«История серы, желтой и многоликой»

Наиболее распространены ромбическая и моноклинная аллотропные модификации серы или α – Сера и β – Сера. Аллотропия такого типа называется энантиотропией.

Отличительные особенности энантиотропии:

1) каждый аллотроп существует в определенном интервале температур

2) существует температура превращения одного аллотропа в другой, которая называется температурой перехода. (Такой вид аллотропии встречается, например, у олова).

Кристаллы α – серы имеют лимонно-желтую окраску, а игольчатые кристаллы β – серы – более темную медово-желтую окраску. Оба аллотропа состоят из гофрированных колец молекулярной серы S_8.

Существует еще много других форм серы. Черенковая сера состоит главным образом из α - серы. Серный цвет представляет собой форму аморфной серы и получается при оседании паров серы на холодную поверхность. Коллоидную серу можно получить, добавляя концентрированную соляную кислоту к раствору тиосульфата натрия

S₂O₃^2- + 2H⁺ → H₂O + SO₂ + S

В настоящее время серную кислоту во всем мире получают с помощью контактного процесса. Этот процесс включает три стадии.

Реакция окисления оксида серы (IV) в оксид серы (VI) является обратимой и экзотермической. Высокому выходу продукта благоприятствуют низкие температуры и высокие давления. На практике процесс проводится при давлении несколько выше атмосферного, чтобы обеспечить хороший поток газа. Увеличение выхода в результате повышения давления не оправдывает дополнительных затрат.

Питающий газ (смесь диоксида серы и кислорода) пропускают через контактный аппарат (каталитический конвертер), который состоит из ряда слоев, содержащих катализатор – оксид ванадия (V) и промоторы. Температуру каталитических слоев поддерживают на уровне 400˚С, поскольку при более низких температурах катализатор теряет свою активность. Выход продукта для конвертера, содержащего четыре каталитических слоя, достигает 98%

Третья стадия. Получение серной кислоты.

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Непосредственное поглощение оксида серы (VI) водой невозможно, потому что при использовании воды над ее поверхностью образуется устойчивый туман из крошечных капель серной кислоты, поэтому для поглощения оксида серы используется 98%-ная серная кислота. Конечный продукт представляет собой раствор оксида серы (VI) в 98%-ной серной кислоте – олеум.

На заводе, где используется контактный метод с двойным поглощением, достигается 99.5%-ное превращение диоксида серы в триоксид серы. Это позволяет предельно уменьшить выброс SO₂ в атмосферу и снизить загрязнение окружающей среды. На заводе с двойным поглощением на второй стадии производства в конвертор ставится промежуточный поглотитель. После прохождения первого каталитического слоя достигается 63%-ное превращение. После прохождения третьего слоя весь триоксид серы удаляется, непоглотившиеся газы возвращаются в повторный цикл, где смешиваются с оставшимся диоксидом серы и кислородом для завершающего превращения.

К минералам относятся природные химические соединения кристаллической структуры, образовавшиеся в ходе геологических и геохимических процессов. Их более 4000 видов. Термин «минерал» происходит от латинского слова minera— рудный штуф, кусок руды. Каждый минерал характеризуется только ему присущим определенным единством кристаллической структуры и химического состава.

Наиболее широко используется классификация по химическому составу и кристаллической структуре. Вещества одного химического типа часто имеют близкую структуру, поэтому минералы сначала делятся на классы по химическому составу, а затем на подклассы по структурным признакам.

Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения.

Сульфиды могут состоять из одного металла и серы либо представлять собой соединения нескольких металлов с серой и одновременно с сурьмой, висмутом или мышьяком. В первом случае они носят название простые сульфиды, во втором — сложные сульфиды, или сульфосоли.

1. 
   Класс Сульфиды.
   

Название пирит происходит от греческого pyros, то есть огонь, так как при ударе стальным предметом по поверхности камня высекаются искры. Это единственный сульфид, который, благодаря своей твердости, может царапать стекло. Пирит привлекает внимание своей необычной красотой и его кубические кристаллы служат украшением не одной коллекции минералов. В промышленности пирит нашел применение в производстве серной кислоты, железного купороса и серы, но в последнее время гораздо чаще его стали использовать как корректирующую добавку при производстве разных видов цементов. Чаще всего пирит извлекается в довольно большом количестве при разработке месторождений меди, свинца, олова, цинка и ряда других цветных металлов. Пирит имеет светлый золотисто-желтый или латунный оттенок, потому и напоминает золото, к тому же, иногда он и содержит микроскопические частички этого драгоценного металла. Выходя на поверхность Земли, минерал становится неустойчивым и поэтому легко окисляется воздухом или грунтовыми водами, при этом переходя в лимонит или гетит.

К классу относятся сернистые, селенистые, теллуристые, мышьяковистые и сурьмянистые соединения металлов. К ним принадлежит весьма значительное количество важных в промышленном отношении минералов, играющих существенную роль в составе многочисленных месторождений металлических полезных ископаемых.