистых соединений известна с самых древнейших времен. С запахом горящей серы, удушающим действием сернистого газа и отвратительным запахом сероводорода человек познакомился, вероятно, еще в доисторические времена. Примерно половина производимой в мире серы добывается из природных запасов.

Диагностические признаки.
Хрупкая, плохой проводник тепла; иногда достаточно прикосновения руки, чтобы вызвать растрескивание кристалла. Заряжается электричеством при трении. Плавится при невысокой температуре, на воздухе горит, выделяя ядовитый газ серного ангидрида.

Происхождение.
Сера - минерал, характерный для осадочных отложений типа эвапоритов и прямой ("сухой") вулканической возгонки, а также как элемент вулканических (термальных) сернистых источников (ядовитые вода и горячие испарения серы и кислоты). Считают, что она образуется при разложении сульфатов, прежде всего гипса (с которым она чаще всего и встречается совместно), под воздействием бактерий, прежде всего "тиобактерий". Моноклинная фаза образуется при сублимации паров сернистой кислоты в вулканической среде (в сольфатарах). На фото - агрегаты кристаллов серы, обычно называемые "цветы серы".

Месторождения и применение.
Крупные месторождения серы обнаружены в Техасе и Луизиане в кровле соляных куполов (эвапоритовых отложений), перекрытых глинистыми толщами. Сера в этих месторождениях практически не имеет примесей, ее добывают при бурении скважин, в которые нагнетается кипящая вода. Она расплавляет серу, которую откачивают затем на поверхность (метод Флэша).

Сера распространена также в Италии вдоль выходов гипсовой сероносной толщи, которые оконтуривают Апеннины, особенно в Рома-нье, Марке, Калабрии и Сицилии. Сера там переслаивается с глинистыми породами, поэтому для ее извлечения (сейчас прекратившегося) требуется достаточно сложный способ. На серных копях Сицилии использовали способ выдавливания. Добытую в руднике серу расплавляли и заливали в большие емкости.

Другие месторождения известны в Японии и Индонезии. В Италии очень красивые кристаллы ромбической серы известны из Романьи, Марке (Пертикара) и Сицилии, где они ассоциируются с целестином и арагонитом. Моноклинная сера установлена в Кампи-Флегери и на острове Вулькано. Сера используется в химической промышленности и для производства минеральных удобрений.

Сера (кристалл). Сицилия, Италия. 5х2,5 см. Фото: А.А. Евсеев.

Щетка кристаллов серы (60х40 см) с о-ва Сицилия (Италия). Фото: В.И. Дворядкин.

Сера. Друза дипирамидальных кристаллов на кристалле бесцветного гипса
и внутри него. Сицилия, Италия. Фото: А.А. Евсеев.

Сера - "минерал красоты" (шутка на советских "зонах", 1939-1969 гг. XX в., где отаботки заключенных были в т.ч. на сере). Содержание серы в теле взрослого человека – около 0,16% (110 г на 70 кг массы тела). Сера содержится во всех тканях организма, много ее в мышцах, скелете, печени, нервной ткани, крови - активный обмен веществ. Богаты желтой серой поверхностные слои кожи, где сера входит в состав кератина и меланина. Это - сульфиды. Сера поступает в организм с пищевыми продуктами, в составе неорганических и органических соединений. Большая часть серы попадает в организм в составе аминокислот.

Основные проявления избытка серы: зуд, сыпь, фурункулез, покраснение и опухание конъюнктивы; появление мелких точечных дефектов на роговице; ломота в бровях и глазных яблоках, ощущение песка в глазах; светобоязнь, слезотечение, общая слабость, головные боли, головокружение, тошнота, катар верхних дыхательных путей, бронхит; ослабление слуха, расстройства пищеварения, поносы, снижение массы тела; анемия, психические нарушения, снижение интеллекта. Сера - вулканы и серныистые источники, испарения серы (99.3%). Накапливают - продукты. Одним из источников избыточного поступления серы являются серосодержащие соединения (сульфиты), и потребление сульфитов, которое увеличивается, виновно в росте заболеваемости бронхиальной астмой.

Признаки недостаточности серы: запоры, аллергии, тусклость и выпадение волос, ломкость ногтей, повышенное артериальное давление, боли в суставах, тахикардия, высокий уровень сахара и высокий уровень триглицеридов в крови. Жировая дистрофия печени, кровоизлияния - в почки, нарушения белкового и углеводного обмена, перевозбуждение нервной системы, раздражительность. Сера – минерал, делающий чеснок "королем растений".

Атомы серы являются составной частью молекул незаменимых аминокислот (цистин, цистеин, метионин), гормонов (инсулин, кальцитонин), витаминов (биотин, тиамин), глутатиона, таурина и других важных для организма соединений. В их составе сера участвует в окислительно–восстановительных реакциях, процессах тканевого дыхания, выработки энергии, передачи генетической информации, и выполняет много других важных функций. Сера является компонентом структурного белка коллагена. Хондроитин сульфат присутствует в коже, хрящах, ногтях, связках и клапанах миокарда. Серосодержащими метаболитами являются гемоглобин, гепарин, цитохромы, фибриноген и сульфолипиды.

Сера выделяется с мочой в виде нейтральной серы и неорганических сульфатов, меньшая часть серы выводится через кожу и легкие, а выводится в основном с мочой в виде SO42–. Эндогенная серная кислота, образующаяся в организме, принимает участие в обезвреживании токсичных соединений (фенол, индол и др.), которые производятся микрофлорой кишечника, а также связывает чужеродные для организма вещества, в том числе лекарственные препараты и их метаболиты. При этом образуются безвредные соединения – конъюгаты, которые затем выводятся из организма. Обмен серы контролируется теми факторами, которые оказывают регулирующее воздействие и на белковый обмен (гормоны гипофиза, щитовидной железы, надпочечников, половых желез).

ДОПОГ 2.1
Легковоспламеняющиеся газы
Риск пожара. Риск взрыва. Могут находиться под давлением. Риск удушья. Могут вызывать ожоги и/или отморожения. Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны - практически не горят)

ДОПОГ 2.2
Газовый баллон Невоспламеняющиеся, нетоксичные газы.
Риск удушья. Могут находиться под давлением. Могут вызывать отморожение (похоже на ожог - бледность, пузыри, черная газовая гангрена - скрип). Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны – взрыв от искры, пламени, спички, практически не горят)
Использовать укрытие. Избегать низких участков поверхности (ям, низин, траншей)
Зеленый ромб, номер ДОПОГ, черный или белый газовый баллон (типа "баллон", "термос")

ДОПОГ 2.3
Токсичные газы . Череп и скрещенные кости
Опасность отравления. Могут находиться под давлением. Могут вызывать ожоги и/или отморожения. Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны – мгновенное распространение газов по окрестности)
Использовать маску для аварийного оставления транспортного средства. Использовать укрытие. Избегать низких участков поверхности (ям, низин, траншей)
Белый ромб, номер ДОПОГ, черный череп и скрещенные кости

ДОПОГ 3
Легковоспламеняющиеся жидкости
Риск пожара. Риск взрыва. Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны – легко горят)
Использовать укрытие. Избегать низких участков поверхности (ям, низин, траншей)
Красный ромб, номер ДОПОГ, черное или белое пламя

ДОПОГ 4.1
Легковоспламеняющиеся твердые вещества , самореактивные вещества и твердые десенсибилизированные взрывчатые вещества
Риск пожара. Легковоспламеняющиеся или горючие вещества могут загораться от искр или пламени. Могут содержать самореактивные вещества, способные к экзотермическому разложению в случае нагревания, контакта с другими веществами (такими как: кислоты, соединения тяжелых металлов или амины), трению или удару.
Это может привести к выделению вредных или легковоспламеняющихся газов или пары или самовоспламенения. Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны - практически не горят).
Риск взрыва десенсибилизированных взрывчатых веществ после потери десенсибилизатора
Семь вертикальных красных полос на белом фоне, равновеликие, номер ДОПОГ, черное пламя

ДОПОГ 8
Коррозийные (едкие) вещества
Риск ожогов в результате разъедания кожи. Могут бурно реагировать между собой (компоненты), с водой и другими веществами. Вещество, что разлилось / рассыпалось, может выделять коррозийную пару.
Составляют опасность для водной окружающей среды или канализационной системы
Белая верхняя половина ромба, черная - нижняя, равновеликие, номер ДОПОГ, пробирки, руки

Наименование особо опасного при транспортировке груза	Номер ООН	Класс ДОПОГ
Ангидрид серный, стабилизированный СЕРЫ ТРИОКСИД СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ	1829	8
Ангидрид серист СЕРЫ ДИОКСИД	1079	2
Углероду дисульфид СЕРОУГЛЕРОД	1131	3
Газ СЕРЫ ГЕКСАФТОРИД	1080	2
КИСЛОТА СЕРНАЯ ОТРАБОТАННАЯ	1832	8
КИСЛОТА СЕРНАЯ ДЫМЯЩАЯСЯ	1831	8
КИСЛОТА СЕРНАЯ, что содержит не более 51% кислоты, или ЖИДКОСТЬ АККУМУЛЯТОРНАЯ КИСЛОТНАЯ	2796	8
КИСЛОТА СЕРНАЯ, РЕГЕНЕРИРОВАННАЯ ИЗ КИСЛОГО ГУДРОНА	1906	8
КИСЛОТА СЕРНАЯ, что содержит более 51% кислоты	1830	8
КИСЛОТА СЕРНАЯ	1833	8
СЕРА	1350	4.1
СЕРА РАСПЛАВЛЕНА	2448	4.1
Сера хлористая СЕРЫ ХЛОРИДЫ	1828	8
Сера шестифтористая СЕРЫ ГЕКСАФТОРИД	1080	2
Серы дихлорид	1828	8
СЕРЫ ДИОКСИД	1079	2
СЕРЫ ТЕТРАФТОРИД	2418	2
СЕРЫ ТРИОКСИД СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ	1829	8
СЕРЫ ХЛОРИДЫ	1828	8
СЕРОВОДОРОД	1053	2
СЕРОУГЛЕРОД	1131	3
СПИЧКИ БЕЗОПАСНЫЕ в коробках, книжечках, картонках	1944	4.1
СПИЧКИ ПАРАФИНОВЫЕ „ВЕСТА”	1945	4.1
Спички парафиновые СПИЧКИ ПАРАФИНОВЫЕ „ВЕСТА”	1945	4.1
СПИЧКИ САПЕРНЫЕ	2254	4.1

Камень, минерал, минералы, камни, кристалл, порода, камни драгоценные, натуральные камни, горные породы, драгоценный камень, горная порода, дикий камень, камни и минералы, название камней, природный камень, натуральный камень, камни минералы, полудрагоценный камень, минералы это камни каталог, минералогия, значение камней, что такое минералы, свойства камней, название камней и минералов, природные камни названия и фото, природные камни, минералы камни, камни натуральные, камни фото и названия, минералы названия, дикий камень фото, горные породы и минералы, минералы и камни, химический состав минералов, из чего состоит камень, самые удивительные камни и минералы, минералы список, каталог минералов, камни и их свойства, драгоценные минералы, камень природный, минералы виды, виды минералов, камень кристалл, камни свойства, геология камни, основные минералы, минералы и их классификация, самые красивые минералы, минералы определение, происхождение камней, кристалл минерал, обычные камни, минералы классификация, камни описание, как выглядят драгоценные камни в природе, камень что это, виды природного камня, ценный минерал, наука о минералах, химическая классификация минералов, магнитные свойства минералов, мир минералов, минерал горная порода, какие есть горные породы и минералы, типы камней, камень состав, описание минералов, камни в природе, полезные камни, определитель камней, плотность минералов, твердость горных пород, картинки камней и их названия, классификация минералов геология, горные породы и минералы, полудрагоценные камни названия и фото, характеристика минералов, структура камня, минералы в природе.

Сера в природе известна в нескольких полиморфных кристаллических модификациях, в коллоидных выделениях, в жидком и газообразном состояниях. В природных условиях устойчивой модификацией является ромбическая сера (α-сера). При атмосферном давлении при температуре выше 95,6° α-сера переходит в моноклинную β-серу, при охлаждении снова становится ромбической. γ-сера также кристаллизующаяся в моноклинной сингонии, при атмосферном давлении неустойчива и переходит в α-серу. Структура γ-серы не изучена; в данную структурную группу она отнесена условно.

В статье рассмотренно несколько полиморфных модификаций серы: α-сера, β-сера, γ-сера

α-модификация

Английское название минерала α-сера - α-Sulрhur

Происхождение названия

Название α-сера введено Дана (1892).

Синонимы:
Ромбическая сера. Обычно просто называется серой. Дэйтон-сера (Сузуки, 1915) - псевдоморфоза α-серы по β-сере.

Формула

Химический состав

Нередко самородная сера является практически чистой. Сера вулканического происхождения часто содержит небольшие количества As, Se, Те и следы Тi. Сера многих месторождений загрязнена битумами, глиной, разными сульфатами и карбонатами. В ней наблюдаются включения газов и жидкости, содержащей маточный раствор с NaCl, СаСЬ, Na2SO4 и др. Содержит иногда до 5,18% Se (селенистая сера)

Разновидности
1. Волканит - (селенистая сера) оранжево-красного, красно-бурого цвета.

Кристаллографическая характеристика

Сингония. Ромбическая.

Класс. Дипирамидальный. Некоторые авторы считали, что сера кристаллизуется в ромбо-тетраэдрический класс так как иногда она имеет вид сфеноидов, но эта форма, по Руайе, объясняется влиянием асимметрической среды (активных углеводородов) на рост кристаллов.

Кристаллическая структура серы

Структура серы молекулярная: 8 атомов в решетке входят в одну молекулу. Молекула серы образует восьмерные кольца, в которых атомы чередуются на двух уровнях (вдоль оси кольца). 4 атома S одного уровня образуют квадрат, повернутый относительно другого квадрата на 45°. Плоскости квадратов параллельны оси с. Центры колец располагаются в ромбической ячейке по «алмазному» закону: в вершинах и центрах граней гранецентрированной ячейки и в центрах четырех октантов из восьми, на которые делится элементарная ячейка. В структуре серы выдержан принцип Юма-Розери, требующий для элементов менделеевской группы V1б координации 2 (= 8 - 6). В структуре теллура - селена, а также в моноклинной сере это достигается спиральным расположением атомов, в структуре ромбической серы (а также синтетических β-селене и β -теллуре) - их кольцевым расположением. Расстояние S - S в кольце равно 2,10 А, что в точности совпадает с расстоянием S - S в радикале S 2 пирита (и ковеллина) и немного больше расстояния S-S между атомами S из разных колец (3,3 А).

Форма нахождения в природе

Облик кристаллов

Облик кристаллов различный - дипирамидальный, реже толстотаблитчатый по с (001), дисфеноидальный и др. На гранях (111) наблюдаются фигуры естественного травления, отсутствующие на гранях (113).

Двойники

Редки двойники по (101), (011), (110) или (111), отмечаются также двойники по (211).

Агрегаты. Сплошные массы, шаровые п почковидные выделения, сталактиты и сталагмиты, порошковатые налеты и кристаллы.

Физические свойства

Оптические

Цвет серно-желтый, соломенно- и медово-желтый, желто-бурый, от примесей красноватый, зеленоватый, серый; иногда от примесей битумов цвет коричневый или почти черный.
Черта бесцветная.
Блеск алмазный
Отлив смолистый до жирного.
Прозрачность. Прозрачна до просвечивающей.

Механические

Твердость 1-2. Хрупка.
Плотность 2,05-2,08.
Спайность по (001), (110), (111) несовершенная. Отдельность по (111).
Излом раковистый до неровного.

Химические свойства

Растворяется в сероуглероде, скипидаре, керосине.

Прочие свойства

Электропроводность при обычной температуре почти равна нулю. При трении сера электризуется отрицательно. В ультрафиолетовых лучах пластинка толщиной 2 мм непрозрачна. При атмосферном давлении температура плавл. 112,8°; температура кипения + 444,5°. Теплота плавления при 115° 300 кал/г-атом. Теплота испарения при 316° 11600 кал/г-атом. При атмосферном давлении при 95,6° α-сера переходит в β-серу с увеличением объема.

Искусственное получение

Получается путем возгона или кристаллизацией из раствора.

Диагностические признаки

Легко узнается по желтому цвету, хрупкости, блеску и легкости воспламенения.

Сопутствующие минералы. Гипс , ангидрит , опал , ярозит , асфальт, нефть, озокерит, газообразный углеводород, сероводород, целестин , галит , кальцит , арагонит , барит , пирит.

Происхождение и нахождение в природе

Самородная сера встречается только в самой верхней части земной коры. Образуется при разнообразных процессах.

Большую роль в образовании месторождений серы играют животные и растительные организмы, с одной стороны, как аккумуляторы S, а с другой, как способствующие распаду H 2 S и других сернистых соединений. С деятельностью бактерий связывают образование серы в водах, илах, почвах, болотах и в нефтях; в последних она частью содержится в виде коллоидных частиц. Сера может выделяться из вод, содержащих H 2 S, под влиянием кислорода воздуха. В приморских районах местами сера выпадает при смешении пресной воды с соленой (из H 2 S морской воды, под действием кислорода, растворенного в пресных водах). Из некоторых природных вод сера выделяется в виде белой мути (р. Молочная в Куйбышевской обл, и др.). Из вод серных источников и из болотных вод, содержащих H 2 S и S, сера выпадает в северных районах России в зимний период в процессе вымораживания. Главным источником образования серы во многих месторождениях так или иначе является H 2 S, какого бы происхождения он ни был.

Значительные скопления серы наблюдаются в вулканических областях, в зоне окисления некоторых месторождений и среди осадочных толщ; месторождения последней группы служат основными источниками самородной серы, добываемой для практических целей. В вулканических областях сера выделяется как при извержениях вулканов, так и из фумарол, сольфатар, горячих источников и газовых струй. Иногда из кратера вулкана выливается расплавленная масса серы в виде потока (в Японии), причем сначала образуются β- или γ-сера превращающиеся позднее в α-серу с характерной зернистой структурой. При вулканических извержениях сера главным образом возникает при воздействии выделяющегося H 2 S на сернистый ангидрид или при окислении сероводорода кислородом воздуха; она может также возгоняться с парами воды. Пары S могут захватываться газами фумарол, струями углекислоты. Наблюдаемое впервые стадии вулканических извержений голубое пламя представляет облака горящей серы (Вулкано, на Липарских о-вах, Италия). Сероводородная стадия фумарол и сольфатар, сопровождающаяся образованием самородной серы, следует после стадии выделения фтористых и хлористых соединений и предшествует стадии углекислых выделений. Из сольфатар сера выделяется в виде рыхлых туфообразных продуктов, которые ветром и атмосферными осадками легко переносятся, образуя вторичные месторождения (Ков-Крик, шт. Юта в США).
Сера. Кристаллы в гипсе

Изменение минерала

В земной коре самородная сера легко окисляется с образованием серной кислоты и различных сульфатов; под влиянием бактерий может также давать сероводород.

Месторождения

Месторождения серы вулканического происхождения обычно невелики; они имеются на Камчатке (фумаролы), на горе Алагез в Армянии, в Италии (сольфатары Слит Поццуоли), в Исландии, Мексике, Японии, США, на Яве, на Липарских о-вах и т. д.
Выделение серы в горячих источниках сопровождается отложением опала, СаСО 3 , сульфатов и др. Местами сера замещает известняки около горячих источников, иногда выделяется в виде тончайшей мути. Горячие источники, отлагающие серу, наблюдаются в вулканических областях и в районах молодых тектонических нарушений, например, в России - на Кавказе, в Средней Азии, на Дальнем Востоке, на Курильских о-вах; в США - в Иеллоустонском национальном парке, в Калифорнии; в Италии, Испании, Японии и др.
Нередко самородная сера образуется в процессе гипергенных изменений при разложении сульфидных минералов (пирита, марказита , мельниковита, галенита, антимонита и др.). Довольно большие скопления найдены в зоне окисления колчеданных залежей, например, в Сталинском месторождении Свердловской обл. и в Блявинском месторождении Оренбургской обл.; в последнем сера имеет вид плотной, но хрупкой массы слоистой текстуры, различной окраски. В месторождении Майкаин в Павлодарской области (Казахстан) крупные скопления самородной серы наблюдались между зоной ярозитов и зоной колчеданных руд.
В небольших количествах самородная сера встречается в зоне окисления очень многих месторождений. Известно образование серы в связи с каменноугольными пожарами при самовозгорании пирита или марказита (порошковатая сера в ряде месторождений Урала), при пожарах в месторождениях нефтеносных сланцев (например, в Калифорнии).

В черном морском иле сера образуется при его посерении на воздухе за счет изменения находящегося в нем односернистого железа.

Наиболее крупные промышленные месторождения серы находятся среди осадочных пород, главным образом третичного или пермского возраста. Их образование связано с восстановлением серы сульфатов, преимущественно гипса, реже - ангидрита. Вопрос о происхождении серы в осадочных образованиях является спорным. Гипс под влиянием органических соединений, бактерий, свободного водорода и др. восстанавливается сначала, возможно, до CaS или Ca(HS) 2 , которые под действием углекислоты и воды переходят в кальцит с выделением сероводорода; последний при взаимодействии с кислородом дает серу. Скопления серы в осадочных толщах иногда имеют пластовый характер. Часто они приурочены к соляным куполам. В этих месторождениях сера сопровождается асфальтом, нефтью, озокеритом, газообразными углеводородами, сероводородом, целестином, галитом, кальцитом, арагонитом, баритом, пиритом и другими минералами. Известны псевдоморфозы серы по волокнистому гипсу (селениту). В России такого типа месторождения имеются в районе Средней Волги (Сюкеевское Татарстан, Алекееевское, Водинское Самарская обл. и др.), в Туркменистане (Гаурдак, Каракумы), в Урало- Эмбенском р-не Казахстана, где ряд месторождений приурочен к соляным куполам, в Дагестане (Аварская и Махачкалинская группы) и в других районах.
Вне России крупные месторождения серы, приуроченные к осадочным толщам, имеются в Италии (Сицилия, Романья), в США (шт. Луизиана и Техас), Испании (около Кадиса) и в других странах.

Практическое применение серы

Применяется в целом ряде производств: в сернокислотном, бумажно-целлюлозном, резиновом, красочном, стекольном, цементном, спичечном, кожевенном и др. Большое значение сера имеет в сельском хозяйстве как инсектофунгисид для борьбы с вредителями на плантациях.винограда, чая, табака, хлопка, свеклы и пр. В виде сернистого ангидрида находит применение в холодильном деле, служит для беления тканей, для протравы в красильном деле и как дезинфицирующее средство.

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

Главные линии на рентгенограммах:

Старинные методы. Под паяльной трубкой легко плавится. Сгорает с синеватым пламенем, выделяя SO 2 . В закрытой трубке дает желтый кристаллический возгон или красновато- , коричневые капельки, по охлаждении светло-желтые.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

Двуосна (+). Плотность оптических осей (010); Ng - с, Nm = b, Np = а. Показатель преломления по Шрауфу.

Сера - золотисто-желтое токсическое вещество
и признак активной вулканической деятельности
Токсические и ядовитые камни и минералы

Сера (лат. Sulfur) S, химический элемент VI группы периодической системы Д.И. Менделеева; атомный номер 16, атомная масса 32,06. Природная сера состоит из четырех стабильных изотопов: 32 S (95,02%), 33 S (0,75%), 34 S (4,21%), 36 S (0,02%). Получены искусственные радиоактивные изотопы 31 S (T ½ = 2,4 сек), 35 S (T ½ = 87,1 сут), 37 S (Т ½ = 5,04 мин) и другие.

Историческая справка.

Сера в самородном состоянии, а также в виде сернистых соединений известна с древнейших времен. Она упоминается в Библии и Торе евреев (рукописи Мертвого моря), поэмах Гомера и других. Сера входила в состав "священных" курений при религиозных обрядах (одурманивание пришедших – пьют ртруть и дают красную киноварь в порошке); считалось, что запах горящей серы в сатанинских обрядах ("Все женщины - ведьмы", г. Альмаден, Испания, континент, вместо работы в шахтах на промышленной красной киновари) отгоняет духов (вызывает фрагментированные поражения ствола спинного мозга и головного мозга в основании входащих в него нервов). Серу не применяют в церкви на службах - вместо нее используют более безопасный порошок янтаря (в т.ч. амброид - похож на серу, тоже хрупкий, но более легкий по весу и электризуется при трении, в отличие от серы). Серу в церкви не воскуривают (ересь). Вызывает аборты.

Сера давно стала компонентом зажигательных смесей для военных целей, например "греческого огня" (10 в. н. э.). Около 8 века в Китае стали использовать серу в пиротехнических целях. Издавна серой и ее соединениями лечили кожные заболевания. В период средневековой алхимии (обработка золотисто-желтого и беловатого с серебром и платиной золота жидкой ртутью и красной киноварью с целью получения белой амальгамы, похожей на серебро, т.н. "белое золото") возникла гипотеза, согласно которой сера (начало горючести) и ртуть (начало металличности) считали составными частями всех металлов. Элементарную природу серы установил А. Л. Лавуазье и включил ее в список неметаллических простых тел (1789). В 1822 году Э. Мичерлих доказал аллотропию серы.

Щетка кристаллов серы (60х40 см) с о-ва Сицилия (Италия). Фото: В.И. Дворядкин.

Золото в гальке кварца из битакских конгломератов. Симферополь, Крым (Украина). Фото: А.И. Тищенко.
Страшный имитатор серы, особенно в кристаллах и включениях. Золото - ковкое, сера - хрупкая.

Распространение серы в природе.

Сера относится к весьма распространенным химическим элементам (кларк 4,7 * 10 -2); встречается в свободном состоянии (самородная сера) и в виде соединений - сульфидов, полисульфидов, сульфатов. Вода морей и океанов содержит сульфаты натрия, магния, кальция. Известно более 200 минералов серы, образующихся при эндогенных процессах. В биосфере образуется свыше 150 минералов сера (преимущественно сульфатов); широко распространены процессы окисления сульфидов до сульфатов, которые в свою очередь восстанавливаются до вторичного H 2 S и сульфидов. Очень опасна - проявляется на вулканах, где наблюдается дефицит воды, сухая возгонка от очагов раскаленной магмы по фумаролам, видимым и невидимым трещинам, с вторичной пиритизацией и пр.

Эти реакции происходят при участии микроорганизмов. Многие процессы биосферы приводят к концентрации серы - она накапливается в гумусе почв, углях, нефти, морях и океанах (8,9 * 10 -2 %), подземных водах, в озерах и солончаках. В глинах и сланцах серы в 6 раз больше, чем в земной коре в целом, в гипсе - в 200 раз, в подземных сульфатных водах - в десятки раз. В биосфере происходит круговорот серы: она приносится на материки с атмосферными осадками и возвращается в океан со стоком. Источником сера в геологическом прошлом Земли служили главным образом продукты извержения вулканов, содержащие SO 2 и H 2 S. Хозяйственная деятельность человека ускорила миграцию серы; интенсифицировалось окисление сульфидов.

Сера (желтая). Роздольское м-ние, Прикарпатье, Зап. Украина. Фото: А.А. Евсеев.

Арагонит (белая), сера (желтая). Чианчиана, Сицилия, Италия. Фото: А.А. Евсеев.

Физические свойства серы.

Сера - твердое кристаллическое вещество, устойчивое в виде двух аллотропических модификаций. Ромбическая α-S лимонно-желтого цвета, плотность 2,07 г/см 3 , t пл 112,8 o С, устойчива ниже 95,6 o С; моноклинная β-S медово-желтого цвета, плотность 1,96 г/см 3 , t пл 119,3 o С, устойчива между 95,6 o С и температурой плавления. Обе эти формы образованы восьмичленными циклическими молекулами S 8 с энергией связи S-S 225,7 кдж/моль.

При плавлении сера превращается в подвижную желтую жидкость, которая выше 160 o С буреет, а около 190 o С становится вязкой темно-коричневой массой. Выше 190 o С вязкость уменьшается, а при 300 o С сера вновь становится жидкотекучей. Это обусловлено изменением строения молекул: при 160 o С кольца S 8 начинают разрываться, переходя в открытые цепи; дальнейшее нагревание выше 190 o С уменьшает среднюю длину таких цепей.

Если расплавленную серу, нагретую до 250-300 o С, влить тонкой струей в холодную воду, то получается коричнево-желтая упругая масса (пластическая сера). Она лишь частично растворяется в сероуглероде, в осадке остается рыхлый порошок. Растворимая в CS 2 модификация называется λ-S, а нерастворимая - μ-S. Температура плавления, 113 o С (ромб.), 119 o С (монокл.). Температура кипения 444 o С.

При комнатной температуре обе эти модификации превращаются в устойчивую хрупкую α-S. t кип серы 444,6 o С (одна из стандартных точек международной температурной шкалы). В парах при температуре кипения, кроме молекул S 8 , существуют S 6 , S 4 и S 2 . При дальнейшем нагревании крупные молекулы распадаются, и при 900 o С остаются лишь S 2 , которые приблизительно при 1500 o С заметно диссоциируют на атомы. При замораживании жидким азотом сильно нагретых паров серы получается устойчивая ниже -80 o С пурпурная модификация, образованная молекулами S 2 .

Сера - плохой проводник тепла и электричества. В воде она практически нерастворима, хорошо растворяется в безводном аммиаке, сероуглероде и в ряде органических растворителей (фенол, бензол, дихлорэтан и других).

Наименование особо опасного при транспортировке груза	Номер ООН	Класс ДОПОГ
Ангидрид серный, стабилизированный СЕРЫ ТРИОКСИД СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ	1829	8
Ангидрид серист СЕРЫ ДИОКСИД	1079	2
Углероду дисульфид СЕРОУГЛЕРОД	1131	3
Газ СЕРЫ ГЕКСАФТОРИД	1080	2
КИСЛОТА СЕРНАЯ ОТРАБОТАННАЯ	1832	8
КИСЛОТА СЕРНАЯ ДЫМЯЩАЯСЯ	1831	8
КИСЛОТА СЕРНАЯ, что содержит не более 51% кислоты, или ЖИДКОСТЬ АККУМУЛЯТОРНАЯ КИСЛОТНАЯ	2796	8
КИСЛОТА СЕРНАЯ, РЕГЕНЕРИРОВАННАЯ ИЗ КИСЛОГО ГУДРОНА	1906	8
КИСЛОТА СЕРНАЯ, что содержит более 51% кислоты	1830	8
КИСЛОТА СЕРНАЯ	1833	8
СЕРА	1350	4.1
СЕРА РАСПЛАВЛЕНА	2448	4.1
Сера хлористая СЕРЫ ХЛОРИДЫ	1828	8
Сера шестифтористая СЕРЫ ГЕКСАФТОРИД	1080	2
Серы дихлорид	1828	8
СЕРЫ ДИОКСИД	1079	2
СЕРЫ ТЕТРАФТОРИД	2418	2
СЕРЫ ТРИОКСИД СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ	1829	8
СЕРЫ ХЛОРИДЫ	1828	8
СЕРОВОДОРОД	1053	2
СЕРОУГЛЕРОД	1131	3
СПИЧКИ БЕЗОПАСНЫЕ в коробках, книжечках, картонках	1944	4.1
СПИЧКИ ПАРАФИНОВЫЕ „ВЕСТА”	1945	4.1
Спички парафиновые СПИЧКИ ПАРАФИНОВЫЕ „ВЕСТА”	1945	4.1
СПИЧКИ САПЕРНЫЕ	2254	4.1

Чистая природная сера — твердое кристаллическое вещество желтого цвета. В природе сера встречается в самородном виде, образуя большие залежи. Коллекционным материалом являются хорошо образованные и ярко окрашенные кристаллы серы с алмазным и матовым блеском размером 1,5-15 см и более, а также щетки и друзы таких кристаллов.

Сера изревле широко использовалась в опытах алхимиков, в медицине. При горении она испускает сильный характерный запах. Ее аромат и цвет послужили для людей поводом использовать серу в магии в течение столетий. Ее часто сжигали, чтобы отвести «демонов» и «дьяволов». Это было связано с представлением, согласно которому положительные силы будут привлечены приятными ароматами, в то время как отрицательные силы ненавидят неприятные запахи и будут бежать от них. Позже серу сжигали, чтобы защитить животных и остановить «очарование» или магическое порабощение.

Сера — постоянная составная часть растений, содержится в них в виде различных неорганических и органических соединений. Неорганическая сера обнаружена в виде сернокислых солей. Известны концентрирующие ее бактерии. Некоторые из микроорганизмов образуют в качестве продуктов жизнедеятельности специфические соединения серы; например, грибки рода Penicillinum синтезируют серосодержащий антибиотик пенициллин.

Сера, подобно азоту, входит в состав белков, в силу чего белковый обмен является одновременно азотистым и серным. В тканях сера находится в виде сложных органических соединений — сульфатов либо в сочетании с углеводами, либо в виде сульфатидов в сочетании с фосфатидами в так называемых липоидах, входящих в состав мозгового вещества.

Сера обнаружена в инсулине, и некоторые исследователи приписывают гипогликемическое действие инсулина содержащейся в нем сере.

Сера содержится в антиневралгическом витамине В-тиамине, что отличает этот витамин от других. В белках сера содержится в аминокислотах: цистеине, цистине, которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях организма. Цистеин входит в состав глютатиона, белкового вещества, которым богаты эритроциты, печень, надпочечники и особенно ткани эмбриона, окислительные процессы в которых происходят весьма интенсивно.

Участвуя в окислительно-восстановительных процессах, сера играет в тканевом дыхании ту же роль, что гемоглобин и оксигемоглобин в газообмене легких.

Элементарная сера не обладает выраженным токсическим действием, но все ее соединения токсичны. Принятые внутрь 3 — 5 г, элементарной серы действуют как слабительное вследствие образования сероводорода в кишечнике, стимулирующего перистальтику. Но при ежедневном приеме малых доз серы от 1,0-2,5-10 мг в течение 1-2 недель появляются головные боли, головокружение, утомляемость, потливость, учащение пульса, запоры, боли в животе, изменение в обмене веществ и т. д.

Сера и ее неорганические соединения применяются в медицине с древнейших времен при кожных заболеваниях, заболеваниях суставов, при отравлениях тяжелыми металлами и в качестве слабительного.

Окуривание серой останавливает насморк. С уксусом и медом ее прикладывают на размозженное ухо.

Лечебные свойства серы используются весьма широко в бальнеологии. Действие серных вод обусловлено содержащимся в них сероводородом. Всасываясь через кожу и легкие, сероводород вызывает покраснение кожи от расширения мельчайших сосудов кожи, замедление пульса на 10-15 ударов, понижение систолического и диастолического давления на 5-10 мм. Лечение серными водами используется при различного рода заболеваниях: хронических артропатиях ревматической и подагрической этиологии, при заболеваниях сердечной мышцы типа кардиосклероза, при остеомиелитах с рецидивирующими свищами, при хронических женских заболеваниях, при хронических кожных болезнях, при отравлениях ртутью, свинцом на производстве.

Противопоказанием к лечению серными водами являются острые и подострые заболевания сердца, суставов, женских органов, гипертония с явлениями нефросклероза, костные анкилозы, фурункулезы, все пиодермические заболевания.

Из неорганических соединений серы в настоящее время применяются следующие:

Natrium hyposulfurosum, тиосульфат натрия (гипосульфат), применяется (по методу Демьяновича) как наружное средство для лечения чесотки и некоторых грибковых заболеваний кожи.

Sulfur depuratum, очищенная сера (Flos sulfurise, серный цвет), применяется как слабительное при запорах (на прием по 0,5-1,0 г) и для лечения энтеробиоза (заражение острицами). Входит в состав сложного лакричного порошка (Pulvis Glycyrrhisae compositae). В 1926 г. датским психиатром К. Шредером было предложено лечение внутримышечными инъекциями 1%-ной очищенной серы таких заболеваний, как невролюэс, табес, параличи, шизофрения.

Наружно применяется в Вилькинсоновой мази и простой серной.

Calcium sulfuricum, сульфат кальция, при нагревании выделяет воду и превращается в жженый гипс, применяемый в хирургии для повязок.

За последние 20 лет медицина стала широко пользоваться органическими препаратами серы. В 1935 г. немецкий ученый Домагк предложил препарат пронтозил, содержащий сульфогруппу 802. Это средство оказалось эффективным в борьбе с микробами. Фармацевтическая промышленность создала большое количество сульфаниламидных препаратов. Самым простым по химическому строению является белый стрептоцид. Все другие сульфаниламидные препараты являются производными белого стрептоцида. Таковы сульфадин, сульфазол, норсульфазол, сульфазин, сульфадимезин, уросульфан, дисульфан, сульгин, фталазол, сульфозин и др. Все эти препараты являются высокоактивными средствами в борьбе с тяжелейшими заболеваниями, вызываемыми кокками и бациллами, на которых они

производят бактериостатическое действие, но содержание в них, помимо бензола, амидо- и сульфогрупп может вести к появлению побочных явлений.

В гомеопатии применяется как элементарная сера, так и ее различные соединения, но во главе всех соединений серы стоит элементарная сера — Sulfur. Сера была неоднократно испытана Ганеманом, В ней он видел главное средство против основного страдания человечества — «псоры». Этим термином Ганеман объединял все кожные заболевания, выражающиеся зудом, сыпями, бородавками и другими кожными изменениями. Опыт показал, что именно сера является средством, без которого редко можно обойтись в лечении тяжелых острых заболеваний и никогда — в лечении хронических.

Сера — сильнейший активатор различных расстройств серного (белкового) обмена и, действительно, является лекарственным средством первостепенного значения. Избирательность серы к коже издавна сделала ее главным лечебным средством при кожных болезнях. Сера применяется также при заболеваниях центральной нервной системы, что легко объяснимо: кожа и нервная система связаны общностью происхождения.

Но применение серы, даже в гомеопатических дозах, требует большой осторожности, особенно у людей с нарушенным серным обменом или страдающих аллергическими заболеваниями — астмой, экземой, отеком Квинке. В подобных случаях сера может вызвать сильное обострение.