Самородная сера —S. 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 сера при охлаждении до температуры 95,5° С переходит в ромбиче­скую. В свою очередь, ромбическая сера 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 теллур и мышьяк. Очень часто сера загрязнена механическими примесями глинистых, а также битуминозных веществ.

Сингония α-серы ромбическая, вид симметрии ромбо-бипирамидальный — D2h — mmm(3L23PC).

Структурная ячейка содержит 128S. Пространственная группа D242hFddd; а0 = 10,48, b0 =12,92 с0 = 24,55; а0 : b0 : с0 = 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, s8 — s8 = 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, nm2,038. 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 H2S04 нерастворима. NH03 и царская водка окисляют серу, превращая ее в H2S04. Сера легко растворяется в сероуглероде, скипидаре и керосине. П. п. т. легко плавится и загорается голубым пламенем с выделением S02.

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 вещества организмов и 6) при разложении сероводорода (а также S02) на земной поверхности. Независимо от этих процессов сера образуется за счет сероводорода и иногда S02 и S03, 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 + Fe2(S04)3 = 2FeS04 + RS04 + S.
Наибольшее значение по запасам имеют месторождения серы, которые возникли при формировании осадочных горных пород. В этих месторождениях исходным веществом для образования серы является сероводород. Окисление сероводорода происходит следующим образом:
 
2HS + 02 = 2Н20+2S.
Что касается происхождения самого сероводорода и путей его перехода в серу, то 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 сероводород. Вместе с тем установлено, что сероводород 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 углерод 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 +2Н20 = H2S+Са(НС03)2
Переход сероводорода в серу может происходить или по реакции 2H2S+ О2 = 2Н20 + 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.
 
Разрушение. Образуясь в условиях земной поверхности, самородная сера все же является неустойчивой и, постепенно окисляясь, дает начало сульфатам (в основном гипсу).
 
Практическое значение. Сера находит применение в сернокислотной, целлюлозно-бумажной, спичечной, кожеобрабатывающей и других отраслях промышленности. Она используется также для производства взрывчатых веществ, при изготовлении резины, красок, разных серных препаратов. Промышленными считаются руды, которые содержат не меньше 10% серы.
 

Литература : Баженов И. К., И н д у к а е в Ю. В., Я х н о А. В. Самородное железо в габбро-долеритах р. Курейки. Зап. Всесоюзн. минералог, об-ва, ч. 38, вып. 2, 1959 Бетехтин А. Г. Платина и другие металлы платиновой группы Йзл-во АН СССР, 1935.Бетехтин А. Г., Альбов Н. М. О самородном железе в перидотитах Калгачинского района (Восточное Прионежье). Изв. АН СССР, вып. 3, 1940. Б о б р и е в и ч А. П., Б о н д а р е н к о М. Н., Гневу шев М. А. и др. Алмазные месторождения Якутии. Госгеолтехиздат, 1959.


В основном с этим также ищут .