Siera yra nemetalinis elementas, kurio cheminis simbolis S ir atominis skaičius 16. Gryna siera yra geltoni kristalai, dar vadinami siera arba geltona siera. Elementinė siera netirpsta vandenyje, šiek tiek tirpsta etanolyje ir lengvai tirpsta anglies disulfide (CS).2.
1. Fizinės savybės
- Siera paprastai yra šviesiai geltonos spalvos kristalai, bekvapiai ir beskoniai.
- Siera turi daug alotropų, kurie visi sudaryti iš S8ciklinės molekulės. Dažniausios iš jų yra ortorombinė siera (dar žinoma kaip rombinė siera, α-siera) ir monoklininė siera (dar žinoma kaip β-siera).
- Ortorombinė siera yra stabili sieros forma, ir kaitinant iki maždaug 100 °C, ją galima atvėsinti, kad gautųsi monoklininė siera. Ortorombinės sieros virsmo monoklinine siera temperatūra yra 95,6 °C. Ortorombinė siera yra vienintelė stabili sieros forma kambario temperatūroje. Grynoji jos forma yra gelsvai žalia (rinkoje parduodama siera atrodo labiau geltona dėl cikloheptasulfuro pėdsakų). Ortorombinė siera iš tikrųjų netirpsta vandenyje, turi prastą šilumos laidumą, yra geras elektros izoliatorius.
- Monoklininė siera – tai nesuskaičiuojama daugybė adatų pavidalo kristalų, likusių ištirpdžius sierą ir nupylus skysčio perteklių. Monoklininė siera ir ortorombinė siera yra elementinės sieros variantai skirtingose temperatūrose. Monoklininė siera yra stabili tik aukštesnėje nei 95,6 ℃ temperatūroje, o esant tokiai temperatūrai ji lėtai virsta ortorombine siera. Ortorombinės sieros lydymosi temperatūra yra 112,8 ℃, monoklininės sieros – 119 ℃. Abi sieros labai gerai tirpsta CS.2.
- Taip pat yra elastingos sieros. Elastinga siera yra tamsiai geltona, elastinga kieta medžiaga, kuri mažiau tirpsta anglies disulfide nei kiti alotropinės sieros dariniai. Ji netirpsta vandenyje ir mažai tirpsta alkoholyje. Jei išlydyta siera greitai įpilama į šaltą vandenį, ilgos grandinės siera tampa fiksuota, tempiama elastinga siera. Tačiau laikui bėgant ji sukietėja ir tampa monoklinine siera.
2. Cheminės savybės
- Siera gali degti ore, reaguodama su deguonimi ir sudarydama sieros dioksidą (SO₂) dujos.
- Kaitinant siera reaguoja su visais halogenais. Ji dega fluore ir sudaro sieros heksafluoridą. Skysta siera su chloru sudaro stipriai dirginantį disieros dichloridą (S2Cl2). Pusiausvyros mišinys, kuriame yra raudonojo sieros dichlorido (SCl3), gali susidaryti, kai chloro yra perteklius ir katalizatorius, pvz., FeCl3.3arba SnI4,yra naudojamas.
- Siera gali reaguoti su karštu kalio hidroksido (KOH) tirpalu ir sudaryti kalio sulfidą ir kalio tiosulfatą.
- Siera nereaguoja su vandeniu ir neoksiduojančiomis rūgštimis. Siera reaguoja su karšta azoto rūgštimi ir koncentruota sieros rūgštimi ir gali būti oksiduota į sieros rūgštį ir sieros dioksidą.
3. Taikymo laukas
- Pramoninis naudojimas
Siera daugiausia naudojama sieros junginių, tokių kaip sieros rūgštis, sulfitai, tiosulfatai, ocianatai, sieros dioksidas, anglies disulfidas, disieros dichloridas, trichlorsulfonintas fosforas, fosforo sulfidas ir metalų sulfidai, gamyboje. Daugiau nei 80 % pasaulyje kasmet suvartojamos sieros sunaudojama sieros rūgšties gamybai. Siera taip pat plačiai naudojama vulkanizuoto kaučiuko gamyboje. Kai neapdorota guma vulkanizuojama į vulkanizuotą gumą, ji įgauna didelį elastingumą, atsparumą karščiui, tempiamąjį stiprumą ir netirpumą organiniuose tirpikliuose. Dauguma gumos gaminių yra pagaminti iš vulkanizuoto kaučiuko, kuris gaminamas reaguojant neapdorotai gumai su greitintuvais tam tikroje temperatūroje ir slėgyje. Siera taip pat reikalinga juodųjų miltelių ir degtukų gamyboje, ir ji yra viena iš pagrindinių fejerverkų žaliavų. Be to, siera gali būti naudojama sieringų dažiklių ir pigmentų gamyboje. Pavyzdžiui, kalcinuojant kaolino, anglies, sieros, diatomito arba kvarco miltelių mišinį, galima gauti mėlyną pigmentą, vadinamą ultramarinu. Balinimo pramonė ir farmacijos pramonė taip pat sunaudoja dalį sieros.
- Medicininis naudojimas
Siera yra vienas iš daugelio odos ligų vaistų ingredientų. Pavyzdžiui, tungo aliejus kaitinamas su siera, kad sulfonuotų sieros rūgštimi, o po to neutralizuojamas amoniakiniu vandeniu, kad gautųsi sulfonintas tungo aliejus. Iš jo pagamintas 10 % tepalas turi priešuždegiminį ir gydomąjį poveikį ir gali būti naudojamas įvairiems odos uždegimams ir patinimams gydyti.
Įrašo laikas: 2024 m. gruodžio 9 d.