Сярата е неметален елемент с химичен символ S и атомен номер 16. Чистата сяра е жълти кристали, известни още като сяра или жълта сяра. Елементарната сяра е неразтворима във вода, слабо разтворима в етанол и лесно разтворима във въглероден дисулфидCS.2.
1. Физически свойства
- Сярата обикновено е бледожълт кристал, без мирис и вкус.
- Сярата има много алотропни съединения, всички от които са съставени от S.8циклични молекули. Най-често срещаните са орторомбична сяра (известна също като ромбична сяра, α-сяра) и моноклинна сяра (известна също като β-сяра).
- Орторомбичната сяра е стабилна форма на сяра и при нагряване до около 100 °C може да се охлади, за да се получи моноклинна сяра. Температурата на превръщане между орторомбичната и моноклинната сяра е 95,6 °C. Орторомбичната сяра е единствената стабилна форма на сяра при стайна температура. Чистата ѝ форма е жълто-зелена (сярата, продавана на пазара, изглежда по-жълта поради наличието на следи от циклохептасяра). Орторомбичната сяра всъщност е неразтворима във вода, има лоша топлопроводимост и е добър електрически изолатор.
- Моноклинната сяра представлява безбройните игловидни кристали, останали след топенето на сярата и изливането на излишната течност. Моноклинната орторомбична сяра са варианти на елементарната сяра при различни температури. Моноклинната сяра е стабилна само над 95,6 ℃ и при температура бавно се трансформира в орторомбична сяра. Точката на топене на орторомбичната сяра е 112,8 ℃, а точката на топене на моноклинната сяра е 119 ℃. И двете са силно разтворими в CS.2.
- Съществува и еластична сяра. Еластичната сяра е тъмножълто, еластично твърдо вещество, което е по-слабо разтворимо във въглероден дисулфид в сравнение с други алотропни сяри. Тя е неразтворима във вода и слабо разтворима в алкохол. Ако разтопената сяра се излее бързо в студена вода, дълговерижната сяра се фиксира и се превръща в разтеглива еластична сяра. С течение на времето обаче тя ще се втвърди и ще се превърне в моноклинна сяра.
2. Химични свойства
- Сярата може да гори във въздуха, реагирайки с кислород, за да образува серен диоксид (SO₂) газ.
- Сярата реагира с всички халогени при нагряване. Тя гори във флуор, за да образува серен хексафлуорид. Течната сяра с хлора образува силно дразнещия дисерен дихлорид (S2Cl2). Равновесна смес, съдържаща червения серен дихлорид (SCl), може да се образува, когато хлорът е в излишък и катализатор, като FeCl3.3или SnI4,се използва.
- Сярата може да реагира с горещ разтвор на калиев хидроксид (KOH), за да образува калиев сулфид и калиев тиосулфат.
- Сярата не реагира с вода и неокисляващи киселини. Сярата реагира с гореща азотна киселина и концентрирана сярна киселина и може да се окисли до сярна киселина и серен диоксид.
3. Област на приложение
- Промишлена употреба
Основните приложения на сярата са в производството на серни съединения като сярна киселина, сулфити, тиосулфати, цианати, серен диоксид, въглероден дисулфид, дисерен дихлорид, трихлоросулфониран фосфор, фосфорен сулфат и метални сулфиди. Повече от 80% от годишното потребление на сяра в света се използва за производството на сярна киселина. Сярата се използва широко и в производството на вулканизиран каучук. Когато суровият каучук се вулканизира във вулканизиран каучук, той придобива висока еластичност, устойчивост на топлина, якост на опън и неразтворимост в органични разтворители. Повечето каучукови изделия са изработени от вулканизиран каучук, който се произвежда чрез реакция на суров каучук с ускорители при определени температури и налягания. Сярата е необходима и при производството на черен барут и кибрит, и е една от основните суровини за фойерверки. Освен това, сярата може да се използва в производството на сулфурирани багрила и пигменти. Например, калцинирането на смес от каолин, въглерод, сяра, диатомит или кварцов прах може да доведе до получаване на син пигмент, наречен ултрамарин. Индустрията за избелване и фармацевтичната промишленост също консумират част от сярата.
- Медицинска употреба
Сярата е една от съставките в много лекарства за кожни заболявания. Например, тунговото масло се нагрява със сяра, за да се сулфонира със сярна киселина, и след това се неутрализира с амонячна вода, за да се получи сулфонирано тунгово масло. 10% мехлем, приготвен от него, има противовъзпалителни и облекчаващи ефекти и може да се използва за лечение на различни кожни възпаления и отоци.
Време на публикуване: 09 декември 2024 г.