Сера самородная

Сера - S. Наиболее устойчивую при комнатной температуре α-модификацию серы называют обычно ромбической серой или просто серой.

Химический состав. В ряде случаев устанавливается химически чистая сера, но обычно загрязнена посторонними механическими примесями: глинистым или органическим веществом, капельками нефти, газами и пр. Известны редкие разновидности с изоморфной примесью Se обычно до 1%, изредка до 5,2% - селенистая сера, а также Те, иногда As и в исключительных случаях Тl.

Сингония ромбическая. Кристаллическая структура. Согласно рентгенометрическим исследованиям, ромбическая сера обладает редкой для неорганических соединений молекулярной, и притом очень сложной, решеткой. В кристаллической структуре каждый атом серы с двух сторон имеет сферы, пересекающиеся со сферами соседних атомов, причем цепочки, состоящие из 8 атомов, замкнуты.

Отсюда - молекула серы S₈. Элементарная ячейка сложена 16 такими электрически нейтральными молекулами (кольцами), очень слабо связанными друг с другом вандерваальсовской связью. Облик кристаллов. Кристаллы чаще имеют пирамидальный или усеченнопирамидальный вид. Агрегаты. Часто встречается в сплошных, иногда землистых массах. Изредка наблюдаются натечные почковидные формы и налеты (в районах вулканических извержений).

Цвет. У α-серы наблюдаются различные оттенки желтого цвета: соломенно-желтый, медово-желтый, желтовато-серый, бурый и черный (от углеродистых примесей). Черты почти не дает, порошок слабожелтоватый. Блеск на гранях алмазный, в изломе жирный. В кристаллах просвечивает. Твердость 1-2. Хрупка. Спайность несовершенная. Удельный вес 2,05-2,08. Прочие свойства. Электропроводность и теплопроводность очень слабые (хороший изолятор). При трении заряжается отрицательным электричеством. Растрескивается от теплоты руки.

Диагностические признаки. Характерный цвет, низкая твердость, хрупкость, жирный блеск в изломе кристаллов и легкоплавкость. П. п. тр. и от спички легко плавится (при 112,8°С) и загорается голубым пламенем с выделением характерного запаха SO₂.

Самородная сера - единственный среди рассматриваемых в классе самородных элементов минерал, обладающий молекулярным строением вещества. S характеризуется совершенно особыми свойствами. Наличие в решетке в качестве структурных единиц электрически нейтральных молекул S₈ объясняет такие свойства, как плохая электропроводность, низкая теплопроводность, слабая связь между молекулами.

Происхождение. Самородная сера встречается исключительно в самой верхней части земной коры и на ее поверхности. Образуется различными путями:

-при вулканических извержениях, осаждаясь в виде возгонов на стенках кратеров, в трещинах пород, иногда изливаясь в жидком виде с горячими водами в виде потоков (Япония). Возникает в результате неполного окисления сероводорода H₂S в сольфатарах или как продукт реакции H₂S с сернистым газом: 2H₂S + 20 = 2Н₂O + 2S; H₂S + SO₂ = Н₂O + О + 2S;

Сольфатары (итал., единственное число solfatara, от solfo — сера), струи сернистого газа и сероводорода с примесью паров воды, углекислого и других газов, выделяющиеся из каналов и трещин на стенках и дне кратера, на склонах вулканов.

-при разложении сернистых соединений металлов, главным образом пирита, в нижних частях зоны окисления рудных месторождений. Обычно сильно загрязнена различными механическими примесями;

-при разложении гипсоносных осадочных толщ. Часто наблюдается парагенезис самородной серы с гипсом, на разъеденных участках которого она образуется в виде кристаллических и порошковатых масс;

-осадочным (биохимическим) путем в осадочных породах, представленных пластами, содержащими гипс, твердые и жидкие битумы (асфальт, нефть) и др. Этот тип месторождений широко распространен на земном шаре и имеет большое промышленное значение. Происхождение серы биохимическим путем связывают с жизнедеятельностью анаэробных бактерий, в результате чего образуется сероводород, неполное окисление которого приводит к выпадению серы.

Применение. Основное количество серы расходуется на производство серной кислоты, используемой во многих отраслях промышленности; затем в сельском хозяйстве (для борьбы с вредителями); в резиновом производстве (процесс вулканизации резины); при изготовлении спичек, фейерверков, красок и пр.