Сера
С серой человечество знакомо с глубокой древности. Серу и продукт ее горения оксид (IV) SO2 издавна употребляли для отбеливания тканей и изготовления лекарственных средств, чернения оружия и приготовления черного пороха. В странах древнейших цивилизаций самородная сера была достаточно распространена; сицилийские месторождения этого горючего, с резким запахом, желтого минерала разрабатывались еще древними римлянами. Русское название серы происходит от древнеиндусского «сира», означавшего «светло-желтый». Но не всегда сера — светло-желтая. Цвет ее зависит от того, в какой из аллотропических модификаций находится сера (наиболее известны ромбическая и моноклинная сера), а также от температуры. Погруженная в жидкий воздух, сера становится почти белой (см. Аллотропия).
Сера принадлежит к числу довольно распространенных на нашей планете химических элементов, составляя примерно 0,05% от общей массы земной коры. Встречается самородная сера, но большая часть ее запасов находится в виде соединений — сульфидов и сульфатов. Основные из них — пирит FeS2, цинковая обманка ZnS, медный колчедан FeCuS2, гипс CaS04•2Н20. Полагают, что большая часть земной серы сосредоточена в виде сульфидов (солей сероводородной кислоты H2S) не в земном коре, а на глубине 1200—3000 км. Добывают самородную серу из месторождений, залегающих на небольшой глубине.
Давно известные методы добычи самородной серы — термические. Сера легкоплавка, она превращается в жидкость при температуре 112,8° С. Большинство минералов при таком нагреве остаются твердыми, и расплавленную серу легко удалить из содержащих ее горных пород. Серу получают также из оксида (IV) SO2, образующегося при обжиге сульфидных руд металлов, и из сероводорода, входящего в состав природного газа, если доля H2S в нем значительна.
Сера — неметалл, это элемент химически активный. Она реагирует со многими металлами: при комнатной температуре со щелочными, щелочноземельными, медью, серебром, ртутью, а при нагревании — с железом, алюминием, свинцом, цинком. Лишь с золотом и платиной сера не взаимодействует. Этот элемент вступает в соединения с неметаллами (кроме азота и иода), хотя и не так легко, как с металлами. Степень окисления серы в соединениях меняется от -2 (H2S) до +6 (SO3).
Примерно половина добываемой в мире серы идет на производство серной кислоты H2S04 — главного, пожалуй, соединения серы, чрезвычайно важного для химической промышленности. Еще 25% расходуется на получение очень важного для производства бумаги гидросульфита кальция Са(HSO3)2. Сера необходима для получения резины — вулканизированного каучука. Каучук смешивают с серой и нагревают. После вулканизации он становится прочным и эластичным.
Сера нужна также в производстве спичек и пластмасс, тканей и различных химикатов, лекарственных средств, например сульфамидных препаратов.
Серу следует считать жизненно важным элементом. Она входит в состав белков и аминокислот, ферментов и витаминов.
Из неорганических соединений серы кроме серной кислоты особенно важны оксиды серы SO2 и SO3, сероводород H2S — ядовитый зловонный газ, используемый тем не менее и в химической промышленности, и как лечебное средство (сернистые ванны), а также сульфиды, сульфиты, сульфаты и тиосульфаты.
Соединения серы необходимы во многих отраслях промышленности и широко используются. Академик А. Е. Ферсман назвал серу «двигателем химической промышленности». Но нельзя не упомянуть и о том, что некоторые соединения этого элемента, и прежде всего газ SO2, сильно загрязняют атмосферу. Вредна сера и в составе углеводородных топлив, куда она переходит из нефти и газа. На нефтеперерабатывающих заводах существуют цехи очистки продуктов от серы — десульфуризации.
