Jest to przykład dobrze zdefiniowanego polimorfizmu enancjotropowego. Znany jest w trzech odmianach krystalicznych zaliczanych do grupy siarki: α-siarka, β-siarka (siarczyn), γ-siarka (rozyt). Najbardziej stabilną modyfikacją w normalnych warunkach jest rombowa (α-siarka), która zawiera naturalne kryształy siarki. Druga, jednoskośna modyfikacja (β-siarka) jest najbardziej stabilna w wysokich temperaturach. Jednoskośny po schłodzeniu do temperatury 95,5 ° C staje się rombowy. Z kolei romb po podgrzaniu do tej temperatury staje się jednoskośny i topi się w temperaturze 119°C. Rozróżnij siarkę krystaliczną i amorficzną. Siarka krystaliczna rozpuszcza się w związkach organicznych (terpentynie, dwusiarczku węgla i nafcie), podczas gdy siarka amorficzna nie rozpuszcza się w dwusiarczku węgla. Amorficzne zanieczyszczenia siarki obniżają temperaturę topnienia siarki krystalicznej i utrudniają jej oczyszczanie.
Skład chemiczny
. Siarka jest często chemicznie czysta, czasami zawiera do 5,2% selenu (siarka selenowa), jak również. Bardzo często siarka jest zanieczyszczona mechanicznymi zanieczyszczeniami ilastymi i substancjami bitumicznymi.
Komórka strukturalna zawiera 128S. grupa kosmiczna D242h- FDD; i 0 = 10,48, b 0 =12,92 z 0 = 24,55; za 0: b 0: do 0 = 0,813:1,1:1,903. Struktura rombowej siarki opiera się na złożonej sieci molekularnej. Podstawowy komórka składa się z 16 elektrycznie obojętnych cząsteczek, połączonych w łańcuch zamkniętych, zygzakowatych „pomarszczonych” pierścieni składających się z 8 atomów siarki
s - s - 2,12 A, s 8 - s 8 \u003d 3,30 A
Agregaty i habitus . Siarka występuje w postaci nawarstwień pilawowych i ziemistych oraz druz kryształów, niekiedy w postaci spieków i wykwitów. Często występują dobrze uformowane kryształy bipiramidalne (wydłużone bipiramidalne i cięte bipiramidowe) i czworościenne, których rozmiary sięgają kilku centymetrów. Główne formy rombowych kryształów siarki to bipiramidy (111), (113), graniastosłupy (011), (101) i pinakoid (001).
Mniej powszechne, ale charakterystyczne dla niektórych osadów, są kryształy pinakoidalne (wygląd stołowy i blaszkowaty). Sporadycznie występują bliźniacze przerosty siarki wzdłuż (111), czasem wzdłuż (011) i (100). Dość często kryształy siarki tworzą równoległe wzrosty.
Właściwości fizyczne . Siarka charakteryzuje się różnymi odcieniami żółtego, rzadko brązowego do czarnego. Kolor linii jest żółtawy. Blask na krawędziach jest diamentowy, na przełomie - pogrubiony. Prześwituje w kryształkach. Rozszczepienie niedoskonałe w (001), (110) i (111). Twardość-1-2. Kruchy. Gęstość - 2,05-2,08. Siarka jest dobrym izolatorem termicznym. Ma właściwości półprzewodnikowe. Po potarciu ładuje się ujemną elektrycznością.
Optycznie dodatni; 2V = 69°; ng - 2,240 - 2,245, nm - 2,038. np = 1,951 - 1,958, ng - np = 0,287.
Funkcje diagnostyczne
. Krystaliczne formy, barwa, mała twardość i gęstość, tłusty połysk przy pękaniu kryształów, niska temperatura topnienia to cechy charakterystyczne siarki. Główne linie na radiogramach: 3,85; 3.21 i 3.10. W HCl i H 2 SO 4 jest nierozpuszczalny. NH0 3 i woda królewska utleniają siarkę, zamieniając ją w H 2 S0 4 . Siarka łatwo rozpuszcza się w dwusiarczku węgla, terpentynie i nafcie. P. p. t. łatwo topi się i zapala niebieskim płomieniem z uwolnieniem S0 2.
Edukacja i depozyty. Siarka jest szeroko rozpowszechniona w przyrodzie, jej złoża pojawiają się: 1) podczas erupcji wulkanów; 2) podczas powierzchniowego rozkładu sulfosoli i związków siarki metali, 3) podczas odtleniania związków siarczanowych(głównie gipsu), 4) podczas niszczenia związków organicznych (głównie siarkowych asfaltów i ropy naftowej), 5) podczas niszczenia organizmów organicznych oraz 6) podczas rozkładu siarkowodoru (a także SO 2) na powierzchnia ziemi. Niezależnie od tych procesów, siarka powstaje z powodu siarkowodoru, a czasami SO 2 i SO 3, które są produktami pośrednimi podczas rozkładu innych formacji siarki.
Złoża przemysłowe Siarka jest reprezentowana przez trzy rodzaje: 1) osady wulkaniczne, 2) osady związane z utlenianiem siarczków oraz 3) osady osadowe. Wulkaniczne osady siarki powstają w wyniku krystalizacji sublimatów. Siarka w postaci dobrze uformowanych kryształów wyścieła ujścia fumaroli oraz małe pęknięcia i ubytki. Wulkaniczne złoża siarki są znane we Włoszech, Japonii, Chile i innych regionach wulkanicznych. W Związku Radzieckim występują na Kamczatce i na Kaukazie. Złoża siarki związane z utlenianiem siarczków są typowe dla strefy utleniania złóż siarczkowych. Ich powstawanie jest spowodowane niepełnym utlenieniem siarczków, a pierwszy etap utleniania zachodzi zgodnie z taką możliwą reakcją:
RS + Fe 2 (S0 4 ) 3 = 2FeS0 4 + RS0 4 + S.
Największe znaczenie rezerwowe mają złoża siarki, które powstały podczas formowania się skał osadowych. W tych osadach początkowa substancja do tworzenia siarki jest. Utlenianie siarkowodoru zachodzi w następujący sposób:
2HS + 0 2 \u003d 2H 2 0 + 2S.
Jeśli chodzi o pochodzenie samego siarkowodoru i sposoby jego przejścia do siarki, większość naukowców rozważa te procesy z biochemicznego punktu widzenia, łącząc je z żywotną aktywnością organizmów. Pod koniec XIX wieku odkryto szereg drobnoustrojów, które charakteryzują się zdolnością do przetwarzania (odtwarzania) soli siarczanowych. Jednocześnie ustalono, że powstaje podczas rozpadu związków białkowych oraz w wyniku żywotnej aktywności niektórych rodzajów grzybów promienistych
Aktynomika. Wśród drobnoustrojów wyróżnia się rodzaj Microspira, który zasiedla dna zbiorników wodnych i basenów zanieczyszczonych siarkowodorem. Organizmy te znajdują się również w wodach podziemnych i ropie naftowej na głębokościach do 1000-1500 m. dzięki tlenowi, który otrzymują z siarczanów (np. gipsu). W tym przypadku cały proces powstawania siarkowodoru wygląda następująco:
Ca²⁺+ SO²⁻ 4 + 2C + 2H 2 0 \u003d H 2 S + Ca (HC0 3) 2
Przejście siarkowodoru w siarkę może nastąpić albo w reakcji 2H 2 S + O 2 \u003d 2H 2 0 + 2S, albo biochemicznie pod wpływem innych bakterii, z których najważniejsze to Biggiatoa mirabith zapalenie tiospirytu. Bakterie te, absorbując siarkowodór, przetwarzają go w siarkę, która osadza się w ich komórkach w postaci żółtych błyszczących kulek. Bakterie bytują w jeziorach, stawach i płytkich partiach mórz i opadając na dno wraz z innymi osadami powodują powstawanie osadów siarki.
Miejsce urodzenia, w których siarka występuje jednocześnie ze skałami, które ją zawierają, to tzw syngenetyczny. Znane są na Sycylii, w Związku Radzieckim (w Turkmenistanie, w regionie Wołgi, Dagestanie, Naddniestrzu i innych miejscach). Cechą syngenetycznych osadów siarki jest ich ścisły związek z określonym horyzontem stratygraficznym. Kiedy siarka powstaje z siarkowodoru, który krąży w szczelinach skał, powstają osady epigenetyczne. Należą do nich pola w Teksasie i Luizjanie w USA; w Rosji - Shor-Su w Ferganie, a także złoża w rejonie Machaczkały, Kazbeku i Groznego. Wiele z tych złóż charakteryzuje się zjawiskami rekrystalizacji, w wyniku których powstają wielkokrystaliczne nagromadzenia siarki. Na przykład w złożu Rozdol siarka pierwotna jest reprezentowana przez różnicę kryptokrystaliczną, a wtórna (rekrystalizowana) to różnica gruboziarnista z pojedynczymi kryształami do 5 cm.
W Rosji złoża siarki rozwijają się w Naddniestrzu, gdzie siarka występuje w warstwach gipsowo-wapiennych Górnego Tortonu w postaci nagromadzeń kryptokrystalicznych w wapieniach pelitomorficznych (złoża Rozdolskoe i Yazovskoe), a także w postaci dużych kryształów w pustkach w ścisłym związku z celestytem i kalcytem gruboziarnistym (złoże rozdolskie). W Azji Środkowej (Gaurdak i Shor-Su) siarkę obserwuje się w pęknięciach i pustkach różnych skał osadowych w połączeniu z bitumem, gipsem, celestytem, kalcytem i aragonitem. W Karakum, w postaci wzgórz pokrytych skałami krzemionkowymi w połączeniu z gipsem, ałunem, kwarcem, chalcedonem itp. W rejonie Wołgi znane są osady siarki. Duże złoża siarki za granicą znane są na Sycylii, a także w USA w stanach Teksas i Luizjana, gdzie są związane z wysadami solnymi.
Interakcje siarki w organizmie
Siarka jest ważna dla dobrej przepuszczalności błon komórkowych, dzięki udziałowi tego pierwiastka, niezbędne substancje dostają się do komórki i wydalane są produkty przemiany materii. Przy udziale siarki stabilizuje się poziom glukozy we krwi, wytwarzana jest energia do wzrostu i podziału komórek (dzięki udziałowi w reakcjach redoks), regulowana jest krzepliwość krwi (w ramach heparyny).
Siarka bierze udział w syntezie niektórych niezbędnych aminokwasów - takich jak:
- tauryna - wchodzi w skład żółci i odpowiada za emulgowanie tłuszczów otrzymanych z pożywienia, tonizuje mięsień sercowy i obniża ciśnienie krwi, sprzyja powstawaniu nowych komórek w tkankach mózgowych związanych ze wzmacnianiem pamięci;
- metionina – niezbędna do produkcji fosfolipidów (lecytyny, choliny itp.) i adrenaliny, obniża poziom cholesterolu we krwi i poprawia pracę układu sercowo-naczyniowego, zapobiega stłuszczeniu wątroby, działa przeciwbliznowaciejąco;
- cystyna - tworzy mostki dwusiarczkowe i utrzymuje strukturę białek, peptydów. Od tego zależy aktywność biologiczna insuliny, hormonów oksytocyny, wazopresyny, somatostatyny. Jest potrzebny do sztywności i stabilności keratyny;
- cysteina jest składnikiem keratyn, które są głównymi białkami strukturalnymi paznokci, włosów i naskórka skóry, pomaga w tworzeniu i układaniu włókien kolagenowych, wchodzi w skład aktywnego rdzenia niektórych enzymów trawiennych, jest uważana za jeden z najsilniejszych przeciwutleniaczy , zwłaszcza w obecności selenu i witaminy C.
Witamina U (metylo-metionino-sulfoniowa) jest substancją witaminową, która jest syntetyzowana z aminokwasu zawierającego siarkę, metioniny. Charakteryzuje się działaniem przeciwwrzodowym, ponieważ odpowiada za gojenie zapalnej błony śluzowej żołądka i jelit. Ponadto siarka bierze udział w syntezie witamin z grupy B w jelitach, w produkcji niektórych hormonów. Pierwiastek ten jest niezbędny do wiązania łańcuchów aminokwasowych tworzących insulinę. W składzie hemoglobiny siarka przyczynia się do wiązania tlenu i jego dostarczania do tkanek i narządów.
Korzyści z siarki dla organizmu
Istotne dla istnienia ludzkiego organizmu interakcje siarki decydują również o korzyściach, jakie ta substancja nam przynosi. Przede wszystkim jest pierwiastkiem chroniącym przed agresywnymi wolnymi rodnikami. Dzięki siarki organizm może spowolnić proces starzenia, oprzeć się nowotworom złośliwym, infekcjom i różnym chorobom. Zaletą siarki jest to, że:
- wspomaga procesy metaboliczne;
- zapewnia elastyczność stawów i wytrzymałość tkanki łącznej;
- zmniejsza ból mięśni i stawów dzięki działaniu na zakończenia nerwowe;
- łagodzi skurcze i łagodzi wzmożone napięcie mięśniowe;
- poprawia pracę wątroby poprzez udział w syntezie żółci;
- sprzyja wiązaniu, neutralizacji i eliminacji toksyn;
- zwiększa aktywność witamin wchodzących do organizmu;
- poprawia teksturę skóry, wzmacnia włosy;
- tworzy tkankę chrzęstną, wzmacnia szkielet mięśniowy;
- wzmacnia odporność;
- reguluje gospodarkę wodno-solną, zapobiegając obrzękom;
- aktywuje krążenie krwi i metabolizm w tkankach;
- przyspiesza gojenie i odbudowę tkanek różnych narządów;
- ma działanie antyalergiczne.
Siarka zwiększa odporność organizmu na infekcje i jego odporność na emisję radiową, działa przeciwzapalnie. Regenerujące i antybakteryjne właściwości siarki są aktywnie wykorzystywane w leczeniu chorób dermatologicznych, w leczeniu ran i oparzeń.
Szczególną rolę odgrywa woskowina, która jest wytwarzana w przewodzie słuchowym przez gruczoły łojowe i apokrynowe. Zawiera substancje, które tworzą kwaśne pH środowiska w uchu, w którym giną grzyby i bakterie. Jeśli często używasz detergentów, wycierasz kanał słuchowy wacikami, wówczas równowaga kwasowo-zasadowa zostanie zaburzona, prowokując rozwój infekcji. Nadmierna produkcja woskowiny spowodowana zaburzeniami metabolicznymi może przyczynić się do aktywacji stanu zapalnego. W tym przypadku czop siarkowy zatrzymuje wodę i złuszczony nabłonek, tworząc sprzyjające środowisko dla bakterii i grzybów.
Rola w powstawaniu i przebiegu różnych chorób
Spadek zawartości siarki z wiekiem lub z innych powodów osłabia obronę antyoksydacyjną organizmu, prowokując rozwój różnych patologii, w tym złośliwych. W ostrych stanach zapalnych układu oddechowego (zapalenie płuc, zapalenie oskrzeli) brak siarki może pogorszyć przebieg choroby, natomiast przyjmowanie leków zawierających siarkę szybko zmniejsza objawy zatrucia i przyspiesza powrót do zdrowia. Brak równowagi siarki może powodować rozwój osteochondrozy, przepuklin międzykręgowych. Za pomocą siarki często można zatrzymać rozwój skoliozy, zmniejszyć zapotrzebowanie na insulinę w cukrzycy, zmniejszyć ból w zapaleniu kaletki i artretyzmie oraz złagodzić skurcze mięśni.
Podstawowe funkcje organizmu
Funkcje siarki w organizmie człowieka są na tyle szerokie i ważne, że substancja ta zaliczana jest do substancji podtrzymujących życie i nazywana jest makroskładnikiem pokarmowym - gdyż narządy i tkanki zawierają około 2 g siarki na kilogram masy ciała. Wraz z wiekiem poziom zawartości siarki może się zmniejszać na skutek spowolnienia procesów metabolicznych w organizmie. Siarkę można znaleźć w prawie wszystkich tkankach, ale jej większość odkłada się w skórze, paznokciach i włosach, we włóknach nerwowych, kościach i mięśniach. Pierwiastek ten dostaje się do organizmu wyłącznie z zewnątrz – wraz z pożywieniem, gdzie występuje w postaci związków organicznych (kwasy, alkohole, estry) oraz soli nieorganicznych (siarczany, siarczki). Związki organiczne są rozkładane i wchłaniane w jelicie, związki nieorganiczne są wydalane z organizmu z kałem bez wchłaniania. Główna część pozostałości siarki i jej asymilowanych związków jest wydalana przez nerki, a niewielka część przez skórę i płuca.
Jedną z najważniejszych funkcji siarki w organizmie człowieka jest udział w syntezie glutationu. Jest aminokwasem antyoksydacyjnym, który nie tylko chroni komórki przed zniszczeniem przez wolne rodniki, ale także odpowiada za równowagę procesów oksydacyjnych i redukcyjnych w obrębie każdej komórki.
Inną ważną funkcją siarki jest to, że pomaga tworzyć wiązania dwusiarczkowe: są to swego rodzaju mostki między elementami strukturalnymi w cząsteczce białka, dzięki którym cząsteczka zachowuje swój kształt. Stabilność cząsteczek białek jest ważna dla zapewnienia elastyczności skóry i włosów, wytrzymałości i elastyczności włókien kolagenowych nie tylko w warstwie skórnej skóry, ale także w ścianach naczyń i tkance mięśniowej. Związek siarki - siarczan chondroityny - niezbędny składnik chrząstki i więzadeł, zastawek serca. Siarka wchodzi w skład melaniny, która odpowiada za pigmentację skóry i jej ochronę przed szkodliwym działaniem promieni ultrafioletowych.
Jakie pokarmy zawierają siarkę
Siarka dostaje się do naszego organizmu wraz z produktami, które zawierają dużo białka w składzie aminokwasów, sulfatydów i innych związków organicznych. Niektóre rośliny strączkowe są bogate w siarkę, dość dużo siarki jest w zielonych i ciemnozielonych warzywach liściastych, ponieważ zawierają witaminy z grupy B, które również zawierają siarkę.
Obecność siarki w niektórych produktach spożywczych (w mg na kg masy ciała)
| Ponad 1000 | Ryby (sardynki, różowy łosoś, szczupak, okoń morski, flądra). Owoce morza (homary, raki morskie, ostrygi, kraby). Jaja kurze (żółtko) |
| Ponad 200 | Ryby (mintaj, karp, śledź, gromadnik). Mięso (kurczak, indyk, wołowina, wieprzowina, jagnięcina). Rośliny strączkowe (groch, soja, fasola). Mak, sezam, ziarna słonecznika. Jaja przepiórcze |
| 50-100 | Produkty mleczne (kefiry, mleko skondensowane). Zboża (pszenica, żyto, kasza pęczak, gryka, płatki owsiane). Orzechy (orzechy włoskie, migdały, orzechy nerkowca). Makaron, chleb. Cebula czosnek |
| 20-50 | Mleko, twardy ser, lody, kwaśna śmietana. Ryż. Warzywa (ziemniaki, kapusta różnego rodzaju, buraki, szparagi). Banany, ananasy |
| Mniej niż 20 | Owoce (jabłko, cytryna, gruszka, śliwka). Jagody (wiśnie, winogrona, truskawki, maliny, agrest). Warzywa (marchew, pomidor, burak, dynia) |
Pokarmy zawierające olejki eteryczne, takie jak cebula, czosnek, chrzan, rzodkiewka, gorczyca, rzepa i brukiew pomogą uzupełnić zapasy siarki w organizmie. Osobno należy powiedzieć o kapuście. Zawiera fitoncydy, a także olejek eteryczny z warzyw, metioninę (aminokwas zawierający siarkę) oraz sole mineralne z siarką, dzięki czemu jest uważany za jeden z najlepszych produktów pod względem wchłaniania siarki i najtańsze źródło pożywienia tego pierwiastka. Brukselka, kalafior, kapusta włoska, kalarepa i brokuły są bogate w szarość.
Jak oszczędzać siarkę w żywności
Aby siarka została zachowana w największej ilości podczas kulinarnego przetwarzania produktów, istnieje kilka tajemnic:
- posiekaj cebulę lub czosnek i pozostaw na 10 minut przed użyciem do gotowania - zawarta w nich siarka stanie się bardziej odporna na ciepło;
- brokuły w postaci lekko gotowanej na parze (3-4 minuty) zawierają trzy razy więcej siarki niż po obróbce cieplnej;
- przed gotowaniem wszystkie rodzaje kapusty należy pokroić na kawałki, rozłożyć na kwiatostany lub posiekać, pozostawić na 10 minut, a następnie lekko udusić lub ugotować na parze - to zmaksymalizuje zachowanie w nich siarki;
- wskazane jest gotowanie produktów zawierających siarkę bez długotrwałego gotowania lub duszenia.
Prażenie w wysokiej temperaturze ogranicza zawartość siarki do minimum.
Strawność minerałów
Wchłanianie siarki pogarsza się w obecności takich pierwiastków jak bar (dużo w wodorostach i owocach morza), arsen (ryż jest w nie bogaty). A także molibden (znajdujący się w roślinach strączkowych i podrobach), selen (pieczarki, kukurydza, otręby pszenne), ołów (ten pierwiastek gromadzi się w grzybach, jest bogaty w konserwy, rośliny okopowe).
RADA! Wchłanianie siarki poprawia się w obecności żelaza, dlatego warto włączyć do jadłospisu pokarmy bogate w oba te pierwiastki: np.
Potrawy z dużą ilością fluoru pomogą zwiększyć wchłanianie siarki: ryby morskie i owoce morza (ostrygi), zboża (płatki owsiane, kasza gryczana). A także otręby żytnie, niektóre warzywa (dynia, cebula), grejpfrut, orzechy włoskie i miód.
Połączenie z innymi składnikami odżywczymi
Dostając się do organizmu wraz z pożywieniem, siarka pomaga poprawić przepuszczalność błon komórkowych, dzięki czemu składniki odżywcze mogą swobodnie przedostawać się do komórek. W obecności siarki poprawia się wchłanianie witaminy C i innych składników odżywczych o właściwościach przeciwutleniających.
Dzienne stawki
Wiarygodnych danych klinicznych na temat tego, jak siarka wpływa na organizm człowieka iw jakiej dawce powinniśmy ją codziennie przyjmować, nie ma jeszcze. Niektórzy naukowcy uważają, że do prawidłowego funkcjonowania organizmu potrzebujemy 1,2 g siarki dziennie, inni są przekonani, że konieczne jest przyjmowanie 4-5 g tego pierwiastka dziennie. W każdym razie zdrowy człowiek będzie się dobrze czuł, spożywając codziennie 3-4 g siarki z pożywieniem. Wymaganą ilość tej substancji łatwo uzyskać przy racjonalnie skomponowanym jadłospisie, w skład którego wchodzą mięso i ryby, zboża i zioła, owoce i warzywa. Weganie i zwolennicy ścisłej diety bezbiałkowej powinni dokładnie zaplanować dietę i ewentualnie uwzględnić w niej suplementy diety, tak aby organizm otrzymał wystarczającą ilość aminokwasów i nie odczuwał niedoboru siarki.
Zwiększenie dziennej dawki siarki do 3 g dziennie jest zalecane dla osób intensywnie spożywających aminokwasy. Są to dzieci i młodzież w okresie intensywnego wzrostu, sportowcy w okresie nabierania masy mięśniowej oraz w trakcie aktywnego treningu, pacjenci ze złamaniami lub patologiami narządu ruchu, wszyscy w okresie wzmożonego wysiłku fizycznego lub napięcia nerwowego. Zwykle lekarze zalecają zwiększenie ilości białka w diecie, a to wystarczy do utrzymania równowagi siarki. Ale jeśli to konieczne, przepisywane są bioaktywne suplementy z tiaminą, metioniną, biotyną i innymi składnikami zawierającymi siarkę.
Co się dzieje, gdy brakuje minerału
Rola siarki dla organizmu człowieka nie została jeszcze wystarczająco zbadana, w związku z czym brak jest danych klinicznych, w jaki sposób wpływa na niego niedobór lub nadmiar siarki oraz jakie wartości tej substancji są powszechnie uważane za niedoborowe lub nadmierne dla organizmu człowieka. osoba.
Jednak zgromadzono pewne dane eksperymentalne, które wskazują, że przy niewystarczającej ilości siarki następuje:
- spowolnienie wzrostu komórek;
- pogorszenie funkcji rozrodczych;
- naruszenie metabolizmu pigmentu;
- zwiększenie stężenia cukru we krwi;
- rozwój chorób wątroby (zwyrodnienie tłuszczowe);
- krwotok nerkowy.
RADA! Przy matowych i łamliwych włosach, łuszczących się paznokciach i suchej, wiotkiej skórze możliwe, że w organizmie brakuje siarki, dlatego zaleca się wprowadzenie do codziennego jadłospisu dodatkowych pokarmów białkowych, płatków zbożowych, zielonych warzyw liściastych
Jakie czynniki przyczyniają się do rozwoju niedoboru siarki, nie zostały jeszcze w pełni wyjaśnione. Naukowcy sugerują, że winowajcą może być dysbioza jelitowa. Ponadto niedobór siarki może być wywołany nadmiarem selenu w organizmie. Ten pierwiastek jest w stanie zintegrować się z aminokwasami zamiast siarki. Należy pamiętać, że siarka ma niski poziom akumulacji w organizmie, a przywrócenie zapasów tego makroskładnika do wymaganego poziomu zajmie od 1 do 6 miesięcy. Jednak utrata siarki osadzonej w tkankach i narządach również trwa mniej więcej w tym samym czasie.
Nadmiar siarki w organizmie
Nadmierne gromadzenie się siarki stało się w ostatnich latach przedmiotem szczególnej uwagi naukowców, ponieważ produkty, które codziennie spożywamy, stają się coraz częściej dodatkami do żywności zawierającymi siarczyny (są to E220 i E228) - przedłużają one termin przydatności do spożycia, są stosowane jako konserwanty i przeciwutleniacze. Z nawozów mineralnych otrzymujemy dużo związków siarki, które są aktywnie wchłaniane przez warzywa i rośliny strączkowe, dostają się do mięsa zwierząt poprzez paszę i do ryb poprzez zanieczyszczoną wodę. Najwięcej siarki uzyskujemy z wędzonej żywności, piwa, barwionego wina, ziemniaków i innych roślin okopowych. Nadmierne spożycie siarki z pożywieniem nie powoduje zatruć, jednak pierwiastek ten kumuluje się w organizmie, a niektórzy lekarze często wiążą zwiększoną liczbę pacjentów z astmą oskrzelową ze wzrostem spożycia związków siarki.
Nadmiar siarki może również wystąpić jako stan toksyczny – jeśli w organizmie jest jej za dużo w wyniku wdychania cząstek substancji lub stosowania produktów, które wyrosły na glebach o podwyższonym poziomie związków siarki. Ten stan objawia się następującymi objawami:
- skóra swędzi, pojawia się niewielka wysypka, często pojawiają się czyraki;
- łzawienie oczu, uczucie „piasku w oczach”, światłowstręt, rozwijają się wady rogówki;
- zaniepokojony nudnościami, bólem głowy, zawrotami głowy i ogólnym osłabieniem;
- często rozwijają się choroby układu oddechowego;
- słuch jest osłabiony;
- trawienie jest zaburzone, występują problemy ze stolcem;
- masa ciała spada;
- zapamiętywanie i koncentracja stają się trudne, zmniejszają się zdolności intelektualne.
Szczególnym zagrożeniem jest wdychanie dwutlenku siarki. Zdarzają się przypadki, gdy wdychanie oparów siarkowodoru prowadziło do natychmiastowej śmierci z powodu konwulsyjnego ucisku dróg oddechowych i zatrzymania oddechu. Nawet przeżywając zatrucie dwutlenkiem siarki, człowiek może doznać poważnych uszkodzeń płuc i przewodu pokarmowego, paraliżu, zaburzeń psychicznych i cierpieć na silne bóle głowy.
Najbardziej znanym leczniczym zastosowaniem siarki jest balneoterapia, polegająca na wykorzystywaniu do kąpieli leczniczych wody bogatej w siarkowodór ze źródeł podziemnych. Kąpiele siarkowodorowe mogą zawierać różne stężenia składników aktywnych, istota ich działania polega na tym, że cząsteczki siarkowodoru przenikają przez skórę do krwi i podrażniają zakończenia nerwowe, stymulując pracę narządów. Najczęściej kąpiele siarkowodorowe zalecane są przy chorobach stawów, mięśni i kości, zaburzeniach układu nerwowego, przy niektórych chorobach skóry, zaburzonych procesach metabolicznych.
Leczenie wodami mineralnymi zawierającymi siarkę jest wskazane przy niektórych chorobach układu pokarmowego. W tym przypadku mówimy również o podrażnieniu wrażliwych zakończeń nerwowych błon śluzowych przewodu pokarmowego, trzustki, wątroby, co powoduje, że komórki endokrynologiczne i nerwowe działają tam bardziej aktywnie, regulując motorykę i funkcje wydzielnicze.
Właściwość siarki do wiązania i neutralizacji toksyn jest uwzględniana w lekach przeciwalergicznych z tą substancją. Preparaty siarkowe zalecane są przy zespole chronicznego zmęczenia i dystonii wegetatywno-naczyniowej.
Preparaty zawierające minerał
Formy farmaceutyczne preparatów siarki mogą zawierać różne postaci tego pierwiastka – strącaną (do maści i proszków), oczyszczoną (do podawania doustnego jako środek przeczyszczający i wykrztuśny), siarkę koloidalną (rozpuszczalną w wodzie). Dostępne są w postaci maści, roztworów do balsamów, form doustnych, roztworów do wstrzykiwań dożylnych i domięśniowych.
Lokalne środki zawierające siarkę są skuteczne w walce z demodeksem, infekcjami grzybiczymi i szypułką. Preparaty siarkowe są w stanie nie tylko tworzyć nowe komórki naskórka, ale także złuszczać stare dzięki działaniu keratolitycznemu. Ta właściwość znalazła zastosowanie w środkach na piegi i plamy starcze.
Przyjmowane doustnie preparaty siarkowe działają przeczyszczająco, pobudzająco na perystaltykę jelit oraz przeciwpasożytniczo (szczególnie skuteczne przeciw owsikom).
Dożylne iniekcje preparatów siarkowych mogą być zalecane jako niespecyficzne środki drażniące w przewlekłych zapaleniach wielostawowych i rwie kulszowej, w ostrych i przewlekłych zatruciach solami metali ciężkich lub cyjanowodorem. Domięśniowe zastrzyki z 2% zawiesiny siarki można podawać w celu podwyższenia temperatury ciała (terapia pirogenna) w postępującym porażeniu.
Siarka jako popularny składnik kosmetyków
Siarka ma właściwości keratolityczne i keratoplastyczne. Wchodzi w skład cysteiny, która odpowiada za wytrzymałość i integralność naskórka, ale jednocześnie w dużym stężeniu jest zdolna do rozrywania wiązań między keratynocytami i powodowania ich złuszczania. Wzmacniając warstwę naskórka, produkty zawierające siarkę zapobiegają utracie wody ze skóry i zapobiegają jej wysuszeniu. Siarka w keratynocytach włosów wzmacnia wiązania dwusiarczkowe, dzięki czemu stają się gładkie i lśniące, zapobiega przesuszeniu i łamliwości.
Inną ważną funkcją siarki dla urody jest wzmacnianie tkanki łącznej, powstawanie nowych włókien kolagenowych i uporządkowanie ich ułożenia, co umożliwia uzyskanie jędrnej i elastycznej skóry, znaczne zmniejszenie jej wiotkości oraz wygładzenie zmarszczek mimicznych, ujędrnienie owalu twarzy i ogólne odmłodzenie zewnętrzne. Włókna kolagenowe wchodzą w skład ścian naczyń krwionośnych, a ich wzmocnienie, zwiększenie elastyczności sprawia, że skóra otrzymuje więcej tlenu i składników odżywczych, dzięki czemu ma zdrowy koloryt i gęstą teksturę.
Preparaty ze związkami siarki tradycyjnie stosuje się w celu rozjaśnienia skóry, zmniejszenia widoczności piegów i plam starczych. Przeciwzapalne i przeciwbakteryjne właściwości siarki znalazły zastosowanie w preparatach do leczenia łojotoku tłustego i trądziku. Regulują wydzielanie sebum, łagodzą stany zapalne, działają likwidująco na głębokie formacje trądzikowe, a nie stare blizny, w tym potrądzikowe.
Siarczyny związków siarki są częstym składnikiem kosmetyków o działaniu stabilizującym, antybakteryjnym i przeciwgrzybiczym. Zazwyczaj siarczyny wchodzą w skład produktów higienicznych, które nie pozostają długo na skórze i są zmywane wodą - są to szampony, żele pod prysznic i środki do mycia twarzy. Najbardziej znane to laurylosiarczan sodu i laurethosiarczan sodu. Doskonale usuwają olej ze skóry i włosów i są silnymi środkami konserwującymi, chociaż mogą podrażniać wrażliwą skórę.
Przeciwutleniające właściwości siarki w składzie kosmetyków, zwłaszcza jeśli dodatkowo zawierają witaminę C, mogą chronić skórę i włosy przed szkodliwym wpływem złej ekologii i promieniowania słonecznego oraz spowalniać procesy starzenia.
Dlaczego organizm ludzki potrzebuje siarki, jakie funkcje pełni, jakie zawiera produkty, zobacz wideo poniżej.
Siarka - S. Najbardziej stabilna α-modyfikacja siarki w temperaturze pokojowej jest zwykle nazywana siarką rombową lub po prostu siarką.
Skład chemiczny. W wielu przypadkach powstaje chemicznie czysta siarka, ale zazwyczaj jest ona zanieczyszczona obcymi zanieczyszczeniami mechanicznymi: gliną lub materią organiczną, kropelkami oleju, gazami itp. także Te, czasem As, a wyjątkowo Tl.
Syngonia rombowy. Struktura krystaliczna. Według badań rentgenowskich siarka rombowa ma siatkę molekularną, rzadką dla związków nieorganicznych, a ponadto bardzo złożoną. W strukturze krystalicznej każdy atom siarki ma po obu stronach kulki, które przecinają się ze sferami sąsiednich atomów, a łańcuchy składające się z 8 atomów są zamknięte.
Stąd cząsteczka siarki S 8 . Komórka elementarna składa się z 16 takich elektrycznie obojętnych cząsteczek (pierścieni), bardzo słabo połączonych ze sobą wiązaniem van der Waalsa. Kształt kryształu. Kryształy często mają wygląd piramidy lub ściętej piramidy. Agregaty. Często spotykany w stałych, czasem ziemistych masach. Sporadycznie obserwuje się spiekane formy nerkowate i naloty (w rejonach erupcji wulkanicznych).
Kolor. W α-siarce obserwuje się różne odcienie żółci: słomkowożółty, miodowożółty, żółtawoszary, brązowy i czarny (od zanieczyszczeń węglowych). Cechy prawie nie daje, proszek jest lekko żółtawy. Świecić diament na krawędziach, pogrubiony w przerwie. Prześwituje w kryształkach. Twardość 1-2. Kruchy. Łupliwość niedoskonały. Środek ciężkości 2,05-2,08. Inne właściwości. Przewodność elektryczna i przewodność cieplna są bardzo słabe (dobry izolator). Po potarciu ładuje się ujemną elektrycznością. Pęka od ciepła dłoni.
Funkcje diagnostyczne. Charakterystyczny kolor, mała twardość, kruchość, tłusty połysk przy pękaniu kryształów i topliwość. P. p. tr. a z zapałki łatwo topi się (w temperaturze 112,8 ° C) i zapala się niebieskim płomieniem z wydzielaniem charakterystycznego zapachu SO 2.
Siarka rodzima jest jedynym minerałem spośród rozważanych w klasie pierwiastków rodzimych, który ma strukturę molekularną substancji. S charakteryzuje się bardzo szczególnymi właściwościami. Obecność elektrycznie obojętnych cząsteczek S 8 w sieci jako jednostek strukturalnych wyjaśnia takie właściwości, jak słabe przewodnictwo elektryczne, niskie przewodnictwo cieplne i słabe wiązanie między cząsteczkami.
Pochodzenie. Siarka rodzima występuje wyłącznie w górnej części skorupy ziemskiej i na jej powierzchni. Formowane na różne sposoby:
Podczas erupcji wulkanów osiadają w postaci sublimatów na ścianach kraterów, w szczelinach skalnych, czasem wylewając się w postaci płynnej z gorącą wodą w postaci strumieni (Japonia). Występuje w wyniku niepełnego utlenienia siarkowodoru H2S w solfatary lub jako produkt reakcji H2S z dwutlenkiem siarki: 2H2S + 20 = 2H2O + 2S; H2S + SO2 \u003d H2O + O + 2S;
Solfatary(wł. l.solfatara, od solfo - siarka), strumienie dwutlenku siarki i siarkowodoru zmieszane z parą wodną, dwutlenkiem węgla i innymi gazami uwalniane z kanałów i szczelin na ścianach i dnie krateru, na zboczach wulkanów.
Podczas rozkładu związków siarki metali, głównie pirytu, w dolnych partiach strefy utleniania złóż rud. Zwykle silnie zanieczyszczone różnymi zanieczyszczeniami mechanicznymi;
Podczas rozkładu warstw osadowych zawierających gips. Często obserwuje się paragenezę siarki rodzimej z gipsem, w obszarach skorodowanych, z których tworzy się ona w postaci krystalicznych i sypkich mas;
Sposób osadowy (biochemiczny) w skałach osadowych, reprezentowany przez warstwy zawierające gips, stałe i ciekłe bitumy (asfalt, ropa) itp. Ten rodzaj złóż jest szeroko rozpowszechniony na kuli ziemskiej i ma duże znaczenie przemysłowe. Pochodzenie siarki jest biochemicznie związane z żywotną aktywnością bakterii beztlenowych, w wyniku której powstaje siarkowodór, którego niepełne utlenienie prowadzi do wytrącania się siarki.
Aplikacja. Główna ilość siarki jest wydawana na produkcję kwasu siarkowego, który jest wykorzystywany w wielu gałęziach przemysłu; następnie w rolnictwie (do zwalczania szkodników); w produkcji gumy (proces wulkanizacji gumy); w produkcji zapałek, fajerwerków, farb itp.
Diament
Diament - C. Nazwa pochodzi od greckiego słowa „adamas” – nieodparty (oczywiście oznacza to najwyższą twardość i odporność na czynniki fizyczne i chemiczne). Właściwa nazwa próbki - „Gornyak”
Odmiany:
-tablica- sploty o nieregularnych kształtach i kuliste agregaty promieniste;
-carbonado- kruszywa drobnoziarniste porowate, malowane grafitem amorficznym i zanieczyszczeniami obcymi w kolorze brązowo-czarnym.
Skład chemiczny. Bezbarwne odmiany składają się z czystego węgla. Kolorowe i nieprzezroczyste odmiany w ognioodpornej pozostałości, czasami osiągające kilka procent, wykrywają SiO 2, MgO, CaO, FeO, Fe 2 O 3, A1 2 O 3, TiO 2 itp. Często obserwuje się grafit i niektóre inne minerały w postaci inkluzji w diamentach.
Sieć krystaliczna diamentu. A - obraz centrów atomów; B - ta sama sieć w postaci czworościanów, których wierzchołki i centra są centrami atomów węgla
Syngonia sześcienny. Kształt kryształu ośmiościenny, rzadziej dwunastościenny, rzadko sześcienny i czasami czworościenny. Kryształowe twarze są często reprezentowane przez wypukłe i nierówne, czasem skorodowane powierzchnie. Obserwuje się bliźnięta przerastające. Rozmiary poszczególnych kryształów wahają się od najmniejszych do bardzo dużych, ważących kilkaset, a nawet tysiące karatów (karat metryczny = 0,2 g). Największe kryształy ważyły (w karatach): „Collinan” – 3025, „Excelsior” – 969,5, „Victoria” – 457, „Orłow” – 199,6.
Kolor. Bezbarwne, przezroczyste dla wody lub barwione na niebiesko, niebiesko, żółto, brązowo i czarno. Świecić mocny diament. Twardość 10. Twardość bezwzględna jest 1000 razy większa niż twardość kwarcu i 150 razy większa niż twardość korundu. kruchy. Łupliwość przeciętny. Gęstość 3,47-3,56. Przewodnictwo elektryczne słaby.
Funkcje diagnostyczne . Diament jest jedynym minerałem o wyjątkowej twardości. Charakterystyczny jest również silny diamentowy blask i często zakrzywione powierzchnie kryształów. Drobne ziarna w koncentratach są łatwo rozpoznawalne dzięki luminescencji, która jest wyraźnie widoczna w promieniach ultrafioletowych. Kolory luminescencji są zwykle niebieskawo-niebieskie, czasem zielone.
Pochodzenie. Złoża pierwotne są genetycznie spokrewnione z ultramaficznymi głębokimi skałami magmowymi: perydotyty, kimberlity itp. W tych skałach krystalizacja diamentu zachodzi oczywiście na dużych głębokościach w warunkach wysokich temperatur i ciśnienia. Sądząc po formach i warunkach występowania, diament jako jeden z pierwszych krystalizował w magmach. Nie jest jasne, czy diament wykrystalizował z węgla samej magmy, czy też z węgla zasymilowanego z otaczających skał. W asocjacjach z diamentem występują: grafit, oliwin - (Mg, Fe) 2 SiO 4, spinele chromowe - (Fe, Mg) (Cr, Al, Fe) 2 O 4, magnetyt - FeFe 2 O 4, hematyt - Fe 2 O 3 itd.
Złoża diamentu, stabilne w warunkach egzogenicznych, powstają w wyniku niszczenia i erozji skał diamentonośnych.
Kimberlit(od nazwy miasta Kimberley w Afryce Południowej), magmowa ultrazasadowa skała brekcji o wylewnym wyglądzie, występująca Eksplozja rur kimberlitowych.
fajka kimberlitowa - pionowe lub prawie pionowe ciało geologiczne utworzone w wyniku przebicia się gazów przez skorupę ziemską. Rura kimberlitowa jest wypełniona kimberlitem.
Aplikacja. Całkowicie przezroczyste diamenty są używane w jubilerstwie jako kamienie szlachetne (diamenty). Do celów technicznych stosuje się małe diamenty, a także koraliki i carbonado. Odmiany te są wykorzystywane w obróbce metali, obróbce kamienia, ścieraniu i innych gałęziach przemysłu.
Grafit
Grafit - S. Nazwa pochodzi od greckiego słowa "grafo" - piszę. Odmiany:
Grafit - różnica kryptokrystaliczna;
Szungit jest odmianą amorficzną powstałą w wyniku naturalnego koksowania węgli.
Skład chemiczny grafit rzadko jest czysty. W znacznych ilościach (do 10-20%) często występuje popiół, składający się z różnych składników (SiO 2, Al 2 O 3, FeO, MgO, CaO, P 2 O 5 , CuO itp.), Czasami woda, bitum i gazy (do 2%).
Syngonia sześciokątny. Struktura krystaliczna w porównaniu z diamentem pokazano na rysunku. Różnice we właściwościach fizycznych diamentu i grafitu wynikają z różnicy w budowie sieci krystalicznych tych minerałów. Jony węgla w graficie leżą w arkuszach reprezentowanych przez płaskie sześciokątne siatki.
Położenie środków atomów w diamencie (A) i graficie (B)
Kształt kryształu. Dobrze uformowane kryształy są niezwykle rzadkie. Wyglądają jak sześciokątne płytki lub tabletki, czasem z trójkątnymi kreskami na krawędzi. Agregaty często drobno łuszcząca się. Szorstkie lub włókniste masy są mniej powszechne. Kolor od stalowoczarnego do stalowoszarego grafitu. cecha czarny błyszczący. Świecić mocny metaliczny; agregaty kryptokrystaliczne matowe. W najcieńszych liściach jest półprzezroczysty w kolorze szarym. Twardość 1. Elastyczny w cienkich arkuszach. Gruby w dotyku. Rozmazuje papier i palce. Łupliwość doskonały. Środek ciężkości 2,09-2,23 (różni się w zależności od stopnia rozproszenia i obecności najdrobniejszych porów), dla szungitu 1,84-1,98. Inne właściwości. Ma wysoką przewodność elektryczną, co wynika z bardzo gęstego upakowania atomów w arkuszach.
Funkcje diagnostyczne . Łatwo rozpoznawalny po kolorze, niskiej twardości i oleistości w dotyku. Różni się od podobnego molibdenitu (MoS 2 ) ciemniejszą stalowoczarną barwą i słabszym połyskiem.
P. p. tr. nie topi się. Po podgrzaniu w strumieniu tlenu pali się trudniej niż diament. Odparowuje bez topnienia, tylko w płomieniu łuku elektrycznego. Nie rozpuszcza się w kwasach. Proszek zmieszany z KNO 3 daje błysk po podgrzaniu.
Pochodzenie. W naturze grafit powstaje podczas procesów redukcji w wysokich temperaturach.
Rozpowszechnione są metamorficzne złoża grafitu, które powstały w wyniku złóż węgla lub bitumu w warunkach metamorfizmu regionalnego lub pod wpływem intruzji magmy.
Czasami występuje wśród skał magmowych o różnym składzie. Źródłem węgla w wielu przypadkach są skały zawierające węgiel.
Znane są przypadki znalezisk grafitu w pegmatytach. Na styku wapieni ze skałami magmowymi występują osady w prowincjach Ontario i Quebec w Kanadzie, a także złoża żyłowe grubego grafitu np. na ok. Cejlon.
Aplikacja. Grafit jest wykorzystywany do różnych rodzajów produkcji: do produkcji tygli grafitowych, w odlewnictwie; produkcja ołówków; elektrody; do smarowania trących się części; w przemyśle farbiarskim itp.
Grupa „półmetali”
Do tej grupy oprócz arsenu zalicza się antymon i bizmut, czyli pierwiastki dużych okresów V grupy układu okresowego pierwiastków. Wszystkie w warunkach naturalnych, choć rzadkie, obserwuje się w stanie natywnym, krystalizując w jednej (trygonalnej) syngoni i tworząc sieci krystaliczne tego samego typu. Mimo to pierwiastki z grupy półmetali nie występują razem i nie dają w przyrodzie ani stałych roztworów, ani określonych związków. Wyjątkiem są arsen i antymon, które w wysokich temperaturach tworzą roztwory stałe we wszystkich proporcjach, aw niskich temperaturach tylko stabilny związek międzymetaliczny AsSb (alemontyt).
Związki międzymetaliczne- chemiczne związki metali ze sobą.
Siarka jest złocistożółtą substancją toksyczną
i oznaką aktywnej aktywności wulkanicznej
Toksyczne i trujące kamienie i minerały
Siarka(łac. Siarka) S, pierwiastek chemiczny grupy VI układu okresowego D.I. Mendelejew; liczba atomowa 16, masa atomowa 32,06. Naturalna siarka składa się z czterech stabilnych izotopów: 32 S (95,02%), 33 S (0,75%), 34 S (4,21%), 36 S (0,02%). Otrzymano sztuczne izotopy promieniotwórcze 31 S (T ½ = 2,4 s), 35 S (T ½ = 87,1 dnia), 37 S (T ½ = 5,04 min) i inne.
Odniesienie historyczne.
Siarka w stanie natywnym, jak również w postaci związków siarki, znana jest od czasów starożytnych. Wspomniany jest w Biblii i Torze Żydów (rękopis znad Morza Martwego), wierszach Homera i innych. Siarka była częścią „świętego” kadzidła podczas obrzędów religijnych (wprawiając w osłupienie przybyłych – piją rtęć i dają czerwony cynober w proszku); wierzono, że zapach palonej siarki w szatańskich obrzędach („Wszystkie kobiety to czarownice”, Almaden, Hiszpania, kontynent, zamiast pracy w kopalniach na przemysłowy czerwony cynober) odpędza duchy (powoduje fragmentaryczne uszkodzenia rdzenia kręgowego i pnia mózgu u podstawy tych, które wchodzą do jego nerwów). W nabożeństwach nie używa się siarki - zamiast niej stosuje się bezpieczniejszy proszek bursztynowy (w tym ambroid - podobny do siarki, również kruchy, ale lżejszy i naelektryzowany podczas tarcia, w przeciwieństwie do siarki). W kościele nie pali się siarki (herezja). Powoduje aborcję.
Siarka od dawna jest składnikiem mieszanek zapalających do celów wojskowych, takich jak „ogień grecki” (X w. n.e.). Około VIII wieku w Chinach zaczęto wykorzystywać siarkę do celów pirotechnicznych. Siarka i jej związki są od dawna stosowane w leczeniu chorób skóry. W okresie alchemii średniowiecznej (obróbka złocistożółtego i białawego złota srebrem i platyny płynną rtęcią i czerwonym cynobrem w celu uzyskania białego amalgamatu podobnego do srebra, tzw. których siarka (początek palności) i rtęć (początek metaliczności) były uważane za składniki wszystkich metali. Elementarny charakter siarki został ustalony przez A. L. Lavoisiera i włączony do listy niemetalicznych ciał prostych (1789). W 1822 r. E. Mitscherlich udowodnił alotropię siarki.
Pędzel z kryształków siarki (60x40 cm) z wyspy Sycylia (Włochy). Zdjęcie: VI.I. Dworiadkin.
Złoto w otoczakach kwarcowych z konglomeratów Bitak. Symferopol, Krym (Ukraina). Zdjęcie: A.I. Tiszczenko.
Okropna imitacja siarki, szczególnie w kryształach i inkluzjach. Złoto jest plastyczne, siarka krucha.
Rozmieszczenie siarki w przyrodzie.
Siarka jest bardzo powszechnym pierwiastkiem chemicznym (clarke 4,7 * 10 -2); występuje w stanie wolnym (siarka natywna) oraz w postaci związków - siarczków, polisiarczków, siarczanów. Wody mórz i oceanów zawierają siarczany sodu, magnezu, wapnia. Wiadomo, że podczas procesów endogenicznych powstaje ponad 200 minerałów siarki. W biosferze powstaje ponad 150 minerałów siarkowych (głównie siarczanów); szeroko rozpowszechnione są procesy utleniania siarczków do siarczanów, które z kolei są redukowane do drugorzędowego H 2 S i siarczków. Jest to bardzo niebezpieczne – objawia się na wulkanach, gdzie brakuje wody, sucha sublimacja z komór gorącej magmy wzdłuż fumaroli, widoczne i niewidoczne spękania, z wtórną pirytyzacją itp.
Reakcje te zachodzą z udziałem mikroorganizmów. Wiele procesów zachodzących w biosferze prowadzi do koncentracji siarki – gromadzi się ona w próchnicy gleb, węglach, ropie naftowej, morzach i oceanach (8,9*10-2%), wodach gruntowych, jeziorach i słonych bagnach. W glinach i łupkach jest 6 razy więcej siarki niż w całej skorupie ziemskiej, w gipsie - 200 razy, w podziemnych wodach siarczanowych - dziesiątki razy. Siarka podlega cyklowi w biosferze: jest dostarczana na kontynenty wraz z opadami atmosferycznymi i wraca do oceanu wraz ze spływem. Źródłem siarki w geologicznej przeszłości Ziemi były głównie erupcje wulkanów zawierających SO 2 i H 2 S. Działalność gospodarcza człowieka przyspieszyła migrację siarki; nasiliło się utlenianie siarczków.
Siarka (żółta). Złoże Rozdol, Prykarpacie, Zap. Ukraina. Zdjęcie: A.A. Jewsiejew.
Aragonit (biały), siarka (żółty). Cianciana, Sycylia, Włochy. Zdjęcie: A.A. Jewsiejew.
Właściwości fizyczne siarki.
Siarka jest stałą substancją krystaliczną, stabilną w postaci dwóch odmian alotropowych. Rombowy α-S cytrynowożółty, gęstość 2,07 g/cm3, temperatura topnienia 112,8°C, trwały poniżej 95,6°C; jednoskośny β-S miodowożółty, gęstość 1,96 g/cm3, temperatura topnienia 119,3°C, trwały w temperaturze od 95,6°C do temperatury topnienia. Obie te formy są utworzone przez ośmioczłonowe cząsteczki cykliczne S 8 o energii wiązania S-S 225,7 kJ/mol.
Po stopieniu siarka zamienia się w ruchomą żółtą ciecz, która powyżej 160 o C brązowieje, a około 190 o C staje się lepką ciemnobrązową masą. Powyżej 190 o C lepkość spada, a przy 300 o C siarka ponownie staje się płynna. Wynika to ze zmiany struktury cząsteczek: w temperaturze 160 o C pierścienie S 8 zaczynają pękać, zamieniając się w otwarte łańcuchy; dalsze ogrzewanie powyżej 190 o C zmniejsza średnią długość takich łańcuchów.
Jeśli stopioną siarkę ogrzaną do 250-300 o C wleje się cienkim strumieniem do zimnej wody, otrzyma się brązowo-żółtą elastyczną masę (siarkę plastyczną). Tylko częściowo rozpuszcza się w dwusiarczku węgla, pozostawiając luźny proszek w osadzie. Rozpuszczalny w modyfikacji CS 2 nazywa się λ-S, a nierozpuszczalny - μ-S. Temperatura topnienia, 113 o C (romb), 119 o C (monocl.). Temperatura wrzenia 444 o C.
W temperaturze pokojowej obie te modyfikacje są przekształcane w stabilne, kruche α-S. t bele siarki 444,6 o C (jeden z punktów wzorcowych międzynarodowej skali temperatur). W oparach w temperaturze wrzenia oprócz cząsteczek S 8 występują S 6 , S 4 i S 2 . Przy dalszym ogrzewaniu duże cząsteczki rozpadają się iw temperaturze 900 o C pozostaje tylko S 2, który w temperaturze około 1500 o C zauważalnie dysocjuje na atomy. Kiedy ciekły azot zamarza silnie podgrzane opary siarki, otrzymuje się fioletową odmianę, stabilną poniżej -80 o C, utworzoną przez cząsteczki S 2 .
Siarka jest słabym przewodnikiem ciepła i elektryczności. Jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie, dobrze rozpuszczalny w bezwodnym amoniaku, dwusiarczku węgla i wielu rozpuszczalnikach organicznych (fenol, benzen, dichloroetan i inne).
2.1
łatwopalne gazy
Ryzyko pożaru. Ryzyko wybuchu. Może być pod presją. Ryzyko zadławienia. Może powodować oparzenia i/lub odmrożenia. Pojemności mogą eksplodować po podgrzaniu (super niebezpieczne - praktycznie nie palą się)
2.2
butla z gazem Niepalne, nietoksyczne gazy.
Ryzyko zadławienia. Może być pod presją. Może powodować odmrożenia (podobne do oparzenia – bladość, pęcherze, czarna gangrena gazowa – skrzypienie). Pojemniki mogą eksplodować po podgrzaniu (super niebezpieczne - wybuch od iskry, płomienia, zapałki, praktycznie się nie pali)
Użyj osłony. Unikaj obszarów o niskiej powierzchni (dziury, niziny, rowy)
Zielony romb, numer ADR, czarna lub biała butla z gazem (taka jak „butla”, „termos”)
2.3
Gazy toksyczne. Czaszka i Piszczele
Niebezpieczeństwo zatrucia. Może być pod presją. Może powodować oparzenia i/lub odmrożenia. Pojemniki mogą eksplodować po podgrzaniu (super niebezpieczne - natychmiastowe rozprzestrzenianie się gazów po okolicy)
Użyj maski wyjścia awaryjnego. Użyj osłony. Unikaj obszarów o niskiej powierzchni (dziury, niziny, rowy)
Biały diament, numer ADR, czarna czaszka i skrzyżowane piszczele
ADR 3
Łatwopalne ciecze
Ryzyko pożaru. Ryzyko wybuchu. Pojemniki mogą eksplodować po podgrzaniu (super niebezpieczne - łatwe do spalenia)
Użyj osłony. Unikaj obszarów o niskiej powierzchni (dziury, niziny, rowy)
Czerwony diament, numer ADR, czarny lub biały płomień
4.1
Substancje stałe łatwopalne, substancje samoreaktywne i stałe odczulone materiały wybuchowe
Ryzyko pożaru. Substancje łatwopalne lub łatwopalne mogą zapalić się od iskier lub płomieni. Może zawierać substancje samoreaktywne zdolne do rozkładu egzotermicznego pod wpływem ciepła, kontaktu z innymi substancjami (takimi jak kwasy, związki metali ciężkich lub aminy), tarcia lub uderzenia.
Może to spowodować wydzielanie się szkodliwych lub łatwopalnych gazów lub oparów lub samozapłon. Pojemności mogą eksplodować po podgrzaniu (super niebezpieczne - praktycznie się nie palą).
Ryzyko wybuchu odczulonych materiałów wybuchowych po utracie środka odczulającego
Siedem pionowych czerwonych pasów na białym tle, równa powierzchnia, numer ADR, czarny płomień
ADR 8
Substancje żrące (żrące).
Ryzyko poparzenia w wyniku działania żrącego na skórę. Mogą gwałtownie reagować ze sobą (składnikami), z wodą i innymi substancjami. Rozlany/rozsypany materiał może uwalniać żrące opary.
Niebezpieczny dla środowiska wodnego lub kanalizacji
Biała górna połowa rombu, czarna - dolna, równa wielkości, numer ADR, probówki, dłonie
| Nazwa ładunku szczególnie niebezpiecznego podczas transportu | Numer ONZ | Klasa ADR |
| Bezwodnik siarkowy, stabilizowany TRÓJTLENEK SIARKI, STABILIZOWANY | 1829 | 8 |
| Serist bezwodnik DWUTLENEK SIARKI | 1079 | 2 |
| Dwusiarczek węgla | 1131 | 3 |
| Gaz SZEŚCIOFLUOREK SIARKI | 1080 | 2 |
| KWAS SIARKOWY | 1832 | 8 |
| DYMIENIE KWASU SIARKOWEGO | 1831 | 8 |
| KWAS SIARKOWY, który zawiera nie więcej niż 51% kwasu, lub KWASOWY PŁYN AKUMULATOROWY | 2796 | 8 |
| KWAS SIARKOWY, REGENEROWANY Z KWAŚNYCH SMOŁ | 1906 | 8 |
| KWAS SIARKOWY, który zawiera ponad 51% kwasu | 1830 | 8 |
| KWAS SIARKOWY | 1833 | 8 |
| SIARKA | 1350 | 4.1 |
| SIARKA TOPI SIĘ | 2448 | 4.1 |
| Chlorek siarki CHLOREK SIARKI | 1828 | 8 |
| Sześciofluorek siarki SZEŚCIOFLUOREK SIARKI | 1080 | 2 |
| Dwuchlorek siarki | 1828 | 8 |
| DWUTLENEK SIARKI | 1079 | 2 |
| CZTEROFLUOREK SIARKI | 2418 | 2 |
| TRÓJTLENEK SIARKI, STABILIZOWANY | 1829 | 8 |
| CHLOREK SIARKI | 1828 | 8 |
| siarkowodór | 1053 | 2 |
| SIARKA WĘGLOWA | 1131 | 3 |
| BEZPIECZNE ZAPALKI w pudełkach, książkach, kartonach | 1944 | 4.1 |
| ZAPALKI PARAFINOWE „VESTA” | 1945 | 4.1 |
| Zapałki parafinowe ZAPALKI PARAFINOWE „VESTA” | 1945 | 4.1 |
| MECZE | 2254 | 4.1 |
minerał Siarka Native
Siarka, w przeciwieństwie do innych pierwiastków rodzimych, posiada sieć molekularną, która determinuje jej niską twardość (1,5-2,5), brak łupliwości, kruchość, nierównomierne pękanie i wynikający z tego tłusty rozbryzg; tylko na powierzchni kryształów obserwuje się szklisty połysk. Ciężar właściwy 2,07 g/cm3. Siarka ma słabą przewodność elektryczną, słabą przewodność cieplną, niską temperaturę topnienia (112,8°C) i zapłon (248°C). Siarka zapala się od zapałki i pali się niebieskim płomieniem; w tym przypadku powstaje dwutlenek siarki, który ma ostry, duszący zapach. Kolor rodzimej siarki jest jasnożółty, słomkowożółty, miodowożółty, zielonkawy; substancje organiczne zawierające siarkę nabierają brązowego, szarego, czarnego koloru. Siarka wulkaniczna jest jasnożółta, pomarańczowa, zielonkawa. Miejscami zwykle żółtawy. Siarka występuje w postaci ciągłych gęstych, spieczonych, ziemistych, sypkich mas; na pozostałościach organicznych występują również przerośnięte kryształy, guzki, naloty, skorupy, inkluzje i pseudomorfy. Syngonia jest rombowa.
Cechy charakterystyczne: siarka rodzima charakteryzuje się: niemetalicznym połyskiem oraz tym, że siarka zapala się od zapałki i pali, wydzielając dwutlenek siarki, który ma ostry, duszący zapach. Najbardziej charakterystycznym kolorem siarki rodzimej jest jasnożółty.
Różnorodność
Wulkanit (siarka selenowa). Pomarańczowo-czerwony, czerwono-brązowy. Pochodzenie jest wulkaniczne.
Właściwości chemiczne
Zapala się od zapałki i pali się niebieskim płomieniem, podczas gdy powstaje dwutlenek siarki, który ma ostry, duszący zapach. Łatwo topi się (i (temperatura topnienia 112,8 ° C). Temperatura zapłonu 248 ° C. Siarka rozpuszcza się w dwusiarczku węgla.
Pochodzenie siarki
Występuje rodzima siarka pochodzenia naturalnego i wulkanicznego. Bakterie siarkowe bytują w zbiornikach wodnych wzbogaconych w siarkowodór w wyniku rozkładu resztek organicznych - na dnie bagien, estuariów, płytkich zatok morskich. Przykładami takich zbiorników wodnych są ujścia Morza Czarnego i Zatoki Sivash. Stężenie siarki pochodzenia wulkanicznego ogranicza się do otworów wulkanicznych i pustych przestrzeni skał wulkanicznych. Podczas erupcji wulkanów uwalniane są różne związki siarki (H 2 S, SO 2), które w warunkach powierzchniowych ulegają utlenieniu, co prowadzi do jej redukcji; ponadto siarka sublimuje bezpośrednio z pary.
Czasami podczas procesów wulkanicznych siarka jest wylewana w postaci płynnej. Dzieje się tak, gdy siarka, która wcześniej osadziła się na ścianach kraterów, topi się wraz ze wzrostem temperatury. Siarka osadza się również z gorących roztworów wodnych w wyniku rozkładu siarkowodoru i związków siarki uwalnianych w jednej z późnych faz aktywności wulkanicznej. Zjawiska te obserwuje się obecnie w pobliżu otworów wentylacyjnych gejzerów Parku Yellowstone (USA) i Islandii. Występuje razem z gipsem, anhydrytem, wapieniem, dolomitem, solami kamiennymi i potasowymi, iłami, osadami bitumicznymi (ropa naftowa, ozokeryt, asfalt) i pirytem. Występuje również na ścianach kraterów wulkanów, w szczelinach law i tufów otaczających otwory wentylacyjne zarówno aktywnych, jak i wygasłych wulkanów, w pobliżu źródeł mineralnych siarki.
Satelity. Spośród skał osadowych: gips, anhydryt, kalcyt, dolomit, syderyt, sól kamienna, sylwin, karnalit, opal, chalcedon, bitumy (asfalt, olej, ozoceryt). W osadach powstałych w wyniku utleniania siarczków - głównie pirytu. Wśród produktów sublimacji wulkanicznej: gips, realgar, orpiment.
Aplikacja
Siarka jest szeroko stosowana w przemyśle chemicznym. Trzy czwarte produkowanej siarki jest wykorzystywane do produkcji kwasu siarkowego. Znajduje również zastosowanie do zwalczania szkodników rolniczych, ponadto w przemyśle papierniczym, gumowym (wulkanizacja gumy), przy produkcji prochu strzelniczego, zapałek, w przemyśle farmaceutycznym, szklarskim, spożywczym.
Złoża siarki
Na terytorium Eurazji wszystkie przemysłowe złoża rodzimej siarki mają pochodzenie powierzchniowe. Niektóre z nich znajdują się w Turkmenistanie, w regionie Wołgi itp. Skały zawierające siarkę rozciągają się wzdłuż lewego brzegu Wołgi od miasta Samara w pasie o szerokości kilku kilometrów do Kazania. Prawdopodobnie siarka powstała w lagunach w okresie permu w wyniku procesów biochemicznych. Złoża siarki znajdują się w Razdolu (obwód lwowski, Prykarpattya), Jaworowsku (Ukraina) oraz w regionie Ural-Emba. Na Uralu (obwód czelabiński) znajduje się siarka, która powstaje w wyniku utleniania pirytu. Siarka pochodzenia wulkanicznego występuje na Kamczatce i Wyspach Kurylskich. Główne rezerwy siarki krajów kapitalistycznych znajdują się w Iraku, USA (stany Luizjana i Utah), Meksyku, Chile, Japonii i we Włoszech (wyspa Sycylia).
Właściwości mineralne
- Środek ciężkości: 2 - 2,1
- Formularz wyboru: agregaty radialno-radiacyjne
- Formularz wyboru: agregaty radialno-radiacyjne
- Zajęcia według systematyki ZSRR: Metale
- Wzór chemiczny: S
- Syngonia: rombowy
- Kolor: Siarka żółta, żółto-pomarańczowa, żółto-brązowa, szaro-żółta, szaro-brązowa.
- Kolor kreski: Siarkowożółty, słomkowożółty
- Świecić: tłuszczowy
- Przezroczystość: przezroczyste zachmurzenie
- Łupliwość: niedoskonały
- Przerwa: muszlowy
- Twardość: 2
- Kruchość: Tak
- Dodatkowo:Łatwo topi się (w 119°C) i pali się niebieskim płomieniem do SO3. zachowanie w kwasach. Nierozpuszczalny (również w wodzie), ale rozpuszczalny w CS2.
Zdjęcie minerału
Powiązane artykuły
- Charakterystyka pierwiastka chemicznego nr 16
Historia odkrycia pierwiastka. Siarka (angielska Sulphur, francuska Sufre, niem. Schwefel) w stanie rodzimym, jak również w postaci związków siarki, znana jest od czasów starożytnych. - Siarka, Siarka, S (16)
Z zapachem płonącej siarki, duszącym działaniem dwutlenku siarki i obrzydliwym zapachem siarkowodoru ludzie spotykali się prawdopodobnie w czasach prehistorycznych. - Siarka rodzima
Około połowa siarki produkowanej na świecie pochodzi z zasobów naturalnych.
Złoża minerału Siarka Native
- Pole Vodinskoje
- Pole Aleksiejewskoje
- Rosja
- Region Samara
- Boliwia
- Ukraina
- Nowojaworowsk. obwód lwowski
