m-sera_29_D04333

Сера является одним из самых первых известных человеку химических элементов. Она встречалась во многих местах побережья Средиземного моря и не могла ускользнуть от внимания древних народов — греков и римлян. Вулканические извержения неизменно выносили с со­бой огромные количества серы; и запах сернистого газа и серо­водорода считался признаком деятельности подземного бога Вул­кана. Чистые, прозрачные кристаллы серы в крупных месторож­дениях Сицилии были замечены за много столетий до нашей эры. Особое внимание привлекала способность этого камня вы­делять удушливые газы. Именно это необычное свойство и было причиной того, что сера в те времена считалась одним из основ­ных элементов мира.

Поэтому неудивительно, что в представлениях древних натуралистов, а особенно алхимиков, сера всегда играла совер­шенно исключительную роль при описании процессов вулка­нической деятельности или образования горных хребтов и руд­ных жил.

Сера, как казалось алхимикам, вместе с тем обладала таин­ственным свойством выделять новые вещества при горении и потому должна была являться недостающей составной частью философского камня, который, они так тщетно пытались найти, чтобы суметь получить искусственное золото.

Представление об исключительной роли серы в природе прекрасно передано в знаменитом трактате Ломоносова «Слово о рождении металлов от трясения земли». Приводим не­сколько Мест, сохраняя богатство и звучность языка Ломоносова:

«Рассуждая толикое подземного огня множество, тотчас мысль обращается к по­знанию материи, которую он содержится…». «Что ж к возгорению удобнее се­ры? Что к содержанию и питанию огня ее неодо­лимее?» «Какая горючая материя изобильнее оныя из недр земных выходит? Ибо не токмо из челюстей огнедышащих гор отры­гается и при горючих из земли кипящих ключах и при сухих подземных про­душинах в великом множе­стве собирается, но нет ни единой руды, нет почти ни единого камня, который бы через взаимное с другим трение не дал от себя серного духу и не объявил бы тем ее в себе присутствие»… «Загоревшись, великое количество серы в земном недре, и расширив тяжкий воздух К, пропастях, в лежащую сверху землю оным упирает, поднима­ет и по разным сторонам разным количеством движения разны­ми образы трясения производит; и в тех местах прежде всего прорывается, где найдет меньше сопротивления; разрушенной земной поверхности легкие части выстреливает на воздух, кото­рые, падая, окрестные паяя занимают; прочие, ради великой огромности, осилив тягостию своею пламень и обрушась, гору составляют… Видели мы, слушатели, превеликое в недрах земных огня множество и нужныя к его питанию серы изобилие, довольное к земному трясению и к произведению перемен великих, бедствен­ных, но и полезных, страшных, но и услаждение приносящих».




Действительно, глубины земных недр содержат значи­тельное количество серы и при своем охлаждении выде­ляют много летучих соедине­ний различных металлов в со­четании с серой, мышьяком, хлором, бромом и иодом. Об этом мы можем судить не только по запаху, свойствен­ному выделениям вулканов, удушливым соффионам юж­ной Италии или облакам cepнистого газа камчатских извержений: сера выносится также и в растворах и в трещинах образует рудные жилы. Вместе с мышьяком и сурьмой, своими друзьями и спутниками в этих летучих горячих флюидах, она образует те минералы, из которых человек с древнейших времен добывает цинк и свинец, серебро и золото.

Но на земной поверхности эти темные, непрозрачные, бле­стящие полиметаллические руды и разного рода блески и кол­чеданы подвергаются воздействию кислорода воздуха и воды; последние действуют на соединения серы и образуют новые со­единения, а серу окисляют в сернистый газ. Мы знаем этот газ по запаху серных спичек. Он образует с водой сернистую и сер­ную кислоты.

Подобным образом сера и ее продукты выделяются при окислении больших колчеданных линз, разрушают окружаю­щие породы и, соединяясь с более устойчивыми элементами, дают в конце концов гипс или другие минералы. Нужно сказать, что серная кислота, которая образуется в месторождениях кол­чеданов, а также и там, где добывают самородную серу, обла­дает разрушительными свойствами.

Вспоминается рудник Медногорск на Южном Урале, где выделения серной кислоты при окислении колчедана настолько велики, что уберечься от ее ядовитой деятельности нет никакой возможности, и одежда всех рабочих, занятых на этих рудни­ках, очень быстро приходит в негодность.

Работая в каракумских песках, мы не знали этого свойства серных месторождений; и когда наши образцы серной руды, ак­куратно завернутые в бумагу, прибыли в Ленинград, оказалось, что бумага совершенно разъедена, от этикеток остались только отдельные обрывки, а местами оказались поврежденными даже ящики. Виновника этих бедствий, природную серную кисло­ту, пришлось описать как новый самостоятельный жидкий ми­нерал.

Каракумская руда отличается тем, что состоит из смеси песка с серой.

Чтобы выделить чистую серу, инженер-химик П. А. Волков предложил оригинальный способ. В котел, работающий под большим давлением, закладывают мелкую руду, наливают воду, котел герметически закрывают, в него пропускают из парового котла пар под давлением в 5—6 атмосфер. Температура в автоклаве достигает 130—140°, сера плавится и собирается в нижней части котла, тогда как песок и глина, взбалтываемые паром, увлекаются кверху. Через некоторое время- открывают кран, и сера спокойной струей стекает в специальные лотки. Весь процесс плавки длится около двух часов. Так просто решили советские инженеры проблему очистки каракумской серы.

Сера недолго остается в своем первоначальном виде: она скоро соединяется с различными металлами, образует в вулканических районах скопления алунита, белыми пятна­ми или полосами расходящегося вокруг действующих вул­канов.

Некоторые астрономы думают, что именно алунитом обу­словливаются те белые ореолы и белые лучи, которые окру­жают кратеры лунных гор.

Большое количество окисленной серы находится в сое­динении с кальцием. Такое соединение довольно трудно рас­творимо в лабораторных условиях, но зато это достаточно под­вижное соединение в земле. Это соединение, которое мы называем гипсом, в больших количествах осаждается в виде мощных слоев в соляных озерах и усыхающих морских бас­сейнах.

Но на этом не заканчивается история серы на земной поверхности. Часть серной кислоты вновь превращается в газ; целый ряд микроорганизмов восстанавливает серу; из раство­ров ее солей образуются сероводород и летучие газы, которые и грандиозных количествах выносятся нефтеносными вода­ми, насыщают собой воздух в болотистых низинах, а в ряде лиманов и озер образуют черную илистую массу, которую мы называем лечебной грязью и широко используем для лечения в Крыму и на Кавказе.

Огромная часть серы улетает в воздух в виде сероводорода, вновь возвращаясь в подвижную форму. Таким образом завер­шается один из циклов сложного круговорота этого элемента в теологической истории Земли.

Но человек резко изменил пути, которые проходит сера на Земле; она оказалась ценнейшим объектом промышленности. В чистом виде ее мировая добыча составляет лишь миллион тонн в год. В соединениях же с железом, из которых получает­ся сера для кислоты, ее добывают в год десятки миллионов тонн-

Сера стала основой химической промышленности; и трудно даже перечислить те отрасли промышленной техники, где она применяется. Я назову лишь самые главные из них, но и из этих примеров будет вид­но, что без серы промышлен­ность существовать не может.

Сера нужна для получе­ния бумаги, целлулоида, кра­сок, большинства лекарств, спичек, для очистки бензина, эфира, масел, для приготов­ления фосфорных удобрений, купоросов, квасцов, соды, стекла, брома, йода. Вез нее трудно получить азотную, со­ляную и уксусную кислоты; и понятно, что в истории про­мышленного развития с нача­ла XIX в. сера играет огром­ную роль. В виде серной ки­слоты она нужна для получе­ния динамита, а использова­ние ее в черном порохе сде­лало ее совершенно необхо­димой для огнестрельного оружия.

Поэтому борьба за серу проходит через всю историю XVIII в. Долгое время един­ственным поставщиком серы была Сицилия. Она находи­лась в руках итальянского королевства, и много раз с начала XVIII в. английские фрегаты бомбардировали сицилийские берега, стремясь овладеть этим богатством. Но затем шведы открыли способ получения серы и серной кислоты из колчедана. Огромные испанские месторождения колче­данов сделались объектом внимания всех европейских госу­дарств, и тогда английские фрегаты появились у берегов Испа­нии, чтобы овладеть и этим источником серы и серной кислоты. Сицилийские месторождения были заброшены, все внимание сконцентрировалось на Испании.

Но вот в Америке открыты первые богатейшие месторож­дения серы на полуострове Флорида.

В погоне за прибылью здесь был предложен на первый взгляд совершенно невероятный метод: стали накачивать в глу­бины перегретые пары воды, которые благодаря низкой темпе­ратуре плавления серы, 119°, расплавляли ее внутри земли и выталкивали в жидком виде на поверхность.

Удалось построить первую установку для откачки расплав­ленной серы, которая выбрасывалась на землю и застывала в виде громадных холмов.

Этот метод очень производителен, и в Америке стали по­лучать с его помощью грандиозные количества серы. Итальян­ские и испанские месторождения отошли на второй план. И снова новая, блестящая мысль рождается в стране сернистых руд, в полярной Швеции. На одном из заводов стали получать серу попутно при обработке колчеданных руд.

Опять источником серы оказывается сернистый металл, и снова судьбы серной кислотыу перестраиваются на новый лад.

Я рассказываю об этом, чтобы вы поняли, как сложно ме­няется иногда использование вещества в промышленности, в зависимости от успехов технической творческой мысли. Эти новые методы вошли в историю науки; они коренным образом изменили технику извлечения серы. Недаром в одном из итальянских журналов было сказано, что новые методы «убили» население Сицилии, заставив его вести полуголодную жизнь — выращивать на своих бедных плантациях апельсины и пасти коз на выжженных солнцем горных пастбищах.

 

Print Friendly

Это интересно: