Камни и минералы и самоцветные камни мира Самородные элементы: Сера. Сера самородная Как выглядит природная сера

Представляет собой пример хорошо выра­женного энантиотропного полиморфизма. Она известна в трех кристалличе­ских модификациях, входящих в группу серы: α-сера, β-сера (сульфурит), γ-сера (розицкит). Наиболее устойчи­вой модификацией в нормальных условиях является ромбическая (α-сера), к которой относятся естественные кристаллы серы. Вторая, моноклинная модификация (β-сера) наиболее устойчива при высоких температурах. Моноклинная при охлаждении до температуры 95,5° С переходит в ромбиче­скую. В свою очередь, ромбическая при нагревании до этой температуры переходит в моноклинную и при температуре 119° С плавится. Различают кристаллическую и аморфную серу. Кристаллическая сера растворяется в органических соединениях (скипидаре, сероуглероде и керосине), тогда как аморфная сера в сероуглероде не растворяется. Примеси аморфной серы снижают температуру плавления кристаллической серы и затрудняют ее очистку.

Химический состав . Сера часто встречается химически чистой, иногда содержит до 5,2% селена (селенистая сера), а также и . Очень часто сера загрязнена механическими примесями глинистых, а также битуминозных веществ.

Структурная ячейка содержит 128S. Пространственная группа D 242h - Fddd; а 0 = 10,48, b 0 =12,92 с 0 = 24,55; а 0: b 0: с 0 = 0,813: 1,1: 1,903. В основе структуры ромбической серы лежит сложная молекулярная решетка. Элементарная ячейка состоит из 16 электрически нейтральных молекул, объединенных в цепочку замкнутых, зигзагообразных «сморщенных» колец из 8 атомов серы

s - s - 2.12А, s 8 - s 8 = 3,30 А

Агрегаты и габитус . Сера встречается в виде с плова и землистых скоплений, а также друз кристаллов, иногда в виде натечных форм и налетов. Часто встречаются хорошо образованные кристаллы бипирамидального (удлиненно-бипирамидального и срезанно-бипирамидального) и тетраэдрообразного габитуса, размер которых достигает нескольких сантиметров. Главными формами на кристаллах ромбической серы являются бипирамиды {111}, {113}, призмы {011}, {101} и пинакоид {001}.

Менее распространенными, но характерными для некоторых месторождений, являются пинакоидальные кристаллы (таблитчатого и пластинчатого облика). Изредка встречаются двойники срастания серы по (111), иногда по (011) и (100). Довольно часто кристаллы серы образуют параллельные сростки.

Физические свойства . Для серы характерны разные оттенки желтого цвета, реже бурого до черного. Цвет черты желтоватый. Блеск на гранях алмазный, на изломе - жирный. В кристаллах просвечивает. Спайность несовершенная по(001),(110), и (111). Твердость-1-2. Хрупкая. Плотность - 2,05-2,08. Сера - хороший теплоизолятор. Обладает полупроводниковыми свойствами. При трении заряжается отрицательным электричеством.

Оптически положительная; 2V = 69° ; ng - 2,240 - 2,245, nm - 2,038. nр = 1,951 - 1,958, ng - nр = 0,287.

Диагностические признаки . Кристаллические формы, цвет, низкая твердость и плотность, жирный блеск на изломе кристаллов, низкая температура плавления - характерные признаки серы. Главные линии на рентгенограммах: 3,85 ; 3,21 и 3,10. В НСl и H 2 S0 4 нерастворима. NH0 3 и царская водка окисляют серу, превращая ее в H 2 S0 4 . Сера легко растворяется в сероуглероде, скипидаре и керосине. П. п. т. легко плавится и загорается голубым пламенем с выделением S0 2 .

Образование и месторождения . Сера широко распространена в природе, ее месторождения возникают: 1) при вулканических извержениях; 2) при поверхностном разложении сульфосолей и сернистых соединений металлов, 3) при раскислении сернокислых соединений (главным образом гипса), 4) при разрушении органических соединений (преимущественно богатых серой асфальтов и нефти), 5) при разрушении органического организмов и 6) при разложении сероводорода (а также S0 2) на земной поверхности. Независимо от этих процессов сера образуется за счет сероводорода и иногда S0 2 и S0 3 , являющихся промежуточными продуктами при разложении других сернистых образований.

Промышленные месторождения серы представлены тремя типами: 1) вулканические месторождения, 2) месторождения, связанные с окислением сульфидов, и 3) осадочные месторождения. Вулканические месторож­дения серы возникают путем кристаллизации возгонов. Сера в виде хорошо образованных кристаллов выстилает выходные отверстия фумарол и мелкие трещины и пустоты. Вулканические месторождения серы известны в Италии, Японии, Чили и других вулканических районах. В Советском Союзе они имеются на Камчатке и Кавказе. Месторождения серы, связанные с окислением сульфидов, характерны для зоны окисления сульфидных месторождений. Их образование обусловлено неполным окислением сульфидов и происходите первую стадию окисления по такой возможной реакции:

RS + Fe 2 (S0 4 ) 3 = 2FeS0 4 + RS0 4 + S.

Наибольшее значение по запасам имеют месторождения серы, которые возникли при формировании осадочных горных пород. В этих месторождениях исходным веществом для образования серы является . Окисление сероводорода происходит следующим образом:

2HS + 0 2 = 2Н 2 0+2S.

Что касается происхождения самого сероводорода и путей его перехода в серу, большинство ученых рассматривает эти процессы с биохимической точки зрения, связывая их с жизнедеятельностью организмов. В конце XIX столетия был открыт ряд микробов, которым свойственна способность перерабатывать (восстанавливать) сернокислые соли в . Вместе с тем установлено, что образуется при гниении белковых соединений и в результате жизнедеятельности некоторых видов лучистого грибка

Actynomicetes. Среди микробов особенно выделяется род Microspira, который населяет дно стоячих водоемов и морских бассейнов, зараженных сероводо­родом. Эти организмы найдены также в подземных водах и нефти на глубинах до 1000-1500 м. Специфическая связь серы в главнейших месторожде­ниях с гипсом, нефтью и другими битумами (например, асфальтом и озоке­ритом) дает основание считать, что органических соединений является источником энергии и окисляется бактериями за счет кислорода, который они получают из сульфатов (например, гипса). В этом случае весь процесс образования сероводорода имеет такой вид:

Са²⁺+SO²⁻ 4 + 2С +2Н 2 0 = H 2 S+Са(НС0 3 ) 2

Переход сероводорода в серу может происходить или по реакции 2H 2 S+ О 2 = 2Н 2 0 + 2S, или же биохимическим путем под влиянием других бактерий, главнейшими среди которых являются Biggiatoa mirabith Thiospirillит. Эти бактерии, поглощая сероводород, перерабатывают его в серу, которую откладывают внутри своих клеток в виде желтых блестя­щих шариков. Бактерии живут в озерах, прудах и мелких частях моря и, падая на дно вместе с другими отложениями, дают начало месторождениям серы.

Месторождения , в которых сера возникает одновременно с породами, которые ее содержат, носят название сингенетических. Они известны в Сици­лии, в Советском Союзе (в Туркмении, Поволжье, Дагестане, Приднестровье и других местах). Особенностью сингенетических месторождений серы является ее тесная связь с определенным стратиграфическим горизонтом. Когда сера образуется за счет сероводорода, который циркулирует по трещинам горных пород, возникают эпигенетические месторождения. К ним относятся месторождения Техаса и Луизианы в США; в России - Шор-Су в Фергане, а также месторождения в районе Махачкалы, Казбека и Грозного. Для многих из этих месторождений характерны явления пере­кристаллизации, в результате которой возникают крупнокристаллические скопления серы. Например, в Роздольском месторождении первичная сера представлена скрытокристаллической разностью, а вторичная (перекристаллизованная) - крупнокристаллической разностью с отдельными кристаллами до 5 см.

В России месторождения серы развиты в Приднестровье, где сера встречается в гипсово-известняковой толще верхнего тортона в виде скрытокристаллических скоплений в пелитоморфном известняке (Роздоль-ское и Язовское месторождения), а также в виде крупных кристаллов в пустотах в тесной ассоциации с целестином и крупнокристаллическим кальцитом (Роздольское месторождение). В Средней Азии (Гаурдак и Шор-Су) сера наблюдается в трещинах и пустотах разных осадочных пород в ассоциации с битумами, гипсом, целестином, кальцитом и арагонитом. В Каракумах - в виде холмов, покрытых кремнистыми породами в ассоциации с гипсом, квасцами, кварцем, халцедоном и т. д. Осадочные месторождения серы известны в Поволжье. Крупные месторождения серы за гра­ницей известны в Сицилии, а также в США в штатах Техас и Луизиана, где они связаны с соляными куполами.

Чистая природная сера — твердое кристаллическое вещество желтого цвета. В природе сера встречается в самородном виде, образуя большие залежи. Коллекционным материалом являются хорошо образованные и ярко окрашенные кристаллы серы с алмазным и матовым блеском размером 1,5-15 см и более, а также щетки и друзы таких кристаллов.

Сера изревле широко использовалась в опытах алхимиков, в медицине. При горении она испускает сильный характерный запах. Ее аромат и цвет послужили для людей поводом использовать серу в магии в течение столетий. Ее часто сжигали, чтобы отвести «демонов» и «дьяволов». Это было связано с представлением, согласно которому положительные силы будут привлечены приятными ароматами, в то время как отрицательные силы ненавидят неприятные запахи и будут бежать от них. Позже серу сжигали, чтобы защитить животных и остановить «очарование» или магическое порабощение.

Сера — постоянная составная часть растений, содержится в них в виде различных неорганических и органических соединений. Неорганическая сера обнаружена в виде сернокислых солей. Известны концентрирующие ее бактерии. Некоторые из микроорганизмов образуют в качестве продуктов жизнедеятельности специфические соединения серы; например, грибки рода Penicillinum синтезируют серосодержащий антибиотик пенициллин.

Сера, подобно азоту, входит в состав белков, в силу чего белковый обмен является одновременно азотистым и серным. В тканях сера находится в виде сложных органических соединений — сульфатов либо в сочетании с углеводами, либо в виде сульфатидов в сочетании с фосфатидами в так называемых липоидах, входящих в состав мозгового вещества.

Сера обнаружена в инсулине, и некоторые исследователи приписывают гипогликемическое действие инсулина содержащейся в нем сере.

Сера содержится в антиневралгическом витамине В-тиамине, что отличает этот витамин от других. В белках сера содержится в аминокислотах: цистеине, цистине, которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях организма. Цистеин входит в состав глютатиона, белкового вещества, которым богаты эритроциты, печень, надпочечники и особенно ткани эмбриона, окислительные процессы в которых происходят весьма интенсивно.

Участвуя в окислительно-восстановительных процессах, сера играет в тканевом дыхании ту же роль, что гемоглобин и оксигемоглобин в газообмене легких.

Элементарная сера не обладает выраженным токсическим действием, но все ее соединения токсичны. Принятые внутрь 3 — 5 г, элементарной серы действуют как слабительное вследствие образования сероводорода в кишечнике, стимулирующего перистальтику. Но при ежедневном приеме малых доз серы от 1,0-2,5-10 мг в течение 1-2 недель появляются головные боли, головокружение, утомляемость, потливость, учащение пульса, запоры, боли в животе, изменение в обмене веществ и т. д.

Сера и ее неорганические соединения применяются в медицине с древнейших времен при кожных заболеваниях, заболеваниях суставов, при отравлениях тяжелыми металлами и в качестве слабительного.

Окуривание серой останавливает насморк. С уксусом и медом ее прикладывают на размозженное ухо.

Лечебные свойства серы используются весьма широко в бальнеологии. Действие серных вод обусловлено содержащимся в них сероводородом. Всасываясь через кожу и легкие, сероводород вызывает покраснение кожи от расширения мельчайших сосудов кожи, замедление пульса на 10-15 ударов, понижение систолического и диастолического давления на 5-10 мм. Лечение серными водами используется при различного рода заболеваниях: хронических артропатиях ревматической и подагрической этиологии, при заболеваниях сердечной мышцы типа кардиосклероза, при остеомиелитах с рецидивирующими свищами, при хронических женских заболеваниях, при хронических кожных болезнях, при отравлениях ртутью, свинцом на производстве.

Противопоказанием к лечению серными водами являются острые и подострые заболевания сердца, суставов, женских органов, гипертония с явлениями нефросклероза, костные анкилозы, фурункулезы, все пиодермические заболевания.

Из неорганических соединений серы в настоящее время применяются следующие:

Natrium hyposulfurosum, тиосульфат натрия (гипосульфат), применяется (по методу Демьяновича) как наружное средство для лечения чесотки и некоторых грибковых заболеваний кожи.

Sulfur depuratum, очищенная сера (Flos sulfurise, серный цвет), применяется как слабительное при запорах (на прием по 0,5-1,0 г) и для лечения энтеробиоза (заражение острицами). Входит в состав сложного лакричного порошка (Pulvis Glycyrrhisae compositae). В 1926 г. датским психиатром К. Шредером было предложено лечение внутримышечными инъекциями 1%-ной очищенной серы таких заболеваний, как невролюэс, табес, параличи, шизофрения.

Наружно применяется в Вилькинсоновой мази и простой серной.

Calcium sulfuricum, сульфат кальция, при нагревании выделяет воду и превращается в жженый гипс, применяемый в хирургии для повязок.

За последние 20 лет медицина стала широко пользоваться органическими препаратами серы. В 1935 г. немецкий ученый Домагк предложил препарат пронтозил, содержащий сульфогруппу 802. Это средство оказалось эффективным в борьбе с микробами. Фармацевтическая промышленность создала большое количество сульфаниламидных препаратов. Самым простым по химическому строению является белый стрептоцид. Все другие сульфаниламидные препараты являются производными белого стрептоцида. Таковы сульфадин, сульфазол, норсульфазол, сульфазин, сульфадимезин, уросульфан, дисульфан, сульгин, фталазол, сульфозин и др. Все эти препараты являются высокоактивными средствами в борьбе с тяжелейшими заболеваниями, вызываемыми кокками и бациллами, на которых они

производят бактериостатическое действие, но содержание в них, помимо бензола, амидо- и сульфогрупп может вести к появлению побочных явлений.

В гомеопатии применяется как элементарная сера, так и ее различные соединения, но во главе всех соединений серы стоит элементарная сера — Sulfur. Сера была неоднократно испытана Ганеманом, В ней он видел главное средство против основного страдания человечества — «псоры». Этим термином Ганеман объединял все кожные заболевания, выражающиеся зудом, сыпями, бородавками и другими кожными изменениями. Опыт показал, что именно сера является средством, без которого редко можно обойтись в лечении тяжелых острых заболеваний и никогда — в лечении хронических.

Сера — сильнейший активатор различных расстройств серного (белкового) обмена и, действительно, является лекарственным средством первостепенного значения. Избирательность серы к коже издавна сделала ее главным лечебным средством при кожных болезнях. Сера применяется также при заболеваниях центральной нервной системы, что легко объяснимо: кожа и нервная система связаны общностью происхождения.

Но применение серы, даже в гомеопатических дозах, требует большой осторожности, особенно у людей с нарушенным серным обменом или страдающих аллергическими заболеваниями — астмой, экземой, отеком Квинке. В подобных случаях сера может вызвать сильное обострение.

Сера (с лат. sērum «сыворотка») — минерал класса самородных элементов, неметалл. Латинское название связано с индоевропейским корнем swelp — «гореть ». Химическая формула: S.

Сера в отличие от других самородных элементов имеет молекулярную решетку, что определяет ее низкую твердость (1,5-2,5), отсутствие спайности, хрупкость, неровный излом и обусловленный им жирный плеск; лишь на поверхности кристаллов наблюдается стеклянный блеск. Удельный вес 2,07 г/см 3 . Обладает плохой электропроводимостью, слабой теплопроводностью, невысокой температурой плавления (112,8°С) и воспламенения (248°С). Легко загорается от спички и горит голубым пламенем; при этом образуется сернистый газ, имеющий резкий удушливый запах. Цвет у самородной серы светло-жёлтый, соломенно-желтый, медово-желтый, зеленоватый; сера, содержащая органические вещества, приобретают бурую, серую, черную окраску. Вулканический сера ярко-желтая, оранжевая, зеленоватая. Местами обычно с желтоватым оттенком. Встречается минерал в виде сплошных плотных, натечных, землистых, порошковатых масс; также бывают наросшие кристаллы, желваки, налеты, корочки, включения и псевдоморфозы по органическим остаткам. Сингония ромбическая.

Отличительные признаки : для самородной серы характерны: неметаллический блеск и то, что она загорается от спички и горит, выделяя сернистый газ, имеющий резкий удушливый запах. Наиболее характерным цветом для самородной серы является светло-желтый.

Разновидность :

Вулканит (селенистая сера). Оранжево-красного, красно-бурого цвета. Происхождение вулканическое.

Моноклинная сера Кристаллическая сера Кристаллическая сера Селенистая сера — вулканит

Химические свойства серы

Загорается от спички и горит голубым пламенем, при этом образуется сернистый газ, имеющий резкий удушливый запах. Легко плавится (температура плавления 112,8° С). Температура воспламенения 248°С. Сера растворяется в сероуглероде.

Происхождение серы

Встречается самородная сера естественного и вулканического происхождений. Серобактерии живут в водных бассейнах, обогащенных сероводородом за счет разложения органических остатков, - на дне болот, лиманов, мелких морских заливов. Лиманы Черного моря и залив Сиваш являются примерами таких водоемов. Концентрация серы вулканического происхождения приурочена к жерлам вулканов и к пустотам вулканических пород. При вулканических извержениях выделяются различные соединения серы (H 2 S, SО 2), которые окисляются в поверхностных условиях, что приводит к восстановлению ее; кроме того, сера возгоняется непосредственно из паров.

Иногда при вулканических процессах сера изливается в жидком виде. Это бывает тогда, когда сера, ранее осевшая на стенках кратеров, при повышении температуры расплавляется. Отлагается сера также из горячих водных растворов в результате распада сероводорода и сернистых соединений, выделяющихся в одну из поздних фаз вулканической деятельности. Эти явления сейчас наблюдаются около жерл гейзеров Йеллоустонского парка (США) и Исландии. Встречается совместно с гипсом, ангидритом, известняком, доломитом, каменной и калийной солями, глинами, битуминозными отложениями (нефть, озокерит, асфальт) и пиритом. Также встречается на стенках кратеров вулканов, в трещинах лав и туфов, окружающих жерла вулканов как действующих, так и потухших, вблизи серных минеральных источников.

Спутники . Среди осадочных пород: гипс, ангидрит, кальцит, доломит, сидерит, каменная соль, сильвин, карналлит, опал, халцедон, битумы (асфальт, нефть, озокерит). В месторождениях, образовавшихся в результате окисления сульфидов, - главным образом пирит. Среди продуктов вулканического возгона: гипс, реальгар, аурипигмент.

Применение

Широко используется в химической промышленности. Три четверти добычи серы идет на изготовление серной кислоты. Применяется она также для борьбы с сельскохозяйственными вредителями, кроме того, в бумажной, резиновой промышленности (вулканизация каучука), в производстве пороха, спичек, в фармацевтике, стекольной, пищевой промышленности.

Месторождения серы

На территории Евразии все промышленные месторождения самородной серы поверхностного происхождения. Некоторые из них находятся в Туркмении, в Поволжье и др. Породы, содержащие серу, тянутся вдоль левого берега Волги от г. Самара полосой, имеющей ширину в несколько километров, до Казани. Вероятно, сера образовалась в лагунах в пермский период в результате биохимических процессов. Месторождения серы находятся в Раздоле (Львовская область, Прикарпатье), Яворовске (Украина) и в Урало-Эмбинском районе. На Урале (Челябинская обл.) встречается сера, образовавшаяся в результате окисления пирита. Сера вулканического происхождения имеется на Камчатке и Курильских островах. Основные запасы находятся в Ираке, США (штаты Луизиана и Юта), Мексике, Чили, Японии и Италии (о. Сицилия).

Впервые увидев изумительной красоты кристаллы ярко-жёлтого, лимонного или медового цвета, можно ошибочно принять их за янтарь. Но это не что иное, как самородная сера.

Сера самородная существует на Земле с момента рождения планеты. Можно сказать, что она имеет внеземное происхождение. Известно, что этот минерал присутствует в больших количествах и на других планетах. Ио — спутник Сатурна, покрытый извергающимися вулканами, похож на огромный яичный желток. Значительная часть поверхности Венеры также покрыта слоем жёлтой серы.

Люди начали использовать её ещё до нашей эры, но точная дата открытия неизвестна.

Неприятный удушающий запах, возникающий при горении, принёс этому веществу дурную славу. Чуть ли не во всех религиях мира расплавленная сера, источающая невыносимое зловоние, ассоциировалась с адской преисподней, где грешники принимали жуткие мучения.

Древние жрецы, совершая религиозные обряды, применяли горящий серный порошок для общения с подземными духами. Считалось, что сера – порождение тёмных сил из потустороннего мира.

Описание смертоносных испарений встречается у Гомера. А знаменитый самовоспламеняющийся «греческий огонь», повергавший противника в мистический ужас, также имел в своём составе серу.

В VIII веке китайцы применяли горючие свойства самородной серы при изготовлении пороха.

Арабские алхимики называли серу «отцом всех металлов» и создали оригинальную ртутно-серную теорию. По их мнению, сера присутствует в составе любого металла.

Позже французский физик Лавуазье, после проведения серии опытов по горению серы, установил её элементарную природу.

После открытия пороха и его распространения в Европе начали добывать самородную серу и разработали метод получения вещества из пирита. Впрочем, этот способ широко использовался ещё в древней Руси.

Сера - S. Наиболее устойчивую при комнатной температуре α-модификацию серы называют обычно ромбической серой или просто серой.

Химический состав . В ряде случаев устанавливается химически чистая сера, но обычно загрязнена посторонними механическими примесями: глинистым или органическим веществом, капельками нефти, газами и пр. Известны редкие разновидности с изоморфной примесью Se обычно до 1%, изредка до 5,2% - селенистая сера, а также Те, иногда As и в исключительных случаях Тl.

Сингония ромбическая. Кристаллическая структура . Согласно рентгенометрическим исследованиям, ромбическая сера обладает редкой для неорганических соединений молекулярной, и притом очень сложной, решеткой. В кристаллической структуре каждый атом серы с двух сторон имеет сферы, пересекающиеся со сферами соседних атомов, причем цепочки, состоящие из 8 атомов, замкнуты.

Отсюда - молекула серы S 8 . Элементарная ячейка сложена 16 такими электрически нейтральными молекулами (кольцами), очень слабо связанными друг с другом вандерваальсовской связью. Облик кристаллов . Кристаллы чаще имеют пирамидальный или усеченнопирамидальный вид. Агрегаты . Часто встречается в сплошных, иногда землистых массах. Изредка наблюдаются натечные почковидные формы и налеты (в районах вулканических извержений).

Цвет . У α-серы наблюдаются различные оттенки желтого цвета: соломенно-желтый, медово-желтый, желтовато-серый, бурый и черный (от углеродистых примесей). Черты почти не дает, порошок слабожелтоватый. Блеск на гранях алмазный, в изломе жирный. В кристаллах просвечивает. Твердость 1-2. Хрупка. Спайность несовершенная. Удельный вес 2,05-2,08. Прочие свойства . Электропроводность и теплопроводность очень слабые (хороший изолятор). При трении заряжается отрицательным электричеством. Растрескивается от теплоты руки.

Диагностические признаки . Характерный цвет, низкая твердость, хрупкость, жирный блеск в изломе кристаллов и легкоплавкость. П. п. тр. и от спички легко плавится (при 112,8°С) и загорается голубым пламенем с выделением характерного запаха SO 2 .

Самородная сера - единственный среди рассматриваемых в классе самородных элементов минерал, обладающий молекулярным строением вещества. S характеризуется совершенно особыми свойствами. Наличие в решетке в качестве структурных единиц электрически нейтральных молекул S 8 объясняет такие свойства, как плохая электропроводность, низкая теплопроводность, слабая связь между молекулами.

Происхождение . Самородная сера встречается исключительно в самой верхней части земной коры и на ее поверхности. Образуется различными путями:

При вулканических извержениях, осаждаясь в виде возгонов на стенках кратеров, в трещинах пород, иногда изливаясь в жидком виде с горячими водами в виде потоков (Япония). Возникает в результате неполного окисления сероводорода H 2 S в сольфатарах или как продукт реакции H 2 S с сернистым газом: 2H 2 S + 20 = 2Н 2 O + 2S; H 2 S + SO 2 = Н 2 O + О + 2S;

Сольфатары (итал., единственное число solfatara, от solfo - сера), струи сернистого газа и сероводорода с примесью паров воды, углекислого и других газов, выделяющиеся из каналов и трещин на стенках и дне кратера, на склонах вулканов.

При разложении сернистых соединений металлов, главным образом пирита, в нижних частях зоны окисления рудных месторождений. Обычно сильно загрязнена различными механическими примесями;

При разложении гипсоносных осадочных толщ. Часто наблюдается парагенезис самородной серы с гипсом, на разъеденных участках которого она образуется в виде кристаллических и порошковатых масс;

Осадочным (биохимическим) путем в осадочных породах, представленных пластами, содержащими гипс, твердые и жидкие битумы (асфальт, нефть) и др. Этот тип месторождений широко распространен на земном шаре и имеет большое промышленное значение. Происхождение серы биохимическим путем связывают с жизнедеятельностью анаэробных бактерий, в результате чего образуется сероводород, неполное окисление которого приводит к выпадению серы.

Применение . Основное количество серы расходуется на производство серной кислоты, используемой во многих отраслях промышленности; затем в сельском хозяйстве (для борьбы с вредителями); в резиновом производстве (процесс вулканизации резины); при изготовлении спичек, фейерверков, красок и пр.

Алмаз

Алмаз - С. Название происходит от греческого слова "адамас" - непреодолимый (очевидно, имеется в виду наивысшая твердость и устойчивость по отношению к физическим и химическим агентам). Имя собственное образца – «Горняк»

Разновидности :

-борт - неправильной формы сростки и шаровидные лучистые агрегаты;

-карбонадо - тонкозернистые пористые агрегаты, окрашенные аморфным графитом и посторонними примесями в буровато-черный цвет.

Химический состав . Бесцветные разновидности состоят из чистого углерода. Окрашенные и непрозрачные разновидности в несгораемом остатке, достигающем иногда нескольких процентов, обнаруживают SiO 2 , MgO, CaO, FeO,Fe 2 O 3 , A1 2 O 3 , ТiO 2 и др. В виде включений в алмазах нередко наблюдается графит и некоторые другие минералы.

Кристаллическая решетка алмаза. А - изображение центров атомов; В - та же решетка в виде тетраэдров, вершины и центры которых являются центрами атомов углерода

Сингония кубическая. Облик кристаллов октаэдрический, менее обычен додекаэдрический, редко кубический и изредка тетраэдрический. Грани кристаллов часто бывают представлены выпуклыми и неровными, иногда разъеденными поверхностями. Наблюдаются двойники срастания. Размеры отдельных кристаллов варьируют от мельчайших до очень крупных, весящих несколько сот и даже тысяч каратов (метрический карат = 0,2 г). Крупнейшие кристаллы весили (в каратах): "Коллинан" - 3025, "Эксцельзиор" - 969,5, "Виктория" - 457, "Орлов" - 199,6.

Цвет . Бесцветный водяно-прозрачный или окрашенный в голубой, синий, желтый, бурый и черный цвета. Блеск сильный алмазный. Твердость 10. Абсолютная твердость в 1000 раз превышает твердость кварца и в 150 раз - корунда. Хрупок . Спайность средняя. Плотность 3,47-3,56. Электропроводность слабая.

Диагностические признаки . Алмаз является единственным минералом по своей исключительной твердости. Характерны также сильный алмазный блеск и часто кривоплоскостные грани кристаллов. Мелкие зерна в шлихах легко узнаются по люминесценции, резко проявляющейся в ультрафиолетовых лучах. Цвета люминесценции обычно голубовато-синие, иногда зеленые.

Происхождение . Коренные месторождения генетически связаны с ультраосновными глубинными магматическими породами: перидотитами, кимберлитами и др. В этих породах кристаллизация алмаза происходит, очевидно, на больших глубинах в условиях высоких температур и давления. Судя по формам и условиям нахождения, алмаз кристаллизовался в магмах одним из первых. Не ясно, кристаллизовался ли алмаз за счет углерода самой магмы или за счет углерода, усваивавшегося из окружающих пород. В ассоциациях с алмазом наблюдаются: графит, оливин - (Mg, Fe) 2 SiO 4 , хромшпинелиды - (Fe,Mg)(Cr,Al,Fe) 2 O 4 , магнетит - FeFe 2 O 4 , гематит - Fe 2 O 3 и др.

Россыпные месторождения алмаза, устойчивого в экзогенных условиях, образуются за счет разрушения и размыва алмазоносных пород.

Кимберлит (от названия г. Кимберли в Южной Африке), магматическая ультраосновная брекчиевидная горная порода эффузивного облика, выполняющая кимберлитовые трубки взрыва.

Кимберлитовая трубка - вертикальное или близкое к вертикальному геологическое тело, образовавшееся при прорыве газов сквозь земную кору. Кимберлитовая трубка заполнена кимберлитом.

Применение . Совершенно прозрачные алмазы применяются в ювелирном деле как драгоценные камни (бриллианты). Для технических целей употребляются мелкие алмазы, а также борт и карбонадо. Эти разновидности используются в металлообрабатывающей, камнеобрабатывающей, абразивной и других отраслях промышленности.

Графит

Графит - С. Название происходит от греческого слова "графо" - пишу. Разновидности :

Графитит - скрытокристаллическая разность;

Шунгит - аморфная разность, образовавшаяся в результате природного коксования углей.

Химический состав графита редко отличается чистотой. В значительных количествах (до 10-20%) часто присутствует зола, состоящая из различных компонентов (SiO 2 , Аl 2 O 3 , FeO, MgO, СаО, Р 2 О 5 , CuO и др.), иногда вода, битумы и газы (до 2%).

Сингония гексагональная. Кристаллическая структура в сравнении с алмазом приведена на рисунке. Различия физических свойств алмаза и графита обусловлены различием в строении кристаллических решеток этих минералов. Ионы углерода в графите лежат листами, представленными плоскими гексагональными сетками.

Расположение центров атомов в алмазе (А) и в графите (Б)

Облик кристаллов . Хорошо образованные кристаллы встречаются крайне редко. Они имеют вид шестиугольных пластинок или табличек, иногда с треугольными штрихами на грани. Агрегаты часто тонкочешуйчатые. Реже распространены шестоватые или волокнистые массы. Цвет графита железно-черный до стально-серого. Черта черная блестящая. Блеск сильный металловидный; скрытокристаллические агрегаты матовые. В тончайших листочках просвечивает серым цветом. Твердость 1. В тонких листочках гибок. Жирен на ощупь. Мажет бумагу и пальцы. Спайность совершенная. Удельный вес 2,09-2,23 (изменяется в зависимости от степени дисперсности и наличия тончайших пор), у шунгита 1,84-1,98. Прочие свойства . Обладает высокой электропроводностью, что обусловлено очень плотной упаковкой атомов в листах.

Диагностические признаки . Легко узнается по цвету, низкой твердости и жирности на ощупь. От сходного с ним молибденита (MoS 2) отличается более темным железно-черным цветом и более слабым блеском.

П. п. тр. не плавится. При накаливании в струе кислорода сгорает труднее, нежели алмаз. Улетучивается, не плавясь, лишь в пламени вольтовой дуги. В кислотах не растворяется. Порошок в смеси с KNO 3 при нагревании дает вспышку.

Происхождение . В природе графит образуется при восстановительных процессах в условиях высоких температур.

Широко распространены метаморфические месторождения графита, возникшие за счет каменных углей или битуминозных отложений в условиях регионального метаморфизма или под влиянием интрузий магмы.

Встречается иногда среди магматических горных пород разнообразного состава. Источником углерода во многих случаях являются вмещающие углеродсодержащие горные породы.

Известны случаи находок графита в пегматитах. Встречаются месторождения на контактах известняков с изверженными породами в провинциях Онтарио и Квебек в Канаде, а также жильные месторождения крупнолистоватого графита, например на о. Цейлон.

Применение . Графит применяется для самых различных видов производства: для изготовления графитовых тиглей, в литейном деле; производстве карандашей; электродов; для смазки трущихся частей; в красочной промышленности и др.

Группа « полуметаллов»

В эту группу, кроме мышьяка, входят сурьма и висмут, т. е. элементы больших периодов V группы таблицы Менделеева. Все они в природных условиях хотя и редко, но наблюдаются в самородном состоянии, кристаллизуясь в одной (тригональной) сингонии и образуя, однотипные кристаллические решетки. Несмотря на это, элементы группы полуметаллов не встречаются совместно и не дают в природе ни твердых растворов, ни определенных соединений. Исключение составляют мышьяк и сурьма, которые при высоких температурах образуют твердые растворы во всех пропорциях, а при низких температурах - лишь устойчивое интертметаллическое соединение AsSb (аллемонтит).

Интерметаллические соединения - химические соединения металлов друг с другом.