Сера в продуктах питания. Сера общее


Сера... Самый что ни на есть адский минерал! В преисподней, как известно, в половине котлов кипит смола, а в половине – расплавленная сера. И дело тут не только в том, что температура кипения серы втрое выше температуры кипения смолы. Разогретая сера легко окисляется, давая на редкость едкий дым – недаром в погребах, нуждающихся в дезинфекции, сжигают серные шашки. Дым горящей серы - дополнительная, так сказать, воспитательная мера для грешников...

Есть все основания полагать, что в мифический подземный мир люди поместили серу задолго до изобретения сколько-нибудь структурированной религии. Минерал этот в самородном виде обнаружен человеком невероятно давно, и в течение многих веков пытливые умы стремились найти – и находили! – применение сере.

Судя по всему, самородная сера входила в состав так называемого «греческого огня» - самовоспламеняющегося смолоподобного состава, с успехом использовавшегося в военном деле. Изобретая порох, китайцы не могли обойтись без серы. Врачеватели прошлого – как, впрочем, и медицина современности – широко использовали разнообразные соединения серы.

Смерть Плиния Старшего, знаменитого историка, современника Христа, случилась от серы... В 79-м году Плинию довелось стать свидетелем извержения Везувия. В процессе эвакуации местных жителей Плиний надышался вулканическим газом, полным сероводорода и сернистого газа, и, не в силах выдерживать развившийся астматический приступ, приказал рабу убить себя.

Сера в природе

В чистом виде природная сера встречается нечасто – хотя в земной коре её содержится не менее полупроцента (1,4∙1017 тонн). Это много! В большинстве случаев геологам приходится иметь дело с рудами, изобилующими прослойками серы.


В современной науке существует несколько гипотез образования месторождений серы – причем взаимоисключающих. Высокая химическая активность элемента предполагает многократное его связывание и выделение в процессах формирования верхних слоев земной коры – но как идут реакции, точно неизвестно.


Интересными представляются теории биогенного происхождения серных отложений: на планете, оказывается, есть несколько разновидностей бактерий, использующих соединения серы в пищу. По другим представлениям, сера – продукт вымывания сульфатов из глубинных углеводородов.

Учеными исследуются самые разные версии замещения элементов в породах земной коры, приводящие к выделению и накоплению серы. Однако окончательного понимания законов появления самородной и рудной серы пока нет.

Физические и химические свойства серы

Детальные исследования свойств серы состоялись лишь в XVIII веке. Провел их знаменитый французский естествоиспытатель Антуан Лавуазье. Он выяснил, что сера охотно кристаллизуется из расплава, причем поначалу кристаллы принимают игольчатый вид – но эта форма неустойчива, и при снижении температуры происходит перекристаллизация с образованием объемных полупрозрачных сростков золотистого или лимонно-желтого цвета.

Очень необычно поведение серы при нагревании. Расплавленная сера (t ≥ 113°C), будучи вылитой в холодную воду, превращается в резиноподобную пластичную массу. Требуется несколько суток, чтобы в серной массе начались процессы кристаллизации.

Нагревание серы до температур значительно выше точки плавления ведет к повышению вязкости вещества. Начинается «уплотнение» при 155°С, а при 187°С сера делается почти твердой. Лишь при 300°С к сере возвращается текучесть, а при 445°С она закипает (привет грешникам).

Разогретая до газообразного состояния, сера продолжает удивлять своими свойствами. При сравнительно невысоких температурах в молекуле газообразной серы содержится восемь атомов. При достижении почти двукратной температуры кипения в молекуле летучей серы остается два атома. Одноатомным газом сера становится лишь при 1700°С.

Добыча серы

Обычная добыча серы осуществляется карьерным способом – с использованием огромных экскаваторов, большегрузных самосвалов и обогатительных фабрик. Остроумный метод извлечения серы из недр был предложен Германом Фрашем в конце ХIХ века. Американский химик предложил закачивать под землю горячую воду, и через скважины выкачивать расплавленную серу.

Правда, температура плавления серы почти на 13°С выше температуры кипения воды, однако подача раствора под высоким давлением решает проблему. Итогом внедрения процесса стало получение достаточно чистой серы на первом же этапе производства.

В ХХ веке был предложен метод расплавления серы, находящейся под землей, токами высокой частоты с последующим извлечением расплава через скважины. Нагнетание горячего сжатого воздуха в серные пласты помогает подъему разжиженного минерала.

В нашей стране разработан чрезвычайно рациональный способ эксплуатации серных месторождений. Подземная залежь поджигается, на поверхность выкачивается сернистый газ, который затем транспортируется на химические заводы по трубопроводам.

Использование серы

Человечество уверенно конкурирует с преисподней за серу. Для изготовления одной резиновой покрышки для легкового автомобиля требуется почти 3 кг серы. Отбеливание килограмма бумаги происходит при расходовании ста граммов серы. Огромное количество серы мы сжигаем вместе со спичками. Немного меньше серы мы съедаем в виде лекарств...


Серная кислота широко используется в промышленности. Минеральная сера – известный и эффективный активатор фосфорных удобрений. Скоростная металлообработка – и та не обходится без серы! Эмульсии, применяемые для смазки и охлаждения обрабатываемых деталей, порой на одну пятую состоят из серы!

Между прочим, порошковая сера – первое средство для обеззараживания ртутных разливов. При контакте ртути и серы образуется сульфид металла, издавна называемый киноварью и являющийся весьма устойчивым веществом. Из киновари ртуть не испаряется – стало быть, простого опыления серой места разлива ртути достаточно для устранения опасности отравления ртутными парами.


































Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Предоставленный урок проведен в 9-м классе при изучении темы «Неметаллы. Подгруппа кислорода» в форме урока-конференции.
За неделю до урока учащимся было дано задание найти материал о сере. Класс делится на шесть групп, каждая группа получает свое задание. Информационный материал (находится в приложении), собранный учащимися оформляется и сдается учителю в конце урока. По ходу урока все дети записывают в тетради основные моменты урока, т.е. составляют конспект.

Представленная презентация используется на уроке не в полном объеме, а лишь выборочно, отдельные слайды. Всю презентацию предлагаю отсутствующим на уроке и слабо усвоившим тему ребятам посмотреть дома при подготовке к уроку.

В приложении также имеются тренировочные тесты, выполненные в программе HotPotatoes, также даю на дом отсутствующим. На уроке их использовать нецелесообразно, только если есть у всех персональные компьютеры(у нас их не было).

Проведенный в такой форме урок-конференция имел очень высокий по сравнению с обычными уроками результат. Во-первых, к подготовке к уроку участвовали все ученики (таково было требование), тема была не сложная и все основные моменты, такие как строение атома, составление уравнений реакций и др., ребята усвоили ранее; во-вторых, нашли в литературе и в интернете очень много интересных сведений о сере, даже необязательных; в –третьих, очень активно работали на уроке, все хотели выступить, дополнить. Использование видео-ресурсов, презентации, демонстрационных опытов делает урок более ярким, запоминающимся и дает более высокий результат. Небольшое тестирование показало, что данная тема усвоена хорошо. В конце урока ребята оценили свою работу и высказали мнение о проведенном уроке.

Чтобы познать невидимое,
Смотри внимательно на видимое.

(Древняя мудрость)

Цели: на основе интеграции исторических, биологических и химических знаний изучить нахождение серы в природе и ее свойства, вскрыть причинно-следственные связи «строение – свойства» и «свойства – применение», установить связь науки с практикой, изучить влияние серы и некоторых ее соединений на окружающую среду и организм человека.

Задачи:

  • Образовательные :охарактеризовать серу в свете трёх форм существования этого химического элемента: в форме атомов, простого вещества, а следовательно, и её аллотропию, а также формы некоторых соединений серы; химические свойства серы рассмотреть в свете окислительно-восстановительных реакций;
  • Развивающие : развитие логического мышления учащихся, умения проводить исследование, расширение их кругозора;
  • Воспитательные : воспитание чувства сотрудничества, сотворчества, сопереживания.

Тип урока: комбинированный (изучение нового учебного материала, закрепление).

Методы обучения: частично-поисковый, проблемно-дискуссионный, использование информационно-коммуникационных технологий.

Оборудование: набор минералов, видеофрагменты из фильма «Сера», видео-опыты (коллекция ЦОР), компьютерная презентация в программе PowerPoint, информационный материал, тестовые задания, компьютер, экран, проектор; химические стаканчики на 100 мл с водой, ложка для сжигания твердых веществ, колба с кислородом, шпатель, спиртовка, спички

Реактивы: сера, кислород (собрать заранее в колбу разложением KMnO 4)

Подготовка к уроку . За неделю до урока учащимся было дано задание найти материал о сере. Класс делится на шесть групп, каждая группа получает задание.

1 группа. Историческая справка: использование простого вещества серы в древности. Открытие элемента.
2 группа. Нахождение серы в природе. Круговорот серы в природе.
3 группа. Строение элемента № 16. Строение и физические свойства простого вещества серы.
4 группа. Химические свойства серы.
5 группа. Добыча серы в древности и в наши дни.
6 группа. Применение простого вещества серы и ее соединений. Биологическое значение серы.

На уроке класс работает по группам. В каждой группе докладчик, остальные содокладчики, ребята других групп участвуют в обсуждении, могут задавать вопросы. На выступление каждой группы дается 3-4 мин. В конце урока сдать:

  • Текст выступления
  • Конспект работы на уроке
  • Письменную работу

ХОД УРОКА

I. Мотивационно-ориентировочный этап

Немало сера знаменита,
И в древности ее Гомер воспел,
С ней много тысяч лет прожито,
И человек в ней пользу разглядел.

Учитель: Мы продолжаем изучение отдельных элементов периодической системы Д.И.Менделеева и я не сомневаюсь в том, вас ждут сегодня открытия, потому что по словам Пиаже «Понять что-либо, значит открыть вновь». Урок посвящен одному из самых интересных элементов, соединения которого известны с глубокой древности. В средние века считалось, что это обязательная составная часть всех веществ.

Видеофрагмент 1.

Сера – «начало начал» древнейших философов, алхимиков, элемент, окруженный мистикой и тайнами. Переходим к изучению новой темы. На доске записываем тему урока.

II. Изучение новой темы

1. История открытия элемента. (Приложение 1 ).Рассказ учащихся творческой группы 1 . (слайд 4)

2. Характеристика элемента серы на основании положения в ПСХЭ (по плану). Выступление учащихся группы 3 .

  • Положение в ПСХЭ.
  • Строение атома. Электронная схема строения атома.
  • Возможные степени окисления.
  • Сравнение атома серы с атомом кислородом.

Вариант ответа: 3 период, 6 группа, главная подгруппа, порядковый номер 16.
Заряд ядра +16, 16 электронов вращаются на 3 электронных уровнях, на внешнем уровне 6 электронов, как и у атома кислорода до завершения недостаёт 2 электрона. Сера может принять два электрона, проявляя степень окисления – 2 (H 2+ S –2). У кислорода два электронных уровня, а у серы три. Радиус серы больше радиуса кислорода. Сера может предоставить более электроотрицательному элементу 2 электрона, проявляя при этом степень окисления + 2 (S +2 O –2) (слайд 7)

Проблемный вопрос: «Может ли атом серы проявлять другие степени окисления?»

Для ответа на этот вопрос распределим электроны по уровням, подуровням, по орбиталям.
Это задание выполняет один из учащихся на доске, а остальные учащиеся в тетрадях. Учащийся объясняет распределение электронов.
На первом уровне один подуровень и одна орбиталь, заполненная полностью. На втором уровне два подуровня и четыре орбитали, заполненные полностью. На третьем уровне три подуровня и девять орбиталей. Появляется d-подуровень, он в спокойном состоянии атома не заполнен. Внешний электронный слой заполнен так же, как и у кислорода. Есть две орбитали, имеющие пары электронов.
В возбуждённом состоянии может происходить разъединение пары электронов. При разъединении одной пары электрон перескакивает на d-подуровень, образуется четыре не спаренных электрона, которые сера может предоставлять более электроотрицательным атомам, проявляя при этом степень окисления +4 (S +4 O –2 2). При разъединении ещё одной пары электронов образуется 6 неспаренных электронов, которые так же сера может предоставлять более электроотрицательным атомам, проявляя при этом степень окисления +6 (S +6 O –2 3). (слайд 8)

Вывод: Сера может быть и окислителем и восстановителем со степенями окисления: –2, 0, +2, +4, +6. По отношению к кислороду, сера проявляет восстановительные свойства. По отношению к водороду, металлам и менее электроотрицательным неметаллам сера проявляет окислительные свойства.

3. Нахождение серы в природе. (Приложение 2 ). Выступление творческой группы 2 . с использованием презентации (слайд 5) . Для закрепления смотрим видеофрагмент 2 .

4. Физические свойства серы. Аллотропные видоизменения серы. Отчет творческой группы группы № 3 . (Приложение 3 ).с использованием презентации (слайды 9-13) . Демонстрация видеофрагмента 3 .

5. Химические свойства серы. Выступление творческой группы 4 . (Приложение 4 ). Использование презентации для проверки записи уравнений реакций (слайды 22-27)

  • Демонстрация:
    • видеофрагмента 4 «Взаимодействие серы с металлами – Fe, Cu, Hg»
    • видео-опыта «Взаимодействие серы с натрием».
  • Демонстрация опыта: горение серы.
  • Демонстрация видеоопыта «Взаимодействие серы с хлоратом калия»

6. Получение серы. Добыча серы в древности и в наши дни. Отчет творческой группы №5. (Приложение 5 ). Презентация (слайд 29) Для закрепления смотрим видеофрагмент 5 .

7. Применение серы. Биологическая роль. Отчет творческой группы №6 . С использованием презентации (слайд 30) . (Приложение 6 ).

8. Круговорот серы в природе. Выступление группы № 2. Используется видеофрагмент 6 .

III. Оценочно-рефлексивный этап

1. Закрепление.

  • Выполнение теста №1 – фронтальная работа (слайды 31-32)
  • Индивидуальная работа: тест

Вариант 1

1 уровень

1. Какие степени окисления проявляет сера:

а) +2, +3, +4.
б) –2, +4, +6.
в) –1, –2, +6.

2. Флотация – это свойство серы

а) растворяться в воде;
б) не смачиваться в воде;
в) частично растворяться в горячей воде.

3. При горении серы образуется:

а) сероводород;
б) сульфид;
в) сернистый газ.

4. В какой форме сера встречается в природе:

а) сульфатная;
б) гидросульфидная;
в) сульфитная.

5. С какой целью серу применяют в сельском хозяйстве:

а) как удобрение;
б) для борьбы с вредителями;
в) для подкормки скота.

2 уровень

6. Сумма коэффициентов в полном ионном уравнении K 2 SO 3 + H 2 SO 4 ––>

а) 11;
б) 12;
в) 13.

3 уровень

7. Составьте формулы сульфидов натрия, магния, алюминия.

8. Уравняйте методом электронного баланса уравнение Ba + H 2 SO 4 ––> BaSO 4 + H 2 S + H 2 O
Сумма коэффициентов равна: а)17; б)18; в) 19.

Вариант 2

1 уровень

1. Какая электронная формула принадлежит сере:

а) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4
б) 1s 2 2s 2 2p 6 ,
в) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 .

2. При нагревании серы на воздухе образуется:

а) монооксид серы;
б) диоксид серы;
в) триоксид серы;
г) сероводород.

3. Как называется метод удаления и обезвреживания ртути из разбитого термометра серой:

а) флотация;
б) демеркуризация;
в) нейтрализация

4. В какой форме сера не встречается в природе:

а) самородная;
б) сульфидная;
в) сульфитная.

5. При растворении сероводорода в воде образуется:

а) серная кислота;
б) сера;
в) сероводородная кислота.

2 уровень

6. Сумма коэффициентов в полном ионном уравнении Na 2 SO 3 + HCl ––>

а)14;
б) 12;
в) 13.

3 уровень

7. Составьте формулы сульфатов калия, магния, железа(III).

8. Уравняйте методом электронного баланса схему Ca + H 2 SO 4 ––> CaSO 4 + S + H 2 O
Сумма коэффициентов равна а)10; б) 17; в) 15.

2. Самопроверка

IV. Домашнее задание: получившие за урок оценку «5» – творческое задание – написать рассказ-сказку про серу; получившие оценку «4» – составить схему-конспект;
получившие оценку «3» – учебник (автор О.С.Габриелян) §22, упр. 2, 3

V. Подведение итогов. Оценивание знаний. Рефлексия.

Рефлексивный тест:

1. Мне это пригодится в жизни.
2. На уроке было над чем подумать.
3. На все возникшие у меня вопросы я получил(а) ответы.
4. На уроке я поработал(а) добросовестно.

Используемые ресурсы :

  1. Габриелян О.С. Настольная книга учителя химии. 9 класс. – М.: Блик и К0, 2001. – 397 с.
  2. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. – М.: Дрофа, 2002. – 432 с.
  3. Фото минералов:Каталог минералов. http://www.catalogmineralov.ru/mineral/
  4. Сайт «Алхимиков». http://www.alhimikov.net/element/S.html
  5. Академик. http://dic.academic.ru/dic.nsf/simvol/776
  6. Популярная библиотека. http://n-t.ru/ri/ps/pb016.htm
  7. Википедия. http://ru.wikipedia.org/wiki/Сера
  8. Викитека.

Из-за большого объема отсутствуют в данной папке (рекомендуется вставить)

  1. Видеофрагменты фильм «Сера» http://www.youtube.com/watch?v=sdE8mVIc5do&feature=player_embedded
  2. Видеоопыты: Единая коллекция ЦОР:

Сера – естественный природный минерал, который чаще всего обнаруживается в районах нахождения вулканов и горячих источников. В чистом виде его запасы не слишком велики, однако в соединении с другими минералами сера встречается часто. В таблице Менделеева она стоит под номером 16. Сам минерал не имеет запаха, однако его соединения обладают ужасным удушающим запахом. Достаточно представить запах сероводорода. Это свойство использовалось жрецами еще в древности для проведения обрядов, поскольку сера считалась атрибутом потусторонних сил.

Сера. Интересные факты

Сера составляет почти 3% от массы Земли. В ее ядре минерала в 100 раз больше, чем в коре.

Человек содержит примерно 2 г серы на 1 килограмм своего веса. После кальция и фосфора сера занимает третье место по «популярности» в человеческом организме.

Около половины всей производимой серы используется для производства серной кислоты.

Вещество горючее и издавна используется для производства пороха, пиротехнических изделий, спичек.

Пенициллин – естественный антибиотик на основе серы.

Репчатый лук при резке заставляет нас проливать слезы благодаря содержащейся в нем сере.

Роль серы в организме

  1. Сера – жизненно необходимый элемент, который содержится в каждой клетке человеческого организма. В организме взрослого человека находится приблизительно 140 – 150 г серы. С возрастом ее содержание уменьшается в результате снижения обмена веществ.
  2. Если в общем говорить о важности минерала, то достаточно сказать, что ни один процесс не обходится без его участия: это стабильность работы нервной системы, поддержание на должном уровне сахара крови, сопротивляемость организма болезням. Является обязательным элементом в клетках любой ткани, и можно сказать, что при дефиците серы нарушатся все процессы нормального роста и развития организма.
  3. Входит в состав многочисленных химических соединений: гормонов, ферментов, аминокислот, антител и т.д. Наряду с аминокислотами, витаминами и другими веществами сера используется организмом для строительства новых клеток.
  4. Участвует в обеспечении передачи генетической информации
  5. Регулирует в организме обменные процессы, активна в клеточном дыхании и в детоксикации клетки.
  6. Препятствует на клеточном уровне окислению тканей, а значит, их повреждению и старению
  7. Минерал играет большую роль в здоровье опорно-двигательной системы нашего организма, то есть, костей, сухожилий, хрящевой ткани, связок. Особенно важно ее участие при формировании и укреплении скелета в детском и подростковом возрасте. Сера участвует в профилактике сколиоза, повышает гибкость и эластичность тканей.
  8. Обладает свойством замедлять нервные импульсы, передающие болевые сигналы, способствует уменьшению боли.
  9. Сера необходима для нормального усвоения витаминов группы В.
  10. Сера входит в состав меланина и кератина и обеспечивает здоровый вид нашим волосам и ногтям. При ее недостатке ногти начинают крошиться, а волосы становятся тусклыми и слабыми, склонными к выпадению.
  11. Участвует в формировании коллагена, поддерживающего эластичность кожи, прочность суставов и способствующего скорейшему заживлению ран.

Есть ли признаки недостаточности серы в организме?

Хотя дефицит этого вещества является редкостью, но стоит обратить внимание если вдруг ухудшилось состояние кожных покровов, появились какие-то высыпания, прыщи, стали тусклыми волосы, а ногти начали крошиться, медленно заживают кожные повреждения. Недостаток серы может сказаться на ослаблении репродуктивной функции, обменных процессов, состоянии суставов. В этих случаях обратите внимание на свой пищевой рацион. Возможно стоит его скорректировать или что-то поменять, поскольку любые продукты не всегда являются полноценными источниками серы или теряют ее при переработке.

Причины, способствующие дефициту серы, могут заключаться не только в недостаточном питании, но и в дисбактериозе кишечника, нарушениях обмена серосодержащими соединениями.

Самостоятельно использовать препараты, содержащие серу, не стоит, поскольку ее избыток тоже не нужен. Сера назначается при артритах и артрозах, аллергических заболеваниях, кожных, сахарном диабете, нервных и психических заболеваниях. Необходимость ее применения может посоветовать только врач, так как сера в продуктах не оказывает негативного воздействия на здоровье человека, а вот ее бесконтрольное употребление в виде препаратов может вызвать тяжелые расстройства.

Чтобы сера лучше усваивалась нужно помнить, что этому способствует употребление фтора и железа. А вот селен, мышьяк, молибден, барий и свинец препятствуют нормальному всасыванию серы.

При возможности отдавайте предпочтение натуральной пище: деревенскому мясу, яйцам и молоку.

Избегайте продукты, содержащие консерванты и красители.

Избыток серы в организме

Употребление большого количества переработанных и консервированных продуктов может привести к передозировке серы.

К признакам передозировки относятся:

  • Слабость, головокружения, головная боль
  • Ухудшение слуха
  • Появление кожных заболеваний: зуд, высыпания
  • Расстройство зрения: , слезотечение, конъюнктивит
  • Снижение веса
  • Малокровие
  • Нарушения в деятельности пищеварительной системы
  • Заболевания верхних дыхательных путей
Сколько серы должен получать организм для нормального функционирования?

Считается, что взрослому человеку требуется где-то около 1 г минерала в день. Хотя исследователи не пришли к единому мнению. Некоторые считают, что количество потребляемого минерала в день должно быть 3 – 4 г.

Сера входит в состав многих продуктов животного и растительного происхождения, поэтому случаи дефицита минерала – необычайная редкость. При нормальном питании человек не испытывает недостатка в данном веществе. Возможно, именно поэтому достаточно серьезных исследований не проводится.

  • Дети и подростки
  • Люди, страдающие заболеваниями опорно-двигательного аппарата
  • Профессиональные спортсмены
  • Лица, чья профессиональная деятельность связана с большими физическими нагрузками

Но все-таки ознакомимся с теми продуктами, которые являются лидерами по количеству серы в своем составе.

Какие продукты богаты серой?

Прежде всего это:

Мясные продукты: нежирная говядина, свинина, крольчатина, индюшатина, курятина

Рыба: морской окунь, ставрида, треска, кета, камбала

Куриные и перепелиные яйца

Молоко, сметана и сыр

Цельные злаки и хлеб

Овощи: капуста, чеснок, лук, спаржа, редька, шпинат, бобовые

Фрукты и ягоды: виноград, бананы, ананасы, сливы, яблоки, крыжовник

Орехи и семечки

При правильно сбалансированном питании вы вряд ли будете испытывать недостаток в этом веществе. Я желаю вам здоровья, бодрости и хорошего настроения.

Сера (Sulfur) является элементом периодической системы химических элементов и относится к группе халькогенов. Данный элемент является активным участником образования многих кислот и солей. Водородные и кислотные соединения содержат серу, как правило, в составе различных ионов. Большое количество солей, в состав которых входит сера, практически не растворяются в воде.

Сера в природе является достаточно распространенным элементом. По своему химическому содержанию в земной коре ей присвоен шестнадцатый номер, по нахождению в водоемах - шестой. Она может встречаться как в свободном, так и в связанном состоянии.

К наиболее важным природным минералам элемента относятся: железный колчедан (пирит) - FeS 2 , цинковая обманка (сфалерит) - ZnS, галенит - PbS, киноварь - HgS, антимонит - Sb 2 S 3 . Также шестнадцатый элемент периодической системы встречается в составе нефти, природного угля, природных газов, а также сланцев. Нахождение серы в водной среде представляется сульфат-ионами. Именно ее наличие в пресной воде является причиной постоянной жесткости. Также она является одним из важнейших элементов жизнедеятельности высших организмов, является частью структуры многих белков, а также концентрируется в волосах.

Таблица 1. Свойства серы
Характеристика Значение
Свойства атома
Название, символ, номер Сера / Sulfur (S), 16
Атомная масса (молярная масса) [комм. 1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация 3s2 3p4
Радиус атома 127 пм
Химические свойства
Валентный радиус 102 пм
Радиус иона 30 (+6e) 184 (-2e) пм
Электроотрицательность 2,58 (шкала Полинга)
Электродный потенциал 0
Степень окисления +6, +4, +2, +1, 0, -1, −2
Энергия ионизации (первый электрон) 999,0 (10,35) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 2,070 г/см³
Температура плавления 386 К (112,85 °С)
Температура кипения 717,824 К (444,67 °С)
Уд. теплота плавления 1,23 кДж/моль
Уд. теплота испарения 10,5 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 22,61 Дж/(K·моль)
Молярный объём 15,5 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества

Структура решётки орторомбическая
Параметры решётки a=10,437 b=12,845 c=24,369 Å
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 0,27 Вт/(м·К)
Номер CAS 7704-34-9

Серная руда

Нельзя сказать о том, что свободное состояние серы в природе является частым явлением. Самородная сера встречается довольно редко. Зачастую она является одной из составляющих некоторых руд. Серной рудой называется порода, в состав которой входит самородная сера. Серные вкрапления в породах могут образовываться вместе с сопутствующими породами или позже них. Время их образования влияет на направление поисковых и разведочных работ. Специалисты выделяют несколько теорий образования серы в рудах.

  1. Теория сингенеза. Согласно данной теории сера и вмещающие породы были образованы одновременно. Местом их формирования были мелководные бассейны. Сульфаты, содержащиеся в воде, с помощью особых бактерий были восстановлены до сероводорода. Далее происходило его поднятие вверх до окислительной зоны, в которой сероводород окислялся до элементарной серы. Она опускалась на дно, оседая в иле, который через время превращался в руду.
  2. Теория эпигенеза, которая утверждает, что образование вкраплений серы происходило позже основных пород. В соответствии с данной теорией считается, что происходило проникновение подземных вод в толщи пород, в результате чего воды обогащалась сульфатами. Далее данные воды соприкасались с месторождениями нефти или газа, что приводило к восстановлению ионов сульфатов с помощью углеводородов до сероводорода, который, поднимаясь к поверхности и окисляясь, выделял самородную серу в пустотах и трещинах пород.
  3. Теория метасоматоза. Данная теория является одной из подвидов теории эпигенеза. В настоящее время она все чаще находит подтверждения. Ее суть заключается в превращении гипса (CaSO 4 -H 2 O) и ангидрита (CaSO 4) в серу и кальцит (СаСО 3-). Теорию предложили два ученых Миропольский и Кротов еще в первой половине двадцатого века. Спустя несколько лет было найдено месторождение Мишрак, которое подтверждало образование серы именно таким путем. Однако, до настоящего времени остается неясным сам процесс превращения гипса в серу и кальцит. В связи с этим, теория метасоматоза не является единственно правильной. Кроме этого, сегодня на планете есть озера, имеющие сингенетические отложения серы, однако, в иле не обнаружены гипс или ангидрит. К таким озерам относится Серное озеро, расположенное вблизи Серноводска.

Таким образом, однозначной теории происхождения серных вкраплений в рудах не существует. Образование вещества во многом зависит от условий и явлений, протекающих в земных недрах.

Месторождения серы

Сера добывается в местах локализации серной руды - месторождениях. По некоторым данным, мировые запасы серы составляют порядка 1,4 миллиардов тонн. На сегодняшний день месторождения серы найдены во многих уголках Земли - в Туркмении, в США, Поволжье, вблизи левых берегов Волги, которые пролегают от Самары и т.д. Иногда полоса породы может распространяться на несколько километров.

Большими серными запасами славятся Техас и Луизиана. Отличающиеся своей красотой серные кристаллы также располагаются в Романье и Сицилии (Италия). Родиной моноклинной серы считается остров Вулькано. Также залежами шестнадцатого элемента периодической системы Менделеева славится Россия, в частности Урал.

Серные руды классифицируются в соответствии с количеством содержащейся в них серы. Так, среди них различают богатые руды (от 25% серы) и бедные (около 12% вещества). Серные месторождения, в свою очередь, распределяются по следующим типам:

  1. Стратиформные месторождения (60%). Данный тип месторождений связан с сульфатно-карбонатными толщами. Рудные тела располагаются непосредственно в сульфатных породах. Они могут достигать в размере сотен метров и иметь мощность в несколько десятков метров;
  2. Солянокупольные месторождения (35%). Для данного типа характерны серные залежи серого цвета;
  3. Вулканогенные (5%). К этому типу относятся месторождения, образованные вулканами молодой и современной структуры. Форма рудного элемента, залегающего в них, пластообразная или линзовидная. Такие месторождения могут содержать порядка 40% серы. Они характерны для Тихоокеанского вулканического пояса.

Добыча серы

Сера добывается одним из нескольких возможных способов, выбор которого зависит от условий залегания вещества. Основными являются всего два - открытый и подземный.

Открытый способ добычи серы является наиболее популярным. Весь процессы добычи вещества данным способом начинается со снятия значительного количества породы экскаваторами, после чего происходит дробление самой руды. Полученные рудные глыбы транспортируются на фабрику для дальнейшего обогащения, после чего отравляются на предприятие, где происходит плавка серы и получения вещества из концентратов.

Кроме этого, также иногда применяется метод Фраша, который заключается в выплавке серы еще под землей. Данный способ целесообразно использоваться в местах глубокого залегания вещества. После расплавки под землей, происходит выкачивание вещества наружу. Для этого формируются скважины, являющиеся основным инструментом для выкачки расплавленного вещества. Метод основан на легкости плавления элемента и небольшой его плотности.

Существует также метод разделения на центрифугах. Однако, он отличается своим одним большим недостатком, основанным на том, что сера, полученная с помощью такого метода, имеет много примесей и требует дополнительной очистки. В результате, метод считается достаточно затратным.

Кроме указанных методов добыча серы в отдельных случаях может также производиться:

  • скважинным методом;
  • пароводяным методом;
  • фильтрационным методом;
  • термическим методом;
  • экстракционным методом.

Стоит отметить, что вне зависимости от метода, используемого во время извлечения вещества из земных недр, необходимо особое внимание уделять технике безопасности. Это связано с присутствием вместе с залежами серы сероводорода, который является ядовитым для человека и способен воспламеняться.

1. Например, когда мы режем лук и "плачем" - это заслуга этих фиктивных эмоций принадлежит именно сере, которая впитывается в почву, где растет лук.

2. В провинции Индонезии существует вулкан, полностью заполненный серой, который носит название Кофе Иджен. Она оседает на трубах, после чего рабочие сбивают ее арматурой и несут на взвешивание. Там таким образом они зарабатывают себе на жизнь.
3. Гигиенические «продукты» на основе серы созданы специально для чистки проблемной кожи от угрей и сыпи.

4. Ушная сера, которую нас приучили удалять с детства ватными тампонами, "отравляет" нашу жизнь с благородными намерениями. В ней содержатся особые ферменты лизозима; именно они "не пускают" в наш организм все бактерии.
5.В 1985 году группа американских и английских исследователей открыли молекулярные соединения из углерода, которые сильно напоминают своей формой футбольный мяч. В честь него и хотели назвать открытие, однако ученые не договорились, срок использовать - football или soccer (срок футболу в США). В итоге соединение назвали фуллеренами в честь архитектора Фуллера, который придумал геодезический купол, составленный из тетраэдров.

6.Французский химик, аптекарь и врач Лемери (1645-1715) в свое время наблюдал нечто похожее на вулкан, когда, смешав в железной чашке 2 г железных опилок и 2 г порошкообразной серы, прикоснувшись к ней раскаленной стеклянной палочкой. Через некоторое время из нее стали вылетать частицы черного цвета.
7. Выделение газообразного фтора с фторсодержащих веществ оказалось одним из самых тяжелых экспериментальных задач. Фтор имеет исключительную реакционную способность; причем часто его взаимодействие с другими веществами происходит с зажиганием и взрывом. 8. В головном мозге человека за одну секунду происходит 100 000 химических реакций.
9. В 1903 году в американском штате Канзас из нефтяной скважины внезапно забил фонтан газа. К большому удивлению нефтяников, газ оказался негорючим. Новая встреча с ним пришлась на годы Первой мировой войны.
. В немецкий дирижабль, сбрасывает бомбы на Лондон, попал зажигательный снаряд, но дирижабль не вспыхнул. Медленно стекая газом, он улетел прочь. Секретные службы Англии переполошились: до этого немецкие дирижабли взрывались от попадания снарядов, так как были наполнены водородом. Эксперты-химики вспомнили, что задолго до войны немецкие пароходы то везли, как балласт монацитовый песок из Индии и Бразилии. Этим газом был гелий. В монацитовых песка, который долгое время был главным гелийсодержащим сырьем, в котором присутствует радиоактивный элемент торий, при распаде которого образуется гелий, который по плотности уступает только водорода, но имеет перед водородом преимущество: он негорюч и химически инертен.
Источник: https://cikavi-fakty.com.ua/cikavi-fakti-pro-ximiyu/