СЕРА И ЕЕ ПОЛИМОРФНЫЕ МОДИЦИКАЦИИ

Для серы устанавливаются три полиморфные модификации, из которых в природных условиях устойчивой является лишь ромбическая модификация – α-сера. При атмосферном давлении и температуре выше 96,5° она переходит в β-серу моноклинной сингонии, а при охлаждении вновь возвращается в прежнее кристаллическое состояние, γ-сера – также моноклинная, но неустойчива при атмосферном давлении при всех температурах; при комнатной температуре превращается в α-серу. Другие три искусственно полученные полиморфные модификации серы в природных условиях не встречаются.

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

В ряде случаев устанавливается химически чистая сера, но обычно она бывает загрязнена посторонними механическими примесями: глинистым или органическим веществом, капельками нефти, газами и пр. Сингония ромбическая. Кристаллы чаще имеют пирамидальный или усеченнопирамидальный вид, реже сфеноэдрический. Двойники редки. Часто встречается в сплошных, иногда землистых массах. Изредка наблюдаются натечные почковидные формы и налеты. 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. Блеска на гранях алмазный, в изломе жирный. В кристаллах просвечивает. Твердость 1-2. Хрупка. Спайность несовершенная. Уд. вес 2,05-2,08. Электропроводность и теплопроводность очень слабые (хороший изолятор). При трении заряжается отрицательным электричеством. Растрескивается от теплоты руки.

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

1. При вулканических извержениях, осаждаясь в виде возгонов на стенках кратеров, в трещинах пород, иногда изливаясь в жидком виде с горячими водами в виде потоков. Часто ассоциирует с другими продуктами возгона и сульфатами, образовавшимися при воздействии SO₂ на окружающие породы. Возникает в результате неполного окисления сероводорода в сольфатарах или как продукт реакции его с сернистым газом:

2. При разложении сернистых соединений металлов, главным образом пирита, в нижних частях зоны окисления рудных месторождений. Обычно бывает сильно загрязнена различными механическими примесями.

3. При разложении гипсоносных осадочных толщ. Часто наблюдается парагенезис самородной серы с гипсом, на разъеденных участках которого она образуется в виде кристаллических и порошковатых масс. Многое в этом процессе образования еще не ясно.

4. Осадочным (биохимическим) путем в нормальных осадочных породах, представленных обычно пластами, содержащими гипс, твердые и жидкие битумы (асфальт, нефть) и др. Этот тип месторождений широко распространен на земном шаре и имеет большое промышленное значение. При этом основная масса самородной серы образовалась, очевидно, сингенетически, т. е. одновременно с другими осадками. Однако нередко наблюдаются и эпигенетические образования серы во вмещающих породах, происшедшие при позднейшей миграции ее под влиянием тектонических процессов, переноса нефтями, растворами и т. п. Происхождение серы биохимическим путем связывают с жизнедеятельностью анаэробных бактерий, в результате чего образуется сероводород, неполное окисление которого приводит к выпадению серы.

Парагенезис. Среди осадочных пород: гипс, ангидрит, кальцит, доломит, сидерит, каменная соль, сильвин, карналлит, опал, халцедон, битумы (асфальт, нефть, озокерит). В месторождениях, образовавшихся в результате окисления сульфидов, — главным образом пирит. Среди продуктов вулканического возгона: гипс, реальгар, аурипигмент.

Практическое значение. Главное применение сера имеет в производстве 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.

Лекция 11

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: