Опубликовано Оставить комментарий

Сера как химический элемент таблицы Менделеева

С Сера является химическим элементом таблицы Менделеева с атомным номером 16 и обозначением S. Сера представляет собой желтое неметаллическое твердое вещество, которое образует множество аллотропных модификаций.

Как была открыта Сера

Якоб Берцелиус — человек который дал название сере

История серы как химического элемента началась задолго до ее элементарного открытия. О ней было известно еще в древнем Египте , Китае и доклассической Греции. Первое упоминание о сере датируется 5 тысячелетием до Нашей Эры. Уже в те времена Китайцы и Египтиане использовали серу для отбеливания текстиля, в качестве лекарства и дезинфекции. О таком химическом элементе как сера упоминал древний поэт Гомер в своей Одиссее. В древних войнах ее использовали в огнестрельном оружии или как ускоритель пламени. В дальнейшем с помощью серы началось развитие и соверженствование взрывчатых веществ. Первые образцы китайского пороха были разработаны с помощью оксидов серы.

Открытие самого химического элемента, скорее всего, можно считать начавшимся в 1746 году. В этом году английский изобретатель Джон Робак разработал одним из первых процесс получения серной кислоты в свинцовой камере. В ноябре 1777 года Антуан Лавуазье предположил, что в основе серной кислоты лежит новый химический элемент. Дальнейшие опыты проводили такие исследователи как Хэмфри Дэви (1809), Джозеф Луи Гей-Люссак и Луи Жаком Тернаром (1810).  Кому именно принадлежит открытие непонятно, но Якоб Берцелиус в 1814 году в своем труде выделил серу под названием Sulphur, как новый химический элемент. Из-за этого у него и появилось обозначение S.

Где и как добывают Серу

Вулкан в Сицилии — место добычи элементарной серы

Такой химический элемент как сера может быть найден в природе либо в относительно чистом виде, либо в виде соединений. До 19 века для получения серы использовался так называемый «Сицилийский процесс». Его суть заключается в том, что серную руду, добытую на глубине, помещали на постамент с отверстием внизу и закидывали ее камнями. Камни нагревали до момента пока сера не начинала плавиться и стекать в отверстие. Плавиться серная руда начинала при температуре около 115°C. Этот процесс был не самым эффективным. Часть серы в ходе процесса сгорала, да и сера получалась не самая чистая. Процесс улучшался четыре раза пока не разработали новый метод.

На смену «Сицилийскому методу» пришел «метод Фраша», который действовал до конца XX века. Он заключается в том, что в месторождении серы сверлятся три скважины. В одну из крайних скважин подаются пары воды с большой температурой. Это делается для того, чтобы сера расплавилась и начала перетекать в среднюю скважину. В другую боковую скважину подается нагретый воздух под огромным давлением. Это действие заставляет расплавленую серу подниматься в центральной скважине на поверхность. Там дело остается за малым – собрать серу. Такой метод позволяет получать довольно чистую серу. Чистота добытой серы обычно составляла от 99.7% до 99.8%, что впринципе достаточно. Этим методом некоторые страны получали даже миллионы тонн очищеной серы в год.

На сегодняшний день серу отделяют при добыче нефти, природного газа и связанных с ними ископаемых ресурсов. При добыче этих полезных ресурсов сероводород выделяется как побочный продукт. Его собирают и с помощью гидродесульфурации очищают до элементарной серы. Этот процесс носит название «Процесс Клауса». Ежегодно таким способом добывается 69 млн. тонн серы. Лидерами по производству серы является Китай, США, Канада и Россия.

Распространенность Серы

Сера в кристаллическом виде

Распространенность такого химического элемента как сера достаточно высокая. Во Вселенной по массе она занимает десятую позицию. Двухатомную серу впервые обнаружили в хвосте кометы. После того как ее обнаружили и в других кометах, предполагается что атомы серы присутствуют в каждой комете. Так же сера является компонентом межзвездных космических облаков. Еще можно отметить, что серу в больших количествах обнаруживают и в нашей солнечной системе. Например, облака Венеры по большей части состоят из диоксида серы и капель серной кислоты. Так же космические исследовательные зонды обнаруживали серу на таких планетах как Марс, Юпитер, Европа и Ио. Она находится там либо в виде соединений с разного рода металлами, либо в виде серной кислоты.

Что же касается Земли, то тут можно отметить, что сера является пятым по популярности химическим элементом на нашей планете. Она может встречаться как в чистом виде в качестве минерала, так и в виде соединения с другими элементами. Элементарная сера в чистом виде не так широко распространена, но есть довольно крупные месторождения. Такие месторождения находятся в Сицилии, Польше, Ираке, Иране, Техасе и Мексике. Что касается химических соединений, то серу довольно часто находят в соединении с такими минералами как ангидрит, арагонит, кальцит, целестин, гипс и галит. В общей сложности масса серы составляет около 1% от общей массы Земли. Что же касается именно серосодержащих минералов, то их количество около 1000. Наибольшую ценность представляют пирит, марказит, халькопирит, галенит, сфалерит и патронит. В последнем минерале содержание серы превышает 73%.

Применение Серы

Кристалл серы

Из-за ее широкой распространенности применение серы очень широкое. Большая часть добываемой серы перерабатывается в серную кислоту. Основное применение этой кислоты заключается в обработке фосфатных руд для производства удобрений. Еще можно отметить, что серная кислота применяетчя для очистки нефти и сточных вод, а так же для добычи полезных ископаемых. Другие применения элементарной серы заключаются в изготовлении целофана и вискозы, вулканизации каучука. Так же сера используется для отбеливания бумаги и сохранения некоторых продуктов питания. В пример можно привести сухофрукты. Новой тенденцией применения серы является использование ее в качестве удобрений. Все дело в том, что сера усиливает действие других удобрений на основе азота и фосфора.

Так же можно отметить применение серы в медицине и пищевой промышленности. В медицине есть категория антибактериальных препаратов как сульфаниламидные препараты. Еще известно, что сульфат магния в гидративной форме используется как слабительное. Что же касается агропромышленности, то элементарная сера используется в качестве фунгицида для винограда, клубники, некоторых овощей и других культур. Фунгицид представляет собой средство которое защищает растение и его корень от грибковых болезней.

Интересные факты

Сера

Интересных фактов связанных с серой достаточно много. Стоит начать с того, что сера является либо седьмым, либо восьмым самым распространенным элементом по массе в организме человека. Сера является важным компонентом всех живых клеток. Так же стоит отметить, что этот химический элемент является довольно активным. Он способен реагировать со всеми металлами кроме платины, иридия и золота. В воздухе сера воспламеняется при 250°C и горит синим пламенем с образованием диоксида. Еще можно добавить, что у серы имеется 23 изотопа и только 4 из них стабильных. Сера может применяться в качестве примесей с никелем в различного рода смазках.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *