Сірка походження. Сірка самородна опис

У східній частині острова Ява, що знаходиться в Індонезії, є дивовижне за красою, але дуже небезпечне за своєю природою місце – вулкан Kawah Ijen. Вулкан знаходиться на висоті близько 2400 метрів над рівнем моря, діаметр кратера 175 метрів, а глибина – 212 метрів. У його жерлі розташоване, напевно, найдивніше озеро прекрасного яблучно-смарагдового кольору, в якому ризикне викупатися хіба що Термінатор, оскільки замість води в ньому сірчана кислота. А точніше сказати – суміш сірчаної та соляної кислоти обсягом 40 млн. тонн.

Відомий французький фотограф Олів'є Грюневальда нещодавно здійснив кілька подорожей у сірчані копальні в кратері вулкана Kawaha Ijen, що знаходиться в Східній Яві, Індонезія. Там він зробив за допомогою спеціального обладнання захоплюючі сюрреалістичні фотографії цього місця в місячному світлі, освітленого смолоскипами і синім полум'ям розплавленої сірки, що горить.

Спуск у кальдеру вулкана Kawaha Ijen, де знаходиться озеро із сірчаною кислотою завширшки кілометр. На його берегах добувають сірку

Кожен літр цієї смертельної жижі містить додатково по 5 г розплавленого алюмінію. Загалом у озері за приблизними підрахунками міститься понад 200 тонн алюмінію. На поверхні озерця температура коливається в районі 60 градусів, а на дні і всі 200!

Кислі гази та пара виділяються з жовтих шматків сірки

Щоб люди могли уявити всю небезпеку озера для своїх життів, був проведений експеримент. В озеро на 20 хвилин опустили лист алюмінію, вже при зануренні він став покриватися бульбашками, а по закінченні всього часу алюмінієвий лист став тонким, наче шматок тканини.

Робочий відламує шматок від твердої сірки. Потім сірку несуть на станцію зважування.

Проте озеро і кратер вулкана Kawah Ijen використовується не для залучення туристів, а для видобутку сірки в дуже несприятливих для людини умовах. А сірки в цьому кратері незліченна кількість, але оскільки це все ж таки ЮВА, то повністю використовується ручна праця.

Ніч. Шахтар зі смолоскипом знаходиться всередині кратера вулкану Ijen Kawaha, дивлячись на потік рідкої сірки, що світиться надприродним блакитним кольором.

Робітники – місцеві жителі без будь-яких захисних костюмів та протигазів, а вдихати запах сірки та ще огида, добувають шматки сірки день і ніч, використовуючи при цьому лише свої нічим незахищені руки та хустку, пов'язану на обличчі для захисту рота та носа.

Шахтарі працюють тут в пекельних умовах під час видобутку сірки. Фотограф Олів'є Грюневальда описав тутешній запах як нестерпний, який потребує маски або протигазу для техніки безпеки. Деякі з гірників їх носять, решта працюють без них.

Шахтарі з ломами, якими відколюють шматки сірки:

Робочий укладає шматки сірки в кошики, щоб виносити її з вулкана:

Вам здається все це намальовано? Подивіться відео:

Повірили?

Ці химерні форми утворилися з потоку рідкої сірки всередині кратеру вулкану Kawaha Ijen. Коли сірка розплавлена, вона має криваво-червоний колір. У міру охолодження вона стає все більш жовтою

Розплавлена ​​сірка капає із керамічної труби, яка конденсує сірчані гази від вулкана в рідину. Потім вона остигає, твердне, і її видобувають робітники

Шахтар дійшов до пункту призначення зі своїм вантажем. Шахтарі роблять два або три ходки за сіркою на день, отримуючи за свою важку працю близько $13 США за зміну

Механізм для початкової переробки сірки, де великі шматки розбиваються на дрібніші

Потім шматки сірки збожеволіють над вогнем, і вона знову розплавляється

Розплавлена ​​сірка розливається за ємностями

Останній етап цього процесу - розподіл рідкої сірки на плитах для охолодження. Коли вона охолоне і перетвориться на сірчані листи, вони вирушають на місцеві місцеві заводи з вулканізації гуми та інших промислових об'єктів.

Фотограф Олів'є Грюневальда: «Відчуття таке, що знаходишся на іншій планеті». Грюневальд втратив одну камеру та два об'єктиви у суворих умовах кратера. Коли зйомки були закінчені, він викинув усі свої речі на сміття: сірчаний запах був настільки сильним, що його неможливо буде позбутися.

А тепер денний репортаж із цієї шахти:

Індонезійський шахтар несе сірку з Ijen 24 травня 2009 року в околицях Banyuwangi, Східна Ява, Індонезія.

Заповнене кислотою озеро всередині кратера вулкану Ijen 200 метрів завглибшки та кілометр завширшки. Фото зроблено 24 травня 2009 року у Східній Яві, Індонезія. Озеро наповнюється розчином сірчаної кислоти та хлористого водню при температурі 33 °С.

Працівник ремонтує труби, в яких конденсуються сірчисті гази. Комплекс вулкану Ijen 24 травня 2009 року в околицях Banyuwangi, Східна Ява, Індонезія.

Шахтар витягує сірку з труби на кратері вулкану Ijen на 24 травня 2009 року в Східній Яві, Індонезія. Розплавлена ​​сірка витікає з труб глибокого червоного кольору, і в міру охолодження поступово стає жовтою та твердне.

Працівники лагодять труби, в яких, конденсуються сірчисті гази. Комплекс вулкану Ijen 24 травня 2009 року в околицях Banyuwangi, Східна Ява, Індонезія.

Шахтар витягує сірку з труби біля кратера вулкану Ijen 24 травня 2009 року у Східній Яві, Індонезія.

На цьому фото, зробленому через сегмент запасної керамічної труби працівники ремонтують велику трубу для конденсації сірки. Комплекс вулкану Ijen 24 травня 2009 року в околицях Banyuwangi, Східна Ява, Індонезія.

Шматок сірки, що видобувається з вулкану Ijen. Фото зроблено 24 травня 2009, Східна Ява, Індонезія.

Шахтар витягує сірку з труби на кратер вулкана Ijen на 24 травня 2009 року в Східній Яві, Індонезія.

Завантажені сірого кошика, готові до того, щоб їх несли вгору крутими стінами кратера, а потім до станції зважування. 24 травня 2009 року.

Шахтар наближається до верхньої частини стіни кратера по стежці, що веде до вулкану Kawah Ijen 25 травня 2009 року в Східній Яві, Індонезія.

На фото видно, як важка ноша - вага її може доходити до 70кг - це помітно по стислій шкірі та м'язах шахтаря, який несе сірку на станцію зважування 25 травня 2009 року.

Шахтар показує болячки та шрами від перенесення сірки з вулкану Ijen, 24 травня 2009 року в Східній Яві, Індонезія.

Шахтар доходить до станції зважування та вішає свій вантаж сірки на ваги. 25 травня 2009 року в Східній Яві, Індонезія.

Шахтар відпочиває на базовому таборі, який має назву «Табір Sulfutara». 24 травня 2009 року в Індонезії.

та інших галузей промисловості.

У Росії вміли добувати "сірку паливну" із сірководневих ключів у ряді місць Північного краю. У 17 століття Самарському і Казанському Поволжі було відкрито родовища самородної сірки. їх у незначних кількостях велася з часів Петра I. На початку 20 в. її виробництво припинилося, і з 1911 р. Росія імпортувала сірку з інших країн. У 1913 році в країну було ввезено 26 тисяч т сірки.

Близько 50% всіх запасів можуть розроблятися відкритим способом з подальшим збагаченням та виплавкою сірки з концентратів. Інші запаси придатні для відпрацювання методом ПВС. Родовища, що розробляються: Язовське, Немирівське, Роздольське, Подорожненське, Загайпільське в Передкарпатті, Водинське в Середньому Поволжі, Гаурдакське в Середній Азії. Найбільші підприємства з переробки природної сірки — Роздільське та Яворівське виробничі об'єднання та Гаурдацький сірчаний завод.

Природну сірку одержують комбінованим методом (автоклавним або безреагентним) при виплавці її з концентрату при сірчаних рудах. При відкритій видобутку технологічна схема збагачення сірчаних руд включає: тонке подрібнення у водному середовищі і флотацію (докладно див. Сірка самородна). Загальне вилучення сірки за комбінованого методу 82-86%. Коефіцієнт вилучення сірки з підземної виплавки 40%. Глибина розробки від 120 до 600 м-коду, іноді більше.

Сірку технічну газову одержують із сірководню та сірчистого ангідриду при очищенні природного та попутних газів, газів нафтопереробної промисловості та кольорової металургії. Сірководень із газів виділяють абсорбційними методами. Отримання сірки з газів (із сірчистого ангідриду та ін) здійснюється шляхом відновлення його, вугіллям і т.п. Існує багато технологічних схем і режимів, ефективність яких залежить в основному від вмісту сірковмісних сполук у переробній сировині.

Супутню сірку отримують з газів і газів, гази яких містять до 27%.

Основними видами продукції, що отримується з природної та газової сірки, є комова та рідка сірка. ГОСТ 127-76 "Сірка технічна" передбачає також випуск гранульованої, меленої та чешуйованої сірки. Зазначений ГОСТ визначає виробництво 4 сортів природної сірки (зміст сірки від 99,2 до 99,95%) та 3 сортів газової сірки (від 99 до 99,98%). До кожного сорту встановлено норми масової частки різних домішок (%): золи 0,05-0,4, кислоти 0,002-0,002, органічної речовини 0,01-0,5, вологи 0,1-1, миш'яку до 0,005 та інших.

Управління галуззю із виробництва природної сірки здійснює Всесоюзне об'єднання "Союзсера". У веденні об'єднання знаходиться галузевий інститут ВНІПІсеру, Роздольське та Яворівське ПЗ, а також Гаурдацький та Куйбишевський сірчані заводи. Підприємства з виробництва попутної сірки перебувають у підпорядкуванні переважно міністерств газової, нафтопереробної промисловості, кольорової металургії.

У соціалістичних країнах сірчана промисловість розвинена в , і (докладніше див. розділ "Гірська промисловість" у статтях про ці країни).

Видобуток і випуск сірки ведеться приблизно в 60 промислово розвинених капіталістичних країнах. До початку 50-х років. 20 ст. її отримували з самородних руд, з піриту як основного і з руд сірчистих металів як побічний продукт. У 50-60-ті роки. широко поширюється технологія отримання сірки під час очищення газу. Подібну технологію почали застосовувати і під час переробки нафти, що призвело до значного зростання масштабів вилучення сірки з газів при крекінгу нафти. Основним продуктом є елементарна сірка. Провідними виробниками сірки є країни, які здійснюють широкомасштабний видобуток природного газу та нафти або мають великі запаси самородної сірки, яку видобувають залежно від умов залягання відкритим способом або свердловинним методом. Бідні руди попередньо збагачують. Для отримання сірки з багатих руд і концентратів у промисловості застосовують комбінований метод. Для глибоко залягаючих багатих сірчаних руд використовують метод підземної виплавки.

Серед промислово розвинених капіталістичних країн і країн найбільші родовища самородної сірки перебувають у , . Сумарне виробництво сірки всіх видів цих країнах в 1986 перевищило 36,7 млн. т, причому більшість загального виробництва посідає промислово розвинені капіталістичні країни (табл.).

Близько 51% всієї сірки було вироблено США і США. У виробництво сірки в 1986 становило близько 12 млн. т, їх близько 5,8 млн. т — елементарна відновлена ​​сірка, отримана під час переробки нафти, з природних і коксових газів, 4 млн. т — самородна сірка, видобута свердловинним методом, і 1,1 млн. т — сірка, що міститься в сірчаній кислоті, отриманої як побічний продукт при металургійному переділі кольорових металів, а також у піриті, сірчистому ангідриді та сірковододі.

У Канаді сірку отримують переважно при очищенні природного газу та крекінгу нафти (87%), а також з піритових концентратів та ін.

Третє місце з виробництва сірки займає Японія: 2,5 млн. т 1986, їх близько 1,2 млн. т було отримано як побічної продукції металургійного виробництва, 1 млн. т під час рафінування газу і крекінгу нафти і 0,2 млн. т із .

Видобуток самородної сірки в промислово розвинених капіталістичних країнах, що розвиваються, в 1986 склав 6,2 млн. т; з початку 80-х років. рівень видобутку постійно скорочується. Вона видобувається переважно у США, Мексиці, Іраку, Чилі.

Пірит є важливим викопним видом сірковмісної сировини, видобуток якої так само, як і самородної сірки, має тенденцію до скорочення. У 1985 світовий видобуток піриту (без соціалістичних країн) склав 4,2 млн. у перерахунку на сірку, більшість видобутку припадала на країни Західної Європи. Основні виробники – (30% всього видобутку), США, Італія.

Основні експортери сірки - Канада, США, Мексика та Франція, проте зростає конкуренція з боку нафтовидобувних держав Близького та Середнього Сходу. Понад 1/2 експорту промислово розвинених капіталістичних країн, що розвиваються, припадає на гранульовану сірку (основний постачальник — Канада), близько 35% на рідку (Канада і Мексика), інше — на комову.

Сірка (Sulfur) є елементом періодичної системи хімічних елементів і належить до групи халькогенів. Цей елемент є активним учасником утворення багатьох кислот та солей. Водневі та кислотні сполуки містять сірку, як правило, у складі різних іонів. Велика кількість солей, до складу яких входить сірка, практично не розчиняються у воді.

Сірка у природі є досить поширеним елементом. За своїм хімічним вмістом у земній корі їй надано шістнадцятий номер, за знаходженням у водоймах - шостий. Вона може зустрічатися як у вільному, і у зв'язаному стані.

До найважливіших природних мінералів елемента відносяться: залізний колчедан (пірит) - FeS 2 , цинкова обманка (сфалерит) - ZnS, галеніт - PbS, кіновар - HgS, антимоніт - Sb 2 S 3 . Також шістнадцятий елемент періодичної системи є у складі нафти, природного вугілля, природних газів, і навіть сланців. Знаходження сірки у водному середовищі є сульфат-іонами. Саме її наявність у прісній воді є причиною постійної твердості. Також вона є одним із найважливіших елементів життєдіяльності вищих організмів, є частиною структури багатьох білків, а також концентрується у волоссі.

Таблиця 1. Властивості сірки
ХарактеристикаЗначення
Властивості атома
Назва, символ, номер Сірка / Sulfur (S), 16
Атомна маса (молярна маса) [Комм. 1] а. е. м. (г/моль)
Електронна конфігурація 3s2 3p4
Радіус атома 127 пм
Хімічні властивості
Валентний радіус 102 пм
Радіус іона 30 (+6e) 184 (-2e) пм
Електронегативність 2,58 (шкала Полінга)
Електродний потенціал 0
Ступінь окислення +6, +4, +2, +1, 0, -1, −2
Енергія іонізації (перший електрон) 999,0 (10,35) кДж/моль (еВ)
Термодинамічні властивості простої речовини
Щільність (за н. у.) 2,070 г/см³
Температура плавлення 386 К (112,85 °С)
Температура кипіння 717,824 К (444,67 °С)
Уд. теплота плавлення 1,23 кДж/моль
Уд. теплота випаровування 10,5 кДж/моль
Молярна теплоємність 22,61 Дж/(K·моль)
Молярний обсяг 15,5 см³/моль

Кристалічні грати простої речовини

Структура ґрат орторомбічна
Параметри решітки a=10,437 b=12,845 c=24,369 Å
Інші характеристики
Теплопровідність (300 K) 0,27 Вт/(м·К)
Номер CAS 7704-34-9

Сірчана руда

Не можна сказати, що вільний стан сірки в природі є частим явищем. Самородна сірка трапляється досить рідко. Найчастіше вона є однією із складових деяких руд. Сірчаною рудою називається порода, до складу якої входить самородна сірка. Сірчані вкраплення в породах можуть утворюватися разом із супутніми породами або пізніше за них. Час їхньої освіти впливає напрям пошукових і розвідувальних робіт. Фахівці виділяють кілька теорій утворення сірки у рудах.

  1. Теорія сингенезу. Відповідно до цієї теорії сірка і породи, що вміщають, були утворені одночасно. Місцем їх формування були мілководні басейни. Сульфати, що містяться у воді, за допомогою особливих бактерій було відновлено до сірководню. Далі відбувалося його підняття до окислювальної зони, в якій сірководень окислявся до елементарної сірки. Вона опускалася на дно, осідаючи в мулі, який через час перетворювався на руду.
  2. Теорія епігенезу, яка стверджує, що утворення вкраплень сірки відбувалося пізніше за основні породи. Відповідно до цієї теорії вважається, що відбувалося проникнення підземних вод у товщі порід, у результаті води збагачувалася сульфатами. Далі дані води стикалися з родовищами нафти або газу, що призводило до відновлення іонів сульфатів за допомогою вуглеводнів до сірководню, який, піднімаючись до поверхні та окислюючись, виділяв сірку самородну в порожнечах і тріщинах порід.
  3. Теорія метасоматозу. Ця теорія є одним із підвидів теорії епігенезу. В даний час вона все частіше знаходить підтвердження. Її суть полягає в перетворенні гіпсу (CaSO 4 -H 2 O) та ангідриту (CaSO 4) на сірку та кальцит (СаСО 3-). Теорію запропонували двоє вчених Миропольський та Кротов ще у першій половині двадцятого століття. За кілька років було знайдено родовище Мішрак, яке підтверджувало утворення сірки саме таким шляхом. Проте, досі залишається незрозумілим сам процес перетворення гіпсу на сірку і кальцит. У зв'язку з цим теорія метасоматозу не є єдино правильною. Окрім цього, сьогодні на планеті є озера, що мають сингенетичні відкладення сірки, однак у мулі не виявлено гіпсу або ангідриту. До таких озер належить Сірне озеро, розташоване поблизу Сірноводська.

Отже, однозначної теорії походження сірчаних вкраплень у рудах немає. Утворення речовини багато в чому залежить від умов та явищ, що протікають у земних надрах.

Родовища сірки

Сірка видобувається у місцях локалізації сірчаної руди - родовищах. За деякими даними, світові запаси сірки становлять близько 1,4 мільярда тонн. На сьогоднішній день родовища сірки знайдені в багатьох куточках Землі - в Туркменії, США, Поволжі, поблизу лівих берегів Волги, які пролягають від Самари і т.д. Іноді смуга породи може поширюватися кілька кілометрів.

Великими сірчаними запасами славляться Техас та Луїзіана. Сірні кристали, що відрізняються своєю красою, також розташовуються в Романьє і Сицилії (Італія). Батьківщиною моноклинної сірки вважається острів Вулькано. Також покладами шістнадцятого елемента періодичної системи Менделєєва славиться Росія, зокрема Урал.

Сірчані руди класифікуються відповідно до кількості сірки, що міститься в них. Так, серед них розрізняють багаті руди (від 25% сірки) та бідні (близько 12% речовини). Сірчані родовища, у свою чергу, розподіляються за такими типами:

  1. Стратиформні родовища (60%). Даний тип родовищ пов'язаний із сульфатно-карбонатними товщами. Рудні тіла розташовуються безпосередньо у сульфатних породах. Вони можуть досягати у розмірі сотень метрів та мати потужність у кілька десятків метрів;
  2. Солянокупальні родовища (35%). Для цього характерні сірчані поклади сірого кольору;
  3. Вулканогенні (5%). До цього типу належать родовища, утворені вулканами молодої та сучасної структури. Форма рудного елемента, що залягає в них, пластоподібна або лінзовидна. Такі родовища можуть містити близько 40% сірки. Вони притаманні Тихоокеанського вулканічного пояса.

Видобуток сірки

Сірка видобувається одним із кількох можливих способів, вибір якого залежить від умов залягання речовини. Основними є лише два - відкритий та підземний.

Відкритий спосіб видобутку сірки є найпопулярнішим. Весь процеси видобутку речовини даним способом починається зі зняття значної кількості породи екскаваторами, після чого відбувається подрібнення самої руди. Отримані рудні брили транспортуються на фабрику для подальшого збагачення, після чого отруюються на підприємство, де відбувається плавка сірки та одержання речовини з концентратів.

Крім цього, також іноді застосовується метод Фраш, який полягає у виплавці сірки ще під землею. Даний спосіб доцільно використовуватись у місцях глибокого залягання речовини. Після розплавлення під землею відбувається викачування речовини назовні. Для цього формуються свердловини, які є основним інструментом викачування розплавленої речовини. Метод заснований на легкості плавлення елемента та невеликій його щільності.

Існує також спосіб поділу на центрифугах. Однак він відрізняється своїм одним великим недоліком, заснованим на тому, що сірка, отримана за допомогою такого методу, має багато домішок і вимагає додаткового очищення. В результаті метод вважається досить витратним.

Крім зазначених методів, видобуток сірки в окремих випадках може також проводитися:

  • свердловинним методом;
  • пароводяним методом;
  • фільтраційним методом;
  • термічним методом;
  • екстракційним методом.

Варто відзначити, що незалежно від методу, що використовується під час вилучення речовини із земних надр, необхідно особливу увагу приділяти техніці безпеки. Це пов'язано з присутністю разом із покладами сірки сірководню, який є отруйним для людини і здатний спалахувати.

Сірка - золотисто-жовта токсична речовина
та ознака активної вулканічної діяльності
Токсичне та отруйне каміння та мінерали

Сірка(Лат. Sulfur) S, хімічний елемент VI групи періодичної системи Д.І. Менделєєва; атомний номер 16, атомна маса 32,06. Природна сірка складається із чотирьох стабільних ізотопів: 32 S (95,02%), 33 S (0,75%), 34 S (4,21%), 36 S (0,02%). Отримано штучні радіоактивні ізотопи 31 S (T ½ = 2,4 сек), 35 S (T ½ = 87,1 діб), 37 S (Т ½ = 5,04 хв) та інші.

Історична довідка.

Сірка в самородному стані, а також у вигляді сірчистих сполук відома з найдавніших часів. Вона згадується у Біблії та Торі євреїв (рукописи Мертвого моря), поемах Гомера та інших. Сірка входила до складу "священних" курінь при релігійних обрядах (одурманювання тих, хто прийшов - п'ють ртруть і дають червоний кіновар у порошку); вважалося, що запах сірки, що горить, в сатанинських обрядах ("Усі жінки - відьми", м. Альмаден, Іспанія, континент, замість роботи в шахтах на промисловій червоній кіноварі) відганяє духів (викликає фрагментовані поразки стовбура спинного мозку і головного мозку в основі входять в його нервів). Сірку не застосовують у церкві на службах - замість неї використовують безпечніший порошок бурштину (в т.ч. амбоїд - схожий на сірку, теж крихкий, але легший за вагою і електризується при терті, на відміну від сірки). Сірку в церкві не воскурюють (брехня). Викликає аборти.

Сірка давно стала компонентом запальних сумішей для військових цілей, наприклад "грецького вогню" (10 ст. н. е.). Близько 8 століття у Китаї почали використовувати сірку з піротехнічною метою. Здавна сіркою та її сполуками лікували шкірні захворювання. У період середньовічної алхімії (обробка золотаво-жовтого та білуватого зі сріблом і платиною золота рідкою ртуттю та червоною кіновар'ю з метою отримання білої амальгами, схожої на срібло, т.зв. "біле золото") виникла гіпотеза, згідно з якою сірка (початок горючості) і ртуть (початок металевості) вважали складовими частинами всіх металів. Елементарну природу сірки встановив А. Л. Лавуазьє та включив її до списку неметалевих простих тіл (1789). У 1822 Е. Мічерліх довів алотропію сірки.


Щітка кристалів сірки (60х40 см) з острова Сицилія (Італія). Фото: В.І. Дворядкін.


Золото в кварцовому гальці з бітакських конгломератів. Сімферополь, Крим (Україна). Фото: А.І. Тищенко.
Страшний імітатор сірки, особливо у кристалах та включеннях. Золото - ковке, сірка - тендітна.

Поширення сірки у природі.

Сірка відноситься до дуже поширених хімічних елементів (кларк 4,7 * 10 -2); зустрічається у вільному стані (саморідна сірка) та у вигляді сполук - сульфідів, полісульфідів, сульфатів. Вода морів та океанів містить сульфати натрію, магнію, кальцію. Відомо понад 200 мінералів сірки, що утворюються при ендогенних процесах. У біосфері утворюється понад 150 мінералів сірка (переважно сульфатів); широко поширені процеси окислення сульфідів до сульфатів, які у свою чергу відновлюються до вторинного H 2 S та сульфідів. Дуже небезпечна - проявляється на вулканах, де спостерігається дефіцит води, сухе сублімація від вогнищ розпеченої магми по фумаролах, видимих ​​і невидимих ​​тріщин, з вторинною піритизацією та ін.

Ці реакції відбуваються з участю мікроорганізмів. Багато процесів біосфери призводять до концентрації сірки - вона накопичується в гумусі ґрунтів, вугіллі, нафті, морях та океанах (8,9 * 10 -2 %), підземних водах, в озерах та солончаках. У глинах і сланцях сірки у 6 разів більше, ніж у земній корі загалом, у гіпсі – у 200 разів, у підземних сульфатних водах – у десятки разів. У біосфері відбувається кругообіг сірки: вона приноситься на материки з атмосферними опадами і повертається до океану зі стоком. Джерелом сірка в геологічному минулому Землі служили головним чином продукти виверження вулканів, що містять SO2 і H2S. Господарська діяльність людини прискорила міграцію сірки; інтенсифікувалося окиснення сульфідів.


Сірка (жовта). Роздільське м-ня, Прикарпаття, Зап. Україна. Фото: О.О. Євсєєв.


Арагоніт (біла), сірка (жовта). Чіанчіана, Сицилія, Італія. Фото: О.О. Євсєєв.

Фізичні властивості сірки.

Сірка - тверда кристалічна речовина, стійка у вигляді двох алотропічних модифікацій. Ромбічна α-S лимонно-жовтого кольору, щільність 2,07 г/см 3 t пл 112,8 o С, стійка нижче 95,6 o С; моноклінна β-S медово-жовтого кольору, щільність 1,96 г/см 3 , t пл 119,3 o З, стійка між 95,6 o З і температурою плавлення. Обидві форми утворені восьмичленними циклічними молекулами S 8 з енергією зв'язку S-S 225,7 кдж/моль.

При плавленні сірка перетворюється на рухливу жовту рідину, яка вище 160 o С буріє, а близько 190 o С стає в'язкою темно-коричневою масою. Вище 190 o З в'язкість зменшується, а при 300 o З сірка знову стає рідкою. Це обумовлено зміною будови молекул: при 160 o З кільця S 8 починають розриватися, переходячи у відкриті ланцюги; подальше нагрівання вище 190 o Зменшує середню довжину таких ланцюгів.

Якщо розплавлену сірку, нагріту до 250-300 o З, влити тонким струменем у холодну воду, виходить коричнево-жовта пружна маса (пластична сірка). Вона лише частково розчиняється в сірковуглецю, в осаді залишається пухкий порошок. Розчинна CS 2 модифікація називається λ-S, а нерозчинна - μ-S. Температура плавлення, 113 o З (ромб.), 119 o З (монокл.). Температура кипіння 444 o.

При кімнатній температурі обидві ці модифікації перетворюються на стійку крихку α-S. t кип сірки 444,6 o З (одна зі стандартних точок міжнародної температурної шкали). У парах при температурі кипіння, крім молекул S 8 існують S 6 , S 4 і S 2 . При подальшому нагріванні великі молекули розпадаються, і при 900 o З залишаються лише S 2 які приблизно при 1500 o З помітно дисоціюють на атоми. При заморожуванні рідким азотом сильно нагрітої пари сірки виходить стійка нижче -80 o С пурпурна модифікація, утворена молекулами S 2 .

Сірка - поганий провідник тепла та електрики. У воді вона практично нерозчинна, добре розчиняється в безводному аміаку, сірковуглецю та ряді органічних розчинників (фенол, бензол, дихлоретан та інших).

ДОПІГ 2.1
Легкозаймисті гази
Ризик пожежі. Ризик вибуху. Можуть перебувати під тиском. Ризик ядухи. Можуть викликати опіки та/або відмороження. Ємності можуть вибухати при нагріванні (наднебезпечні – практично не горять)

ДОПІГ 2.2
Газовий балонНезаймисті, нетоксичні гази.
Ризик ядухи. Можуть перебувати під тиском. Можуть викликати відмороження (схоже опік - блідість, бульбашки, чорна газова гангрена - скрип). Ємності можуть вибухати під час нагрівання (наднебезпечні – вибух від іскри, полум'я, сірники, практично не горять)
Використовувати укриття. Уникати низьких ділянок поверхні (ям, низин, траншей)
Зелений ромб, номер ДОПІГ, чорний або білий газовий балон (типу "балон", "термос")

ДОПІГ 2.3
Токсичні гази. Череп та схрещені кістки
Небезпека отруєння. Можуть перебувати під тиском. Можуть викликати опіки та/або відмороження. Місткості можуть вибухати при нагріванні (наднебезпечні – миттєве розповсюдження газів по околиці)
Використовуйте маску для аварійного залишення транспортного засобу. Використовувати укриття. Уникати низьких ділянок поверхні (ям, низин, траншей)
Білий ромб, номер ДОПІГ, чорний череп та схрещені кістки

ДОПІГ 3
Легкозаймисті рідини
Ризик пожежі. Ризик вибуху. Ємності можуть вибухати під час нагрівання (наднебезпечні – легко горять)
Використовувати укриття. Уникати низьких ділянок поверхні (ям, низин, траншей)
Червоний ромб, номер ДОПІГ, чорне або біле полум'я

ДОПІГ 4.1
Легкозаймисті тверді речовини, самореактивні речовини та тверді десенсибілізовані вибухові речовини
Ризик пожежі. Легкозаймисті або горючі речовини можуть спалахувати від іскор або полум'я. Можуть містити самореактивні речовини, здатні до екзотермічного розкладання у разі нагрівання, контакту з іншими речовинами (такими як кислоти, сполуки важких металів або аміни), тертю або удару.
Це може призвести до виділення шкідливих або легкозаймистих газів або пари або самозаймання. Ємності можуть вибухати при нагріванні (наднебезпечні – практично не горять).
Ризик вибуху десенсибілізованих вибухових речовин після втрати десенсибілізатора
Сім вертикальних червоних смуг на білому тлі, рівновеликі, номер ДОПІГ, чорне полум'я

ДОПІГ 8
Корозійні (їдкі) речовини
Ризик опіків внаслідок роз'їдання шкіри. Можуть бурхливо реагувати між собою (компоненти) з водою та іншими речовинами. Речовина, що розлилася/розсипалася, може виділяти корозійну пару.
Складають небезпеку для водного довкілля або каналізаційної системи
Біла верхня половина ромба, чорна - нижня, рівновеликі, номер ДОПІГ, пробірки, руки

Найменування особливо небезпечного при транспортуванні вантажу Номер
ООН
Клас
ДОПІГ
Ангідрид сірчаний, стабілізований СЕРИ ТРИОКІД СТАБІЛІЗОВАНИЙ1829 8
Ангідрид серист СЕРИ ДІОКСИД1079 2
Вуглецю дисульфід СЕРВУГЛЕРОД1131 3
Газ СЕРИ ГЕКСАФТОРИД1080 2
КИСЛОТА СІРНА ВІДПРАЦЕНА1832 8
КИСЛОТА СЕРНА ДИМКА1831 8
КИСЛОТА СЕРНА, що містить не більше 51% кислоти, або РІДИНА АКУМУЛЯТОРНА КИСЛОТНА2796 8
КИСЛОТА СЕРНА, РЕГЕНЕРОВАНА З КИСЛОГО ГУДРОНУ1906 8
КИСЛОТА СЕРНА, що містить понад 51% кислоти1830 8
КИСЛОТА СЕРНА1833 8
СІРА1350 4.1
СІРА РОЗПЛАВЛЕНА2448 4.1
Сірка хлориста СІРИ ХЛОРИДИ1828 8
Сірка шестифториста СЕРИ ГЕКСАФТОРИД1080 2
Сірки дихлорид1828 8
СІРИ ДІОКСИД1079 2
СЕРИ ТЕТРАФТОРИД2418 2
СЕРИ ТРИОКІД СТАБІЛІЗОВАНИЙ1829 8
СІРИ ХЛОРИДИ1828 8
СІРОВОРІД1053 2
СЕРВУГЛЕРОД1131 3
СІРКИ БЕЗПЕЧНІ в коробках, книжечках, картонках1944 4.1
СІРКИ ПАРАФІНОВІ „ВЕСТА”1945 4.1
Сірники парафінові СІРКИ ПАРАФІНОВІ „ВЕСТА”1945 4.1
Сірники саперні2254 4.1

Можна виділити такі генетичні типи: 1) магматичні, 2) карбонатитові, 3) скарнові, 4) гідротермальні та пневматолітові, 5) вулканогенно-осадові, 6) підземноводні та газонафтові, 7) осадові.

До магматичним родовищам сіркислід відносити лікваційні мідно-нікелеві родовища, сірка у яких формує сульфіди , , , та інших металів і витягується попутно при переробці руд кольорових металів. Приклади - Талнахське та інші родовище в Росії, Сьодбері в Канаді.

До карбонатитовим родовищам сіркивідносяться гіпс-барит-флюоритові, що рідко зустрічаються, пов'язані з апікальними частинами карбонатитових комплексів. Сірка витягується з . Приклад – родовище Амба-Донгар в Індії.

До скарновим родовищам сіркивідносяться мідні та поліметалічні родовища, сірка яких також представлена ​​сульфідами різних металів: заліза, міді, та ін. Витягуються вони попутно з отриманням металів. Приклади - Тур'їнські мідні копальні Уралу, поліметалеві родовища Кара-Мазара в Середній Азії.

Серед гідротермальних родовищ сіркислід виділяти плутоногенні та вулканогенні. До плутоногенних відносяться мідні н поліметалічні родовища, сірка яких формує сульфіди заліза та кольорових металів; витягується вона попутно. Приклади – поліметалеві родовища Забайкалля. Серед гідротермальних вулканогенних родовищ виділяється низка формацій. До цього типу слід відносити формації самородної сірки у вулканічних утвореннях. Це і метасоматичні поклади (точніше, імпрегнаційно-метасоматичні, оскільки частина сірки формується не шляхом заміщення, а шляхом виконання порожнеч) сірки в приповерхневих зонах вулканічних споруд, переважно серед аполітів, і родовища сірчаних потоків і кратерних розплавів, а також родовища, що формуються сірковмісних газів та гарячих вод безпосередньо в поверхневих умовах.

Для імпрегнаційно-метасоматичних родовищ, що відіграють провідну роль у вулканогенній групі, характерна певна метасоматична зональність, при цьому серед характерних порід тут спостерігаються й самі сірчані руди – сіроносні опалити, і алунітові породи, пропіліти та монтморилонітизированные вулканити. Приклади - Нове на Курильських островах, Мелітойваємське на Камчатці, ряд родовищ Японії. Цей тип родовищ виникає при дії сіроносних газів і розчинів на вулканічні споруди, при цьому інтенсивно вилуговується ряд металів, у тому числі залізо і , а кремнезем залишається і формує істотно опалові породи - опалити.

Нерідко поряд із самородною сіркою та сірковмісним мінералом алунітом відзначається і сульфід сірки – мельниковіт. Родовища сірчаних потоків виникають при розплавленні сірчаних покладів, що раніше виникли при активізації вулканів. Наприклад, сірчаний потік, що виніс 200 тис. т сірки, спостерігався в Японії на вулкані Сієретоко-Іоцан. У деяких вулканах у кратерах є сірчані розплави (наприклад, на островах Галапагос). Поверхневі невеликі родовища сірки, у тому числі сульфурити, формуються із сірковмісних вод та газів. Вони відомі на вулкані Менделєєва та низці вулканів Японії.

До вулканогенно-осадових родовищ сіркивідносяться кратерно-озерні родовища самородної сірки, а також родовища колчеданних руд, що формуються на час вступу сіроносних вулканогенних гідротерм в морські басейни. Приклад кратерно-озерних родовищ служить одне з великих родовищ Індонезії Телага Бодае. До колчеданних вулканогенно-осадових родовищ належить ряд родовищ Іспанії та Португалії, що грають помітну роль в отриманні сульфідної сірки. До цього типу можна віднести і деякі родовища кольорових металів, із руд яких сірка витягується як попутний компонент.

Істотне значення у видобутку сірки мають підземноводні та газонафтові родовища сірки. Підземно-водні родовища виникають при метасоматичному заміщенні гіпсів та ангідритів серокальцитовими рудами. Цей процес здійснюється на певній відстані від поверхні землі, тобто може початися тільки після певного рівня денудації, що викликає наближення продуктивних горизонтів гіпсів і ангідритів до поверхні. При цьому істотну роль відіграють процеси ерозії, зокрема діяльність стародавніх долин, що наближають сульфатоносні шари до поверхні, а також наявність розривних порушень, що полегшують міграцію вод, у тому числі підйом глибинних вод. До цього типу родовищ відносяться найбільші родовища сірки Росії, країн Близького Сходу та ін.

Різновидом родовищ цього типу є родовища сірки в кепроках соляних куполів. Кепроки, або залишкові капелюхи, виникають при розчиненні верхніх частин: соляних куполів. Будова їх зональна: безпосередньо вище солей, в області фронту їх розчинення, представленого «соляним дзеркалом», розташовуються гіпси та ангідрити, вище – зона карбонатних порід, а над нею нерідко відзначаються скупчення глин, як найбільш важкорозчинного залишку соляної товщі. Осерненню піддаються породи зони сульфатів кальцію (рис. 30). Приклад цього підтипу родовищ – родовища сірки Мексиканської затоки.

У газових родовищах сіркавходить до складу сірководню, який принагідно витягується при видобутку природних горючих газів. Такі родовища відомі у Канаді, Франції, Росії (Оренбурзькі родовища газу). Родовища сірчистих нафт відомі у низці країн. Сірка витягується попутно при переробці.

До осадовим родовищам сіркивідносяться гіпсоангідритові родовища, з яких отримують сірку в ряді країн, а також колчедансодержащіе кам'яні і бурі і скупчення піриту і марказиту в пісковиках і глинистих породах, у тому числі в глинистих. З вугілля з'єднання сірки вилучають як у процесі збагачення вугілля, так і при отриманні коксу. Приклад – Підмосковний буровугільний басейн. Скупчення, у тому числі жовна залізного колчедану, відомі в піщано-глинистих відкладах ряду країн, у тому числі, Росія та ін. та лінз суцільних колчеданних руд.

У деяких випадках відзначається формування осадових скупчень самородної сірки, проте промислові скупчення цього поки не встановлені.



Останні матеріали розділу:

Священний Коран арабською мовою – рятівник душі і тіла людини Коран всі сури арабською
Священний Коран арабською мовою – рятівник душі і тіла людини Коран всі сури арабською

Все, що є у Всесвіті і все, що в ньому відбувається, пов'язане з Кораном і отримує своє відображення. Людство не мислимо без Корану, і...

Жіночий Султанат – Султанші мимоволі на екрані та у звичайному житті
Жіночий Султанат – Султанші мимоволі на екрані та у звичайному житті

У статті ми докладно охарактеризуємо Жіночий султанат Ми розповімо про його представниць та їх правління, про оцінки цього періоду в...

Правителі Османської імперії
Правителі Османської імперії

З моменту створення Османської імперії державою безперервно правили Османських нащадків по чоловічій лінії. Але незважаючи на плідність династії, були...