Siera yra D. I. Mendelejevo periodinės sistemos elementas, jos atominis skaičius yra šešiolika. Jis turi nemetalinių savybių. Žymima lotyniška raide S. Pavadinimas, matyt, turi indoeuropietišką šaknį – „deginti“.
Istorinė perspektyva
Kada buvo aptikta siera ir pradėta jos gavyba, neaišku. Tik žinoma, kad senovės žmonės apie tai žinojo dar gerokai prieš mūsų erą. Pirmieji kunigai jį naudojo savo kulto ritualuose, įtraukė į fumiguojančius mišinius. Mineralinė siera buvo priskiriama produktui, kurį gamino dievai, daugiausia gyvenantys požemio pasaulyje.
Ilgą laiką, kaip rodo istoriniai dokumentai, jis buvo naudojamas kaip kariniams tikslams naudojamų degiųjų mišinių sudedamoji dalis. Homeras taip pat neignoravo mineralinės sieros. Viename iš savo darbų jis aprašė „išgaravimą“, kuris nudegęs turėjo žalingą poveikį žmogui.
Istorikai teigia, kad siera buvo sudedamoji vadinamosios „graikų ugnies“, kuri sukėlė baimę priešams, elementas.
Aštuntajame amžiuje Kinijoje jis buvo naudojamas pirotechnikai gamintimišiniai, įskaitant degias medžiagas, panašias į paraką.
Viduramžiais tai buvo vienas iš trijų pagrindinių alchemikų elementų. Savo tyrimuose jie aktyviai naudojo mineralinę sierą. Dažnai tai lėmė tai, kad eksperimentai su ja buvo prilyginami raganavimui, o tai savo ruožtu paskatino inkviziciją persekioti senovės chemikus ir jų pasekėjus. Būtent nuo tų laikų, nuo viduramžių ir Renesanso, degančios sieros kvapas, jų dujos buvo pradėtos sieti su piktųjų dvasių veiksmais ir velniškomis apraiškomis.
Ypatybės
Gimtoji mineralinė siera turi molekulinę gardelę, kurios neturi kiti panašūs elementai. Tai lemia tai, kad jis turi mažą kietumą, nėra skilimo, tai gana trapi medžiaga. Sieros savitasis svoris yra 2,7 gramo kubiniame centimetre. Mineralas turi prastą elektros ir šilumos laidumą bei žemą lydymosi temperatūrą. Laisvai užsidega veikiant atvira liepsna, įskaitant degtuką, liepsnos spalva yra mėlyna. Jis gerai užsidega maždaug 248 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Degdamas išskiria sieros dioksidą, kuris turi aštrų kvapą.
Sieros mineralo aprašymai yra įvairūs. Turi šviesiai geltonų, šiaudų, medaus, žalsvų atspalvių. Sieroje, kurios struktūroje yra organinių medžiagų, yra ruda, pilka arba juoda spalva. Nuotraukoje kietos, grynos, kristalinės formos sieros mineralas visada traukia akį ir lengvaiatpažįstamas.
Vulkaninė siera yra ryškiai geltonos, žalsvos, oranžinės spalvos. Gamtoje galite rasti įvairių masių, tankių, žemiškų, miltelių pavidalo. Gamtoje taip pat yra kristalinių peraugusių sieros kristalų, tačiau gana retai.
Siera gamtoje
Gryna natūrali siera yra reta. Tačiau žemės plutoje jos atsargos yra labai didelės. Tai daugiausia rūdos, kuriose sieros sluoksnių yra dideli kiekiai.
Iki šiol mokslas neapsisprendė dėl sieros nuosėdų atsiradimo priežasties. Kai kurios versijos yra viena kitą paneigiančios. Atsižvelgiant į tai, kad siera pasižymi dideliu cheminiu aktyvumu, daroma prielaida, kad formuojantis žemės plutos paviršiui ji buvo ne kartą surišta ir išleista. Kaip šios reakcijos vyko, tiksliai nenustatyta.
Pagal vieną iš versijų daroma prielaida, kad siera yra sulfatų, kurie tapo atskirų bakterijų atliekų produktais, išplovimo rezultatas. Pastarieji mineralinius junginius naudoja kaip maistą.
Mokslininkai svarsto įvairias sieros pakeitimo žemės plutoje procesų versijas, kurios lemia jos išsiskyrimą ir kaupimąsi. Tačiau dar neįmanoma vienareikšmiškai suprasti įvykio pobūdžio.
Fizikinės ir cheminės sieros savybės
Pirmieji moksliniai tyrimai buvo atlikti tik XVIII a. Išsamų sieros mineralo savybių tyrimą atliko prancūzų mokslininkas Antoine'as Lavoisier. Taigi jis išsiaiškino, kad jis kristalizuojasi iš lydalo ir iš pradžių įgauna adatos formąrūšys. Tačiau ši forma nėra stabili. Temperatūrai mažėjant, siera perkristalizuojasi, sudarydama tūrinius permatomus citrinos geltonumo arba aukso atspalvio darinius.
Indėliai, sieros gavyba
Pagrindinis sieros mineralų gamybos š altinis yra telkiniai. Remiantis geologų skaičiavimais, jo pasaulinės atsargos yra apie 1,4 milijardo tonų.
Senovės žmonės, taip pat ir viduramžių kalnakasiai, kasydavo sierą įkasdami į gilumą didelį molinį indą. Ant jo buvo uždėta kita, kurios apačioje buvo skylutė. Viršutinė talpa buvo pripildyta uolienų, kuriose buvo sieros. Ši konstrukcija buvo šildoma. Siera pradėjo tirpti ir tekėti į apatinį indą.
Šiuo metu kasyba vykdoma atviros duobės būdu, taip pat naudojant lydymo metodus iš požeminio paviršiaus.
Dideli sieros telkiniai Eurazijos teritorijoje yra Turkmėnistane, Volgos regione ir kitose vietose. Kairiajame Volgos upės, besidriekiančios nuo Samaros iki Kazanės, krantuose Rusijoje aptikti dideli telkiniai.
Kuriant sieros mineralą ypatingas dėmesys skiriamas saugai. Taip yra dėl to, kad rūdą visada lydi vandenilio sulfido, kuris labai kenkia kvėpavimui, kaupimasis. Pats mineralas linkęs užsidegti ir sudaryti sprogius junginius.
Dažniausiai paplitęs kasybos būdas yra atvira duobė. Tuo pačiu metu kasybos įranga pašalinama viršutinė uolienų dalis. Sprogstamieji darbai atliekami smulkinant rūdos dalį. Tadafrakcijos siunčiamos į įmonę sodrinimo procesui, o po to į lydymo gamyklas grynai sierai gauti.
Jei mineralas glūdi giliai ir jo tūriai dideli, ekstrahavimui naudojamas Frasch metodas.
1890 m. pabaigoje inžinierius Fraschas pasiūlė išlydyti sierą po žeme, o pavertus ją skysta, išpumpuoti. Šis procesas yra panašus į naftos gamybą. Atsižvelgiant į gana žemą sieros lydymosi temperatūrą, inžinieriaus idėja buvo sėkmingai išbandyta ir tokiu būdu pradėta pramoninė šio mineralo gavyba.
XX amžiaus antroje pusėje pradėtas aktyviai naudoti kasybos metodas, naudojant aukšto dažnio sroves. Dėl jų poveikio taip pat tirpsta siera. Vėlesnis suspausto karšto oro įpurškimas leidžia pagreitinti jo kilimą skystoje būsenoje į paviršių.
Sieros dideliais kiekiais randama gamtinėse dujose. Jo išgavimui tinka Claus metodas. Naudojamos specialios sieros duobės, kuriose atliekamas degazavimas. Rezultatas yra kietas modifikuotas produktas su dideliu sieros kiekiu.
Programa
Apie pusė visos pagamintos sieros tenka sieros rūgšties gamybai. Taip pat šis mineralas reikalingas kaučiukui, vaistams gaminti, kaip fungicidai žemės ūkyje. Mineralas taip pat buvo naudojamas kaip konstrukcinis elementas populiariame sieros asf alte ir portlandcemenčio pakaitalas – sieros betonas. Aktyviai naudojamas įvairių gamybojepirotechnikos kompozicijos degtukų gamyboje.
Biologinis vaidmuo
Siera yra svarbus biogeninis elementas. Tai yra daugelio aminorūgščių dalis. Neatsiejamas b altymų struktūrų formavimosi elementas. Bakterijų fotosintezėje mineralas dalyvauja organizmo redokso reakcijose ir yra energijos š altinis. Žmogaus kūne yra maždaug du gramai sieros vienam kilogramui svorio.
Gryna siera nėra toksiška medžiaga, kitaip nei lakiosios dujos, įskaitant sieros dioksidą, sieros rūgšties anhidridą, vandenilio sulfidą ir pan.
Liepsnos savybės
Siera yra degus mineralas. Jo smulkiai sum altos frakcijos gali savaime užsidegti esant drėgmei, esant sąlyčiui su oksiduojančiomis medžiagomis, taip pat kuriant mišinius su anglimi, riebalais, aliejais. Užgesinkite sierą puršktu vandeniu ir oro mechaninėmis putomis.
