2. Нахождение в природе

2. Нахождение в природе:
Сера довольно широко распространена в природе. В земной коре ее содержание оценивается в
0,05% по массе. В природе часто встречаются значительные залежи самородной серы (обычно
вблизи вулканов); в Европе они расположены на юге Италии, в Сицилии. Еще большие залежи
самородной серы имеются в США (в штатах Луизиана и Техас), а также в Средней Азии, в Японии, в
Мексике. В природе сера встречается как россыпями, так и в виде кристаллических пластов, иногда
образуя изумительные по красоте группы полупрозрачных желтых кристаллов (так называемые
друзы).
В вулканических местностях часто наблюдается выделение из-под земли газа сероводорода H2S; в
этих же регионах сероводород встречается в растворенном виде в серных водах. Вулканические газы
часто содержат также сернистый газ SO2.
На поверхности нашей планеты широко распространены месторождения различных сульфидных
соединений. Наиболее часто среди них встречаются: железный колчедан (пирит) FeS 2, медный
колчедан (халькопирит) CuFeS2, свинцовый блеск PbS, киноварь HgS, сфалерит ZnS и его
кристалическая модификация вюртцит, антимонит Sb2S3 и другие. Известны также многочисленные
месторождения различных сульфатов, например, сульфата кальция (гипс CaSO 4·2H2O и ангидрит
CaSO4), сульфата магния MgSO4 (горькая соль), сульфата бария BaSO4 (барит), сульфата стронция
SrSO4 (целестин), сульфата натрия Na2SO4·10H2O (мирабилит) и др.
Каменные угли содержат в среднем 1,0-1,5% серы. Сера может входить и в состав нефти. Целый
ряд месторождений природного горючего газа (например, Астраханское) содержат как примесь
сероводород.
Сера относится к элементам, которые необходимы для живых организмов, так как она является
существенной составной частью белков. Белки содержат 0,8-2,4% (по массе) химически связанной
серы. Растения получают серу из сульфатов, содержащихся в почве. Неприятные запахи,
возникающие при гниении трупов животных, объясняются главным образом выделением
соединений серы (сероводорода: и меркаптанов), образующихся при разложении белков. В морской
воде присутствует около 8,7·10-2 % серы.
Источник: http://www.alhimikov.net/element/S.html
Получение
Викитека. http://ru.wikisource.org/wiki/ЭСБЕ/Сера,_в_технике
В древности и в средние века серу добывали примитивным способом. В землю вкапывали
большой глиняный горшок, на который ставили другой, но с отверстием в дне. Последний заполняли
породой, содержащей серу, и затем нагревали. Сера плавилась и стекала в нижний горшок.
С развитием артиллерии, особенно во времена Ивана Грозного, пртребность в сере на Руси резко
возросла. В те времена сера в небольших количествах добывалась на Волге. Развитие производства
серы тормозилось не только отсутствием специалистов, но и отсутствием разведанных
месторождений серы. В значительных количествах сера покупалась в западноевропейских странах на
воск и другие товары. Большая роль, отводимая артиллерии во время
войны Петра I с Турцией и Швецией, заставила принять срочные меры
к увеличению добычи серы.
Выплавляли серу весьма примитивными способами: в глиняных
ретортах, в специальных печах или просто в кучах. М.В.Ломоносов
пишет, что серу можно получить "...и глиняными большими
ретортами. Толчёными перемытыми рудами наполняют их до
половины или несколько больше, ставят в долгие печи, через кран
горлами и подставляют глиняные же реципиенты с водою. В печи на
дне огонь разводят и серу тем из реторт вон гонят. На верьху реторт
проверчены дирки и глиною заткнуты. Они к тому служат, что бы узнать, вся ли сера из руды
вышла..."
В последующие столетия производство серы развивается в Грузии и восточных областях России.
Так, в 1890 году начали выработку серы из знаменитых Каракумских
месторождений.
Получаемая сырая сера подвергалась очистке, для чего применялся
метод перегонки и возгонки. Перегонку проводили в глиняных
ретортах, наполненных загрязнённой серой, и получали жидкую серу,
которая стекала в приёмники, наполненные водой.
Реже
проводили
возгонку,
при
которой
пары
серы
конденсировались в виде мельчайших кристалликов. Её применяли
главным образом в медицинских целях.
Другим источником серы был серный или железный колчедан, но метод получения из него серы
не нашёл широкого распространения, поскольку выход серы был небольшой, а топлива на её
выделение расходовалось много.
В настоящее время руды добывают разными способами, в зависимости от условий их
залегания.Но в любом случае большое внимание уделяется технике безопасности. Ведь части
залежам серных руд сопутствуют скопления ядовитого газа - сероводорода H2S. Да и сама сера
может самовозгораться.
При открытом способе добычи серы шагающий экскаватор снимает пласты пород, под которыми
залегает руда. Рудные пласты дробят взрывами и далее глыбы руды отправляют на сероплавильный
завод, где из них извлекают серу.
Если сера залегает глубоко, то её получают по методу Фраша.В этом случае серу расплавляют
под землёй и через скважину выкачивают на поверхность.
Установка Фраша была запатентована в 1891 году. Фраш-серу
получают чистотой до 99,5%.
Установка Фраша довольно проста: труба в трубе. В пространство
между трубами подаётся перегретая вода и по нему идёт в пласт, а по
внутренней трубе, обогреваемой со всех сторон, поднимается
расплавленная сера. В современном варианте установка Фраша дополнена
третьей трубой, более узкой. Через неё в скважину подаётся сжатый воздух,
который поднимает на поверхность расплавленную серу.
Сера, полученная выплавкой из руды (комовая сера), обычно содержит
много примесей. Дальше её очищают перегонкой и рафинированием в
печах. Серу нагревают до кипения, пары её поступают в холодную камеру,
где она оседает на стенках в виде светло-жёлтого порошка (серный цвет).
Камера постепенно нагревается и при температуре выше 1200С пары серы
конденсируются в жидкость, которую выпускают из камеры в формы, где
она и застывает в виде палочек (черенковая сера).
В разных странах способы получения серы неодинаковыю В США и
Мексике в основном применяют метод Фраша. В Италии используют
разные методы переработки серных сицилийских руд и руд из Марокко.
Япония имеет значительные запасы вулканической серы. Франция и Канада не имеют запасов серы и
получают её из газов. В Англии и Германии перерабатывают сырьё, содержащее серу, а
элементарную серу покупают. В нашей стране особое внимание уделялось добыче серы из
природных или отходящих газов цветной металлургии.
С начала 1990 - х гг. рынок серы всех форм характеризуется избытком предложения, и эта
ситуация сохранится скорее всего в ближайшее десятилетие. Текущие запасы серы составляют около
20 млн.т Они вырастут до 30 млн.т к середине следующего десятилетия, несмотря на постоянный
рост потребления.