Сірка - елемент 6-ї групи (за застарілою класифікації - головної підгрупи VI групи), третього періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва, з атомним номером 16. Проявляє неметалічні властивості. Позначається символом S (лат. Sulfur). У водневих і кисневих з'єднаннях перебуває у складі різних іонів, утворює багато кислоти і солі. Багато сірковмісні солі малорастворіми у воді.
Природні мінерали сірки
Сірка є шістнадцятим по хімічній поширеності елементом в земній корі. Зустрічається у вільному (самородному) стані і зв'язаному вигляді.
Найважливіші природні сполуки сірки: FeS2 - залізний колчедан або пірит, ZnS - цинкова обманка або сфалерит (вюрцит), PbS - свинцевий блиск або галеніт, HgS - кіновар, Sb2S3 - антимоніт. Крім того, сірка присутня в нафти, природному вугіллі, природних газах і сланцях. Сірка - шостий елемент за вмістом у природних водах, зустрічається в основному у вигляді сульфат-іона й обумовлює «постійну» жорсткість прісної води. Життєво важливий елемент для вищих організмів, складова частина багатьох білків, концентрується у волоссі.
Історія відкриття
Сірка (англ. Sulfur, фр. Soufre, нім. Schwefel) всамородному стані, а також у вигляді сірчистих сполук відома з найдавніших часів. З запахом палаючої сірки, задушливим дією сірчистого газу і огидним запахом сірководню людина познайомився, ймовірно, ще в доісторичні часи. Саме через цих властивостей сірка використовувалася жерцями у складі священних кадило при релігійних обрядах. Сірка вважалася твором надлюдських істот зі світу духів чи підземних богів. Дуже давно сірка стала застосовуватися в складі різних горючих сумішей для військових цілей. Вже у Гомера описані «сірчисті випари», смертельне дію виділень палаючій сірки. Сірка, ймовірно, входила до складу «грецького вогню», наводив жах на супротивників. Близько VIII ст. китайці стали використовувати її в піротехнічних сумішах, зокрема, в суміші типу пороху.
Горючість сірки, легкість, з якою вона з'єднується з металами з утворенням сульфідів (наприклад, на поверхні шматків металу), пояснюють те, що її вважали «принципом горючості» і обов'язковою складовою частиною металевих руд. Пресвітер Теофіл (XII ст.) Описує спосіб окисного випалу сульфідної мідної руди, відомий, ймовірно, ще в стародавньому Єгипті. У період арабської алхімії виникла ртутно-сірчана теорія складу металів, згідно з якою сірка шанували обов'язковою складовою частиною (батьком) всіх металів. Надалі вона стала одним з трьох принципів алхіміків, а пізніше «принцип горючості» з'явився основою теорії флогістону. Елементарну природу сірки встановив Лавуазьє в своїх дослідах зі спалювання. З введенням пороху в Європі почалося розвиток видобутку природної сірки, а також розробка способу отримання її з пірітов- останній був поширений у стародавній Русі. Вперше в літературі він описаний у Агріколи. Таким чином, точно походження сірки не встановлено, але, як сказано вище, цей елемент використовувався до Різдва Христового, а значить знаком людям з давніх часів.
Походження назви
Російська назва сірки сходить до праслов'янської sera, яке пов'язують з лат. serum «сироватка». Латинське sulphur (елінізовані написання більш старого sulpur) сходить до індоєвропейського кореня swelp - «горіти».
Фізичні властивості
Сірка суттєво відрізняється від кисню здатністю утворювати стійкі ланцюжки і цикли з атомів. Найбільш стабільні циклічні молекули S8, мають форму корони, що утворюють ромбічну і моноклинную сірку. Це кристалічна сірка - крихке речовина жовтого кольору. Крім того, можливі молекули з замкнутими (S4, S6) Ланцюгами і 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 жовтий колір і поступово перетворюється на ромбічну). Формулу сірки найчастіше записують просто S, так як вона, хоч і має молекулярну структуру, є сумішшю простих речовин з різними молекулами. У воді сірка нерозчинні, деякі її модифікації розчиняються в органічних розчинниках, наприклад сероуглероде, скипидарі. Плавлення сірки супроводжується помітним збільшенням обсягу (приблизно 15%). Розплавлена сірка являє собою жовту легкорухливою рідина, яка вище 160 ° C перетворюється в дуже в'язку темно-коричневу масу. Найбільшу в'язкість розплав сірки набуває при температурі 190 ° C- подальше підвищення температури супроводжується зменшенням в'язкості і вище 300 ° C розплавлена сірка знову стає рухливою. Це пов'язано з тим, що при нагріванні сірки вона поступово полімеризується, збільшуючи довжину ланцюжка з підвищенням температури. При нагріванні сірки понад 190 ° C полімерні ланки починають руйнуватися. Сірка може служити найпростішим прикладом Електрети. При терті сірка набуває сильний негативний заряд.
Сірку застосовують для виробництва сірчаної кислоти, вулканізації каучуку, як фунгіцид у сільському господарстві та як сірка колоїдна - лікарський препарат. Також сірка в складі серобітумних композицій застосовується для отримання сероасфальта, а в якості заступника портландцементу - для отримання серобетона.
Джерело: