Сера — неметаллический элемент с химическим символом S и атомным номером 16. Чистая сера — это желтый кристалл, также известный как сера или желтая сера. Элементарная сера нерастворима в воде, слабо растворима в этаноле и легко растворима в сероуглероде CS2.
1.Физические свойства
- Сера обычно представляет собой бледно-желтые кристаллы, не имеющие запаха и вкуса.
- У серы есть много аллотропов, все из которых состоят из S8циклические молекулы. Наиболее распространенными являются орторомбическая сера (также известная как ромбическая сера, α-сера) и моноклинная сера (также известная как β-сера).
- Орторомбическая сера является стабильной формой серы, и при нагревании примерно до 100 °C ее можно охладить для получения моноклинной серы. Температура превращения между орторомбической серой и моноклинной серой составляет 95,6 °C. Оромбическая сера является единственной стабильной формой серы при комнатной температуре. Ее чистая форма имеет желто-зеленый цвет (сера, продаваемая на рынке, выглядит более желтой из-за присутствия следовых количеств циклогептасеры). Орторомбическая сера фактически нерастворима в воде, имеет плохую теплопроводность, является хорошим электроизолятором.
- Моноклинная сера — это бесчисленные игольчатые кристаллы, оставшиеся после плавления серы и сливания избытка жидкости. Моноклинная сера и орторомбическая сера — это варианты элементарной серы при разных температурах. Моноклинная сера стабильна только выше 95,6 ℃, а при температуре она медленно превращается в орторомбическую серу. Температура плавления орторомбической серы составляет 112,8 ℃, температура плавления моноклинной серы составляет 119 ℃. Оба хорошо растворимы в CS2.
- Существует также эластичная сера. Эластичная сера — это темно-желтое, эластичное твердое вещество, которое менее растворимо в сероуглероде, чем другие аллотропы серы. Она нерастворима в воде и слабо растворима в спирте. Если расплавленную серу быстро вылить в холодную воду, длинноцепочечная сера зафиксируется, растягивается эластичной серой. Однако со временем она затвердеет и станет моноклинной серой.
2.Химические свойства
- Сера может гореть на воздухе, реагируя с кислородом, образуя диоксид серы (SO₂) газ.
- Сера реагирует со всеми галогенами при нагревании. Она сгорает во фторе, образуя гексафторид серы. Жидкая сера с хлором, образуя сильно раздражающий дихлорид дисеры (S2Cl2). Равновесная смесь, содержащая красный дихлорид серы (SCl), может быть образована при избытке хлора и катализаторе, таком как FeCl3или SnI4,используется.
- Сера может реагировать с горячим раствором гидроксида калия (KOH) с образованием сульфида калия и тиосульфата калия.
- Сера не реагирует с водой и неокисляющими кислотами. Сера реагирует с горячей азотной кислотой и концентрированной серной кислотой и может окисляться до серной кислоты и диоксида серы.
3.Область применения
- Промышленное использование
Основное применение серы — производство соединений серы, таких как серная кислота, сульфиты, тиосульфаты, цианаты, диоксид серы, сероуглерод, дихлорид дисеры, трихлорсульфированный фосфор, сульфид фосфора и сульфиды металлов. Более 80% годового потребления серы в мире используется в производстве серной кислоты. Сера также широко используется в производстве вулканизированной резины. Когда сырая резина вулканизируется в вулканизированную резину, она приобретает высокую эластичность, термостойкость, прочность на разрыв и нерастворимость в органических растворителях. Большинство резиновых изделий изготавливаются из вулканизированной резины, которая производится путем реакции сырой резины с ускорителями при определенных температурах и давлениях. Сера также необходима в производстве черного пороха и спичек, и она является одним из основных видов сырья для фейерверков. Кроме того, серу можно использовать в производстве сульфированных красителей и пигментов. Например, прокаливание смеси каолина, углерода, серы, диатомита или кварцевого порошка может дать синий пигмент, называемый ультрамарином. Отбеливающая промышленность и фармацевтическая промышленность также потребляют часть серы.
- Медицинское применение
Сера является одним из ингредиентов многих лекарств от кожных заболеваний. Например, тунговое масло нагревают с серой, чтобы сульфировать серной кислотой, а затем нейтрализуют аммиачной водой, чтобы получить сульфированное тунговое масло. 10%-ная мазь, приготовленная из нее, обладает противовоспалительным и отшелушивающим действием и может использоваться для лечения различных кожных воспалений и отеков.
Время публикации: 09-дек-2024