Home page English version
Siarka
Nazwa
Siarka (z łac. Sulfur) S
Minerały
Ałun potasowy (występowanie: Uzbekistan, Włochy, USA, w Polsce w okolicach Sandomierza), baryt (USA, Wielka Brytania, Niemcy, w Polsce w Górach Świętokrzyskich), jarosyt (Niemcy, Hiszpania, Grecja, Rosja, w Polsce w Górach Świętokrzyskich), anhydryt (USA, Niemcy, Rosja, w Polsce w okolicach Inowrocławia).
Właściwości
Niemetal, krystaliczne żółte ciało stałe, nierozpuszczalne w wodzie, bez smaku i zapachu, występuje w dwóch odmianach alotropowych: siarka rombowa i jednoskośna. W zależności od odmiany siarka ma różne postacie krystalograficzne, w temperaturze pokojowej jest mało reaktywna, wchodzi w skład aminokwasów takich jak metionina czy cysteina tworząc mostki disiarczkowe, które stabilizują III-rzędową strukturę białek, w normalnych warunkach jest izolatorem elektrycznym. Jej tlenki są szkodliwe nie tylko dla roślin czy środowiska, ale także dla architektury i infrastruktury, inicjują one korozję metalowych konstrukcji.
Najważniejsze związki
FeS, H2S, H2SO4, SO2, MgSO4, Na2SO4
Otrzymywanie
Siarka otrzymywana jest poprzez odsiarczanie spalin i paliw kopalnych, eksploatację złóż siarki rodzimej oraz poprzez wyprażanie rud siarczkowych (np. pirytu). Proces wykorzystywany do produkcji siarki rodzimej to technologia podziemnego wytopu metodą Frasha, która polega na podaniu poprzez otwór eksploatacyjny, pionami technicznymi rur przegrzaną wodę technologiczną (woda złożowa) o temperaturze do 165ºC i podwyższonym ciśnieniu. Wodę złożową, po oddaniu przez nią transportowanego ciepła, odbiera się z sąsiednich otworów i w 100% zawraca do procesu uzdatniania oraz ponownego podgrzewu. Druga kolumna techniczna otworu eksploatacyjnego sięga głębiej i wykorzystując różnicę ciężaru właściwego służy do wydobycia siarki na powierzchnię. I tu z pomocą przychodzi trzecia rura o najmniejszej średnicy. Kolumną tą podawane jest powietrze o odpowiednim ciśnieniu, powodując powstanie mechanizmu tzw. „windy powietrznej (air lift)”. Jednym ze sposobów otrzymywania siarki jest także metoda zwana procesem Clausa. Metoda ta polega na utlenieniu siarkowodoru do siarki pierwiastkowej i jest ona podzielona na dwa główne etapy: pierwszy - termiczny, który polega na wprowadzeniu siarkowodoru i powietrza do kotła zwanego kotłem Clausa, który rozgrzany jest do temperatury 1000-1400°C. W tym etapie zachodzi reakcja zgodna z równaniem: 6H2S+3O2 -> 4H2S+2SO2+2H2O, w tej reakcji spala się około 1/3 siarkowodoru, jego reszta przechodzi do etapu drugiego- katalitycznego, w którym nieprzereagowany siarkowodór reaguje z tlenkiem siarki (IV) w temperaturze około 300-350°C tworząc siarkę zgodnie z równaniem: 2H2S + SO2 = 3S+ 2H2O.
Zastosowanie
Siarka jest kluczowym surowcem do produkcji kwasu siarkowego, szeroko używanego w przemyśle chemicznym i metalurgicznym. Pierwiastek ten wykorzystywany jest również w produkcji nawozów siarkowych, które są niezbędne do wzrostu roślin i utrzymania żyzności gleby. Siarka jest używana w procesie wulkanizacji gumy, poprawiając jej wytrzymałość i elastyczność, a także jest składnikiem wielu preparatów ochrony roślin np. takich, które zwalczają choroby grzybowe.
Producenci
Największym producentem siarki na świecie są Stany Zjednoczone, istotnymi producentami tego pierwiastka są również: Australia, Brazylia, Kanada czy Chiny. Polska również ma swój udział w produkcji siarki (produkcja jest związana zarówno z wydobyciem, jak i przetwarzaniem surowców).
Ciekawostki
Siarkowodór jest nazywany "gazem piekielnym" ze względu na swój toksyczny i drażniący zapach, który przypomina zapach zgniłych jajek. W mitologii greckiej siarka była utożsamiana z bogiem ognia, a także z demonem piekła, w związku z jej palnymi właściwościami. Siarka jest wykorzystywana w procesach odsiarczania spalin, zwłaszcza w elektrowniach, zakładach przemysłowych i instalacjach energetycznych. Spaliny są przepuszczane przez substancje (zawierające siarkę) takie jak wapno lub gips, pomaga to w redukcji emisji dwutlenku siarki, który jest jednym z głównych gazów zanieczyszczających atmosferę.