Сера цвет: — Союз горных инженеров. Информационный портал, посвященный добыче угля, руды и прочих полезных ископаемых.

Содержание

Что такое Сера — фото, описание, свойства минерала, происхождение, месторождения

Сера (с лат. sērum «сыворотка») — минерал класса самородных элементов, неметалл. Латинское название связано с индоевропейским корнем swelp — «гореть».  Химическая формула: S.

Физические свойства и фото серы

Сера в отличие от других самородных элементов имеет молекулярную решетку, что определяет ее низкую твердость (1,5-2,5), отсутствие спайности, хрупкость, неровный излом и обусловленный им жирный плеск; лишь на поверхности кристаллов наблюдается стеклянный блеск. Удельный вес 2,07 г/см3. Обладает плохой электропроводимостью, слабой теплопроводностью, невысокой температурой плавления (112,8°С) и воспламенения (248°С). Легко загорается от спички и горит голубым пламенем; при этом образуется сернистый газ, имеющий резкий удушливый запах. Цвет у самородной серы светло-жёлтый, соломенно-желтый, медово-желтый, зеленоватый; сера, содержащая органические вещества, приобретают бурую, серую, черную окраску. Вулканический сера ярко-желтая, оранжевая, зеленоватая. Местами обычно с желтоватым оттенком. Встречается минерал в виде сплошных плотных, натечных, землистых, порошковатых масс; также бывают наросшие кристаллы, желваки, налеты, корочки, включения и псевдоморфозы по органическим остаткам. Сингония ромбическая.

Отличительные признаки: для самородной серы характерны: неметаллический блеск и то, что она загорается от спички и горит, выделяя сернистый газ, имеющий резкий удушливый запах. Наиболее характерным цветом для самородной серы является светло-желтый.

Разновидность:

Вулканит (селенистая сера). Оранжево-красного, красно-бурого цвета. Происхождение вулканическое.

Моноклинная сера
Кристаллическая сера
Кристаллическая сера
Селенистая сера — вулканит

Химические свойства серы

Загорается от спички и горит голубым пламенем, при этом образуется сернистый газ, имеющий резкий удушливый запах. Легко плавится (температура плавления 112,8° С). Температура воспламенения 248°С. Сера растворяется в сероуглероде.

Происхождение серы

Встречается самородная сера естественного и вулканического происхождений. Серобактерии живут в водных бассейнах, обогащенных сероводородом за счет разложения органических остатков, — на дне болот, лиманов, мелких морских заливов. Лиманы Черного моря и залив Сиваш являются примерами таких водоемов. Концентрация серы вулканического происхождения приурочена к жерлам вулканов и к пустотам вулканических пород. При вулканических извержениях выделяются различные соединения серы (H2S, SО2), которые окисляются в поверхностных условиях, что приводит к восстановлению ее; кроме того, сера возгоняется непосредственно из паров.

Иногда при вулканических процессах сера изливается в жидком виде. Это бывает тогда, когда сера, ранее осевшая на стенках кратеров, при повышении температуры расплавляется. Отлагается сера также из горячих водных растворов в результате распада сероводорода и сернистых соединений, выделяющихся в одну из поздних фаз вулканической деятельности. Эти явления сейчас наблюдаются около жерл гейзеров Йеллоустонского парка (США) и Исландии. Встречается совместно с гипсом, ангидритом, известняком, доломитом, каменной и калийной солями, глинами, битуминозными отложениями (нефть, озокерит, асфальт) и пиритом. Также встречается на стенках кратеров вулканов, в трещинах лав и туфов, окружающих жерла вулканов как действующих, так и потухших, вблизи серных минеральных источников.

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

Применение

Широко используется в химической промышленности. Три четверти добычи серы идет на изготовление серной кислоты. Применяется она также для борьбы с сельскохозяйственными вредителями, кроме того, в бумажной, резиновой промышленности (вулканизация каучука), в производстве пороха, спичек, в фармацевтике, стекольной, пищевой промышленности.

Месторождения серы

На территории Евразии все промышленные месторождения самородной серы поверхностного происхождения. Некоторые из них находятся в Туркмении, в Поволжье и др. Породы, содержащие серу, тянутся вдоль левого берега Волги от г. Самара полосой, имеющей ширину в несколько километров, до Казани. Вероятно, сера образовалась в лагунах в пермский период в результате биохимических процессов. Месторождения серы находятся в Раздоле (Львовская область, Прикарпатье), Яворовске (Украина) и в Урало-Эмбинском районе. На Урале (Челябинская обл.) встречается сера, образовавшаяся в результате окисления пирита. Сера вулканического происхождения имеется на Камчатке и Курильских островах. Основные запасы находятся в Ираке, США (штаты Луизиана и Юта), Мексике, Чили, Японии и Италии (о. Сицилия).


Сера | Минерал СЕРА. Сера самородная. Свойства серы. Сера

Другие названия (синонимы):

Сера самородная

Свойства

Сингония: Гексагональная

Состав (формула): S

Цвет:

Чистая сера — светло-жёлтая, с примесями селена – тёмно-коричневая, мышьяка – ярко-красная, битумов – до тёмно-коричневого и чёрного. Известна молочно-белая и голубая сера.

Цвет черты (цвет в порошке): Соломенно-жёлтый, белый

Прозрачность: Прозрачный, Просвечивающий

Спайность: Несовершенная

Излом: Неровный, Раковистый

Блеск: Жирный, Смолистый

Твёрдость: 2-2,5

Удельный вес, г/см3: 2,1

Особые свойства:

Сера очень хрупкая, горючая.

Форма выделения

Сера образует единичные кристаллы, щётки, друзы, сталактитоподобные агрегаты, землистые и порошковатые массы.

Основные диагностические признаки

Основные признаки серы — ярко жёлтый цвет, горючесть.

Происхождение

Сера образуется вулканогенным путём (сублимационный продукт фумарол), при биогенно-осадочных процессах (жизнедеятельность микроорганизмов) и в зоне окисления сульфидных месторождений (в результате разложения сульфидов).

Месторождения / проявления

Биогенно-осадочная сера:

  • Водинское, Самарская область, Россия
  • Техас и Луизиана, США
  • Шор-Су, Узбекистан
  • Гуардак, Каракумы, Туркмения
  • Сицилия, Италия-Тарнобжег, Польша
  • Язовское местрождение, Львов, Украина

   Сера вулканического происхождения:

  • Камчатка, Россия
  • Поццуоли, Италия
  • Гавайские острова

   Сера в зонах окисления сульфидов:

  • Рио-Тинто, Испания
  • Костайнике, Сербия

Применение

Сера применяется в химической (производство серной кислоты), целлюлозно-бумажной (получения сульфат-целлюлозы), кожевенной и резиновой промышленности, в сельском хозяйстве (производство ядохимикатов).

 

Смотрите также: сера искусственно выделенная

ФС.2.2.0016.15 Сера осажденная | Фармакопея.рф

Содержимое (Table of Contents)

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ

Сера осажденная                                        ФС.2.2.0016.15

Сера осажденная

Sulfur                                                           Взамен ГФ Х, ст. 644

Сера

S                                                                                                    А. м. 32,07

Содержит не менее 99,5 % серы S в пересчете на безводное вещество.

Описание

Очень мелкий порошок от светло-желтого до желтого цвета без запаха.

Растворимость

Растворим при кипячении в смеси 10 % раствора натрия гидроксида и спирта 96 % (20:25), мало растворим в растительных маслах при нагревании на водяной бане, практически нерастворим в воде.

Подлинность
  1. Качественная реакция. Субстанция горит синим пламенем с выделением серы диоксида, который определяется по характерному запаху.
  2. Качественная реакция. 0,1 г субстанции нагревают с 0,5 мл бромной воды до обесцвечивания, прибавляют 5 мл воды и фильтруют. Полученный раствор должен давать характерную реакцию на сульфаты (ОФС «Общие реакции на подлинность»).

Кислотность

5 г субстанции взбалтывают в течение 5 мин с 30 мл свежепрокипяченной и охлажденной воды и фильтруют. Фильтрат должен окрашиваться в розовый цвет при прибавлении не более 0,2 мл 0,05 М раствора натрия гидроксида (индикатор – 1 % раствор фенолфталеина).

Сульфиды

1 г субстанции взбалтывают с 40 мл воды, нагревают до 40 – 50 °С и фильтруют. Фильтрат не должен вызывать потемнения бумаги, смоченной 10 % раствором свинца ацетата.

Хлориды

Не более 0,008 % (ОФС «Хлориды»). Для определения используют фильтрат, полученный в испытании «Сульфиды», в объеме 10 мл.

Сульфаты

Не более 0,01 % (ОФС «Сульфаты»). 2 г субстанции взбалтывают с 20 мл воды, нагревают до 40 – 50 °С и фильтруют. Для анализа отбирают 10 мл фильтрата.

Мышьяк

Не более 0,0002% (ОФС «Мышьяк»). Определение проводят с использованием эталонного раствора, приготовленного из 1 мл стандартного раствора мышьяк-иона (1 мкг/мл). 1 г субстанции нагревают на водяной бане с 20 мл 10 % раствора аммиака до 35 – 40 °С, оставляют на 30 мин при той же температуре, часто взбалтывая, и после охлаждения фильтруют. Фильтрат выпаривают на водяной бане досуха. К остатку прибавляют 1 мл азотной кислоты, вновь выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 6 мл хлористоводородной кислоты разведенной 8,3 %. 3 мл полученного раствора переносят в прибор для определения мышьяка и прибавляют 25 мл хлористоводородной кислоты разведенной 8,3 %.

Селен

К 3 мл раствора, приготовленного в испытании «Мышьяк», прибавляют 5 мл раствора натрия гипофосфита и нагревают на кипящей водяной бане в течение 15 мин; не должно быть покраснения раствора.

Вода

Не более 0,5 % (ОФС «Определение воды»). Для определения используют около 0,5 г (точная навеска) субстанции.

Общая зола

Не более 0,25 % (ОФС «Зола общая»). Для определения используют около 1,0 г (точная навеска) субстанции.

Микробиологическая чистота

В соответствии с требованиями ОФС «Микробиологическая чистота».

Количественное определение

Около 0,2 г (точная навеска) субстанции помещают в колбу вместимостью 200 – 250 мл, прибавляют
50 мл 0,5 М спиртового раствора калия гидроксида и 10 мл воды. Колбу помещают на кипящую водяную баню и нагревают до растворения серы и полного удаления спирта. Затем прибавляют 40 мл воды, в горлышко колбы вставляют маленькую воронку и содержимое колбы кипятят в течение
10 мин. В горячий раствор осторожно (небольшими порциями) прибавляют при перемешивании 4 мл водорода пероксида до обесцвечивания раствора. После охлаждения жидкости воронку в колбе промывают водой, прибавляют 0,1 мл 0,1 % раствора метилового оранжевого и избыток калия гидроксида титруют 0,5 М раствором хлористоводородной кислоты.

Параллельно проводят контрольный опыт.

1 мл 0,5 М раствора калия гидроксида соответствует 8,017 мг серы S.

Хранение

В хорошо укупоренной упаковке.

Скачать в PDF ФС.2.2.0016.15 Сера осажденная

Поделиться ссылкой:

Пояснения к ТН ВЭД 2802000000

2802 — Сера сублимированная или осажденная; сера коллоидная

2802 00 000 0Сера сублимированная или осажденная; сера коллоидная

(А) Сублимированная или осажденная сера

Сера в этих двух разновидностях обычно имеет 99,5% чистоты.

Сублимированную серу или серный цвет получают путем медленной дистилляции сырой серы с последующей конденсацией в твердое состояние (или сублимацией) в виде мелких, очень легких частиц. В основном, используется в виноградарстве, в химической промышленности и для вулканизации высококачественной резины.

В эту товарную позицию также включают «промытый серный цвет», обработанный раствором аммиака для удаления диоксида серы; этот продукт применяется в медицине.

Классифицируемую здесь осажденную серу всегда получают из раствора сульфида или раствора щелочного или щелочно-земельного полисульфида осаждением соляной кислотой. По сравнению с серным цветом получается более тонкоизмельченный и более бледный желтый порошок; ее запах напоминает запах сероводорода и со временем ухудшается. Применяется, в основном, в медицине.

Осажденную серу, классифицируемую в этой товарной позиции, не следует путать с некоторыми видами «регенерированной» (растертой в порошок или микронизированной) серы, иногда называемой «осажденной», но классифицируемой в товарной позиции 2503.

(Б) Коллоидная сера

Коллоидную серу получают воздействием сероводорода на раствор диоксида серы, содержащий желатин. Кроме того, ее можно получить воздействием минеральной кислоты на тиосульфат натрия, или методом катодной пульверизации. Коллоидная сера представляет собой белый порошок, образующий эмульсию в воде; однако она сохраняется в этом состоянии только при добавлении защитного коллоида (альбумина или желатина), но даже при этом условии эмульсия сохраняется только ограниченное время. В данную товарную позицию включают этот приготовленный коллоидный раствор. Как и все коллоидные дисперсии, серные дисперсии имеют большую абсорбирующую поверхность и могут воспринимать красящие вещества; кроме того, они являются активными антисептическими средствами, принимаемыми внутрь в лечебных целях.

Из этой товарной позиции исключаются нерафинированная сера, получаемая методом Фраша, и очищенная сера, несмотря на то, что они часто имеют высокую степень чистоты (товарная позиция 2503).

традиционные виды продукции, специализированные препаративные и препарированные формы (обзор)

УДК 661.21 + 661.249.29

Элементная сера: традиционные виды продукции, специализированные
препаративные и препарированные формы (обзор)

Ю. А. Сангалов, С. Н. Лакеев, С. Г Карчевский, И.О. Майданова,
Я. Л. Шестопал, А. В. Подшивалин

Проведены систематизация и анализ существующих и предлагаемых товарных, препаративных и препарированных форм серы в свете современного состояния проблемы ее переработки и утилизации. Показана роль указанных форм в реализации ценных свойств серы и разработке новых путей ее применения.

Ключевые слова: классификация, товарные формы серы, препаративные формы серы, препарированные формы серы, области применения.

Введение

Элементная сера является одним из важных и крупнотоннажных видов химического сырья. Мировое производство серы составляет около 58 млн. тонн, в России — более 5 млн. тонн (данные 2002 г). Сера находит широкое применение при синтезе многих продуктов (серная кислота, красители, сероуглерод и др.) и получении различных веществ и материалов (резина, целлюлоза, удобрения, присадки к маслам и др.) [1-3].

В настоящее время производство серы значительно превышает ее потребление, и существование такой диспропорции прогнозируется, по крайней мере, до 2015 — 2020 гг. Это обусловлено производством попутной (регенеративной) серы при переработке постоянно возрастающих объемов серосодержащего углеводородного сырья (газ, нефть) и более глубокой очисткой от серы продуктов нефтепереработки, отходящих и дымовых газов коксохимических, металлургических и энергетических производств, что продиктовано ужесточением требований к защите окружающей среде.

Между тем спрос на основные виды серной продукции стабилизировался, а в ряде направлений имеет тенденцию к уменьшению благодаря внедрению новых технологий. В этой ситуации остро стоит проблема разработки новых путей применения серы. Наиболее перспективными направлениями являются разработка новых наукоемких серосодержащих материалов, цена которых заметно превышает цену самой серы как сырья, и расширение использования серы в нетрадиционных материалоемких сферах.

Ценные специфические свойства серы — гидрофобность, бактерицидные и связующие свойства, низкая токсичность, хемостойкость в кислых средах — создают неплохие предпосылки для решения вышеуказанной проблемы. Однако существуют и ограничения, связанные с хрупкостью серы, плохой совместимостью с различными партнерами, трудной растворимостью, специфическим запахом и др. Множество аллотропных модификаций и кристаллических форм серы, зависимость свойств от способа получения, содержания примесей и условий хранения вносят дополнительные затруднения при работе с серой в материаловедческом аспекте. Поэтому очень важно учитывать предысторию сырья, а также выбранное направление модификации серы.

В настоящей обзорно-аналитической статье впервые приведены полные сведения о выпускаемых и разрабатываемых формах серы в связи с ее структурой и направлениями применения. Использованы материалы монографий, периодической научной, научно-технической и патентной литературы, сведения из интернета, собственные данные авторов, причем анализ материала включает и критическое рассмотрение его.

Условная классификация различных форм элементной серы, с использованием в ряде случаев исторически сложившейся терминологии, и общая структура излагаемого материала отображены в таблице.

Таблица

Условная классификация различных форм элементной серы

Товарные (выпускные) формы Специализированные формы
Препаративные формы Препарированныеформы
  • комовая
  • гранулированная
  • жидкая
  • молотая порошковая
  • осажденная
  • серный цвет
  • медицинская
  • чешуированная
  • пластинчатая (плиточная)
  • в отливках (черенковая)
  • полимерная
  • особой чистоты
  • легированная
  • коллоидная
  • коллоидная паста
  • смачивающийся порошок
  • «известково-серный отвар»
  • полисульфид кальция и его модифицированные формы
  • механо-активированная
  • ультра-сера
  • серо-бентонит
  • сера для вулканизирующих систем
  • полимерная композиционная
  • сополимерная модифицированная
  • концентрат эмульсии
  • аэрозольная
  • серно-энтомологические обратные эмульсии
  • серные мази
  • композиции сера-полиэтилен
  • композиции сера-серосодержащие полимеры
  • модифицированные связующие для серобетона

 

а: порядок расположения различных форм серы в группах соответствует порядку изложения информации о них по тексту.

Как видно из таблицы, известные формы серы можно разделить на три основных- товарную (производимые товарные продукты) и специализированные, т.е. ориентированные на конкретные области применения, препаративную и препарированную.

Товарные (выпускные) формы серы

Следует отметить исключительное разнообразие товарных форм серы. В научно-технической литературе и рекламных изданиях упоминаются, например, сера техническая, сера техническая природная молотая, сера техническая природная осажденная, сера техническая газовая гранулированная, сера техническая газовая чешуированная, смачивающийся 80%-ный порошок, сера полимерная, сера медицинская, сера комовая, натуральная и др. Столь широкий спектр отражает различное происхождение серы (природная, попутная и т.д.), особенности технологии выделения или очистки, области применения. С учетом изменений в структуре сырья, ужесточения технологических и экологических требований, новых направлений применения произошла некоторая переоценка существующих товарных форм серы в сторону унификации.

В настоящее время основными считаются комовая, гранулированная и жидкая формы серы [4-7]. Достоинства комовой серы — простота технологии приготовления, состоящей из разлива и затвердевания жидкой серы на бетонированной площадке с последующим взламыванием блоков серы высотой до 3 м, укладкой в штабеля и погрузкой на транспорт. Основной недостаток — потери до 3% при операции экскаваторного рыхления блоков серы, сопровождающейся образованием пылевидных фракций. При открытом хранении блоков возможно также загрязнение продукта (увеличение зольности) и увлажнение, что уменьшает сортность серы. Технология получения комовой серы наиболее пригодна в практике долговременного хранения серы в блоках размером 100х50х8÷10 м (практикуется в Канаде) в сочетании с защитой от атмосферных загрязнений.

Гранулированная сера, хотя и требует специальной техники получения, относится к разряду более предпочтительных форм. Среди ее достоинств укажем на удобство и безопасность при хранении и транспортировке (любым видом транспорта), низкие потери, улучшение санитарно-гигиенических условий труда и культуры производства. Фотографии Новосибирска на этом сайте, улицы, районы, дома. Варьирование технологических приемов гранулирования (воздушное, в кипящем слое, водяное) позволяют регулировать размеры (от 0,5 до 6 мм) и форму гранул (зерна, окатыши, капсулы, шарики и др.). Считается, что лучшей геометрической формой хрупкой твердой серы является сферическая, отличающаяся наиболее благоприятным соотношением массы и объема и наибольшей прочностью (наименьшая возможность срабатывания эффекта рычага, увеличивающего разрушающие силы). Особенно стоит выделить процесс гранулирования по принципу последовательной надстройки слоев на затравливающем ядре. Требуемый размер прочных специфических гранул (3-4 мм) достигается многократным прохождением растущих частиц через распыляемую жидкую среду, причем температурно-временной контроль обеспечивает эффективное сплавление наносимых слоев с предыдущими, т.е. монолитизацию гранул.

Непрерывно растущим спросом характеризуется жидкая сера как первичная форма, имея в виду базовое производство (способ Клауса) и приготовление из нее других форм. Особенно это касается крупнотоннажных потребителей и перевозки на сравнительно небольшие расстояния (до 800-1000 км), когда затраты энергии на поддержание серы в расплавленном состоянии меньше, чем при ее плавлении на месте потребления. Значительные капиталовложения и энергетические затраты, связанные с хранением, транспортировкой, разгрузкой жидкой серы, а также с проблемой накопления статического электричества в процессе транспортировки, компенсируются высокой чистотой продукта, невозможностью его загрязнения, отсутствием потерь и высокой культурой производства.

Помимо трех вышеуказанных форм серы целесообразно кратко остановиться на других выпускных формах, имеющих или ограниченное применение или играющих важную роль в получении специальных видов серы. Размолом (дроблением) комовой серы в среде инертного газа получают молотую серу определенного гранулометрического состава для шинной и резино-технической промышленности, сельского хозяйства. Эффективность применения молотой серы во многом определяется степенью ее дисперсности или тонины помола, которая, в свою очередь, зависит от структурных особенностей исходной комовой серы — наличия полимерной (из-за быстрого охлаждения жидкой серы) и моноклинной аллотропных модификаций, ухудшающих способность исходной серы к измельчению и вызывающих комкование молотой серы. На практике для улучшения способности к измельчению рекомендуется вводить в жидкую среду, перед ее застыванием и получением комовой серы, легко разлагающиеся при 293-393 Всегда здесь снимаю квартиры посуточно в Новосибирске. К соли, например, (NH4 )2 CO3 в количестве 0,005-0,01 %. Другой неблагоприятный фактор — комкование порошка серы в процессе размола — также определяется предысторией комовой серы и может быть значительно снижен введением некоторых минеральных добавок — аэросила или каолина (0,1-0,2 % от массы серы). Увеличение тонины помола до 5 мкм увеличивает смачиваемость серы водой и превращает молотую серу из товарной формы в промежуточную для получения препаративной формы — смачивающегося порошка для сельского хозяйства и тонкодисперсного порошка в гранулированном виде для шинной промышленности.

Повышение дисперсности при высоком качестве серы может быть достигнуто при получении осажденной серы — мельчайшего аморфного порошка бледно-желтого цвета. Для этого серосодержащий материал или комовая сера обрабатываются известковым молоком с образованием полисульфида кальция, который после фильтрации подкисляется соляной кислотой. Выпавшая сера (близкая к коллоидному состоянию) обезвоживается на центрифуге и сушится. Способ не получил развития из-за высокой стоимости получаемого продукта, однако ограничение его первой стадией (обработка известковым молоком) позволяет получать многофункциональную препаративную форму серы (будет рассмотрена ниже).

Близкими к осажденной сере свойствами характеризуются серный цвет — продукт возгонки серы в виде мельчайших частичек, представляющих нерастворимую в CS2 смесь циклических и линейных молекул, и медицинская сера — продукт тонкого помола серы высокой чистоты в токе инертного газа или мокрого измельчения в присутствии смачивающих поверхностно-активных веществ. Последняя в виде препаративных форм используется в производстве фармацевтических и косметических препаратов.

Ряд способов формирования серы представляют интерес с точки зрения простоты и возможности варьирования формы частиц продукта. К ним относятся чешуированная сера (чешуйки толщиной 0,5-2 мм, образующиеся при срезании застывшей серы с поверхности барабана-кристаллизатора, частично погруженного в жидкую среду и вращающегося с определенной скоростью), пластинчатая или плиточная форма (кристаллизация серы на охлаждаемой поверхности движущейся стальной ленты с образованием монолитного слоя, ломающегося под действием тяжести на пластины до 5 мм толщины) и сера в отливках или черенковая, получаемая при разливе жидкой серы в специальные охлаждаемые формы. Во всех перечисленных случаях проявляется хрупкость серы (образование мелочи и пыли), устраняемая в более совершенных препаративных и препарированных формах.

К числу сравнительно новых и сложных форм серы относится ее полимерная модификация, получаемая при нагреве обычной серы выше 433 К [8-11]. Известны торговые марки полимерной серы- «Manox» и «Krystex» производства США и Германии. Становлению и росту промышленного производства полимерной серы способствовало явное преимущество ее использования для вулканизации ненасыщенных каучуков по сравнению с ромбической серой. В отличие от обычной полимерная сера не «выцветает» на поверхности каучуков и вулканизатов, что стабилизирует свойства продукта в течение длительных сроков хранения. Кроме того, благодаря нерастворимости полимерная сера не способна к миграции в соседние слои многослойных резиновых и резинотканевых систем, что обеспечивает более однородную и интенсивную вулканизацию при одновременном сокращении времени процесса. В отличие от большинства известных полимеров, имеющих только верхнюю предельную температуру полимеризации, т.е. распадающихся на низкомолекулярные соединения при повышении температуры, полимерная среда характеризуется также нижней предельной температурой (432 К). При охлаждении ниже этой температуры полимер постепенно, со скоростью около 7% в месяц, переходит в растворимые аллотропы. Стабилизация полимерной серы осуществляется введением различных химических добавок.

Необходимо отметить, что поскольку получение различных видов серы осуществляется через жидкую серу, полимерная модификация в том или ином количестве присутствует в любых других аллотропах. В этом квартирном бюро есть дешевые квартиры посуточно в Новосибирске. Следовательно, все твердые модификации серы представляют собой композиционные материалы из стабильной кристаллической части (циклооктасера), активных аллотропов и нерастворимой полимерной серы. Таким образом, исследования полимерной формы затрагивают в определенной мере весь спектр аллотропных модификаций серы.

В заключение краткого анализа товарных форм серы остановимся на сере особой чистоты. Как правило, сера, независимо от вида сырья, технологии переработки, а также общей культуры производства, загрязнена вредными и балластными примесями. Для большинства потребителей сера не пригодна без специальной очистки. В зависимости от назначения серы оговаривается содержание различных примесей: битумов — при производстве CS2 , влаги — для шинной и резинотехнической промышленности, селена (отсутствие) — для целлюлозно-бумажной промышленности, хлора — для сернокислотного производства, мышьяка (отсутствие) — для фармацевтических производств. В технической газовой сере (содержание основного вещества 99,9 — 99,98 %) нормируется содержание золы (0,02 — 0,05 %), органических веществ (0,01 — 0.06 %) и воды (0,2 %). К сере, получаемой методом Клауса, предъявляются жесткие, диктуемые экологией требования к остаточному содержанию сернистых соединений — H2 S и полисульфанов (не более 10 ррм) [12]. Наивысшие требования по чистоте предъявляются к сере, используемой для получения сульфидов Cd, Ga и других, применяемых в электронной технике для изготовления оптических приборов и люминофоров. Несмотря на трудности получения серы особой чистоты, связанные со сложным молекулярным составом серы, наличием примесей, возможными химическими превращениями в системе, комбинация современных методов (химических, противоточной кристаллизации, дистилляции) позволяет получить серу с содержанием примесей на уровне 10-4 масс. %, что вполне удовлетворяет требованиям современной техники [5].

Впрочем, в материаловедческом аспекте важна не только чистая, но и направленно «загрязненная» сера. Выявление из ряда примесных соединений «полезных спутников» необходимо в связи с их значительным влиянием на свойства серы — вязкость, поверхностное натяжение, известные аномалии цвета, теплоемкость и другие, вызываемые, например, малыми добавками некоторых растворителей (бензол) и остаточным H2 S, а также другими факторами. Обоснование их влияния составляет понятие легированной серы (по аналогии с металлами, полимерами, керамикой), существование которой часто допускается, но строго не доказано.

Препаративные формы серы

Свойства, реализуемые в выпускных формах серы, во многом определяют направления ее применения. Например, молотая, осажденная сера, серный цвет и другие формы обладают повышенной степенью дисперсности. По сути, высокодисперсные порошки (дусты), легко наносимые на растения, являются простейшей препаративной формой серы, хотя к удобной ее нельзя отнести. Другое полезное свойство — уменьшение плотности образцов серы. Так, для чешуированной формы серы она составляет 950 — 1000 кг/м3 , а для ромбической — 2070 кг/м3 .

Однако при создании материалов и при других операциях с серой наиболее важным фактором является возможность совмещения серы с различными веществами. К сожалению, сера, независимо от ее вида, трудно совмещается с другими веществами. Так, по параметру растворимости (плотности энергии когезии) сера сильно отличается от углеводородных соединений — 26 (Мдж/м3 )1/2 против 14,3 — 18,4 (Мдж/м3 )1/2 . По этому показателю сера больше похожа на высокополярные низко- и высокомолекулярные соединения, однако, в отличие от них, относится к гидрофобным веществам. Гостиницы в Новосибирске можно найти тут, есть в центре. Сера плохо растворяется в большинстве обычных растворителей (исключение составляет высокотоксичный CS2 ), трудно смачивается водой, имеет высокую плотность и кристалличность — все это накладывает ограничения при ее использовании.

В этой связи, большое значение приобретают препаративные формы серы, обеспечивающие рациональные приемы работы, максимально возможную адаптацию к конкретным объектам, равномерное распределение в композициях и смесях и отвечающие другим требованиям в зависимости от конкретного назначения. Среди препаративных форм можно выделить две основные группы: смеси (композиции) серы с углеводородными партнерами для совмещения с гидрофобными материалами и смачивающиеся водой или водные препараты, предназначенные для природных объектов.

Из форм последнего типа, применяемых в качестве средств защиты растений в сельском и лесном хозяйстве, наиболее доступна коллоидная сера — тончайший порошок, получаемый помолом в коллоидных мельницах и смешиваемый перед употреблением с мыльной водой [4, 5]. Более удобна сера коллоидная в виде пасты, представляющая собой влажный неслеживающийся порошок или легко раздавливаемые в порошок рыхлые комочки серо-желтого цвета, содержащие от 88 до 96 % серы [13]. Рабочую жидкость в виде суспензии готовят добавлением воды к коллоидной сере при непрерывном перемешивании. В качестве диспергатора используют отходы целлюлозно-бумажного производства — комплекс кальций-натриевых солей лигносульфоновых кислот и др.

Выпускаются также пастообразные коллоидные препараты с меньшим содержанием серы — 70 % и 35 % (сульфарид), для более оперативного применения (в мелкой упаковке).

Наибольшее применение получил препарат серы в виде 80 %-ного [5, 14] и 90 %-ного смачивающегося порошка [15]. Его получают измельчением молотой или газовой серы до тонины не более 20 мкм в среде диспергатора и смачивателя с последующей сушкой суспензии распылением в потоке инертного газа. Конечный продукт — высокодисперсный гидрофильный порошок серо-коричневого цвета или гранулы со сроком хранения до 3 лет. В качестве диспергатора рекомендуются вышеуказанные соли лигнинсульфокислот, а также их смеси с ограниченным содержанием редуцирующих веществ — органических кислот, сахаров. В качестве смачивателей или поверхностно-активных веществ используют алкилариловые эфиры полиэтиленгликолей ОП-7, ОП-10 и др., улучшающие действие диспергирующих агентов. Для уменьшения слеживаемости продукта в процессе хранения используют наполнители, например, силикагель или каолин в количестве около 15 %. Рабочие растворы, содержащие после разбавления водой 0,2 — 1 % серы, быстро (2 мин) и полностью смачивают рабочие поверхности (листья растений и т.п.).

Все формы диспергированной в воде серы отличаются недостаточной агрегативной устойчивостью. Так как эффект действия подобных форм возрастает с уменьшением размера частиц серы и увеличением стабильности водных систем, заслуживают внимания препараты в виде истинных водных растворов. Ранее в сельскохозяйственной практике применялся так называемый «известково-серный отвар» (водный раствор полисульфида кальция), получаемый растворением серы в гашеной извести и выделяющий дисперсную активную серу при последующем разбавлении водой на воздухе [16]. Трудности приготовления и несовершенство этой препаративной формы — длительность и неполнота растворения серы в извести, жесткие условия реакции (373 К), образование твердых отходов (непрореагировавшие компоненты), недостаточно высокая концентрация растворов серы (не выше 15-20 %), невысокая селективность (образование значительных количеств тиосульфата кальция CaS2 O3 ), выделение сероводорода H2 S в процессе применения — сделали эту форму малопривлекательной. Более того, из-за выделения сероводорода она относится к категории токсичных и в настоящее время отсутствует в перечне действующих средств защиты растений.

Однако интерес к этой препаративной форме не пропадает. В частности, проведенными работами уточнена оптимальная температура синтеза — 368 К [17], расширен ассортимент серного сырья и повышена концентрация раствора до 25 % [18]. Существенное улучшение способа достигнуто путем изменения схемы синтеза [19]. Использование в качестве исходных компонентов h3S, S и CaO позволило получить концентрированный водный раствор полисульфида кальция (30 % и выше) с высокой селективностью (отсутствие CaS2 O3 ) и в мягких условиях (333-334 К, 1-2 часа). Вероятно, достигнутый эффект связан с образованием в указанной системе активного CaS in situ, который далее реагирует с серой (прямой синтез из S и CaS неэффективен из-за неустойчивости последнего).

Введение в полученную форму добавок водорастворимых полимеров (полиэтиленгликоль, поливиниловый спирт и др.) в небольших концентрациях (до 1 %) дает возможность регулировать выделение высокодисперсной серы и ее закрепление на обрабатываемой поверхности (пролонгированный характер действия) [20]. Биологическая активность серы при этом сохраняется. Разрушение полисульфида кальция без образования сероводорода возможно по окислительно-восстановительному механизму.

Легкость нанесения серы в виде равномерных дисперсных покрытий из разбавленных водных растворов препаративной формы с помощью различных распылительных устройств позволяет обрабатывать любые поверхности — гладкие, неровные, пористые и т.п. Поэтому она может быть использована в самых разных направлениях: в сельскохозяйственной практике (как это делалось ранее), для защиты лесных насаждений от насекомых-вредителей и болезней, в коллективном садоводстве — для профилактической защиты большинства плодово-ягодных культур, в строительстве — в качестве гидрофобизатора традиционных строительных материалов (бетон, кирпич и т.д.) и др. [3, 10].

Заслуживают внимания еще два момента, связанные с рассматриваемой препаративной формой. Оказалось, что при введении в очень небольших количествах (от 2-4 % в расчете на серу и выше), она может проявлять вяжущие свойства по отношению к самым различным наполнителям: песок, мел, древесная мука, фосфогипс и др. Необходимо отметить, что в серном бетоне — композиционном материале из наполнителей, связанных серой (через жидкое состояние), содержание последней составляет от 15 до 60 %, в среднем 30-35 % [21]. Подобное существенное изменение эффективности действия добавок в композиционных материалах отмечается для случаев, когда один или оба компонента находятся в «нано-форме», т.е. имеют размеры частиц 10-100 нм [22]. По-видимому, водный препарат полисульфида кальция способен в композициях формировать структурные элементы серы нано-размеров, которым и присущи столь необычайные (в данном случае вяжущие) свойства.

Второй момент связан со структурным типом серы, формирующимся из водных растворов полисульфида Са. Есть весомые аргументы в пользу аморфного типа, т.к. последний реализуется в условиях геометрических пространственных ограничений кристаллизации серы (тонкие слои, узкие поры и т.п.) [23]. Это положение доказано прямым определением методом рентгенофазового анализа долгоживущей аморфной серы в композиции «сера (10%) — силикагель». При этом введение серы в матрицу аморфного наполнителя может быть осуществлено только через водный раствор полисульфида кальция, который и обеспечивает доставку дисперсной серы в поровое, ограничивающее кристаллизацию, пространство. Очевидно, что подобная картина может иметь место и в случае строительных материалов, с чем и связан гидрофобизирующий эффект серы.

В связи с высокой склонностью серы к кристаллизации при отсутствии ограничений, вызывают сомнения частые указания в научно-технической литературе на аморфную форму серы. Как было отмечено выше и будет показано далее в разделе по препарированным формам серы, это состояние очень специфично и реализуется только в особых случаях.

В свете этих положений укажем на еще одну форму серы — механо-активированную [24], которую по характерным только для нее признакам следует отнести к препаративной форме. Такое долговременное состояние серы реализуется при механическом воздействии на нее в дезинтеграторном устройстве, в котором осуществляется режим свободного удара — кратковременные и высокочастотные столкновения частиц в полете с ударными элементами аппарата. Наиболее характерные изменения образцов серы, кроме увеличения степени дисперсности на 1 — 2 порядка величины, состоят в изменении ширины и положения пиков на рентгенограммах исходной орторомбической серы при отсутствии появления новых пиков (при отжиге пики возвращаются в первоначальное положение). Это означает, что в результате ударных воздействий, сера переходит в активное состояние с запасенной энергией, и последствия обработки заключаются не в необратимых изменениях разрушительного характера, а в обратимом переходе из основного в возбужденное состояние с дефектной структурой кристаллов. Ожидаемое химическое последствие обработки — повышение реакционной способности серы, что ведет к снижению температуры и времени синтеза вышерассмотренного полисульфида кальция в растворе. Вполне очевидно, что повышенная реакционноспособность серы будет иметь место и в других реакциях, расширяя и улучшая возможности в области синтеза S-органических и других соединений.

Возвращаясь к препаративным формам серы, используемых для природных объектов, в частности в качестве удобрений, упомянем ультра-серу (или бентонит-серу) — своеобразное драже глины с оболочкой из серы [4]. Предложенная для более экономичного применения серы эта форма себя не оправдала. Однако сравнительно недавно технологией гранулирования в кипящем слое получена перспективная форма легко разлагаемой серы [6,25]. Она представляет смесь в виде гладких сферических гранул чистой серы (85-90 %) с бентонитом (10-15 %) — агентом, вызывающим набухание и последующий быстрый (несколько часов) распад гранул с генерированием высокоактивной серы (частицы около 300 мкм). Последняя постепенно превращается в сульфаты и обеспечивает дозированное введение серосодержащего удобрения. Такой способ более удобен и эффективен, чем традиционная подкормка сульфатаммонием, который легко вымывается (как и все сульфаты) из почвы. Кроме того, бентонит в указанной форме играет роль рыхлителя почв.

Предложен также современный вариант ультра-серы, в котором покрытия из серы использованы для капсулирования широко используемых удобрений (карбамид, суперфосфат и др.) [25]. Варьирование толщины покрытия дает возможность регулировать скорость высвобождения удобрения, что предотвращает потери из-за быстрого растворения в почве и приводит к экономии средств. Одновременно в почву вводится и сера — положительный момент, имея в виду общее истощение питательной серы в почве из-за интенсивного земледелия.

Препаративные формы серы для гидрофобных (углеводородных) материалов представлены смесями серы и полимерной серы с различными технологическими добавками. Для элементной серы это добавки, вводимые в качестве вулканизирующих систем. Предложены: сера с 1 % сажи (темно-коричневый порошок), с 25 или 35 % полиизобутилена (тверже пластины), с 2 % MgCO3 (для предотвращения комкования).

Разработана композиция высокодисперсной модифицированной газовой серы, содержащей 25-50 масс. % окиси цинка или бентонита [27], что позволяет существенно (на 3-4 десятичных порядка) уменьшить удельное поверхностное электрическое сопротивление порошка и снизить накопление статического электричества при размоле, а следовательно пожаро- и взрывоопасность процесса. Показана принципиальная возможность использования этой формы для вулканизации бутадиенстирольного каучука.

В случае полимерной серы «Кристекс» для вулканизации каучуков используют маслонаполненные композиции, а также смеси с атактическим и высокоиндексным полипропиленом, тиоколом, термопреном, каучуками, причем второй компонент составляет приблизительно одну треть от массы серы [6, 11, 28]. Нетрудно видеть, что основным назначением препаративной формы является облегчение диспергирования различных форм серы в каучуке и, тем самым, улучшение условий вулканизации. Альтернативным вариантом полимерной серы «Кристекс» является отечественная сополимерная модифицированная сера, получаемая из жидкой серы и органической сополимеризующейся добавки (разработка ГИНЦВЕТМЕТ, г. Москва). По активности она не уступает сере «Кристекс».

В заключение скажем о двух препаративных формах серы, реализация которых стала возможной в свете последних достижений в создании новых форм серы. Среди препаративных форм биологически-активных веществ популярным является концентрат эмульсии, получаемый диспергированием в воде действующего компонента, растворенного в подходящем растворителе, с одновременной стабилизацией эмульсии водорастворимыми поверхностно-активными веществами [16]. Для серы это форма трудно реализуема из-за плохой растворимости в органических растворителях. То же самое можно сказать об аэрозольном варианте препаративной формы, основанном на тонком распылении рабочего раствора под действием избыточного давления вытесняющего газа — пропелента (пропан-бутан, СО2 и др.) [29]. Однако, заметное (в 5 и более раз) увеличение растворимости в органических растворителях активированной механическим воздействием серы позволяет получать обе указанные препаративные формы. Естественно, они предназначены больше для локального применения при решении задач получения покрытий высокодисперсной серы.

Препарированные формы серы

Вторую группу специализированных форм серы составляют препарированные формы (см. таблицу). В отличие от препаративных форм серы, они характеризуются более сложным составом, возможностью протекания не только физических, но и химических взаимодействий компонентов, в результате чего реализуются новые свойства (возможности) серы и ее партнеров.

Так, если препаративные формы серы однонаправленного действия ориентированы только на водные или только на органические среды, то предлагаемая новая форма смешанного типа — обратная эмульсия серы в воде — полифункциональна по назначению [30]. Она представляет собой расплав серы в смеси низкомолекулярных полиизобутилена и полиэтилена с добавкой малорастворимого эмульгатора — сложных эфиров предельных С16-18 кислот. После введения горячей воды, интенсивного перемешивания и охлаждения образуется мазеподобный препарат. Соотношение органическая фаза : сера : вода составляет примерно 50:20:30. В результате нанесения препарата тонким слоем на рабочую поверхность и испарения воды, образуется клеевое покрытие с равномерно распределенной дисперсной серой, сочетающее бактерицидные свойства серы и энтомологическую липкость углеводородного полимерного слоя.

Указанная форма представляет развитие известных в фармацевтической и ветеринарной практике средств. Так, композиция медицинской серы, вазелина и воды известна как серная мазь простая для лечения чесотки, с добавкой салициловой кислоты — серно-салициловая мазь с антисеборейными свойствами, в сочетании с резорцином, ихтиолом и ланолином — серная мазь сложная с противомикробными свойствами. Комбинация серы с березовым дегтем и тривитамином используется в качестве серно-дегтярного линимента для лечения демодекоза у собак и др. [32]. Добавки к сере не только облегчают ее нанесение — признак препаративной формы, но и оказывают в сочетании с серой комплексное лечебное действие.

Новые возможности применения серы открывает препарирование ее полиолефинами, в частности полиэтиленом. В противоположность процессам вулканизации ненасыщенных каучуков, химическое осернение (фактисация) насыщенных полимеров не получило развития из-за сложности процесса. Например, в случае низкомолекулярного полиэтилена или полипропилена оно включает присоединение серы, элиминирование H2 S, реакции осерненных соединений, сопровождающиеся увеличением молекулярной массы, сшивкой и другими процессами [33]. К тому же содержание серы в продуктах невелико и не поддается регулированию. В итоге не удается получить совместимых с серой продуктов, представляющих практический интерес.

Более благоприятная ситуация наблюдается в процессе совместного диспергирования полиэтилена и серы в условиях упруго-деформационного воздействия в роторном диспергаторе специальной конструкции [34]. Получены однородные высокодисперсные порошки (размер частиц 30-90 мкм) с содержанием серы до 35 %, которые отличаются от полиэтилена улучшенными свойствами — увеличенной текучестью расплава и повышенными адгезией, прочностью, эластичностью (в переработанном виде) [35]. Предполагается химическое взаимодействие компонентов в системе. Существенным представляется установленное авторами настоящего обзора длительное существование препарированной полиэтиленом серы в аморфном состоянии (данные оптической микроскопии и рентгенографического анализа). Следствием этого является быстрое и полное растворение препарата в хлорбензоле при комнатной температуре (обычная сера растворяется в этом растворителе в ограниченном количестве).

Разработанная форма серы может быть использована в разных направлениях: в качестве технологической добавки для улучшения эластичности резинового кровельного материала на основе полиизопренового каучука [35], в качестве бактерицидной добавки в составе пропитывающих растворов на основе тяжелых фракций переработки нефти для комплексной защиты древесных материалов от атмосферных воздействий и для гидрофобизации древесно-полимерных композитов на базе дисперсной древесины [36, 37].

Еще одна препарированная форма серы связана с использованием S-содержащих соединений. Мотивация состоит в следующем. Известно, что обычная и полимерная сера и соединения с полисульфидной группировкой ограниченно растворяются в обычных растворителях (вклад высокой когезионной составляющей). Однако, они хорошо совместимы между собой и, как следствие, могут модифицировать свойства друг друга. Так, элементная сера S8 является пластификатором полимерной серы, понижая ее температуру стеклования с 348 К до 243 К и придавая продукту эластичные свойства [38]. На способности низкомолекулярных полисульфидных полимеров (тиоколов) предотвращать кристаллизацию S8, основано получение материалов типа уплотнительных замазок [39]. Аналогичным эффектом обладают и более высокомолекулярные тиоколы, получаемые из смесей моно- и полихлоралканов (алкенов) и тетрасульфида натрия [40]. Выявлен сложный характер поведения систем из подобных тиоколов и серы - после видимого совмещения в расплаве наблюдается нелинейный характер аморфизации серы в зависимости от количества введенного полимера (от 2 до 12 %). Вероятно, это связано с недостаточным для предотвращения кристаллизации количеством введенного полимера и трудностями гомогенизации системы из-за высокой вязкости раствора. Со временем во всех композициях прогрессируют процессы кристаллизации серы.

Более привлекательные условия для получения композиций такого рода реализуются при их формировании in situ, т.е. в процессе синтеза S-содержащего полимера с полисульфидной группировкой в расплаве серы. Таким путем на основе дигидроксиорганилтетрасульфида, кислотного катализатора и серы S8, взятых в разных соотношениях, получены при 413 К композиции эластомерного полиэтилового эфира тетрасульфида с серой в интервале соотношений от 25:75 до 75:25 [3]. Они характеризуются наличием аморфной серы, а для композиции состава полимер:сера = 75:25 — полной ее аморфизацией. Следует отметить динамичный характер композиций. Со временем (масштаб наблюдений — недели) наблюдается некоторое увеличение содержания ромбической серы (образуется из моноклинной) и, соответственно, уменьшение аморфной модификации S8 . Несовпадение определенной методом количественного рентгенофазового анализа относительной степени кристалличности с расчетной, задаваемой соотношением серы и полимера в исследуемых композициях, может свидетельствовать о взаимодействии компонентов в системе. На это указывает и наличие на рентгеновских дифрактограммах смесей с избытком полимера к сере рефлексов, не характерных для орторомбической серы. Хотя детали указанных взаимодействий требуют уточнения, сам факт их, очевидно, следует из равенства энергий связи S-S в S8 и тетрасульфидах [38].

Препарированная таким путем сера отличается пластическими свойствами и высокой адгезией к металлам — более 0,01 МПа, что близко к полиизобутиленовым герметикам [41]. Придание ей технологически удобной выпускной формы согласно [42] — путь получения хемостойкого герметизирующего материала как альтернативы тиоколовым и полиизобутиленовым герметикам.

В заключение анализа препарированных форм серы остановимся еще на одной, пока нереализованной, но имеющей все необходимые предпосылки для реализации. Речь идет об использовании серы в качестве связующего материала для приготовления серобетона — одного из самых крупномасштабных направлений применения серы. Компромисс между прочностью, жесткостью и хрупкостью этого материала достигается введением в серу добавок органических соединений — стирола, дициклопентадиена и др. [21]. Механизм их действия в композициях серобетона не ясен. Независимо проведенными экспериментами показано, что в рабочем для получения серобетона интервале температур около 403-423 К в системах сера-стирол и сера-дициклопентадиен имеет место образование набора олигомерных продуктов с молекулярной массой несколько тысяч и серой в виде моно-, ди- и тетрасульфидных фрагментов [43-46]. Органическая составляющая олигомеров представлена стирольными, циклопентеновыми и норборненовыми фрагментами. Кроме того, возможно образование ряда циклических продуктов с различным содержанием серы. Использование некоторых из них, например сополимера дициклопентадиена с серой, позволяет регулировать прочностные свойства и ударную вязкость серобетона [46]. В общем случае, можно предположить сложную картину превращений стирола и дициклопентадиена в присутствии серы в условиях формирования серобетона. Очевидно, более рациональным представляется автономное приготовление комплексного связующего — серы, препарированной продуктами ее взаимодействия с указанными модифицирующими добавками. Все предпосылки для этого имеются. Скорее всего, это не единственный пример целесообразности создания новых препарированных форм серы.

Заключение

Как следует из приведенных данных, практическое использование серы осуществляется через создание целого ряда рабочих форм (в обзоре приведено примерно 30), учитывающих происхождение серы, многообразие ее свойств, а также области применения, в том числе такие крупнотоннажные как строительство, сельское и лесное хозяйство, техника и др. Если набор товарных форм можно считать сформировавшимся и превалирует ориентация на наиболее экономически и экологически благоприятные в производстве, транспортировке и применении (комовая, гранулированная, жидкая, полимерная сера), то круг препаративных форм расширяется как по линии совершенствования существующих, так и создания новых. Материаловедческая, а не только сырьевая направленность использования серы выступает фактором, стимулирующим эти работы. Что касается препарированных форм серы, то они представляют собой вспомогательные продукты или полупродукты с ценными эксплуатационными свойствами, а в ряде случаев и готовые продукты и препараты. Таким образом, в рамках рассмотренных рабочих форм создаются предпосылки для перехода от исходного сырья — товарной серы к конечным продуктам — специальным материалам. Можно ожидать дальнейшего прогресса в этом направлении.

 

Библиография
 
  1. Соколов А.С. // Химия в России.- 1998.- N 1.- С.6.
  2. Кисленко Н.Н., Мотин Н.В., Медведев М.А. и др. // В сб. «Научно-технический прогресс в технологии переработки природного газа и конденсата».- М: 2003.- С.115.
  3. Сангалов Ю.А., Дмитриев Ю.К., Маталинов В.И. и др. // Вестник Башкирского университета.- 2004.- N 2.- С.31.
  4. Природная сера. // Под ред. М.А. Менковского.- М: Химия, 1972.- 240 с.
  5. Менковский М.А., Яворский В.Т. // Технология серы. — М: Химия, 1985.- 328 с.
  6. Грунвальд В.Р. //Технология газовой серы. — М: Химия, 1992.- 272 с.
  7. Кисленко Н.Н., Мотин Н.В., Медведев М.А. и др. // Мат. Межд. конф. «Сера-2002», Австрия, Вена, 2002.- С.1.
  8. Получение и свойства органических соединений серы. //Под ред. Л.И. Беленького.- М: Химия, 1998.- 560 с.
  9. Савин Е.Д., Фролова Н.Г., Неделькин В.И.. // Химия в России.- 2000.- N 10.- С.18.
  10. Сангалов Ю.А. // Вестник Академии наук Республики Башкортостан.- 2001.- Т.6.- N 1.- С.26.
  11. Бороховский В.А., Салюк А.П., Гордиенко Е.Г. и др. // Обзорн. информ. серия: Сера и серная промышленность — М: НИИТЭХИМ, 1985.- 38 с.
  12. Исмагилова З.Ф., Сафин Р.Р., Исмагилов Ф.Р. // Тр. Менделеевского съезда по общей и прикладной химии.- Казань, КГЦ, 2003.- С.174.
  13. ТУ 113-04-322-40 Сера коллоидная — паста.
  14. ТУ 113-04-327-90 Сера 80 % смачивающийся порошок.
  15. ТУ 113-04-232-86 Сера 90 % смачивающийся порошок.
  16. Разумов А.. // Виноград: выращивание и переработка в домашних условиях. — Ташкент: Узбекистан, 1971.- 243 с.
  17. Елесин М.А. // Журнал прикл. химии.- 1996.- Т. 69.- Вып.7.- С.1069.
  18. Препарат для защиты растений (сельское хозяйство). // Каталог НИА «Инпромтех»- Минск, 2002.
  19. Патент РФ N 2256602, 2003.
  20. Патент РФ N 214298; Бюлл.изобр. N 35, 1998.
  21. Рамачандран В., Фельдман Г., Бодуэн Дж. //Наука о бетоне.- М: Стройиздат, 1986.- 278 с.
  22. Помогайло А.Д. // Успехи химии.- 2000.- Т.69.- N1.- С.60.
  23. Угинчус Д.А. // Дисс. на соиск. уч. степ. док. техн. наук — Л: ГИПХ, 1987.
  24. Массалимов И.А., Сангалов Ю.А.. // Хим. пром. Сегодня.- 2004.- N5.- С.11.
  25. Dall’aglio L., Kordek M.. // Mater. Of Intern. Conference Sulfur-99.- Canada, May, 1999.- Р.41-44.
  26. Захарченко П.И. // Справочник резинщика. Материалы резинового производства. — М: Химия, 1971.- 607 с.
  27. Лагутченко С.В., Мухутдинов А.А., Сольяшинова О.А. и др. // Хим. пром.- 2001.- N2.- С. 31.
  28. Проспект «Сера полимерная». // Украина, ЗАО «Добромль», Ивано-Франковск, 2001.
  29. Патент РФ N 2123020, Бюлл.изобр. N 34, 1998.
  30. Патент РФ N 2179391; Бюлл. изобр. N 5, 2002.
  31. Сангалов Ю.А., Романко Т.В., Мусин М.А. // Башк. хим. журн.- 1996.- Т. 3.- N 3-4.- С. 17.
  32. Машковский М.Д. //Лекарственные средства.- М: «Новая волна», 2002.- Т.1.- 540 с.; Т.2.- 608 с.
  33. Сангалов Ю.А., Ильясова А.И.. // Хим. пром. Сегодня.- 2003.- N9.- С. 24.
  34. Акопян Е.Л., Кармилов А.Ю., Никольский В.Г. и др. // Доклады АН СССР.- 1986.- Т.291.- N1.- С. 133.
  35. Ахметханов Р.М., Кадыров Р.Г., Минскер К.С.// Хим. пром.- 2002.- N12.- С. 30.
  36. Сангалов Ю.А., Красулина Н.А., Ильясова А.И. // Хим. пром.- 2002.- N3.- С. 34.
  37. Сангалов Ю.А., Красулина Н.А., Антонова Н.Е.. // Препринт докл. ИНК АН РБ.- Уфа, 2001.- 40 с.
  38. Tobolsky A.V., Macknight U.J. // Polymer Sulfur and Related Polymers. — N.Y.: Polymer Rev., 1965.- 140 c.
  39. Энциклопедия полимеров. // М: Изд. Советская энциклопедия, 1977.- Т.3.- С.49.
  40. Сангалов Ю.А., Дмитриев Ю.К., Лакеев С.Н. и др. // Башк. хим. журнал.- 2004.- Т. 11.- N2.- С.16.
  41. Сангалов Ю.А., Минскер К.С. // Полимеры и сополимеры изобутилена. — Уфа: Гилем АН РБ, 2001.- 384 с.
  42. Лабутин А.Л. // Антикоррозионные и герметизирующие материалы на основе синтетических каучуков. — Л: Химия, 1982.- 214 с.
  43. Патент НРБ N 40411; РЖХИМ 19с526П, 1989.
  44. Гонюх А.В., Аверко-Антонович Л.А., Лиакумович А.Г. и др. // Каучук и резина.- 1992.- N4.- С. 6.
  45. Гонюх А.В., Шарафутдинова Д.Г., Ефремов Ю.Я. и др. // Высокомол. соединения.- 1991.- Т.33А.- N2.- С.298.
  46. Рылова М.В. // Автореф. канд. диссертации.- Казань, КХТУ, 2004.

О пигментах: ‘Киноварь — от ртути и серы до безопасного пигмента’

Исторические факты


Добыча и производство киновари на основе ртутных и серных соединений начались задолго до Нашей Эры. Люди тех времён не знали об опасностях, которые несут эти химические элементы. Римляне даже делали помаду на основе киновари, что, конечно, не прибавляло им здоровья.

Сам минерал, содержащий пигмент киноварь, имеет насыщенный красный цвет. Минерал измельчали для производства краски. Чем мельче помол, тем ярче получалась краска. Итальянский художник Ченнино Ченнини, живший в 14-15 веках, в своем знаменитом трактате «Книга об искусстве» писал о минерале: «Если бы вы на протяжении двадцати лет каждый день перетирали этот минерал, цвет становился бы только лучше и совершеннее».


Чтобы получить интенсивный красно-оранжевый цвет, подмастерьям художников эпохи Барокко Ренессанса приходилось немало попотеть, так как минерал очень твердый и требовал многократной перетирки.

В алхимии слон символизирует ртуть (1 литр которой весит 13,6 килограмм), а дракон символизирует серу (компонент оружейного пороха). Древний миф о появлении киновари гласит, что дракон и слон — извечные враги. Дракон, жаждущий крови, нападает на слона и выпивает его кровь, но слон, погибая, погребает дракона под свои телом, в результате чего рождается красно-оранжевый пигмент — киноварь.

Голландская киноварь

Общепринятое мнение, что первые синтетические пигменты киновари были получены в 8 веке. Смесь ртути и серы нагревали в запечатанном глиняном горшке, что приводило к образованию красного сульфида серы или киновари. Сам процесс нагрева требовал соблюдения определенной технологии. В 17-18 веках особо ценились голландские мастера, которые знали этот процесс и заработали превосходную репутацию в производстве киновари.


Ртуть добывали на рудниках, один из крупнейших находился недалеко от города Альмаден в Испании. В основном в добыче ртути были задействованы заключённые и многие из них погибали от ядовитых паров ртути.

Безопасный пигмент


В конце 19-го века был открыт аналог киновари на основе кадмия. Кадмиевые пигменты киновари не так опасны для человека и более долговечны.

Киноварь на основе ртути со временем теряла интенсивность цвета из-за химических реакций. Недавние исследования показали, что эти процессы происходят в 2 этапа под воздействием хлорида, присутствующего в воздухе. Во-первых, очень небольшое количество хлорида попадает вместе с ртутью, на картинах это видно по черным пятнышкам. Затем ртуть продолжает реакцию с хлоридом и черный цвет сменяется на белый. Это означает, что киноварь на основе ртути будет менять цвет с течением времени. Более того, киноварь на основе ртути нельзя было смешивать с популярными в то время свинцовыми белилами и красками с пигментами на основе меди.

В 19-ом веке потребовалось довольно много времени на замену ртутной киновари на кадмиевую, так как производители дорогостоящей ртути защищали свои доходы и препятствовали этому процессу, несмотря на то, что киноварь на основе кадмия не так вредна для человека.

Варианты происхождения слова ‘Vermilion’ (киноварь)


Слово «vermillion» (киноварь) происходит от латинского «vermiculus» или «маленький червь». Вероятно, это отсылка к червецам кошенили, из которых производили ярко-красную краску.

В немецком используется слово “Zinober”, которое относится непосредственно к киновари, оно пошло от греческого “kinnabari”, означающего минерал, содержащий киноварь.

Современная киноварь


В наши дни цвет киноварь изготавливается на основе безвредных и стабильных пигментов.

В продукции Royal Talens цвета киновари обладают хорошей (от 25 до 100 лет) или превосходной (более 100 лет) степенью светостойкости

       


Масляные краски Royal Talens Rembrandt, цвет 311, 625, 625, 626, 627 — ссылка на каталог MPMART.ru

Акварельные краски Royal Talens Rembrandt, цвет 311 — ссылка на каталог MPMART.ru

Сухая мягкая пастель Royal Talens Rembrandt, цвет 626, 627 — ссылка на каталог MPMART.ru

Масляные краски Royal Talens Van Gogh, цвет 311 — ссылка на каталог MPMART.ru

Акриловые краски Royal Talens Van Gogh, цвет 311 — ссылка на каталог MPMART.ru

Акварельные краски Royal Talens Van Gogh, цвет 311 — ссылка на каталог MPMART.ru

Масляная пастель Royal Talens Van Gogh, цвет 311 — ссылка на каталог MPMART.ru

Масляные водорастворимые краски Royal Talens Cobra, цвет 311 — ссылка на каталог MPMART.ru

Акриловые краски Royal Talens Amsterdam Expert, цвет 311 — ссылка на каталог MPMART.ru

Акриловые краски Royal Talens Amsterdam Standard, цвет 311 — ссылка на каталог MPMART.ru

Гуашевые краски Royal Talens Fine Quality, цвет 311 — ссылка на каталог MPMART.ru

Статья подготовлена на основе материалов сайта  www.royaltalens.com

Серный цвет — Справочник химика 21

    Сера комовая и молотая (по ГОСТ 127—64), сера очищенная (по гост 401—51), серный цвет (по ГОСТ 702—41) [c.65]

    Серный цвет ГОСТ 702-41 [c.96]

    Получение. Чистую серу получают выплавкой из самородной серы, охлаждая ее пары (серный цвет), или отливкой в формы жидкой серы (черенковая сера). [c.189]

    Испытание производится следующим об])азом. В мерный цилиндр с притертой пробкой емкостью 25 мл наливают точно 5 мл раствора плумбита натрия, затем 10 мл испытуемого бензина и смесь сильно взбалтывают в течение 15 сек. После этого всыпают щепотку серного цвета (около 15 мг) с таким расчетом, чтобы тонкий слой серы покрыл границу раздела бензина и раствора плумбита натрия, и опять взбалтывают в течение 15 сек. [c.385]


    Продукт считается выдержавшим испытание, если цвет его не изменился и пленка серного цвета осталась желтой, или лишь слегка посерела, или покрылась темными точками. Продукт считается не выдержавшим испытания, если окраска его или серного цвета изменилась и стала оранжевой, коричневой или даже темной. В первом случае докторская проба считается отрицательной, а во втором — положительной. Каждое испытание проводят не менее двух раз. [c.385]

    Серу для очистки подвергают перегонке из реторт. Образующиеся при этом пары серы отводят в каменные камеры. Первые порции этих паров, попадая в холодное помещение, оседают в виде мелкого желтого порошка ( серный цвет ). По мере нагревания стенок камеры, сера скопляется в виде жидкости. Жидкую серу спускают в формы, где она застывает в виде круглых палочек (черенковая сера). [c.501]

    Почему после удаления капель пролитой ртути места, где она могла задержаться, следует посыпать серным цветом  [c.170]

    Для огней зеленого цвета возьмите 0,9 г КСЮз, 1 г серы, 3,1 г нитрата бария. Составные части высушите и тщательно разотрите каждый в отдельности. Хлорат калия растирайте в чистой фарфоровой ступке мелкими порциями. Внимательно следите за тем, чтобы в ступку не попали примеси органических веществ. Для опытов берите только черенковую серу, потому что серный цвет приводит к самовоспламенению смеси. [c.255]

    Следите за тем, чтобы не пролить ртуть. Капли пролитой ртути сразу же соберите полностью и место, на котором была ртуть, обработайте хлорным железом или засыпьте порошком серного цвета. [c.259]

    Выполнение работы. Отвесить на техно-химических весах (на фильтровальной бумаге или на часовом стекле) 6 г сульфита натрия и поместить его в коническую колбочку или химический стакан на 100 мл. Отмерить мензуркой 30 мл дистиллированной воды и прилить ее к сульфиту натрия. Колбочку или стакан поставить на асбестированную сетку на кольцо штатива и нагреть раствор на небольшом пламени горелки до полного растворения сульфита. Отвесить на весах 3 г серы в виде серного цвета или мелкого порошка. Смочив серу несколькими каплями спирта, перенести ее в колбочку с раствором сульфита натрия, хорошо перемешать стеклянной палочкой и нагревать суспензию небольшим пламенем горелки 10—15 мин, пока почти вся сера не растворится. Если объем раствора сильно уменьшится, добавить воду. Полученный горячий раствор отфильтровать от избытка серы через маленький фильтр в фарфоровую чашку, поставить на водяную баню и упарить до начала кристаллизации. Дать раствору [c.145]

    В виде серного цвета серу используют для уничтожения некоторых вредителей растений. Она применяется также для приготовления спичек, ультрамарина (синяя краска), сероуглерода и ряда других веществ. В странах, богатых серой, она служит сырьем для получения серной кислоты. [c.459]


    Реактивы и оборудование. Серный цвет или растертая черенковая сера. Восстановленное железо (пыль). Фарфоровая ступка, Керамическая пластинка. Стеклянная палочка. [c.113]

    Реактивы и оборудование. Серный цвет, цинковая пыль. Керамическая пластинка. Лучинка. [c.114]

    Подготовка. Перед демонстрацией приготовить смесь серного цвета и цинковой пыли в массовых соотношениях [c.114]

    Быстрое охлаждение кипящей серы приводит к образованию тонкого порошка, называемого серным цветом. Сера в виде палочек полученных отливкой расплавленной серы в деревянные формы, называется черенковой серой. [c.188]

    В 200 мае. д. воды растворяют 100 мае. д. сульфита натрия, к раствору добавляют 14 мае. д. серного цвета или тонкорастертой серы, их смесь длительное время кипятят до растворения большей части серы  [c.120]

    Опасно смешивание и растирание смеси бертолетовой соли с серным цветом для получения хлопушек и пистонов, а также изготовление черного пороха. [c.55]

    Учитель и лаборант должны всегда следить за тем, чтобы по окончании кружковых занятий и вечеров занимательной химии учащиеся не захватили с собой такие вещества калий, натрий, магний, красный фосфор, кристаллический иод, марганцовокислый калий, алюминиевую пудру, серный цвет и селитру. [c.74]

    Окисление щелочных металлов серой идет очень энергично при растирании металла с серным цветом происходит взрыв. Состав продуктов, образующихся при взаимодействии щелочных металлов с серой зависит от исходного соотношения реагентов. В случае избытка щелочного металла образуется сульфид, а при избытке серы — полисульфиды 2К-f-S— -КгЗ 2K + JiS—>K2S . [c.225]

    Окисление щелочных металлов серой идет также очень энергично при растирании металла с серным цветом происходит взрыв. Азотом и углеродом окисляется только литий при высокой температуре, примерно в пределах 580—640° С (красное каление). Реакция протекает очень энергично, и при этом выделяется тепло 207,5 кдж/моль  [c.234]

    В Сицилии серу выплавляют из пород так. Куски породы складывают в кучи с вертикальными ходами для циркуляции воздуха. Снаружи их покрывают глиной или землей. Затем серу сверху поджигают. Часть ее сгорает. За счет выделяющейся при этом теплоты остальная сера выплавляется из породы и стекает в деревянные формы. Полученный подобным образом продукт подвергают очистке путем последующей возгонки в специальных ретортах. При возгонке сера получается в виде мелкого порошка, известного под названием серный цвет. [c.564]

    Метод очистки технического хлористого тионила путем кипячения с серным цветом и ректификации, см. ottle J. Am. hem. So ., 68, 1380, 1946. [c.259]

    СтЗ, 10, 20 12Х18Н10Т — 1 1. Мыльный раствор, 20 вода, 80 2. Серебристый графит, 50 (ГОСТ 5279—61) машинное масло С, 50 3. Серебристый графит, 50 эмульсол (ГОСТ 1975—57), 35 поваренная соль (мелкотолченая), 15 4. Хозяйственное мыло — 60 молотая сера (серный цвет) — 17 вода — 23 [c.71]

    Однако, есть сорта бензина, напр, сланцевые, которые по техническим соображениям не могут подвергаться продолжительному и исчерпывающему действию серной кислоты. Для количественных определений серы в бензине применимы, главным образом, разные варианты лампового метода (см. главу о керосине). Качественное испытание в Америке производится так называемой докторской пробой , т. е. путем взбалтывания с рахггвором плюмбита натрия. Затем прибавляют немного серного цвета, распределяющегося на границе двух слоев жидкостей, и наблюдают цвет. Предварительно надо убедиться в том, что серный цвет не содержит сероводорода в той или иной форме. Для этого опыт производят с обессеренным бензином или бензолом. [c.183]

    Получение. Поскольку самородная сера встречается в больших количествах, получение серы сводится к отделению ее от пустой породы. Это- достигается выплавлением серы с помощью горячей воды (лри повышенном давлении, так как сера плавится при 119 С) в автоклавах или подачей под давлением нагретой воды в содержащие серу пласты и извлечением смеси расплавленной серы и воды непосредственно из скважины. Кроме того, серу, получают из газов, содержащих h3S и SO2 (природный газ, газы, образующиеся при обжиге сульфидных руд и др.). Очищают серу перегонкой. Порошкообразную серу, полученную быстрым охлаждением пара, называют серным цветом. Серу высокой чнстоты получают перекристаллизацией из сероуглерода. [c.443]

    Компоненты га ювая комовая сера природнан комовая сера очищенная сера серный цвет  [c.65]

    Важным показателем свойств топлив служит содержание в нем серы в виде меркаптанов. Нормы на этот показатель для реактивных топлив по мере выяснения их поведения при эксплуатации двигателей непрерывно ужесточаются. Так, в топливах новых сортов содержание меркаптановой серы допускается не более 0,001 7о масс. (ГОСТ 12308—66, ГОСТ 16564—71) в прежних массовых сортах допускается содержание серы 0,003 (ASTM D 1655) или 0,005% масс. (ГОСТ 10227—62). Многие товарные топлива, вырабатываемые с применением гидроочистки, практически меркаптановой серы не содержат. Поэтому в ряде зарубежных спецификаций предусмотрено предварительное качественное контрольное испытание на присутствие меркаптанов ( докторская проба ), и только при их наличии проводят количественное определение. Качественное определение (по IP 30, DIN 51765) заключается в обработке топлива раствором плюмбита натрия с добавлением затем элементарной серы (серного цвета). В присутствии меркаптанов изменяется цвет порошка серы на поверхности раздела фаз или цвет обеих фаз. Если цвет не изменяется или приобретает только слабо-оранжевый оттенок, пробу считают отрицательной. Если слой серы, топливо или водная фаза слегка окрашиваются, проба слабо положительна при резком изменении цвета проба считается положительной. Определению препятствуют серо- [c.151]


    Опыт 16. Окислительные свойства се ы (ТЯГА1). Тщательно перемешанную смесь цинковой пыли и серного цвета (в весовом соотношении 1 2) поместите на кусок асбеста и прикоснитесь к ней горячей стеклянной палочкой. Объясните вспышку. [c.55]

    Опыт 2. Образование сульфидов взаимодействием простых веществ (ТЯГА1) . При проведении данного опыта не наклоняйтесь над смесью серы и цинка. Нельзя проводить опыт в пробирке Цинковую пыль и серный цвет, взятые в массовом соотношении 2 1, тщательно перемешайте. Смесь поместите на кусочек асбеста и прикоснитесь к ней горячей стеклянной палочкой. Объясните яркую вспышку и образование белого дыма. Разотрите в ступке ртуть и серный цвет. Объясните наблюдаемое. [c.170]

    Выполнение работы. 5—6 микрошпателей порошка алюминия и вдвое большее количество растертой в порошок серы (или серного цвета) тш,ательио перемешать на кусочке фильтровальной бумаги. Приготовленную смесь перенести на асбестированную сетку, по-ыеш,енную на кольцо штатива. Пламенем горелки нагреть сетку сиизу, в том месте, где находится смесь. Во время нагревания смесь перемешивать стеклянной палочкой. Наблюдающиеся небольшие вспышки объясняются экзотермичностью процесса соединения алюминия с серой. Когда реакция закончится (вспышки прекратятся), горелку отставить. По охлаждении полученного сульфида алюминия перенести его с сетки в пробирку и сохранить для опыта 7, б. [c.188]

    Применение. Значительные количества серы используются в резиновой промышленности для вулканизации каучука и для получения эбонита. Используется для производства спичек, пороха, серный цвет применяют для борьбы с вредителями сельского хозяйства (опыление виноградников, хлопчатника). В странах, богатых сймородной серой, сера используется для получения серной КИСЛ01Ы. [c.293]

    Очищают серу перегонкой. Порошкообразную серу, полученную быстрым охлажлением пара, называют серным цветом. Серу высокой чистоты получают перекристаллизацией из сероуглерода. [c.436]

    Сульфид ртути HgS существует в двух модификациях красной, кристаллизующейся в гексогональной системе (киноварь), и черной. Для приготовления черной модификации несколько граммов ртути длительно растирают в фарфоровой ступке со стехиометрическим количеством серного цвета до образования однородной массы черного цвета  [c.166]

    Тщательно растирают 1 мае. д. красного фосфора и 2,58 мае. д. серного цвета. Лодочку с этой смесью помещают в трубку из тугоплавкого стекла и смесь сплавляют в слабом токе сухого оксида углерода (IV). Температуру постепенно повышают (300—350 °С) до образования однородной жидкости после охлаждения ее образуется серо-желтое кристаллическое вещество. Его растирают и запаивают в пробпрке  [c.208]

    Берут 6 г сульфида сурьмы ЗЬгЗз, растворяют в 30 мл 20-процентного раствора гидроксида натрия, добавляют 3 г серного цвета или истертой в норонюк серы и кипятят нри непрерывном перемешивании, 1юка оранжевокрасная окраска раствора не перейдет в желтую  [c.212]

    Сера в виде простого вещества находит большое применение. Значительные количества серного цвета используют для борьбы с вредителями растений. Сера применяется для вулканизации каучука (стр. 240). В большом количестве идет на производство спичек, черного ( охотничьего ) пороха, фейерверков. В медицине серу применяют при,лечении накожных болезней. В химической промышленности сера используется для производства сероуглерода СЗз, сернистой кислоты и ее солей, ультрамарина (синяя краска), сернистого олова ЗпЗа ( сусальное золото ) и т. д. [c.502]


Неорганическая химия (1987) — [ c.381 ]

Химический тренажер. Ч.1 (1986) — [ c.4 , c.12 ]

Пособие по химии для поступающих в вузы 1972 (1972) — [ c.223 , c.225 ]

Технология резины (1967) — [ c.129 ]

Общая химия (1979) — [ c.397 ]

Справочник Химия изд.2 (2000) — [ c.367 ]

Общая химия (1964) — [ c.291 ]

Курс неорганической химии (1963) — [ c.751 ]

Минеральные кислоты и основания часть 1 (1932) — [ c.83 ]

Общая химия ( издание 3 ) (1979) — [ c.465 ]

Химические товары Справочник Часть 1,2 (1959) — [ c.74 ]

Технология резины (1964) — [ c.129 ]

Неорганическая химия (1950) — [ c.137 ]

Общая химия 1982 (1982) — [ c.381 ]

Общая химия 1986 (1986) — [ c.367 ]

Общая и неорганическая химия (1981) — [ c.443 ]

Неорганическая химия (1978) — [ c.358 ]

Общая химия Издание 18 (1976) — [ c.377 ]

Общая химия Издание 22 (1982) — [ c.381 ]

Химическая защита растений Издание 2 (1972) — [ c.217 ]

Справочник по ядохимикатам (1956) — [ c.507 ]

Неорганические и металлорганические соединения Часть 2 (0) — [ c.65 ]

Курс неорганической химии (1972) — [ c.672 ]


Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

фактов о сере | Живая наука

Ик, что это за запах? Если запах тухлых яиц, это может быть вина серы. Этот ярко-желтый элемент, известный в Библии как «сера», встречается в изобилии в природе и в древние времена использовался для различных целей.

По данным Национальной лаборатории линейных ускорителей Джефферсона, сера, неметалл, занимает 10-е место по численности во Вселенной. Сегодня его чаще всего используют в производстве серной кислоты, которая, в свою очередь, используется в удобрениях, батареях и чистящих средствах.Он также используется для очистки нефти и обработки руд.

Чистая сера не имеет запаха. Согласно Chemicool, запах, связанный с этим элементом, исходит от многих его соединений. Например, соединения серы, называемые меркаптанами, придают скунсу защитный запах. Тухлые яйца и вонючие бомбы приобретают свой характерный аромат из-за сероводорода.

Только факты

По данным лаборатории Джефферсона, свойства серы следующие:

  • Атомный номер (количество протонов в ядре): 16
  • Атомный символ (в Периодической таблице элементов): S
  • Атомный вес (средняя масса атома): 32.065
  • Плотность: 2,067 грамма на кубический сантиметр
  • Фаза при комнатной температуре: твердое вещество
  • Точка плавления: 239,38 градуса Фаренгейта (115,21 градуса Цельсия)
  • Точка кипения: 832,28 градуса F (444,6 градуса C)
  • Количество изотопов ( атомы одного и того же элемента с разным числом нейтронов): 23
  • Наиболее распространенные изотопы: S-32 (естественное содержание 94,99 процента), S-33 (естественное содержание 0,75 процента), S-34 (естественное содержание 4,25 процента), С-36 (0.01 процент естественного изобилия)

(Изображение предоставлено Грегом Робсоном / Creative Commons, Андрей Маринкас Shutterstock)

Элемент библейских пропорций

«На нечестивых он будет проливать дождем огненные угли и горящую серу; их будет палящий ветер. много.» — Псалом 11: 6

Некоторые элементы достаточно высоки, чтобы их можно было упомянуть в Библии, не говоря уже о 15 отдельных выносках. Но сера часто встречается в природе в соединениях, обычно в виде вонючего желтого минерала, связанного с горячими источниками и вулканами, что, возможно, объясняет, почему авторы Библии связали ее с адским огнем и гневом.

Сам элемент не был изолирован до 1809 года, по данным Королевского химического общества, когда французские химики Луи-Жозеф Гей-Люссак и Луи-Жак Тенар создали чистый образец. (Гей-Люссак был известен своими исследованиями газов, в ходе которых он летал на воздушных шарах, наполненных водородом, на высоте более 22 900 футов (7 000 метров) над уровнем моря, по данным Фонда химического наследия.)

При сгорании сера дает синий цвет. по данным Агентства по охране окружающей среды, пламя и газообразный диоксид серы — распространенные загрязнители.Диоксид серы в атмосфере поступает в основном из электростанций, работающих на ископаемом топливе, и является одной из основных причин кислотных дождей. Газ также раздражает легкие. EPA регулирует выбросы диоксида серы вместе с пятью другими так называемыми «критериями загрязняющих веществ», включая свинец и оксид углерода.

Кто знал?

  • По данным Chemicool, сера составляет почти 3 процента массы Земли. Этого достаточно серы, чтобы сделать еще две луны.
  • Сера (в виде диоксида серы) использовалась для консервирования вина на протяжении тысячелетий и остается ингредиентом вина сегодня, согласно Practical Winery & Vineyard Journal.
  • Непонятно, откуда произошло название «сера». Оно могло происходить от арабского слова «суфра» или «желтый». Или это могло быть от санскритского «шульбари», что означает «враг меди». Согласно Chemicool, вторая возможность интригует, поскольку сера действительно сильно реагирует с медью. Знали ли древние люди об этом свойстве серы и называли его соответствующим образом?
  • Двуокись серы использовалась для дезинфекции домов с древних времен, практика, которая продолжалась и в 19 веке.В одной статье 1889 года главного инспектора здравоохранения Нью-Йорка описывается, как чиновники сжигали серу и алкоголь в домах, пораженных оспой, скарлатиной, дифтерией и корью.
  • Ах, расслабься! Горячие источники, полные растворенных соединений серы, могут иметь сомнительный запах, но их давно ценили за их предполагаемые лечебные свойства. Город Хот-Сульфур-Спрингс, штат Колорадо, например, возник в 1860 году после того, как белые поселенцы обнаружили серные источники, в которых индейцы Юте впитывали воду на протяжении веков.
  • Подожди, а что там с написанием? «Сера» — это обычное написание в Соединенном Королевстве, в то время как «сера» предпочтительнее в Америке. Но с научной точки зрения «сера» — это правильно, согласно Международному союзу чистой и прикладной химии, организации, чья работа состоит в том, чтобы определять эти вещи. Таким образом, даже британские журналы, такие как Nature Chemistry, используют написание «f».
  • Sulphur может много пострадать от кораблекрушений. Исследование шведского военного корабля, затонувшего в 1628 году, в 2008 году показало, что более 2 тонн серы пропитывают древесину спасенного судна.
  • Простите! Основная причина неприятного запаха кишечного газа заключается в том, что толстый кишечник полон бактерий, выделяющих соединения серы в виде отходов.

Текущие исследования

Сегодня сера является побочным продуктом переработки ископаемого топлива в полезные источники энергии, такие как бензин. Эта доработка хороша для предотвращения уноса соединений серы в небо при сгорании топлива, вызывая кислотные дожди. Но это приводит к скоплению холмов элементарной серы на нефтеперерабатывающих заводах.

Около 90 процентов этой элементарной серы идет на производство серной кислоты, сказал Джефф Пьюн, биохимик из Университета Аризоны. Но «поскольку мы проходим через миллионы баррелей нефти в день, несколько процентов [серы] на баррель просто быстро накапливаются», — сказал Пьюн. При почти 100 миллионах тонн серы в отходах в год, 10 процентов, не используемых в производстве серной кислоты, составляют немаловажные 10 миллионов тонн в год.

Что делать с этим желтым беспорядком? Пюн и его коллеги думают, что у них есть ответ.Они нашли способ превращать отработанную серу в пластик, который, в свою очередь, можно использовать в тепловизионных устройствах и литий-серных батареях.

«Это был колоссальный вызов, и мы были первыми сумасшедшими, которые серьезно отнеслись к этому», — сказал Пьюн Live Science.

С серой трудно работать, потому что она плохо растворяется в других химических веществах. Это было первое разочарование, с которым пришлось столкнуться Пьюну и его команде исследователей из Кореи, Германии и США.

«Он не хотел растворяться», — сказал Пюн.«Он просто повсюду, по всей моей лаборатории».

В конце концов исследователи решили просто расплавить вещество. Оказывается, сера автоматически превращается в полимер — длинную цепочку связанных молекул, которая является основой пластмасс, когда нагревается выше 320 F (160 C). По словам Пьюна, такая реакция известна уже более века. Но полимер распадается почти так же легко, как и образуется, что делает его бесполезным для практического применения.

Но эта полимерная фаза дала исследователям возможность «добавить что-то, потенциально, с чем она будет реагировать», чтобы стабилизировать пластик, сказал Пьюн.К счастью для команды, одно из первых опробованных ими химикатов оказалось победителем: 1,3-диизопропилбензол, более известный как «ДИБ».

«ДИБ работает так хорошо, потому что у него есть реактивные группы, которые могут реагировать с серой во время полимеризации», — сказал Пьюн. «Он был полностью растворим в жидкой сере».

В результате, как сообщили исследователи в апреле в журнале Nature Chemistry, получился красный пластик, который даже не пахнет тухлыми яйцами — полимеризующаяся сера не летучая, сказал Пьюн, и поэтому не пахнет летучими веществами. соединения серы, которые можно найти в горячих источниках.

Более того, процесс настолько прост, что Пьюн и его коллеги называют его «химией пещерного человека». По словам Пьюна, простота и низкая стоимость делают его привлекательным вариантом для промышленности. К команде обратились несколько компаний, заинтересованных в коммерческом использовании процесса полимеризации серы.

Что может быть хорошей новостью для окружающей среды. По словам Пьюна, обычные нефтяные и газовые месторождения содержат от 1 до 5 процентов серы. Однако все больше и больше при разведке нефти и газа используются нетрадиционные резервуары, заполненные более отвратительными веществами: нефть из битуминозных песков в Альберте, Канада, на 20 процентов состоит из серы.На некоторых новых месторождениях на Ближнем Востоке добывается нефть с содержанием серы до 40 процентов, добавил Пюн.

«Мы только собираемся производить больше серы», — сказал он, добавив, что они называют серу «транспортным мусором», потому что это побочный продукт переработки нефти. Если повезет, процесс его команды может превратить этот мусор во что-нибудь полезное.

Пестицид на основе серы

Элементарная сера — широко используемый пестицид на многих американских и европейских фермах. Он одобрен для использования как на обычных, так и на органических культурах, чтобы помочь контролировать грибок и других вредителей.По данным Berkeley News, только в Калифорнии в 2013 году в сельском хозяйстве было использовано более 21 миллиона килограммов (46,2 миллиона фунтов) элементарной серы.

Хотя Агентство по охране окружающей среды (EPA) назвало элементарную серу в целом безопасной, исследования показали, что этот тип пестицидов вызывает раздражение дыхательных путей у сельскохозяйственных рабочих.

Теперь новое исследование, проведенное учеными из Калифорнийского университета в Беркли, пошло еще дальше и изучило респираторное здоровье жителей, живущих рядом с обработанными полями, в частности, сотен детей, живущих в сельскохозяйственном сообществе долины Салинас, штат Калифорния. .Их результаты были опубликованы в августе 2017 года в журнале Environmental Health Perspectives.

Исследователи обнаружили, что у детей, живущих в пределах полумили от недавних применений элементарной серы, снижена функция легких, повышен уровень симптомов, связанных с астмой, и больше лекарств от астмы, по сравнению с детьми, не подвергавшимися воздействию.

В частности, они обнаружили, что 10-кратное увеличение внесенной серы в пределах 1 километра (0,62 мили) от места жительства ребенка в течение года до респираторной оценки было связано с 3.По данным Berkeley News, в 5 раз повышен риск использования лекарств от астмы и вдвое выше риск респираторных симптомов, таких как хрипы и одышка.

Авторы исследования настоятельно призывают к дальнейшим исследованиям для подтверждения этих результатов в надежде, что это приведет к изменениям в правилах и методах применения, чтобы ограничить респираторный вред близлежащим жителям. По словам исследователей, одна из идей — перейти на «смачиваемые» порошки.

Дополнительный отчет от Трейси Педерсен, сотрудника Live Science.Следите за Live Science @livescience, Facebook и Google+.

Дополнительные ресурсы

Свойства серы | Введение в химию

Цель обучения
  • Опишите свойства серы.

Ключевые моменты
    • Сера образует многоатомные молекулы с различными химическими формулами. Наиболее известным его аллотропом является октасера, S 8 , мягкое твердое вещество желтого цвета со слабым запахом.Из-за изменений межмолекулярных взаимодействий он претерпевает фазовые превращения от α-октасеры до β-полиморфа и до γ-серы при высоких температурах.
    • При температурах выше точки кипения октасеры происходит деполимеризация. Расплавленная сера имеет темно-красный цвет при температуре выше 200 ° C. Различные аллотропы имеют разную плотность около 2 г / см 3 . Стабильные аллотропы — отличные электроизоляторы.
    • Сера горит синим пламенем, образуя двуокись серы с удушающим запахом.Он нерастворим в воде, но растворим в сероуглероде. S + 4 , S 6+ более распространены, чем S 2+ . Более высокие состояния ионизации существуют только с сильными окислителями, такими как фтор, кислород и хлор.

Условия
  • деполимеризация — разложение полимера на более мелкие фрагменты.
  • октасера ​​Самый распространенный аллотроп серы (S 8 ), содержащий восемь атомов в кольце.
  • аллотроп — любая форма чистого элемента, имеющая совершенно другую молекулярную структуру.

Октасера ​​

Сера встречается в различных многоатомных аллотропных формах. Самый известный аллотроп — октасера, cyclo-S 8 . Октасера ​​- мягкое твердое вещество ярко-желтого цвета со слабым запахом, похожим на запах спичек. Он плавится при 115,21 ° C, кипит при 444,6 ° C и легко возгоняется.

Циклооктасера ​​ Структура молекулы циклооктасеры, S 8 .

При 95,2 ° C, ниже температуры плавления, циклооктасера ​​превращается из α-октасеры в β-полиморф.Структура кольца S 8 практически не изменяется из-за этого фазового перехода, который влияет на межмолекулярные взаимодействия. Между температурами плавления и кипения октасера ​​снова меняет свою аллотропную форму, превращаясь из β-октасеры в γ-серу. Опять же, это сопровождается более низкой плотностью, но повышенной вязкостью из-за образования полимеров. Однако при еще более высоких температурах вязкость уменьшается по мере того, как происходит деполимеризация. Расплавленная сера приобретает темно-красный цвет при температуре выше 200 ° C.Плотность серы составляет около 2 г / см 3 , в зависимости от аллотропа. Все стабильные аллотропы серы являются отличными электрическими изоляторами.

Химические свойства серы

Сера горит синим пламенем, сопровождающимся образованием диоксида серы, отличается своеобразным удушающим запахом. Сера нерастворима в воде, но растворима в сероуглероде и, в меньшей степени, в других неполярных органических растворителях, таких как бензол и толуол. Первая и вторая энергии ионизации серы равны 999.6 и 2252 кДж / моль соответственно. Несмотря на такие цифры, S 2+ встречается редко, а S +4 и S 6+ встречаются чаще. Четвертая и шестая энергии ионизации составляют 4556 и 8495,8 кДж / моль. Величина фигур обусловлена ​​переносом электронов между орбиталями; эти состояния стабильны только с сильными окислителями, такими как фтор, кислород и хлор.

Плавление и сжигание серы Сера горит синим пламенем и при плавлении образует кроваво-красную жидкость.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Твердый катализатор без растворителей для селективного удаления серного иприта из атмосферного воздуха с индикацией цвета

Механические исследования ацетонитрила

Комбинация трибромида и нитрата эффективно катализирует реакции сульфоксидации, включая реакцию имитатора горчицы CEES. 25,27 Исследования показали, что переходные металлы могут оказывать значительное влияние на катализирование окисления сульфидов. 28,29,30,31,32 Мы демонстрируем здесь значительное ускорение скорости сульфоксидирования в присутствии Cu (II). Добавление 1,0 мМ Cu (II) к реакционному раствору 5,0 мМ Br 3 и 10 мМ NO 3 приводит к начальной скорости аэробного сульфоксидации примерно в 4 раза быстрее, чем без меди ( Инжир.1). Это соответствует обеззараживанию 10 эквивалентов имитатора менее чем за 7 минут, что, насколько нам известно, представляет собой самую быструю каталитическую систему для селективного аэробного сульфоксидации. Важно отметить, что реакция остается селективной в присутствии Cu (II) и количественно дает желаемый сульфоксидный продукт, что подтверждается данными ЯМР 13 C (дополнительный рис. 2).

Рис. 1: Кинетика окисления CEES O 2 , катализируемого Br y / NO x с и без Cu (II).

Условия: 5,0 мМ TBABr 3 , 10 мМ p -TsOH, 10 мМ TBANO 3 , 103 мМ CEES, 70 мМ внутренний стандарт 1,3-дихлорбензола (1,3-DCB), в MeCN ниже 1 атм. воздуха при температуре окружающей среды (~ 22 ° C). Красная кривая = 1,0 мМ Cu (ClO 4 ) 2 • 6H 2 O, черная кривая = 0 мМ Cu (ClO 4 ) 2 • 6H 2 O. Эти кривые представляют 10 оборотов на основе по НЕТ 3 .

Чтобы выяснить роль меди в увеличении скорости окисления сульфидов, мы должны сначала изучить некоторые аспекты предлагаемого комплексного каталитического цикла, представленного на дополнительном рис.- $$

(2)

Из-за равновесия, показанного в формуле. 3, растворы трибромидов будут содержать как Br 3 , так и некоторое количество Br 2 и Br с заявленными константами равновесия K = 17 и 9 × 10 6 M -1 в воде и в ацетонитриле соответственно. 35,36,37 Растворы Br 3 и Br 2 оба реагируют с сульфидами с образованием промежуточного продукта бромсульфония (дополнительный рис.- $$

(3)

Предполагается, что промежуточный бромсульфоний (уравнение 2) образует сульфоксид путем окисления NO 3 . 25,27 Следовательно, сдвиги в равновесии, связанные с образованием этого бромсульфониевого комплекса, будут иметь значительное влияние на общую скорость реакции, если бромсульфониевые частицы находятся до или на стадии ограничения скорости. Селективность сульфоксидного продукта (2-хлорэтилэтилсульфоксид, CEESO) по сравнению с сульфоном (CEESO 2 ) возникает из-за того, что реакционноспособный промежуточный бромсульфоний не может быть образован из сульфоксида, и поэтому дальнейшее окисление до CEESO 2 не может происходить через него. путь.Измерения в УФ-видимой области с остановленным потоком при 446 нм (изобестическая точка для Br 2 / Br 3 ) 38 позволяют количественно оценить общее количество Br 2 / Br 3 с течением времени . Для раствора 5,0 мМ трибромида и 50 мМ CEES это равновесие смещено в пользу реагентов (Br 3 и сульфид), однако добавление 1–4% H 2 O (об. / v) сдвигает равновесие в пользу бромсульфониевого комплекса (дополнительный рис.4). После потери Br 2 / Br 3 при реакции с CEES в присутствии H 2 O, для удаления воды из системы можно добавить осушитель MgSO 4 . Поскольку вода поглощается MgSO 4 , Br 2 / Br 3 постепенно восстанавливаются, демонстрируя действительно обратимую природу уравнения. 2 (дополнительный рис. 5). Вода, вероятно, смещает это равновесие, замедляя обратную реакцию между катионом бромсульфония и бромидом.Это приводит к более высоким концентрациям продуктов в присутствии воды по сравнению с более высокими концентрациями реагентов в отсутствие воды.

Подобно воде, добавление Cu (II) вызывает сдвиг равновесия в пользу бромсульфониевого комплекса (дополнительный рис. 6). В этом случае за реакцией следует рост CuBr 3 , который имеет полосу переноса заряда лиганда на металл (LMCT) при 635 нм. 39,40 Это может быть использовано в качестве косвенного средства для контроля концентрации Br 2 / Br 3 , поскольку Br высвобождается в результате прямой реакции между сульфидом и Br 2 / Br 3 в уравнении.{(2 — x)} $$

(4)

Учитывая отсутствие поглощения при 635 нм в отсутствие сульфида (дополнительный рис. 6), быстрое образование CuBr 3 напрямую коррелирует с образованием промежуточного продукта бромсульфония. Для меди равновесие в формуле. 2 снова сдвигается в пользу промежуточного бромсульфония, поскольку обратная реакция с Br ингибируется комплексообразованием свободных ионов Br с медью.{(2 — x)} $$

(5)

Однако в этом случае комплексы бесцветны, что позволяет за реакцией следовать потере Br 2 / Br 3 при 446 нм. В присутствии 5,0 мМ Zn (II) большая часть Br 2 / Br 3 расходуется менее чем за 10 с, что указывает на быстрый сдвиг равновесия уравнения. 2 в пользу продуктов (дополнительный рис. 7). Как и в случае с медью, это, вероятно, вызвано снижением скорости обратной реакции из-за более низкой концентрации свободного Br .Чтобы подтвердить это, мы добавили 10 мМ Br к исходному раствору Zn, смешанному с CEES, и обнаружили, что эти дополнительные ионы Br действительно уменьшали эффект Zn (дополнительный рис. 8).

Интересно, что в то время как Cu (II), Zn (II) и H 2 O смещают начальную реакцию между Br 2 и сульфидом в пользу промежуточного бромсульфония, только Cu демонстрирует увеличение общей скорости катализ. Для реакций, содержащих 1,0 М воды, общее сульфоксидирование аналогично скорости в отсутствие воды.Для реакций, содержащих как медь, так и воду, присутствие 1,0 М воды замедляет реакцию (дополнительный рис. 9). В присутствии 5,0 мМ Zn (II) реакция также замедляется. Это, вероятно, происходит, поскольку присутствие воды и цинка замедляет окисление ионов Br обратно до Br 2 , что завершает каталитический цикл для Br-содержащих частиц. Одной из ожидаемых разновидностей восстановленных NO x , образующихся во время каталитического цикла (дополнительный рисунок 1), является азотистая кислота, которая, как известно, окисляет Br до Br 2 посредством следующих равновесий (уравнения.+ \ rightleftarrows {\ mathrm {NOBr}} + {\ mathrm {H}} _ 2 {\ mathrm {O}} $$

(6)

$$ 2 {\ mathrm {NOBr}} \ rightleftarrows 2 {\ mathrm {NO}} + {\ mathrm {Br}} _ 2 $$

(7)

Измерения в УФ-видимом диапазоне с остановленным потоком показывают, что возрастающие концентрации воды или цинка значительно ингибируют окисление Br азотистой кислотой (дополнительные рисунки 10 и 11). Напротив, окисление Br до Br 2 протекает аналогично в присутствии ионов Cu (II) по сравнению с контролем (дополнительный рис.12). Это говорит о том, что медь, в отличие от воды или цинка, способна сдвинуть равновесие начальной реакции между сульфидом и Br 2 / Br 3 без нарушения других компонентов каталитической системы, тем самым обеспечивая чистое увеличение общая ставка.

Помимо значительного повышения скорости катализа, использование Cu (II) также позволяет колориметрически определять сульфиды в системе. Сразу после воздействия CEES каталитический раствор претерпевает резкое изменение цвета с бледно-желтого на темно-зеленый, что связано с образованием CuBr 3 (дополнительный рис.13). 39,40 По завершении реакции ионы Br больше не образуются в результате реакции между Br 2 и CEES, что позволяет окислить все ионы Br , восстанавливая исходный Br 3 — концентрация (по формулам 6, 7 и 2). Это возвращает раствору его первоначальный желтый цвет и тем самым указывает на то, что сульфид (HD или имитатор CEES) был полностью обеззаражен.

Твердый аэробный катализатор окисления иприта (HD) с цветовой индикацией

Имея в руках вышеуказанные каталитические исследования в растворе, мы обратились к разработке твердой версии этого катализатора для разработки защитных материалов (одежды, масок, покрытий). , так далее.) для удаления / колориметрического обнаружения HD. Основываясь на предыдущих исследованиях, 26,27 и нашей собственной работе с реакциями в фазе раствора, мы включили источники кислоты и меди наряду с трибромидом и нитратом. Нафион TM был выбран в качестве кислоты, поскольку это химически стойкий перфторированный полимер, который хорошо переносится кожей человека. Используя Cu (NO 3 ) 2 • 3H 2 O, мы смогли включить источник меди и нитрата. Благодаря использованию четвертичных аммониевых солей нитрата и трибромида активные каталитические компоненты стабильны в условиях окружающей среды и легко растворяются в сульфиде, обеспечивая твердый состав, который непосредственно реагирует с живым агентом в отсутствие растворителя.Конечным результатом является полностью селективный твердый катализатор (SFC), не содержащий растворителей с цветовой индикацией, содержащий молярное соотношение TBABr 3 , TBANO 3 , Cu (NO 3 ) 5,0: 3,3: 1,7: 2,3 2 • 3H 2 O и полимер Nafion TM , соответственно (моли Nafion TM указаны как эквиваленты H + ).

Для оценки эффективности SFC в отсутствие дополнительного растворителя жидкие аликвоты сульфида помещали непосредственно на этот твердый катализатор.При воздействии 22 эквивалентов чистого CEES (относительно Br 3 в SFC) SFC полностью и выборочно катализирует производство сульфоксида, используя только кислород из окружающего воздуха в качестве конечного окислителя при температуре окружающей среды (дополнительные рисунки 14). и 15). Воздействие на SFC двух обычных загрязнителей поля боя, октана (в качестве заменителя бензина) и CO 2 , не показало какого-либо измеримого ингибирования скорости реакции (дополнительный рисунок 16). Примечательно, что селективное аэробное сульфоксидирование также наблюдалось с 10 эквивалентами живого агента HD (рис.2 и дополнительный рис.17). Таким образом, эта каталитическая система представляет собой значительный прогресс в разработке защитных материалов против HD, поскольку она способна селективно и каталитически обеззараживать HD при контакте. Наконец, эта система также является колориметрической, сразу выявляя отчетливые изменения цвета от светло-зеленого до темно-коричневого в присутствии вредного агента / имитатора (дополнительный рисунок 18).

Рис. 2: ГХ-МС-спектры кинетики окисления HD живого агента, катализируемого SFC .

Условия: 5 мкл HD добавлено непосредственно к 5 мг SFC (10 оборотов на основе Br 3 ). Реакцию проводят в запечатанном флаконе с помощью шприца на 20 мл, заполненного O 2 в качестве свободного пространства для газа при температуре окружающей среды (~ 22 ° C). Измерения ГХ-МС проводились при экстракции 1,5 мл CDCl 3 . Пиковые интенсивности, которые являются отсчетами по оси и , нормализованы для каждого спектра, то есть базовые линии регулируются и различны для каждого спектра.

Дополнительные доказательства, подтверждающие каталитическую природу этого материала в чистом агенте / имитаторе, были получены с использованием спектроскопии ближней структуры поглощения рентгеновских лучей брома (XANES) и расширенной тонкой структуры поглощения рентгеновских лучей (EXAFS).XANES с K-краем брома показывает, что в ходе реакции исходный Br 3 (характеризуется 1 с -4 p перед краевым пиком при 13 473 эВ) 44,45, 46 потребляется при воздействии CEES, а затем восстанавливается после завершения реакции (рис. 3), аналогично тому, что наблюдалось в исследованиях, проведенных в ацетонитриле. Спектры EXAFS (дополнительный рисунок 19) и количественный анализ (дополнительные рисунки 19 и 20 и дополнительная таблица 1) также демонстрируют регенерацию трибромида, о чем свидетельствует сохранение средней длины Br – Br, равной 2.55 ± 0,01 Å и 2,54 ± 0,01 Å до и после воздействия CEES соответственно. Наконец, подгонка EXAFS с K-краем меди показывает, что, подобно катализу в ацетонитриле, координационная среда центров Cu переключается с O на Br после воздействия CEES (дополнительные рисунки 21 и 22 и дополнительная таблица 2). Это согласуется с бромид-ионами Cu, которые участвуют в образовании реакционноспособного бромсульфониевого промежуточного соединения. Это также предполагает, что роль меди для катализа в ацетонитриле остается той же самой в чистом агенте / имитаторе.

Рис. 3: Бром с K-кромкой XANES на SFC , обработанный имитатором HD.

Условия: 30 мг SFC, подвергнутые воздействию 50 мкл жидкого CEES, помещенного непосредственно на поверхность SFC (18 оборотов на основе Br 3 ) под давлением 1 атм. воздуха в закрытом стеклянном флаконе при температуре окружающей среды (~ 22 ° C). Аликвоты суспензионной смеси загружали в капиллярные капилляры для измерений XANES через 0 часов (черный), 3 часа (красный) и 76 часов (синий). Стрелки указывают Br K-края (черная стрелка соответствует синей и черной кривым).

В дополнение к проявлению каталитического обращения с жидким HD / CEES, существенным преимуществом этой системы является то, что она сохраняет эту активность в отношении парофазного агента / имитатора. Когда SFC подвергается воздействию насыщенного пара CEES, наблюдается потеря пика трибромида в спектрах XANES Br K-края (дополнительный рисунок 23), демонстрируя реактивность с SFC. Для тестирования живых агентов мы подвергли SFC потоку пара HD, отслеживая изменения в материале с помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье диффузного отражения (DRIFTS).Как показано пиками, такими как пик на 1300 см -1 , соответствующий Wag на основе HD CH 2 , с течением времени происходит начальная физическая адсорбция HD. Пики при 1083 и 1041 см -1 , которые также увеличиваются со временем, соответствуют связи S = ​​O, что свидетельствует об образовании продукта сульфоксида (HDO) (фиг. 4). Сразу после эксперимента DRIFTS назначение HDO было подтверждено с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС) (дополнительный рисунок 24). Таким образом, твердый катализатор, SFC, демонстрирует способность обеззараживать HD как паром, так и жидкостью в окружающей среде.

Рис. 4: DRIFTS-спектры окисления HD, катализируемого SFC .

Условия: SFC помещен в стакан DRIFTS, подвергнутый воздействию паров HD в потоке газа с относительной влажностью 2% / нулевым воздухом в течение 4 часов.

LANXESS расширяет мощности по производству светлых носителей серы

LANXESS расширяет свои производственные мощности по производству светлых носителей серы на своем предприятии в Мангейме на несколько килограммов. Компания по производству специальной химии инвестирует двузначную сумму в миллион в расширение производственных мощностей в ответ на растущий спрос.Ожидается, что дополнительные тома будут доступны в 2023 году.

«Рынок серосодержащих присадок в секторе промышленных смазочных материалов меняется», — говорит Мартин Сэу, руководитель подразделения присадок к смазочным материалам LANXESS (LAB). «У нас есть подходящие продукты в нашем портфеле, чтобы поддерживать наших клиентов на новых направлениях и расти вместе с ними. Мы намерены использовать дополнительные мощности, чтобы укрепить нашу лидирующую позицию на рынке противозадирных присадок и использовать потенциал глобального роста.”

Снижение износа и предотвращение холодной сварки

LANXESS продает свои светлые носители серы под торговой маркой Additin EP. Эти противозадирные присадки без цвета и запаха в основном используются в смазочных материалах для металлообработки. Они уменьшают износ металлических поверхностей и предотвращают холодную сварку даже в экстремальных условиях, таких как высокое давление.

Продукты Additin EP в основном основаны на местных возобновляемых сырьевых материалах, таких как рапсовое масло и его сложноэфирные производные.Благодаря своему благоприятному экотоксикологическому профилю, носители серы светлого цвета все чаще заменяют другие химические вещества, такие как хлорированные парафины со средней длиной цепи, которые были классифицированы Европейским химическим агентством как вещества, вызывающие очень серьезную озабоченность (SVHC) ( ECHA) из-за их устойчивости в окружающей среде и высокого потенциала биоаккумуляции.

Подразделение смазочных добавок LANXESS имеет большой опыт предоставления технических знаний клиентам, которые хотят заменить в своих составах такие вещества, как хлорированные парафины, на высокоэффективные, экологически чистые носители серы.

Подробная информация о портфеле присадок к смазочным материалам доступна на сайте www.lab.lanxess.com.

Сера — Центр научных исследований

Сера — это химический элемент. Его официальный символ — S, а его атомный номер — 16, что означает, что каждый атом серы имеет в своем ядре 16 протонов. Элементарная сера имеет бледно-желтый цвет. При комнатной температуре это мягкий порошок, который крошится при прикосновении. Элементарная сера не имеет запаха сама по себе, но когда она образует соединение — например, с водородом — она ​​может вонять!

Отложения серы естественным образом находятся в вулканических районах, таких как Роторуа и Уайт-Айленд Вакаари, а также в больших количествах глубоко под землей в Соединенных Штатах, Польше и Сицилии.По массе сера является пятым по распространенности элементом на Земле.

Черный порошок, сера и несколько вариантов написания

Сера — один из немногих элементов, который встречается в чистом виде, поэтому люди знали и использовали «чистую» элементарную серу в течение очень долгого времени. Записи показывают, что китайцы использовали серу в традиционной медицине более 2600 лет назад. К 7 веку нашей эры они научились смешивать серу с древесным углем и нитратом калия для создания черного пороха (пороха). Древние индийские, греческие и египетские культуры также использовали серу в лекарствах, для дезинфекции и отбеливания тканей.

Сера также упоминается в религиозных писаниях, возраст которых составляет 2600 лет. В английском переводе Библии сера называется «серой», чтобы описать разрушение (на которое способна вулканическая активность) и неприятный запах, связанный с соединениями серы.

Перенесемся на 2300 лет в 1777 год. После обширных экспериментов Антуан Лавуазье обнаружил, что не может расщепить серу на более простые вещества, поэтому он объявил ее элементом.

В последнее время споры велись не о химии, а о правописании.Первоначальный латинский термин был «sulpur». Со временем он стал «серой», а в 3 веке превратился в «серу». Английский язык сохранил написание «ph», в то время как другие языки использовали, например, «f» — zolfo в итальянском и schwefel в немецком. Международный союз теоретической и прикладной химии официально принял слово «сера» в 1990 году.

Сера, необходимая для жизни (и неприятный запах)

Сера присутствует во всех тканях живых растений и животных. Он составляет около 0,3% человеческого тела.Это компонент некоторых белков. Он также помогает нашему организму противостоять бактериям, способствует выработке инсулина и помогает поддерживать здоровье суставов, кожи, волос, ногтей и соединительных тканей.

Сбалансированная диета должна удовлетворять потребности организма в сере. Богатые белком продукты — яйца, мясо, птица, рыба, молочные и соевые продукты — являются хорошими источниками диетической серы. Брассика (брокколи и капуста), лук, чеснок и спаржа также являются источником диетической серы.

Когда организм переваривает богатую серой пищу, в качестве побочного продукта образуется сероводород.Это газ, от которого пердит пахнет тухлыми яйцами — и придает Роторуа его знаменитый запах.

Сера необходима для роста растений. Помимо того, что сера важна для некоторых растительных белков, она способствует развитию хлорофилла и фиксации азота в бобовых. Большая часть серы в почве поступает из органических веществ и выветрившихся горных пород. Мы используем удобрения, чтобы обогащать почву важными элементами.

С другой стороны, сера может остановить жизнь. Люди давно используют серу для борьбы с насекомыми, плесенью и бактериями.Высокие концентрации сероводорода (намного превышающие то, что вырабатывается в нашем кишечнике) могут вызвать паралич дыхания и привести к смерти. Это просто показывает, что все дело в дозе.

Прочие применения

Сера наиболее широко используется для производства серной кислоты для производства фосфатов для удобрений. Он также используется для упрочнения резины, чтобы сделать такие изделия, как шины, обувь и шланги, более долговечными.

Еще одно обычное применение серы — это спички. Многие спички состоят из хлората калия, серы, порошкового стекла и желатина (который удерживает все материалы на дереве).Проведение спичечной головки по поражающей поверхности вызывает трение и нагрев, а затем — пламя. Хлорат калия выделяет кислород, а сера соединяется с кислородом и поддерживает огонь. Деревянная спичка также служит источником топлива. Характерный запах горящей спички исходит от серы.

Природный газ, используемый для отопления и приготовления пищи, не имеет запаха, цвета и вкуса. Соединения серы добавляются в природный газ, поэтому мы можем обнаружить даже малейшую утечку. Скунсы также используют серу для защиты.Они используют спрей на основе серы, достаточно сильный, чтобы отпугнуть медведей. Он настолько силен, что с подветренной стороны люди могут почувствовать запах брызг на расстоянии нескольких километров!

Связанное содержание

Узнайте больше о минералах.

В отношении здоровья человека сера является макроминералом. О витаминах и минералах, необходимых для здорового питания, читайте в статье Микронутриенты.

Полезные ссылки

Узнайте больше о сере на этих веб-сайтах:

Загрузите эту бесплатную электронную книгу Making Superphosphate .Он был написан для поддержки учебной программы по химии в средней школе и описывает химические процессы, участвующие в производстве суперфосфатных удобрений на заводе по производству удобрений Ravensdown в Данидине.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *