Sērs ir D. I. Mendeļejeva periodiskās sistēmas elements, tā atomskaitlis ir sešpadsmit. Tam ir nemetāliskas īpašības. Apzīmē ar latīņu burtu S. Nosaukumam, domājams, ir indoeiropiešu sakne - "sadedzināt".
Vēstures perspektīva
Kad sērs tika atklāts un sākās tā ekstrakcija, tas nav skaidrs. Ir zināms tikai tas, ka senie cilvēki par to zināja ilgi pirms mūsu ēras. Pirmie priesteri to izmantoja savos kulta rituālos, iekļāva fumigācijas maisījumos. Minerālsērs tika attiecināts uz produktu, ko ražoja dievi, kas galvenokārt dzīvoja pazemes pasaulē.
Ilgu laiku, kā liecina vēsturiskie dokumenti, tas tika izmantots kā militāriem mērķiem izmantoto degmaisījumu sastāvdaļa. Homērs neignorēja arī minerālu sēru. Vienā no saviem darbiem viņš aprakstīja "iztvaikošanu", kas, sadedzinot, atstāja kaitīgu ietekmi uz cilvēku.
Vēsturnieki liek domāt, ka sērs bija tā sauktās "grieķu uguns" sastāvdaļa, kas ienaidniekiem iedvesa bailes.
Astotajā gadsimtā Ķīnā to izmantoja pirotehnikas izstrādājumu izgatavošanaimaisījumi, tostarp degošas vielas, kas atgādina šaujampulveri.
Viduslaikos tas bija viens no trim galvenajiem alķīmiķu elementiem. Viņi savos pētījumos aktīvi izmantoja minerālu dabisko sēru. Bieži vien tas noveda pie tā, ka eksperimenti ar viņu tika pielīdzināti burvībai, un tas, savukārt, noveda pie seno ķīmiķu un viņu sekotāju vajāšanas, ko veica inkvizīcija. Tieši no tiem laikiem, no viduslaikiem un renesanses, degošā sēra smarža, to gāzes sāka saistīt ar ļauno garu darbību un velnišķīgām izpausmēm.
Properties
Vietajam minerālsēram ir molekulārais režģis, kura nav citiem līdzīgiem elementiem. Tas noved pie tā, ka tam ir zema cietība, nav šķelšanās, tas ir diezgan trausls materiāls. Sēra īpatnējais svars ir 2,7 grami uz kubikcentimetru. Minerālam ir slikta elektriskā un siltuma vadītspēja un zems kušanas punkts. Brīvi aizdegas, pakļaujoties atklātai liesmai, arī no sērkociņa, liesmas krāsa ir zila. Tas labi aizdegas aptuveni 248 grādu temperatūrā pēc Celsija. Degot tas izdala sēra dioksīdu, kam ir asa, smacējoša smaka.
Sēra minerālu apraksti ir dažādi. Tam ir gaiši dzeltenas, salmu, medus, zaļganas nokrāsas. Sēram, kura struktūrā ir organiskas vielas, ir brūna, pelēka vai melna krāsa. Fotoattēlā sēra minerāls cietā, tīrā, kristāliskā formā vienmēr piesaista aci un viegliatpazīstams.
Vulkāniskais sērs ir spilgti dzeltens, zaļgans, oranžs. Dabā to var atrast dažādu masu veidā, blīvs, zemisks, pulverveida. Dabā sastopami arī kristāliski aizauguši sēra kristāli, taču diezgan reti.
Sērs dabā
Dabīgais sērs tīrā veidā ir retums. Bet zemes garozā tās rezerves ir ļoti nozīmīgas. Tās galvenokārt ir rūdas, kurās sēra slāņi ir sastopami lielos daudzumos.
Līdz šim zinātne nav izlēmusi par sēra nogulšņu rašanās cēloni. Dažas versijas ir savstarpēji izslēdzošas. Ņemot vērā to, ka sēram ir augsta ķīmiskā aktivitāte, tiek pieņemts, ka zemes garozas virsmas veidošanās laikā tas vairākkārt tika saistīts un atbrīvots. Kā šīs reakcijas noritēja, nav noteikti zināms.
Saskaņā ar vienu no versijām tiek pieņemts, ka sērs ir sulfātu izskalošanās rezultāts, kas kļuvuši par atsevišķu baktēriju atkritumiem. Pēdējie izmanto minerālu savienojumus kā pārtiku.
Pētnieki apsver dažādas versijas par sēra aizvietošanas procesiem zemes garozā, kas izraisa tā izdalīšanos un uzkrāšanos. Taču vēl nav iespējams viennozīmīgi saprast notikuma būtību.
Sēra fizikālās un ķīmiskās īpašības
Pirmie zinātniskie pētījumi tika veikti tikai XVIII gs. Rūpīgu sēra minerāla īpašību izpēti veica franču zinātnieks Antuāns Lavuazjē. Tātad viņš atklāja, ka tas kristalizējas no kausēšanas, sākotnēji iegūstot adatas formuveidus. Tomēr šī forma nav stabila. Temperatūrai pazeminoties, sērs pārkristalizējas, veidojot tilpuma caurspīdīgus citrondzeltenas vai zeltainas nokrāsas veidojumus.
Noguldījumi, sēra ieguve
Galvenais sēra minerālu ieguves avots ir atradnes. Pēc ģeologu aprēķiniem, no tā izriet, ka tās pasaules rezerves ir aptuveni 1,4 miljardi tonnu.
Senie cilvēki, kā arī viduslaiku kalnrači, sēru ieguva, izrokot līdz dziļumam lielu māla trauku. Uz tās tika uzlikts vēl viens, kurā apakšā bija caurums. Augšējais konteiners bija piepildīts ar akmeni, kurā bija sērs. Šī struktūra tika apsildīta. Sērs sāka kust un ieplūst apakšējā traukā.
Šobrīd ieguve tiek veikta, izmantojot atklātās raktuves, kā arī izmantojot kausēšanas metodes no pazemes.
Lielas sēra atradnes Eirāzijas teritorijā atrodas Turkmenistānā, Volgas reģionā un citās vietās. Volgas upes kreisajā krastā, kas stiepjas no Samaras līdz Kazaņai, ir atklātas ievērojamas atradnes Krievijā.
Izstrādājot sēra minerālu, īpaša uzmanība tiek pievērsta drošībai. Tas ir saistīts ar faktu, ka rūdu vienmēr pavada sērūdeņraža uzkrāšanās, kas ļoti kaitē elpošanai. Minerāls pats par sevi mēdz aizdegties un veidot sprādzienbīstamus savienojumus.
Visizplatītākā ieguves metode ir atklāta bedre. Tajā pašā laikā akmeņu augšējo daļu noņem kalnrūpniecības iekārtas. Sprādzienbīstams darbs tiek veikts, sasmalcinot rūdas daļu. Tadfrakcijas tiek nosūtītas uz uzņēmumu bagātināšanas procesam un pēc tam uz kausēšanas rūpnīcām, lai iegūtu tīru sēru.
Ja minerāls atrodas dziļi un tā apjomi ir ievērojami, ieguvei izmanto Fraša metodi.
1890. gada beigās inženieris Frašs ierosināja sēru izkausēt pazemē un pēc tā pārvēršanas šķidrā stāvoklī to izsūknēt. Šis process ir salīdzināms ar naftas ieguvi. Ņemot vērā sēra diezgan zemo kušanas temperatūru, inženiera ideja tika veiksmīgi pārbaudīta un šādā veidā sākās šī minerāla rūpnieciskā ieguve.
20. gadsimta otrajā pusē sāka aktīvi izmantot ieguves metodi, izmantojot augstfrekvences strāvas. To ietekme izraisa arī sēra kušanu. Sekojošā saspiestā karstā gaisa iesmidzināšana ļauj paātrināt tā pacelšanos šķidrā stāvoklī uz virsmu.
Sērs lielos daudzumos ir atrodams dabasgāzēs. Tā ieguvei ir piemērota Klausa metode. Tiek izmantotas īpašas sēra bedres, kurās tiek veikta degazēšana. Rezultāts ir ciets modificēts produkts ar augstu sēra saturu.
Pieteikums
Apmēram puse no visa saražotā sēra nonāk sērskābes ražošanā. Arī šis minerāls ir nepieciešams gumijas, zāļu, kā fungicīdu ražošanai lauksaimniecībā. Minerāls izmantots arī kā konstrukcijas elements populārajā sēra asf altā un portlandcementa aizstājējs - sērbetons. Aktīvi izmanto dažādu ražošanāpirotehniskās kompozīcijas sērkociņu ražošanā.
Bioloģiskā loma
Sērs ir svarīgs biogēns elements. Tā ir daļa no ievērojama skaita aminoskābju. Neatņemams elements olb altumvielu struktūru veidošanā. Baktēriju fotosintēzē minerāls piedalās ķermeņa redoksreakcijās un ir enerģijas avots. Cilvēka organismā ir aptuveni divi grami sēra uz kilogramu svara.
Sērs tīrā veidā nav toksiska viela, atšķirībā no gaistošām gāzēm, kas ietver sēra dioksīdu, sērskābes anhidrīdu, sērūdeņradi un tā tālāk.
Liesmas īpašības
Sērs ir viegli uzliesmojošs minerāls. Tās smalki sam altās frakcijas spēj spontāni aizdegties mitruma klātbūtnē, saskaroties ar oksidētājiem, kā arī veidojot maisījumus ar akmeņoglēm, taukiem, eļļām. Nodzēsiet sēru ar izsmidzinātu ūdeni un gaisa mehāniskām putām.
