Растворение серы. Сера полезные свойства для человека

Сера – один из старейших пестицидов, применяемых в садоводстве. Её начали изготавливать в 40-х гг XXв. как побочный продукт при очистке коксовых газов от сероводорода.

Применение и назначение фунгицида Коллоидная сера

Изначально серу использовали, чтобы бороться с мучнистой росой у огурцов, но в дальнейшем она показала большую эффективность в борьбе и с другими грибковыми заболеваниями. Кроме того, коллоидная сера угнетает жизнедеятельность клещей. Она не сможет их полностью уничтожить, но остановит их распространение. До недавнего времени серу широко использовали для борьбы с грибковыми заболеваниями на овощных базах, но сейчас её вытеснили более современные препараты. Эффективность серы основана на выделяемых ею парах. Именно пары серы останавливают развитие грибковых болезней, не проникая при этом внутрь растения. Она наиболее эффективна против мучнистой росы, ржавчины и парши.

Молотую серу успешно используют для винограда в борьбе против оидиума. Это опасное грибковое заболевание винограда, которое поражает все зелёные части растения. При поражении растения оно покрывается серым налётом с неприятным рыбным запахом. Соцветия засыхают, плоды растрескиваются. Для борьбы с оидиумом применяют опыления молотой серой. При температуре выше 35 0 С её смешивают с тальком. Обработку коллоидной серой проводят четыре раза за сезон. Начиная от появления первых листьев и заканчивая профилактической обработкой после сбора урожая.

Для уничтожения килы у капусты землю проливают серным раствором при высадке рассады.

Молотая сера нашла своё применение и для голубики. Для успешного выращивания этой ягоды нужны кислые почвы. Чтобы подкислить почву для будущих посадок необходимо за год до высадки рассады голубики внести в почву молотую серу из расчёта 250 г на 1м 2 земли.

Сера выпускается в виде водорастворимых гранул или дымовых шашек. Последние удобно использовать в подвалах или погребах для избавления от возбудителей грибковых болезней.

Обработка коллоидной серой лучше проходит утром или вечером в штиль. Нельзя использовать серу в период цветения. Некоторые тыквенные культуры и сорта крыжовника особенно чувствительны к действию серы, у них наблюдаются ожоги на листьях и их опадание.

Внимание! Нужно опрыскивать листья растений с двух сторон, т.к. сера не может накапливаться в растениях.

Защитное действие серы длится в течение примерно 10 дней, начинает действовать через три – четыре часа после применения. Последняя обработка серой должна проходить не позднее 3 дней перед сбором урожая.

Как разводить серу коллоидную: упаковку серы (40 грамм) разводят в пяти литрах жидкости. Для изготовления раствора нужно всыпать серу в необходимый объём воды при постоянном помешивании до получения однородной суспензии. Раствор серы не хранится, его необходимо использовать в день приготовления.

Важно! Температурный диапазон для применения серы – от +20 0 С до +35 0 С. Нельзя использовать серу в периоды засухи и жары.

Механизм действия серы как фунгицида заключается в том, что сера проникает внутрь грибка, растворяется в веществе его клетки и соединяется с водородом, вытесняя собой кислород, таким образом угнетая дыхательную функцию клетки, от чего она погибает. Серу нельзя применять при температуре воздуха выше 35 0 С, т.к. это может привезти к ожогам или опадению листьев на растениях. При температуре ниже 20 0 С эффективность препарата снижается до нуля. Наибольшая эффективность серы наступает при температуре до 27 0 С. Серу нельзя одновременно применять с другими пестицидами. Она совместима со многими из них кроме железного купороса и тех, в чей состав входят минеральные масла и соединения фосфора. В случае применения последних необходимо выдерживать буферный интервал – 2 недели до обработки растений пестицидами с минеральными маслами и 2 недели после.

Сера против мучнистой росы

Как только появились первые признаки заболевания растений мучнистой росой следует начать обработку. Применяется коллоидная сера для клубники и других ягодных культур, а также плодовых деревьев. Обработку проводят до начала цветения. Как только у клубники появляются цветоносы их следует обработать раствором 10% карбофоса и коллоидной серы (на ведро раствора 50 г серы). В зависимости от культуры обработку повторяют до 6 раз со временем ожидания 1 день.

Сера против клещей

Важно! У клещей образуется иммунитет к одному и тому же пестициду, поэтому средства для их уничтожения необходимо чередовать.

К сожалению, коллоидная сера не способна полностью избавить растения от клещей, поэтому её лучше использовать в комплексе с другими препаратами (например, фитовермом, битоксибациллином) и как средство профилактики.

Нормы расхода

Соблюдайте норму расхода указанную на упаковке.

Препарат разводят исходя из расчёта 3:1 (г/л), например, 30 г на 10 л воды. Кратность обработки за сезон не более 5 раз. Препарат действует в течении полутора недель. Для обработки плодовых деревьев норму увеличивают до 80 г на 10 л. Для борьбы с клещами достаточно 10 г на 10 л воды.

Для огурцов открытого грунта норма расхода меньше 20 г на 10 л.

Меры предосторожности

Коллоидная сера относится к третьему классу опасности. Перед началом опрыскивания посевов серой следует изолировать от места обработки домашних животных и детей. При обработке серой надо полностью обезопасить слизистые и кожные покровы от её попадания: использовать защитную повязку, очки, защитную одежду, резиновые перчатки и головной убор. После окончания обработки средства защиты следует постирать, руки и лицо вымыть с использованием мыла, а рот прополоскать.

Для приготовления раствора серы нельзя использовать пищевую тару. Специалисты рекомендуют закапывать использованную тару в землю после использования вдали от жилых зданий. В условиях садоводства это нелегко сделать, в таком случае рекомендуется максимально очистить тару и хранить её отдельно от других ёмкостей. Не использовать для других целей. Открытую упаковку серы нельзя хранить на поверхности почвы и выбрасывать в воду, нельзя утилизировать с бытовыми отходами. Максимально хорошо упакуйте использованную упаковку из-под коллоидной серы для её утилизации.

Первая помощь при отравлении

Сера для человека мало токсична: при попадании на кожу, может возникнуть контактный дерматит, вдыхание серы вызывает серный бронхит. При попадании серы на кожные покровы их нужно хорошо помыть водой с мылом, при попадании в глаза – промыть большим количеством воды. При проглатывании серы выпить большое количество воды с активированным углём (1г:1 кг человека). При любом отравлении серой лучше обратиться к врачу.

Хранение

Серу хранят в сухих помещениях при температуре не выше +30 0 С, вдали от пищевых продуктов, в недосягаемости для детей и домашних животных.

Внимание! Нельзя допускать нагревания серы!

Не храните серу в месте, которое может нагреться на солнце, не допускайте её смешения с минеральными и тем более с азотсодержащими удобрениями. Это может привезти к её воспламенению.

Изобретение относится к получению и использованию элементной серы, а именно к разработке новых эффективных растворителей для элементной серы. Предложена система и гидразингидрат-амин в молярном соотношении 1:0,05-0,5. Наибольшее растворение серы (1344 г/л) наблюдается в присутствии первичных аминов при молярном соотношении N 2 H 4 H 2 O:АМИН = 1:0,5. 1 табл.

Изобретение относится к получению и использованию элементной серы, а именно к разработке новых эффективных растворителей для элементной серы. В качестве растворителей элементной серы используются три- и тетрахлорэтилен, а также некоторые продукты нефтепереработки: АР-1, этилбензольная фракция (ЭБФ), смола пиролизная - ПС. Недостатками этих растворителей являются их низкая эффективность и высокие температуры растворения (выше 80 o C). Известен способ быстрого растворения элементной серы в емкостях и трубопроводах путем обработки диалкилдисульфидами, содержащими 5-10 частей алифатического моно-, ди- или триамина (Патент США N 4239630, 1980) и . Недостатком этого способа является использование дорогостоящих дисульфидов. Их применение ограничивается также из-за неприятного запаха и невозможности регенерации из таких растворов серы. Имеется метод растворения серы в водных растворах NaOH с образованием Na 2 S n . Наивысшая растворимость серы при этом достигается при 80-90 o C и высокой концентрации NaOH (30-60%). Недостатком этого метода являются высокие температуры растворения, значительный расход серы на побочные реакции ее окисления и потери, связанные с этим, высокий расход щелочи и корродирующее действие получаемых растворов. Цель изобретения - повышение эффективности процесса растворения серы и исключение корродирующего действия растворов серы. Поставленная цель достигается тем, что в качестве растворителя элементной серы используется новая система гидразингидрат-амин. В качестве амина использованы триэтиламин, триэтаноламин, морфолин и моноэтаноламин. Растворение элементной серы в системе гидразингидрат-амин протекает экзотермично - реакционная масса разогревается до 60-65 o C. Количество растворенной серы зависит от природы применяемого амина и его концентрации в растворе гидразингидрата (таблица). В 1 л гидразингидрата в присутствии аминов при этом растворяется 700-1344 г серы. Наивысший эффект растворения проявляют первичные амины - моноэтаноламин. Увеличение молярной доли амина в растворе гидразингидрата от 5 до 50% приводит к увеличению количества растворенной серы в системе примерно в 1,5 раза. В результате растворения серы в системе гидразингидрат-амин образуются темно-красные растворы, которые стабильны при хранении в обычных условиях. При разбавлении водой полученные растворы быстро элиминируют серу, которая выделяется фильтрованием водных суспензий. Гидразингидрат растворяет серу и без добавок аминов, однако при этом значительное ее количество расходуется на образование сероводорода, который способствует разложению гидразина до аммиака. Предложенный способ растворения элементной серы обладает следующими преимуществами. 1. Отсутствие в растворяющей системе щелочи. 2. Растворяющая система гидразингидрат-амин не вызывает коррозии металлических поверхностей. 3. Более высокая эффективность процесса растворения: при низких концентрациях амина в системе гидразингидрат-амин серы растворяется больше, чем в системе гидразингидрат-щелочь. 4. Высокая скорость растворения в мягких условиях. 5. Простота проведения и технологичность процесса при промышленном использовании. 6. Получение стабильных при хранении растворов серы, которые пригодны для использования в промышленном органическом синтезе и в различных отраслях производства, например, в целлюлозно-бумажной отрасли. Способ иллюстрируется следующими примерами. Примеры 1-10 (результаты отражены в таблице). Растворение серы осуществляется на экспериментальной установке, состоящей из четырехгорлой колбы, снабженной мешалкой, обратным холодильником, термометром и отверстием для ввода серы. В колбе приготовляется раствор амина в 50 мл гидразингидрата (концентрации приведены в таблице), и при перемешивании порциями вводится сера по мере ее растворения до получения насыщенного раствора. В процессе растворения серы температура раствора повышается до 60-65 o C. Растворение завершается через 1 ч. При охлаждении темно-красные растворы серы остаются гомогенными и длительное время сохраняются без разложения. В таблице приведены условия и результаты растворения серы в разработанных новых системах. Пример 11 (для сравнения). Аналогичным образом растворение серы проводится в чистом гидразингидрате в отсутствие амина. В 50 мл гидразингидрата растворяется 32 г серы, что в пересчете на 1 л составляет 640 г или 20 моль/л, т.е. меньше, чем в присутствии амина (см. таблицу). При разбавлении водой растворы серы разрушаются, и большая часть серы выпадает в осадок.

Формула изобретения

Способ растворения элементной серы путем обработки ее растворителем, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют смесь гидразингидрата с амином, взятых в молярном соотношении 1 0,05 0,5 соответственно.

Халькогены — группа элементов, к которой относится сера. Ее химический знак — S — первая буква латинского названия Sulfur. Состав простого вещества записывают с помощью этого символа без индекса. Рассмотрим основные моменты, касающиеся строения, свойств, получения и применения данного элемента. Характеристика серы будет представлена максимально подробно.

Общие признаки и различия халькогенов

Сера относится к подгруппе кислорода. Это 16-я группа в современной длиннопериодной форме изображения периодической системы (ПС). Устаревший вариант номера и индекса — VIA. Названия химических элементов группы, химические знаки:

  • кислород (О);
  • сера (S);
  • селен (Se);
  • теллур (Te);
  • полоний (Po).

Внешняя электронная оболочка вышеперечисленных элементов устроена одинаково. Всего она содержит 6 которые могут участвовать в образовании химической связи с другими атомами. Водородные соединения отвечают составу H 2 R, например, H 2 S — сероводород. Названия химических элементов, образующих с кислородом соединения двух типов: сера, селен и теллур. Общие формулы оксидов этих элементов — RO 2 , RO 3 .

Халькогенам соответствуют простые вещества, которые значительно отличаются по физическим своствам. Наиболее распространенные в земной коре из всех халькогенов — кислород и сера. Первый элемент образует два газа, второй — твердые вещества. Полоний — радиоактивный элемент — редко встречается в земной коре. В группе от кислорода до полония неметаллические свойства убывают и возрастают металлические. Например, сера — типичный неметалл, а теллур обладает металлическим блеском и электропроводностью.

Элемент № 16 периодической системы Д.И. Менделеева

Относительная атомная масса серы — 32,064. Из природных изотопов наиболее распространен 32 S (более 95% по массе). Встречаются в меньших количествах нуклиды с атомной массой 33, 34 и 36. Характеристика серы по положению в ПС и строению атома:

  • порядковый номер — 16;
  • заряд ядра атома равен +16;
  • радиус атома — 0,104 нм;
  • энергия ионизации —10,36 эВ;
  • относительная электроотрицательность — 2,6;
  • степень окисления в соединениях — +6, +4, +2, -2;
  • валентности — II(-),II(+), IV(+), VI (+).

Сера находится в третьем периоде; электроны в атоме располагаются на трех энергетических уровнях: на первом — 2, на втором — 8, на третьем — 6. Валентными являются все внешние электроны. При взаимодействии с более электроотрицательными элементами сера отдает 4 или 6 электронов, приобретая типичные степени окисления +6, +4. В реакциях с водородом и металлами атом притягивает недостающие 2 электрона до заполнения октета и достижения устойчивого состояния. в этом случае понижается до -2.

Физические свойства ромбической и моноклинной аллотропных форм

При обычных условиях атомы серы соединяются между собой под углом в устойчивые цепи. Они могут быть замкнуты в кольца, что позволяет говорить о существовании циклических молекул серы. Состав их отражают формулы S 6 и S 8 .

Характеристика серы должна быть дополнена описанием различий между аллотропными модификациями, обладающими разными физическими свойствами.

Ромбическая, или α-сера — наиболее стабильная кристаллическая форма. Это ярко-желтые кристаллы, состоящие из молекул S 8 . Плотность ромбической серы составляет 2,07 г/см3. Светло-желтые кристаллы моноклинной формы образованы β-серой с плотностью 1,96 г/см3. Температура кипения достигает 444,5°С.

Получение аморфной серы

Какого цвета сера в пластическом состоянии? Это темно-коричневая масса, совершенно не похожая на желтый порошок или кристаллы. Для ее получения нужно расплавить ромбическую или моноклинную серу. При температуре выше 110°С образуется жидкость, при дальнейшем нагревании она темнеет, при 200°С становится густой и вязкой. Если быстро вылить расплавленную серу в холодную воду, то она застынет с образованием зигзагообразных цепей, состав которых отражает формула S n .

Растворимость серы

Некоторые модификации в сероуглероде, бензоле, толуоле и жидком аммиаке. Если медленно охладить органические растворы, то образуются игольчатые кристаллы моноклинной серы. При испарении жидкостей выделяются прозрачные лимонно-желтые кристаллы ромбической серы. Они хрупкие, их легко можно смолоть в порошок. Сера не растворяется в воде. Кристаллы опускаются на дно сосуда, а порошок может плавать на поверхности (не смачивается).

Химические свойства

В реакциях проявляются типичные неметаллические свойства элемента № 16:

  • сера окисляет металлы и водород, восстанавливается до иона S 2- ;
  • при сгорании на воздухе и кислороде образуются ди- и триоксид серы, которые являются ангидридами кислот;
  • в реакции с другим более электроотрицательным элементом — фтором — сера тоже теряет свои электроны (окисляется).

Свободная сера в природе

По распространенности в земной коре сера находится на 15 месте среди химических элементов. Среднее содержание атомов S в составляет 0,05% от массы земной коры.

Какого цвета сера в природе (самородная)? Это светло-желтый порошок с характерным запахом или желтые кристаллы, обладающие стеклянным блеском. Залежи в виде россыпи, кристаллические пласты серы встречаются в районах древнего и современного вулканизма: в Италии, Польше, Средней Азии, Японии, Мексике, США. Нередко при добыче находят красивые друзы и гигантские одиночные кристаллы.

Сероводород и оксиды в природе

В районах вулканизма на поверхность выходят газообразные соединения серы. Черное море на глубине свыше 200 м является безжизненным из-за выделения сероводорода H 2 S. Формула оксида серы двухвалентной — SO 2 , трехвалентной — SO 3 . Перечисленные газообразные соединения присутствуют в составе некоторых месторождений нефти, газа, природных вод. Сера входит в состав каменного угля. Она необходима для построения многих органических соединений. При гниении белков куриного яйца выделяется сероводород, поэтому часто говорят, что у этого газа запах тухлых яиц. Сера относится к биогенным элементам, она необходима для роста и развития человека, животных и растений.

Значение природных сульфидов и сульфатов

Характеристика серы будет неполной, если не сказать, что элемент встречается не только в виде простого вещества и оксидов. Наиболее распространенные природные соединения — это соли сероводородной и серной кислот. Сульфиды меди, железа, цинка, ртути, свинца встречаются в составе минералов сфалерита, киновари и галенита. Из сульфатов можно назвать натриевую, кальциевую, бариевую и магниевую соли, которые образуют в природе минералы и горные породы (мирабилит, гипс, селенит, барит, кизерит, эпсомит). Все эти соединения находят применение в разных отраслях хозяйства, используются как сырье для промышленной переработки, удобрения, стройматериалы. Велико медицинское значение некоторых кристаллогидратов.

Получение

Вещество желтого цвета в свободном состоянии встречается в природе на разной глубине. При необходимости серу выплавляют из горных пород, не поднимая их на поверхность, а нагнетая на глубину перегретый и Еще один метод связан с возгонкой из раздробленных горных пород в специальных печах. Другие способы предусматривают растворение сероуглеродом или флотацию.

Потребности промышленности в сере велики, поэтому для получения элементарного вещества используются его соединения. В сероводороде и сульфидах сера находится в восстановленной форме. Степень окисления элемента равна -2. Проводят окисление серы, повышая это значение до 0. Например, по методу Леблана сульфат натрия восстанавливают углем до сульфида. Затем из него получают сульфид кальция, обрабатывают его углекислым газом и парами воды. Образующийся сероводород окисляют кислородом воздуха в присутствии катализатора: 2H 2 S + O 2 = 2H 2 O +2S. Определение серы, полученной разными способами, порой дает низкие показатели чистоты. Рафинирование или очистку проводят дистилляцией, ректификацией, обработкой смесями кислот.

Применение серы в современной промышленности

Сера гранулированная идет на различные производственные нужды:

  1. Получение серной кислоты в химической промышленности.
  2. Производство сульфитов и сульфатов.
  3. Выпуск препаратов для подкормок растений, борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур.
  4. Серосодержащие руды на горно-химических комбинатах перерабатывают для получения цветных металлов. Сопутствующим производством является сернокислотное.
  5. Введение в состав некоторых сортов сталей для придания особых свойств.
  6. Благодаря получают резину.
  7. Производство спичек, пиротехники, взрывчатых веществ.
  8. Использование для приготовления красок, пигментов, искусственных волокон.
  9. Отбеливание тканей.

Токсичность серы и ее соединений

Пылевидные частицы, обладающие неприятным запахом, раздражают слизистые оболочки носовой полости и дыхательных путей, глаза, кожу. Но токсичность элементарной серы считается не особенно высокой. Вдыхание сероводорода и диоксида может вызвать тяжелое отравление.

Если при обжиге серосодержащих руд на металлургических комбинатах отходящие газы не улавливают, то они поступают в атмосферу. Соединяясь с каплями и парами воды, оксиды серы и азота дают начало так называемым кислотным дождям.

Сера и ее соединения в сельском хозяйстве

Растения поглощают сульфат-ионы вместе с почвенным раствором. Снижение содержания серы ведет к замедлению метаболизма аминокислот и белков в зеленых клетках. Поэтому сульфаты применяют для подкормок сельскохозяйственных культур.

Для дезинфекции птичников, подвалов, овощехранилищ простое вещество сжигают или обрабатывают помещения современными серосодержащими препаратами. Оксид серы обладает антимикробными свойствами, что издавна находит применение в производстве вин, при хранении овощей и фруктов. Препараты серы используют в качестве пестицидов для борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур (мучнистой росой и паутинным клещом).

Применение в медицине

Большое значение изучению лечебных свойств желтого порошка придавали великие врачеватели древности Авиценна и Парацельс. Позже было установлено, что человек, не получающий достаточное количество серы с пищей, слабеет, испытывает проблемы со здоровьем (к ним относятся зуд и шелушение кожи, ослабление волос и ногтей). Дело в том, что без серы нарушается синтез аминокислот, кератина, биохимических процессов в организме.

Медицинская сера включена в состав мазей для лечения заболеваний кожи: акне, экземы, псориаза, аллергии, себореи. Ванны с серой могут облегчить боли при ревматизме и подагре. Для лучшего усвоения организмом созданы водорастворимые серосодержащие препараты. Это не желтый порошок, а мелкокристаллическое вещество белого цвета. При наружном использовании этого соединения его вводят в состав косметического средства для ухода за кожей.

Гипс давно применяется при иммобилизации травмированных частей тела человека. назначают как слабительное лекарство. Магнезия понижает артериальное давление, что используется в лечении гипертонии.

Сера в истории

Еще в глубокой древности неметаллическое вещество желтого цвета привлекало внимание человека. Но только в 1789 году великий химик Лавуазье установил, что порошок и кристаллы, найденные в природе, состоят из атомов серы. Считалось, что неприятный запах, возникающий при ее сжигании, отпугивает всякую нечисть. Формула оксида серы, который получается при горении, — SO 2 (диоксид). Это токсичный газ, его вдыхание опасно для здоровья. Несколько случаев массового вымирания людей целыми деревнями на побережьях, в низинах ученые объясняют выделением из земли либо воды сероводорода или диоксида серы.

Изобретение черного пороха усилило интерес к желтым кристаллам со стороны военных. Многие битвы были выиграны благодаря умению мастеров соединять серу с другими веществами в процессе изготовления Важнейшее соединение — серную кислоту — тоже научились применять очень давно. В средние века это вещество называли купоросным маслом, а соли — купоросами. Медный купорос CuSO 4 и железный купорос FeSO 4 до сих пор не утратили своего значения в промышленности и сельском хозяйстве.