Сера – химический элемент семейства халькогенов, использовавшийся еще до нашей эры. Жрецы создавали с ее помощью курительные составы для религиозных обрядов, китайцы первыми открыли пиротехнические свойства серы.

Это вещество находится в земной коре в составе серных руд в местах с повышенной вулканической активностью и добывается из сульфидных руд и природных минералов (железного колчедана, киновари, цинковой обманки). Содержится в большом количестве в природных и сопутствующих переработке нефти и сланцев газах в виде сероводорода и сернистого ангидрида.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Техническую серу выпускают жидкую и комовую. Оба вида находят широкое применение в промышленности и народном хозяйстве.

• Основное направление использования элементарной серы – получение серной кислоты, сероуглерода и коллоидной серы.
• С ее помощью вулканизируют каучук, придавая ему упругость и эластичность. Модифицированный серой каучук (резина) – основной материал для выпуска автомобильных покрышек.
• В измельченном виде применяется в сельском хозяйстве в качестве инсектицида для борьбы с грибковыми болезнями и клещами. Серные удобрения повышают морозостойкость растений, способствуют повышению качества и количества урожая.
• Пиротехнические свойства серы применяют при производстве головок спичек, пороха, светящихся составов и бенгальских огней.
• В текстильной индустрии с помощью серы производят красители.
• Основное сырье для производства сульфитцеллюлозы в бумажно-целлюлозной отрасли.
• При строительстве дорог применяется для производства инновационных видов асфальтовых покрытий.
• Из серы производят серный пенопласт – хороший дешевый утеплитель. Модифицированный серой бетон применяется для возведения строительных конструкций высокой прочности.
• В медицине в виде продукта тонкого помола высокой степени чистоты является составляющей мазей для лечения кожных заболеваний, из органических соединений серы синтезируют сульфосодержащие медикаменты.
• Используется в домашнем хозяйстве в качестве антисептического и противогрибкового средства при обработке тары для жидких продуктов.

ОПИСАНИЕ И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Сера техническая – кристаллическое вещество лимонно-желтого цвета с аллотропическими свойствами.

Устойчивые аллотропные модификации – ромбическая (кристаллическая) и моноклинная (игольчатая) сера. Пластическая сера неустойчива и при затвердевании меняет структуру на ромбическую.

8 атомов серы в молекулах ромбической (α-S) и моноклинной (β-S) аллотропной формы образуют цикл с одинарными связями. При нормальных условиях сера принимает кристаллическую структуру.

Производство серы технической регламентирует ГОСТ Р 56249-2014 и ГОСТ 127.1-93. Массовая доля серы в пересчете на чистое вещество должна быть не менее 99,2%. Основные физико-химические свойства.

Наименование показателя	Норма
Плотность, г/см3	1,96-2,07
Температура кипения, °С	444,6
Температура плавления, °С	112,8-119,3
Удельная теплота сгорания, кДж/кг	9205
Растворимость в воде	Не растворима

Сера практически не растворяется в воде, но хорошо растворима в сероуглероде, безводном аммиаке, в органических сольвентах (феноле, толуоле, ацетоне, хлороформе). Она является диэлектриком и не проводит тепло. При трении сера сильно электризуется. Об этом свойстве необходимо помнить при ее измельчении и смешении с другими компонентами в процессе приготовления пороха.

Сера – химически активный элемент и при нагревании легко вступает во взаимодействие со многими веществами, за исключением азота, йода, золота, платины и инертных газов. В тонкодисперсном состоянии сера окисляется кислородом воздуха до сернистой и серной кислот.

Ценные специфические свойства серы:

• гидрофобность;
• бактерицидный агент;
• связующее;
• биогенный элемент: входит в состав аминокислот, витаминов и ферментов, участвует в бактериальном фотосинтезе;
• низкая токсичность;
• хемостойкость в кислых средах.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ И ХРАНЕНИЮ

В настоящее время основными считаются комовая, гранулированная и жидкая формы технической серы. Первичная форма – жидкая сера. Ее получают выплавлением из самородной серной руды или путем выделения из природного газа сероводорода и дальнейшем получении из него элементарной серы методом Клауса.

Остывая на специальном складе, часть полученной жидкой серы превращается в комовую. Часть жидкой серы стекает в серные ямы, откуда после дегазации направляется по серопроводам на хранение, а затем на погрузку в железнодорожные цистерны, либо подвергается гранулированию в специальных установках грануляции.

Техническая сера относится к горючим веществам. Нижний концентрационный порог воспламенения – 17 г/м3; температура самовоспламенения – 190°С по ГОСТ 12.1.041.Особенно взрывоопасна взвесь серной пыли. Выделяющийся из жидкой серы сероводород взрывается при объемной концентрации от 4,3 до 45%. При работе с серой необходимо соблюдать правила противопожарной безопасности.

Производственные помещения и лаборатории, предназначенные для работы с технической серой, оборудуют приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей соблюдение предельно допустимой концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны. При контакте с серой все работники должны быть обеспечены специальной одеждой и средствами индивидуальной защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.011.

Комовую серу хранят под навесом или на открытых площадках. Чтобы избежать ее загрязнения, площадки должны иметь систему промливневой канализации. Не разрешается хранить и перевозить серу навалом.

Жидкую серу хранят в изолированных емкостях, оснащенных обогревательными и измерительными приборами, устройствами для перекачки и вытяжными трубами. Резервуары необходимо идентифицировать надписью «ЖИДКАЯ СЕРА».

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

Техническая сера относится к веществам 4 класса опасности по ГОСТ 12.1.005. Аэрозоли обладают фиброгенным действием: вызывают жжение в глазах, слезотечение и светобоязнь, раздражение слизистых оболочек. Обладает угнетающим действием: быстрая утомляемость, повышенная раздражительность, головные боли, головокружение. При проглатывании провоцирует развитие заболеваний желудочно-кишечного тракта. Кумулятивный эффект отсутствует.

При попадании технической серы на кожу ее нужно тщательно смыть водой с мылом. В случае попадания серы в глаза необходимо обильно промыть открытые глаза водой, при стойком покраснении и боли обратиться к врачу.

Предельно допустимые массовые концентрации в воздухе рабочей зоны:

• пыли или паров серы – 6 мг/м³;
• сернистого ангидрида – 10 мг/м³;
• сероводорода – 10 мг/м³;
• сероводорода в смеси с углеводородами С₁-С₅ – 3 мг/м³.

Необходимо соблюдать меры предосторожности:

• обязательное мытье в душе после работы;
• организация дистанционного управления механизмами;
• механизация расфасовки и выгрузки;
• естественная и принудительная вентиляция помещений.

Тонкоизмельченная сера способна к химическому самовозгоранию в присутствии влаги, при взаимодействии с окислителями, хлорной известью, при смешивании с жирами и маслами. Сера образует взрывчатые смеси с нитратами, хлоратами и перхлоратами, пары взрывоопасны в смеси с воздухом. Для тушения распыляют воду или воздушно-механическую пену.

При работе с серой технической необходимо соблюдать требования пожарной безопасности:

• оборудование систематически очищать от пыли;
• узлы механизмов должны быть герметичны;
• температура в помещениях и на поверхностях оборудования, трубопроводов не должна превышать 45°С, на открытых площадках – 60°С;
• в местах хранения и производства серы необходимо использовать конструкции с бортами, предотвращающими растекание расплава серы за пределы площадки;
• технологическое оборудование должно быть заземлено и защищено от статического электричества;
• электрооборудование должно быть взрывобезопасным.

На складе серы запрещено:

• проведение всех видов работ с применением открытого огня;
• хранение промасленной ветоши и бумаги;
• применять инструмент из материала, который может давать искру.

ВАРИАНТЫ УПАКОВКИ И ПОСТАВКИ

Комовую, гранулированную, молотую техническую серу и модифицированную техническую серу упаковывают в бумажные или в полиэтиленовые мешки для химической промышленности. Допустима упаковка в мягкие контейнеры разового использования средней грузоподъемности, допущенные к перевозке на конкретном виде транспорта.

Номинальная масса продукта в мешке должна быть не более 50 кг. Степень заполнения мешка не должна превышать 95% его вместимости.

Комовую серу транспортируют насыпью в полувагонах с нижними люками, а также автомобильным и водным транспортом. По согласованию с потребителем допускается транспортировать серу в крытых вагонах. Двери вагонов должны быть закрыты предохранительными щитами. Не допускается погрузка серы в загрязненные транспортные средства.

Жидкую серу транспортируют в четырехосных железнодорожных вагонах-цистернах с электрическим обогревом, применяемых только для перевозки жидкой серы. Они рассчитаны для работы при температуре окружающего воздуха до 50°С. Транспортирование осуществляют в соответствии с инструкцией по эксплуатации и техническому обслуживанию железнодорожных цистерн.