на складі сірки забороняється:
- виконання всіх видів робіт із застосуванням відкритого вогню;
- складувати та зберігати промаслену ганчірку та ганчірки;
- при ремонті застосовувати інструмент із іскродуючого матеріалу [16] .
Пожежі на складах сірки
У грудні 1995 року на відкритому складі сірки підприємства, розташованого в місті Сомерсет-Уест Західної Капської провінції Південно-Африканської Республіки сталася велика пожежа, загинули дві людини [17] [18] .
16 січня 2006 р. близько п'ятої вечора на череповецькому підприємстві «Аммофос» спалахнув склад із сіркою. Загальна площа пожежі — близько 250 квадратних метрів. Цілком ліквідувати його вдалося лише на початку другої ночі. Жертв та постраждалих немає [19] .
15 березня 2007 р. рано вранці на ТОВ «Балаківський завод волоконних матеріалів» сталася пожежа на закритому складі сірки. Площа пожежі становила 20 кв.м. На пожежі працювало 4 пожежні розрахунки з особовим складом 13 осіб. Приблизно через півгодини пожежу було ліквідовано. Ніхто не постраждав [20] .
4 та 9 березня 2008 року сталося спалах сірки в Атирауській області у сховищі сірки ТШО на Тенгізському родовищі. У першому випадку осередок спалаху вдалося загасити швидко, у другому випадку сірка горіла 4 години. Обсяг відходів нафтопереробки, що горіли, до яких за казахстанськими законами віднесена сірка, склав більше 9 тисяч кілограмів [21] .
У квітні 2008 року неподалік селища Кряж Самарської області спалахнув склад, на якому зберігалося 70 тонн сірки. Пожежі було присвоєно другу категорію складності. До місця події виїхали 11 пожежних розрахунків та рятувальники. Коли пожежники опинилися біля складу, горіла ще не вся сірка, а лише її невелика частина — близько 300 кілограмів. Площа загоряння разом із ділянками сухої трави, що прилягають до складу, становила 80 квадратних метрів. Пожежникам вдалося швидко збити полум'я та локалізувати пожежу: осередки спалаху були засипані землею та залиті водою [22] .
У липні 2009 у Дніпродзержинську горіла сірка. Пожежа сталася на одному із коксохімічних підприємств у Баглійському районі міста. Вогонь охопив понад вісім тонн сірки. Ніхто із співробітників комбінату не постраждав [23] .
Наприкінці липня 2012 року під Уфою в селищі Тимашеве спалахнув склад із сірою площею 3200 квадратних метрів. На місце виїхало 13 одиниць техніки, у гасінні пожежі задіяно 31 пожежну. Сталося забруднення атмосферного повітря продуктами горіння. Загиблих та постраждалих немає. [24].
також
Примітки
- ↑ Хімічна енциклопедія: 5 т. / Редкол.: Зефіров Н. С. (гл. ред.). - Москва: Радянська енциклопедія, 1995. - Т. 4. - С. 319. - 639 с. - 20 000 прим. - ISBN 5-85270-039-8
- ↑Етимологічний словник російської Семенова
- ↑Фасмер М. Етимологічний словник російської, том 3. - М.: Прогрес. - 1964 - 1973. - С. 603.
- ↑Mallory JP, Adams D.Q. The Oxford Introduction To Proto-Indo-European And Indo-European World. - Oxford: University Press. - 2006. - С. 124.
- ↑Б. В. Некрасов. Основи загальної хімії. - 3-тє вид., Виправлене і доп. - М.: Хімія, 1973. - Т. 1. - 656 с.
- ↑ 12Непенін Н. Н. Технологія целюлози. Виробництво сульфітної целюлози. - М.: «Лісова промисловість», 1976. - С. 151.
- ↑ Ключніков Н. Г. Неорганічний синтез. М., Просвітництво, 1971, С. 267-269
- ↑Ремі Г. Курс неорганічної хімії. - М.: «Видавництво іноземної літератури», 1961. - С. 695.
- ↑Т.Л.Богданова, Є.А.Солодова. Біологія: Довідник для старшокласників та вступників до ВНЗ. - М.: АСТ-ПРЕС КНИГА. - 2011. - С. 85.
- ↑А. Я. Корольченко, Д. А. Корольченко. Пожежвибухонебезпечність речовин і матеріалів та засоби їх гасіння. Довідник: у 2-х ч. - 2-ге вид., Перераб і дод. - М: Асі. "Пожнаука", 2004. - Т. 2. - 396 с.
- ↑Е. П. Білобров, А. В. Сидоров «Еколого-гігієнічні наслідки вибухів пилу та пожеж комової сірки, що супроводжують її навантаження в порту Маріуполь»
- ↑РД 50-290-81 Методичні вказівки. Аналізатори вмісту сірки у нафті. Методи та засоби перевірки — скачати безкоштовно
- ↑В. Аксютін, П. Щеглов, В. Жолобов, С. Алексанянц «Ліквідація пожеж при аварійних ситуаціях із небезпечними вантажами»
- ↑Теребнєв В. В. Довідник керівника гасіння пожежі Тактичні здібності пожежних підрозділів. - М.: Пожкнига, 2004. - С. 99.
- ↑http://www.det-tronics.com/utcfs/ws-462/Assets/77-1022_sulfur_fire_detection.pdf
- ↑ ППБО 157-90 Правила пожежної безпеки у лісовій промисловості 5.11. Склади сірки та негашеного вапна
- ↑South African sulphur fire
- ↑AECI fire puts sulphur stockpiles in spotlight-01/01/1996-ECN
- ↑Радіо «Трансміт» : Новини : Пожежа на череповецькому «Амофосі»! Напередодні близько п'ятої вечора на цьому підприємстві загорівся склад із сіркою
- ↑У Балакові згорів склад із сіркою — Інформаційне агентство Погляд-інфо
- ↑ТОВ «Тенгізшевройл» оштрафують за дві пожежі у сховище сірки | Інформаційний портал ZAKON.KZ
- ↑KP.RU // МНСники шукають власника сараю з сіркою, що горіла під Самарою
- ↑Коксохім горів у Дніпродзержинську
- ↑Під Уфою горів склад із сіркою
Література
Посилання
СІРА
I. Загальна характеристика. Сірка знаходиться у третьому ряду третього періоду, у VI групі, у головній (А) підгрупі. Про сірку в періодичній системі є відомості: хімічний знак S (одна буква латинської назви, що показує, що це сірка, один її атом і 32 трав. год); Лг(5) = 32, тобто відносна атомна маса сірки (маса її атома, виражена в а.е.м., що показує, що маса атома сірки в 32 рази більша за масу 1 а.е.м. або що в ядрі її атома міститься 32 нуклони); номер S у періодичній системі - 16, тобто в ядрі атома сірки міститься 16 протонів, а в електронній оболонці - 16 електронів. Схема атома: (+16) 2е~8е _ 6е~; повна електронна формула ls [1] 2i [1] 2/) 6 3s [1] 3p; коротка (валентна електронна схема). 3s [1] 3/>. Нижче представлена графічна формула незбудженого атома (повна):
Короткі електронні та графічні формули збуджених станів сірки мають вигляд: Можливі С.О.: -2, +4, +6. M(S) = 32 г/моль. Сірка утворює прості речовини з формулами S8 — (рідина) та S2 - (Газ). М(S2) = 64 і М(S8) = 256 г/моль. ІІ. Фізичні характеристики. Сірка має кілька алотропних видозмін: кристалічна (ромбічна, октаедрична, моноклінна), аморфна (порошкоподібна, пластична тощо).д.); сірчаний колір - дрібнокристалічна сірка. Сірка - тверда речовина із щільністю більшою, ніж у води; у воді не розчиняється і не змочується нею (є гідрофобним речовиною), тому тонкоподрібнена сірка не тоне у воді, а плаває на її поверхні. Сірка частково розчиняється в органічних розчинниках (бензолі, толуолі). Сірчаний колір легко плавиться (температура плавлення +119 ° С). При підвищенні температури рухливість розплаву сірки зменшується, оскільки відбуваються алотропні перетворення. При швидкому охолодженні розплаву можна отримати пластичну сірку, яка за своїми властивостями нагадує каучук. Температура плавлення ромбічної сірки 445 °С. ІІІ. Хімічні характеристики. 1. Реагує з металами: 2. Взаємодіє з неметалами: Як видно з властивостей 1 і 2, сірка є і окислювачем, і відновником (чому!). 3. Реагує з сульфідами: 4. Окислюється азотною кислотою: 5. Інші властивості: реакція вулканізації (взаємодія з каучуком і т.д.). ГУ. Отримання. Сірка утворює природні родовища, у яких міститься у вільному вигляді. У промисловості сірку отримують у такий спосіб: руду нагрівають, сірка переходить у пароподібний стан, потім конденсується на стінках у вигляді сірчаного кольору. У лабораторії сірку можна отримувати, використовуючи реакції: V. Знаходження у природі, застосування. У природі сірка знаходиться у вільному стані у пісках або у вигляді таких сполук: FeS2 - Пірит, сірчаний колчедан; HgS - кіновар; ZnS, PbS - цинкова та свинцева обманки; а також у вигляді наступних сульфатів: глауберова сіль Na2S04 • ЮН20; гірка сіль MgS04 • 7Н20; природний гіпс CaS04 • 2Н20; ангідрит CaS04. Вона входить і до складу органічних речовин - білків (сірка міститься в залишках цистину та цистеїну), при розкладанні яких спочатку утворюється сірководень, з якого згодом виходить вільна сірка.
- ? Завдання для самостійної роботи
- 1. Поясніть, з яких елементарних частинок складається атом сірки, вкажіть їхнє число для ізотопу сірка-32.
- 2. Назвіть найбільш відомі алотропні видозміни сірки, охарактеризуйте їх фізичні властивості.
- 3. Напишіть рівняння взаємодії сірки з металами, азотною кислотою та воднем.
- 4. Коротко охарактеризуйте сфери застосування сірки, обґрунтуйте їх, виходячи з властивостей цієї речовини.
Сірка
Сірка - Елемент 16-ї групи (за застарілою класифікацією - головної підгрупи VI групи), третього періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва, з атомним номером 16. Виявляє неметалеві властивості. Позначається символом S (Лат. sulfur). У водневих та кисневих сполуках знаходиться у складі різних іонів, утворює багато кислот та солі. Багато сірковмісних солей малорозчинні у воді.
Ізотопи
Природна Сірка складається із чотирьох стабільних ізотопів:
32 S (95,02%), 33S (0,75%), 34S (4,21%), 36S (0,02%).
Отримано також штучні радіоактивні ізотопи
31 S (T½ = 2,4 с), 35 S (T½ = 87,1 діб), 37 S (Т½= 5,04 хв) та інші.
Історія та походження назви
Походження назви
Слово «сірка», відоме давньоруською мовою з XV століття, запозичене зі старослов'янського «сера» — «сірка, смола», взагалі «горюча речовина, жир». Етимологія слова не з'ясована досі, оскільки первісна загальнослов'янська назва речовини втрачено і слово дійшло до сучасної російської мови в спотвореному вигляді.
За припущенням Фасмера, сірка сходить до лат. сera - "віск" або лат. serum - "сироватка".
Латинське sulfur (що походить з написання еллінізованого етимологічного sulpur ), імовірно, сходить до індоєвропейського кореня *swelp - «горіти».
Історія відкриття
Точний час відкриття сірки не встановлений, але цей елемент використовувався до нашої ери.
Сірка використовувалася жерцями у складі священних куріння при релігійних обрядах. Вона вважалася твором надлюдських істот із світу духів чи підземних богів.
Дуже давно сірка стала застосовуватися у складі різних горючих сумішей для військових цілей. Вже у Гомера описані «сірчисті випари», смертельна дія виділень сірки, що горить. Сірка, мабуть, входила до складу «грецького вогню», що наводило жах на супротивників.
Близько VIII століття китайці почали використовувати їх у піротехнічних сумішах, зокрема, у суміші типу пороху. Займистість сірки, легкість, з якою вона з'єднується з металами з утворенням сульфідів (наприклад, на поверхні шматків металу), пояснюють те, що її вважали «принципом горючості» та обов'язковою складовою металевих руд.
Пресвітер Теофіл (XII століття) описує спосіб окислювального випалу сульфідної мідної руди, відомий, ймовірно, ще в стародавньому Єгипті.
У період арабської алхімії виникла ртутно-сірчана теорія складу металів, за якою сірка вважалася обов'язковою складовою (батьком) всіх металів.
Надалі вона стала одним із трьох принципів алхіміків, а пізніше «принцип горючості» став основою теорії флогістону. Елементарну природу сірки встановив Лавуазьє у своїх дослідах зі спалювання.
З введенням пороху в Європі почався розвиток видобутку природної сірки, а також розробка способу одержання з піритів; останній був поширений у Стародавній Русі. Вперше у літературі він описаний у Агріколи.
Сірка у природі
Великі скупчення самородної сірки (з вмістом > 25 %) рідкісні, вони трапляються у місцях вулканічної активності, їм супроводжують сірчисті фумароли і сірчисті води.
Сірчана руда розробляється у родовищах самородної сірки, видобувається із сульфідних руд та промислових газів.
Сірчані бактерії можуть окислювати сірководень від органічних гниючих залишків до сірки і накопичувати її.
Природні мінерали сірки
Сірка є шістнадцятим за хімічною поширеністю елементом у земній корі. Зустрічається у вільному (самородному) стані та у зв'язаному вигляді.
Найважливіші природні мінерали сірки: FeS 2 - залізний колчедан, або пірит, ZnS - цинкова обманка, або сфалерит (вюрцит), PbS - свинцевий блиск, або галеніт, HgS - кіновар, Sb2S3 - Антимоніт, Cu2S - халькозин, CuS - ковеллін, CuFeS2 - халькопірит. Крім того, сірка присутня в нафті, природному вугіллі, природних газах та сланцях. Сірка - шостий елемент за вмістом у природних водах, зустрічається в основному у вигляді сульфат-іону і обумовлює "постійну" жорсткість прісної води. Життєво важливий елемент для вищих організмів, складова частина багатьох білків, концентрується у волоссі.
Отримання
У давнину та в середні віки сірку добували, вкопуючи в землю великий глиняний горщик, на який ставили інший, з отвором у дні. Останній заповнювали породою, що містить сірку, потім нагрівали. Сірка плавилася і стікала в горщик.
Нині сірку отримують переважно шляхом виплавки самородної сірки у місцях її залягання під землею. Сірчані руди видобувають різними способами – залежно від умов залягання. Покладам сірки майже завжди супроводжують скупчення отруйних газів - сполук сірки. До того ж не можна забувати про можливість її самозаймання.
При видобутку руди у відкритий спосіб екскаваторами знімають пласти порід, під якими залягає руда. Вибухами рудний пласт дроблять, після чого брили руди відправляють на сіркоплавильний завод, де з концентрату витягують сірку.
У 1890 р. Герман Фраш запропонував плавити сірку під землею і через свердловини, подібні до нафтових, викачувати її на поверхню. Порівняно невисока (113 ° C) температура плавлення сірки підтверджувала реальність ідеї Фраш. У 1890 р. почалися випробування, які призвели до успіху.
Відомо кілька методів отримання сірки із сірчаних руд: пароводяні, фільтраційні, термічні, центрифугальні та екстракційні.
Також сірка у великих кількостях міститься в природному газі в газоподібному стані (у вигляді сірководню, сірчистого ангідриду). При видобутку вона відкладається на стінках труб та обладнання, виводячи їх з ладу. Тому її вловлюють із газу якнайшвидше після видобутку. Отримана хімічно чиста дрібнодисперсна сірка є ідеальною сировиною для хімічної та гумової промисловості.
Сірку з природного сірчистого газу одержують методом Клауса. Для цього використовуються так звані сірчані ями, де відбувається дегазація сірки, на виході отримують модифіковану сірку - продукт, що широко використовується у виробництві асфальту.Технологічні установки для отримання сірки зазвичай включають ями недегазованої сірки, ями дегазації, ями зберігання сірки дегазованої, а також налив рідкої сірки і склад комової сірки. Стіни ями зазвичай роблять із цегли, дно заливають бетоном, а зверху закривають яму алюмінієвим дахом. Так як сірка - це дуже агресивне середовище, ями періодично доводиться повністю реконструювати.
Найбільше родовище самородної сірки вулканічного походження знаходиться на острові Ітуруп із запасами категорії A+B+C1 – 4227 тис. тонн та категорії C2 - 895 тис. тонн, що достатньо будівництва підприємства потужністю 200 тис. тонн. тонн гранульованої сірки на рік.
Виробники
З 1939 по 1986 найбільшим виробником сірки в СРСР був Медногорський мідно-сірчаний комбінат (ММСК): у середині 1950-х років він випускав до 250-280 тисяч тонн на рік, що становило 80% сірки, що вироблялася в країні.
…Вранці ми були на мідносерному заводі. Близько 80 відсотків сірки, яка випускається в нашій країні, видобувається на цьому підприємстві.
— До п'ятдесятого року країні доводилося імпортувати багато сірки з-за кордону. Тепер потреба імпорту сірки відпала, — говорив директор заводу Олександр Адольфович Бурба. — Але завод продовжує розширюватись. Почали будувати цех виробництва сірчаної кислоти.
З високої естакади застиглим потоком повис яскраво-жовтий масив сірки. Те, що ми бачимо у невеликих кількостях у скляних баночках у лабораторіях, тут, на заводському дворі, лежало величезними брилами».
На початку XXI століття основними виробниками сірки в Росії є підприємства ВАТ Газпром: ТОВ Газпром видобуток Астрахань та ТОВ Газпром видобуток Оренбург, які отримують її як побічний продукт при очищенні газу.
Товарні форми
У промисловості реалізовано отримання сірки у різних товарних формах. Вибір тієї чи іншої форми визначається вимогами замовника.
Комова сірка до початку 1970-х років була основним видом сірки, що випускається промисловістю СРСР. Її отримання технологічно просто і здійснюється подачею рідкої сірки по трубопроводу, що обігрівається на склад, де проводиться заливка сірчаних блоків. Застиглі блоки висотою 1—3 метри руйнують більш дрібні шматки і транспортують замовнику. Метод, однак, має недоліки: невисока якість сірки, втрати на пил і крихту при розпушуванні та навантаженні, складність автоматизації.
Рідку сірку зберігають в резервуарах, що обігріваються, і транспортують у цистернах. Транспорт рідкої сірки вигідніший, ніж її плавлення дома. Переваги отримання рідкої сірки – відсутність втрат та висока чистота. Недоліки - небезпека займання, витрати на обігрів цистерн.
Формована сірка буває луската і пластинчаста. Лускату сірку почали виробляти на НПЗ у 1950-х роках. Для отримання використовують барабан, що обертається, всередині він охолоджується водою, а зовні кристалізується сірка у вигляді лусочок товщиною 0,5-0,7 мм. На початку 1980-х років замість лускатої стали випускати пластинчасту сірку. На стрічку, що рухається, подається розплав сірки, який охолоджується в міру руху стрічки. На виході утворюється застиглий лист сірки, який ламають із заснуванням пластинок. Сьогодні ця технологія вважається застарілою, хоча близько 40% канадської сірки експортується саме в такому вигляді через великі капіталовкладення в установки для її отримання.
Гранульовану сірку одержують різними методами.
- Водна грануляція (пелетування) розроблена 1964 року англійською фірмою «Еліот».Процес заснований на швидкому охолодженні крапель сірки, що падають у воду. Перше впровадження технології – процес «Салпел» у 1965 році. Найбільший завод був побудований пізніше в Саудівській Аравії в 1986 році. На ньому кожна з трьох установок може виготовляти до 3500 т гранульованої сірки на добу. Недолік технології - обмежена якість гранул сірки, що мають неправильну форму і підвищену крихкість.
- Грануляція у киплячому шарі розроблена французькою компанією «Перломатик». Краплі рідкої сірки подаються нагору. Вони охолоджуються водою і повітрям і змочуються рідкою сіркою, яка застигає на гранулах, що утворюються, тонким шаром. Кінцевий розмір гранул 4-7 мм. Більш прогресивним є процес «Прокор», широко впроваджений у Канаді. У ньому використовуються барабанні гранулятори. Однак цей процес дуже складний в управлінні.
- Повітряно-баштова грануляція розроблена та впроваджена у Фінляндії у 1962 році. Розплав сірки диспергується за допомогою стисненого повітря у верхній частині грануляційної вежі. Краплі падають і тверднуть, потрапляючи на транспортну стрічку.
мелена сірка є продуктом розмелювання комової сірки. Ступінь подрібнення може бути різним. Його проводять спочатку у дробарці, потім у млині. У такий спосіб можливе отримання дуже високодисперсної сірки з розміром частинок менше 2 мкм. Грануляцію порошкової сірки проводять у пресах. Необхідно використання сполучних добавок, як яких використовують бітуми, стеаринову кислоту, жирні кислоти у вигляді водної емульсії з триетаноламіном та інші.
Колоїдна сірка - це різновид меленої сірки з розміром частинок менше 20 мкм. Її застосовують у сільському господарстві для боротьби зі шкідниками та в медицині як протизапальні та дезінфікуючі засоби.Колоїдну сірку одержують різними способами.
- Спосіб отримання шляхом розмелювання широко поширений, оскільки не висуває високих вимог до сировини. Одним із лідерів за цією технологією є фірма «Байєр».
- Спосіб отримання з розплавленої сірки або її пари було впроваджено США в 1925 року. Технологія має на увазі змішання з бентонітом, отримана суміш утворює стійкі суспензії з водою. Однак вміст сірки в розчині невеликий (не більше 25%).
- Екстракційні способи одержання засновані на розчиненні сірки в органічних розчинниках та подальшому випаровуванні останніх. Однак вони не набули широкого поширення.
Високочисту сірку одержують використовуючи хімічні, дистиляційні та кристалізаційні методи. Її застосовують в електронній техніці, при виготовленні оптичних приладів, люмінофорів, у виробництві фармацевтичних та косметичних препаратів – лосьйонів, мазей, засобів проти шкірних хвороб.
Застосування
Приблизно половина сірки, що виробляється, використовується у виробництві сірчаної кислоти.
Сірку застосовують для вулканізації каучуку, як фунгіцид у сільському господарстві та як сірка колоїдна – лікарський препарат. Також сірка у складі серобітумних композицій застосовується для отримання сероасфальту, а як заступник портландцементу - для отримання серобетону. Сірка знаходить застосування для виробництва піротехнічних складів, що раніше використовувалася у виробництві пороху, застосовується для виробництва сірників.
Властивості
Фізичні властивості
Сірка суттєво відрізняється від кисню здатністю утворювати стійкі ланцюжки та цикли з атомів. Найбільш стабільні циклічні молекули S8, що мають форму корони, що утворюють ромбічну та моноклінну сіркуЦе кристалічна сірка - тендітна речовина жовтого кольору. Крім того, можливі молекули із замкнутими (S4, S6) ланцюгами та відкритими ланцюгами. Такий склад має пластична сірка, речовина коричневого кольору, яка виходить при різкому охолодженні розплаву сірки (пластична сірка вже через кілька годин стає крихкою, набуває жовтого кольору і поступово перетворюється на ромбічну). Формулу сірки найчастіше записують просто S, оскільки вона, хоч і має молекулярну структуру, є сумішшю простих речовин з різними молекулами. У воді сірка нерозчинна, але добре розчиняється в органічних розчинниках, наприклад, у сірковуглецю, скипидарі.
Плавлення сірки супроводжується помітним збільшенням обсягу (приблизно 15%). Розплавлена сірка є жовтою легкорухливою рідиною, яка вище 160 °C перетворюється на дуже в'язку темно-коричневу масу. Найбільшої в'язкості розплав сірки набуває при температурі 190 °C; подальше підвищення температури супроводжується зменшенням в'язкості та вище 300 °C розплавлена сірка знову стає рухомою. Це з тим, що з нагріванні сірки вона поступово полімеризується, збільшуючи довжину ланцюжка з підвищенням температури. При нагріванні сірки понад 190 ° C полімерні ланки починають руйнуватися.
Сірка може бути найпростішим прикладом електрета. При терті сірка набуває сильного негативного заряду.
Фазова діаграма сірки
Фазова діаграма елементарної сірки.
Sp - ромбічна сірка; Sм - моноклінна сірка; Sж - Рідка сірка; Sп - Пари сірки.
Елементарна кристалічна сірка може існувати у вигляді двох алотропних модифікацій (енантіотропія сірки) — ромбічної та моноклінної, тобто сірка диморфнатому для елементарної сірки можливе існування чотирьох фаз: твердої ромбічної, твердої моноклінної, рідкої та газоподібної, а на фазовій діаграмі сірки (див. малюнок; для тиску використаний логарифмічний масштаб) є два поля твердих фаз: область ромбічної сірки та область існування (Трикутник АВС).
На фазовій діаграмі сірки:
- DA - лінія сублімації ромбічної сірки Sp, що описує залежність тиску насиченої пари сірки Sп від температури над твердою ромбічної сіркою;
- AС - лінія сублімації моноклинної сірки Sм, що описує залежність тиску насиченої пари сірки від температури над твердою моноклинною сіркою;
- СF - лінія випаровування рідкої сірки Sж, що описує залежність тиску насиченої пари сірки від температури над розплавом сірки;
- AB - лінія поліморфного перетворення сірка моноклінна сірка ромбічна сірка, що описує залежність температури фазового переходу між ромбічної і моноклинної сіркою від тиску;
- ВЕ - лінія плавлення ромбічної сірки, що описує залежність температури плавлення ромбічної сірки від тиску;
- ВЕ - лінія плавлення моноклінної сірки, що описує залежність температури плавлення моноклинної сірки від тиску.
Пунктирні лінії відображають можливість існування метастабільних фаз, що спостерігаються при різкій зміні температури:
- AО - лінія сублімації перегрітої ромбічної сірки;
- ВО - лінія плавлення перегрітої ромбічної сірки;
- СО – лінія випаровування переохолодженої рідкої сірки;
На фазовій діаграмі сірки є три стабільні потрійні точки та одна метастабільна, кожна з яких відповідає умовам термодинамічної рівноваги трьох фаз:
- точка А (додаткова): рівновага твердої ромбічної, твердої моноклинної та газоподібної сірки;
- точка В (додаткова): рівновага твердої ромбічної, твердої моноклинної та рідкої сірки;
- точка С (основна): рівновага твердої моноклинної, розплавленої та газоподібної сірки;
- точка О (метастабільна): метастабільна рівновага між перегрітою твердою ромбічною, переохолодженою рідкою та газоподібною сіркою.
Як показує фазова діаграма, ромбічна сірка не може одночасно перебувати в рівновазі з розплавом і парами сірки, тому в основній потрійній точці (коли рівноважні фази знаходяться в різних агрегатних станах) тверда фаза представлена сіркою моноклинної. Метастабільна потрійна точка з'являється внаслідок низької швидкості перетворення однієї кристалічної модифікації сірки на іншу.
Хімічні властивості
На повітрі сірка горить, утворюючи сірчистий газ безбарвний газ з різким запахом:
За допомогою спектрального аналізу встановлено, що насправді процес окислення сірки в двоокис є ланцюговою реакцією і відбувається з утворенням ряду проміжних продуктів: моноокису сірки S2O2молекулярної сірки S2, вільних атомів сірки S та вільних радикалів моноокису сірки SO.
Відновлювальні властивості сірки проявляються в реакціях сірки та з іншими неметалами, проте при кімнатній температурі сірка реагує лише з фтором:
Розплав сірки реагує з хлором, при цьому можливе утворення двох нижчих хлоридів (дихлорид сірки та дитіодихлорид):
При надлишку сірки також утворюються різноманітні дихлориди полісери типу SnCl2.
При нагріванні сірка також реагує з фосфором, утворюючи суміш сульфідів фосфору, серед яких вищий сульфід P2S5:
Крім того, при нагріванні сірка реагує з воднем, вуглецем, кремнієм:
S+H2 → H2S (сірководень) C + 2S → CS2 (сірковуглець) Si + 2S → SiS2 (сульфід кремнію)
При нагріванні сірка взаємодіє з багатьма металами, часто дуже бурхливо. Іноді суміш металу із сіркою загоряється при підпалюванні. При цьому взаємодії утворюються сульфіди:
2Na + S → Na2S Ca + S → CaS 2Al + 3S → Al2S3 Fe + S → FeS
Розчини сульфідів лужних металів реагують із сіркою з утворенням полісульфідів:
Зі складних речовин слід відзначити насамперед реакцію сірки з розплавленою лугом, в якій сірка диспропорціонує аналогічно хлору:
Отриманий метал називається сірчаною печінкою.
З концентрованими кислотами-окислювачами (HNO3, H2SO4) сірка реагує тільки при тривалому нагріванні:
При збільшенні температури у парах сірки відбуваються зміни у кількісному молекулярному складі. Число атомів у молекулі зменшується:
При 800-1400 ° C пари складаються в основному з двоатомної сірки:
А за 1700 °C сірка стає атомарною:
Біологічна роль
Сірка — один із біогенних елементів. Сірка входить до складу деяких амінокислот (цистеїн, метіонін), вітамінів (біотин, тіамін), ферментів. Сірка бере участь у освіті третинної структури білка (формування дисульфідних містків). Також сірка бере участь у бактеріальному фотосинтезі (сірка входить до складу бактеріохлорофілу, а сірководень є джерелом водню). Окисно-відновні реакції сірки - джерело енергії в хемосинтезі.
У людині міститься приблизно 2 г сірки на 1 кг маси тіла.
Біологічна дія
Чиста сірка не отруйна, все ж таки леткі сірковмісні сполуки отруйні (сірчистий газ, сірчаний ангідрид, сірководень та ін.).
Пожежонебезпечні властивості сірки
Тонкоподрібнена сірка схильна до хімічного самозаймання у присутності вологи, при контакті з окислювачами, а також у суміші з вугіллям, жирами, маслами. Сірка утворює вибухові суміші з нітратами, хлоратами та перхлоратами. Самозаймається при контакті з хлорним вапном.
Засоби гасіння: розпорошена Вода, повітряно-механічна піна.
За даними В. Маршалла, пил сірки відноситься до розряду вибухонебезпечних, але для вибуху необхідна досить висока концентрація пилу — близько 20 г/м³ (20 000 мг/м³), така концентрація у багато разів перевищує гранично допустиму концентрацію для людини в повітрі робочої зони. 6 мг/м³.
Пари утворюють із повітрям вибухову суміш.
Горіння сірки протікає лише в розплавленому стані аналогічно до горіння рідин. Верхній шар сірки, що горить, кипить, створюючи пари, які утворюють слабо світиться блакитне полум'я висотою до 5 см. Температура полум'я при горінні сірки становить 1820 °C.
Так як повітря за обсягом складається приблизно з 21% кисню і 79% азоту і при горінні сірки з одного об'єму кисню виходить один об'єм SO2, то максимальний теоретично можливий зміст SO2 у газовій суміші становить 21%. На практиці горіння відбувається з деяким надлишком повітря, і об'ємний вміст SO2 у газовій суміші менше теоретично можливого, становлячи зазвичай 14-15%.
Виявлення горіння сірки пожежною автоматикою є складною проблемою. Полум'я складно виявити людським оком або відеокамерою, спектр блакитного полум'я лежить в основному в ультрафіолетовому діапазоні. Тепловиділення при пожежі призводить до температури нижче, ніж при пожежах інших поширених пожежонебезпечних речовин.Для виявлення горіння тепловим сповіщувачем необхідно розміщувати його близько до сірки. полум'я, що використовують з'єднання нікелю, не працюватимуть.
Для ефективного виявлення полум'я рекомендується використовувати ультрафіолетові сповіщувачі з детекторами на основі молібдену.
Для виконання вимог пожежної безпеки на складах сірки необхідно:
- конструкції та технологічне обладнання повинні регулярно очищатися від пилу;
- приміщення складу повинне постійно провітрюватися природною вентиляцією при відкритих дверях;
- дроблення грудок сірки на решітці бункера повинно проводитись дерев'яними кувалдами або інструментом з неіскрячого матеріалу;
- конвеєри для подачі сірки у виробничі приміщення мають бути забезпечені металошукачами;
- у місцях зберігання та застосування сірки необхідно передбачати пристрої (бортики, пороги з пандусом тощо), що забезпечують в аварійній ситуації запобігання розтіканню розплаву сірки за межі приміщення або відкритого майданчика;
- на складі сірки забороняється:
- виконання всіх видів робіт із застосуванням відкритого вогню;
- складувати та зберігати промаслену ганчірку та ганчірки;
- при ремонті застосовувати інструмент із іскродуючого матеріалу.
Пожежі на складах сірки
У грудні 1995 року на відкритому складі сірки підприємства, розташованого в місті Сомерсет-Уест Західно-Капської провінції Південно-Африканської Республіки, сталася велика пожежа, загинуло двоє людей.
16 січня 2006 року близько 17 години на череповецькому підприємстві «Амофос» загорівся склад із сіркою. Загальна площа пожежі – близько 250 квадратних метрів. Цілком ліквідувати його вдалося лише на початку другої ночі. Жертв та постраждалих немає.
15 березня 2007 року вранці на ТОВ «Балаківський завод волоконних матеріалів» сталася пожежа на закритому складі сірки. Площа пожежі становила 20 м 2 . На пожежі працювало 4 пожежні розрахунки з особовим складом 13 осіб. Приблизно через півгодини пожежу було ліквідовано. Ніхто не постраждав.
4 та 9 березня 2008 року сталося спалах сірки в Атирауській області у сховищі сірки ТШО на Тенгізському родовищі. У першому випадку осередок спалаху вдалося загасити швидко, у другому випадку сірка горіла 4 години. Обсяг відходів нафтопереробки, що горіли, до яких за казахстанськими законами віднесена сірка, становив понад 9 тисяч кілограмів.
У квітні 2008 року неподалік селища Кряж Самарської області спалахнув склад, на якому зберігалося 70 тонн сірки. Пожежі було присвоєно другу категорію складності. До місця події виїхали 11 пожежних розрахунків та рятувальники. Коли пожежники опинилися біля складу, горіла ще не вся сірка, а лише її невелика частина — близько 300 кілограмів. Площа загоряння разом із ділянками сухої трави, що прилягають до складу, становила 80 квадратних метрів. Пожежникам вдалося швидко збити полум'я та локалізувати пожежу: осередки спалаху були засипані землею та залиті водою.
У липні 2009 року у Дніпродзержинську горіла сірка.Пожежа сталася на одному із коксохімічних підприємств у Баглійському районі міста. Вогонь охопив понад вісім тонн сірки. Ніхто із співробітників комбінату не постраждав.
Наприкінці липня 2012 року під Уфою у селищі Тимашеве спалахнув склад із сірою площею 3200 квадратних метрів. На місце виїхало 13 одиниць техніки, у гасінні пожежі задіяно 31 пожежну. Сталося забруднення атмосферного повітря продуктами горіння. Загиблих та постраждалих немає.
Юнікод
У Юнікоді є алхімічний символ сірки.
Кодування за Unicode та HTML | Графема |
Unicode |
HTML |
| Код |
Назва |
Шістнадцяткове |
Десятичне |
Мнемоніка |
| ? |
U+1F70D |
ALCHEMICAL SYMBOL FOR SULFUR |
🜍 |
🜍 |
— |