Сірка. Сірка для лохини.

Близько 50 % сірки використовують для виробництва сірчаної кислоти, 10-15 % - для боротьби з хворобами рослин, в основному, винограду та бавовнику. ЇЇ застосовують як вулканізуючий агент у гумовій промисловості, як компонент вибухових речовин, чорного пороху, мазей для лікування шкірних хвороб, для виготовлення різних хімічних сполук, наприклад CS₂, сірників тощо.

Серед р-елементів 16 групи після кисню найбільше значення має сірка. Самородна сірка трапляється у природі великими покладами, тому вона відома з найдавніших часів. В уявленнях алхіміків сірка відігравала велику роль, оскільки вважалася втіленням одного з «основних начал» природи – горючості.
Сірка входить до скаладу біологічних тканин усіх рослин і тварин. У рослинах сірка нагромаджується переважно в насінні та листках. Наприклад, капуста містить близько 0,8 % сірки (у перерахунку на суху речовину). У тварин особливо великий вміст сірки у шерсті (до 4 %), кігтях, рогах і ратицях (копитах). Сірка входить до складу білків у формі амінокислот – цистеїну (HOOC−CH(−NH₂)−CH₂−SH), цистину ((SCH₂−CH(−NH₂) −COOH)₂) та метіоніну (CH₃−SCH₂−CH₂−CH(−NH₂)−COOH). Специфічні запахи часнику, гірчиці, цибулі та капусти зумовлені наявністю органічних сполук сірки.

Фізичні властивості

Для сірки характерне утворення гомоланцюгів. Два σ-зв’язки, які утворює кожний атом сірки у цьому ланцюгу, міцніші та енергетично вигідніші (загальна енергія двох σ-зв’язків дорівнює 2.260 кДж/моль), ніж подвійний зв’язок у молекулі S₂ (420 кДж/моль).
Найбільш стійкою та поширеною формою простої речовини сірки є молекула S₈. Валентний кут становить 108°, що вказує на sp³-гібридизацію валентних орбіталей атомів сірки. Сірка утворює декілька алотропних кристалічних модифікацій. За звичайних умов молекули S₈ утворюють ромбічну, або α-сірку. Це тверда речовина жовтого кольору (температура плавлення 112,8 °С за швидкого нагрівання), зі щільністю 2,07 г/см³, не розчинна у воді, але добре розчиняється у сірковуглеці CS₂. За температури 95,4 °С α-сірка переходить у моноклінну структуру (β-сірку), яка має блідо-жовтий колір (температура плавлення 119,3 °С) і щільність 1,96 г/см³. Обидві модифікації складаються з циклічних молекул S₈ у вузлах кристалічних ґраток, вони відрізняються лише взаємним розміщенням S₈ у кристалі. Взаємний перехід їх модифікацій відбувається не миттєво, а поступово, залежно від температури.
За температури 119,3 °С сірка плавиться з утворенням легкорухливої рідини солом’яного кольору. Рухливість рідкої сірки зумовлена тим, що між її неполярними молекулами S₈ діють тільки слабкі сили дисперсійної взаємодії, які мало перешкоджають взаємному переміщенню молекул одна відносно одної.

При подальшому нагріванні (до температури близько 160 °С) рідина темніє і поступово перетворюється на темно-коричневу смолисту масу. Її в’язкість істотно зростає, наприклад за температури 190 °С в’язкість рідкої сірки приблизно у 9000 разів більша, ніж за температури 160 °С. Максимальна в’язкість сірки досягається за температури 187 °С. Ці аномальні зміни зумовлені тим, що при температурах понад 160 °С циклічні молекули S₈ починають розмикатися й утворювати довгі ланцюги. Такі довжелезні молекули перепілітаються між собою і рідина стає дуже в’язкою.
У разі подальшого зростання температури (понад 200 °С) в’язкість розплаву сірки зменшується і за температури понад 300 °С сірка, залишаючись темно-коричневою рідиною, знову стає легкорухливою. Це зумовлено швидким термічним руйнуванням великих ланцюгових макромолекул з поступовим утворенням коротших.
Сірка починає кипіти за температури 444,6 °С. У паровій фазі встановлюється рівновага між молекулами S₈, S₆, S₄ та S₂, причому перехід від S₈ до S₂ – процес ендотермічний, тому в міру підвищення температури нагрівання рівновага, згідно з принципом Ле Шательє, все більше зміщується вправо, що спричинює зміну забарвлення парів сірки від оранжево-жовтого до солом’яно-жовтого кольору. Пара киплячої сірки складається за об’ємом) близько 59% S₈, 34% S₆, 4% S₄ і 3% S₂. За температури ~900 °С сірка практично повністю складається з молекул S₂. За електронною будовою молекула S₂ подібна до молекули кисню. Два неспарених електрони на розпушувальних πроз3р-молекулярних орбіталях визначають парамагнетизм молекули S₂ (всі інші форми існування елементарної сірки діамагнітні). За температури понад 1500 °С починається дисоціація молекул S₂ на атоми.
Існує ще одна алотропна модифікація сірки – пластична сірка. Її модекули є макромолекулами Sn, які містять багато тисяч атомів. Одержати її можна, якщо вилити розплавлену сірку у холодну воду. Це речовина коричневого кольору, дуже еластична. Вона здатна розтягуватися в десять разів відносно початкової довжини, а після зняття прикладеної сили розтягування повертається майже до початкового розміру.

Хімічні властивості
Сірка досить активний неметал. Вже за кімнатної температури вона здатна окиснювати більшість активних металів і ртуть, під час нагрівання – інші прості та складні сполуки. У цих реакціях утворюються сульфіди. Для сірки характерне утворення сполук, подібних до пероксидів, в яких вона має ступінь окиснення -1. На відміну від кисню, сірка здатна легко окиснюватися різними окисниками та набувати характерних для неї позитивних ступенів окиснення. Так, вона горить на повітрі. Її можна окиснити під час нагрівання концентрованими сірчаною або азотною кислотами. У гарячих розчинах лугів, подібно до хлору, сірка диспропорціонує на сільфід та сульфіт лужного металу. Сірка безпосередньо окиснюється всіма галогенами, за винятком йоду. Під час фторування вона утворює гексафторид, в якому має вищий ступінь окиснення +6. З хлором і бромом вона утворює сполуки, в яких має ступінь окиснення +2. Ступінь окиснення +2 для сірки не характерний, такі сполуки дуже нестійкі і легко розкладаються.

Сірка для лохини

Сірка є підкислювачем ґрунту. Для підкислення ґрунту для лохини може бути використана як гранульована, так і мелена сірка.
Гранульована сірка на тривалий термін забезпечує рослинам оптимальне середовище, знижуючи рівень pH ґрунту. Сірка гранульована починає працювати приблизно через півроку після внесення в ґрунт, дозволяючи лохині отримувати з субстрату корисні речовини і засвоювати їх.

Користь сірки для лохини

• бере участь у фотосинтезі та дихальних процесах рослин;
• благотворно впливає на фіксацію та засвоєння саджанцями азоту з атмосфери і мікроелементів;
• покращує смакові та ароматичні характеристики ягід лохини;
• підвищує стійкість лохини до хвороб і шкідників;
• підсилює стійкість рослин до низьких і високих температур;
• допомагає насадженням протистояти згубній дії посух.

При посадці саджанців лохини гранульована сірка вноситься в яму шляхом її рівномірного перемішування з торфом. При обробці вже існуючих насаджень сірку для лохини насипають рано навесні і в середині літа. Для високої інтенсивності окислення ґрунт повинен бути вологим і добре аерованим.
Норма внесення сірки для лохини істотно залежить від механічного складу ґрунту. Ґрунти з високим вмістом органічної речовини і глинисті грунти мають підвищену ємність катіонного обміну і, відповідно, високу буферність. На таких ділянках норми внесення сірки для лохини у кілька разів вищі, ніж на легких піщаних грунтах, і може знадобитися більше одного внесення сірки, поки кислотність не знизиться до потрібного рівня.
Слід зазначити, що на ділянці, де вносилася сірка, повторне визначення рН ґрунту проводять восени, і, при необхідності, планують подальше внесення сірки після висадки рослин. Якщо саджанці лохини вже висаджені, одноразова доза внесення сірки для підкислення ґрунту не повинна перевищувати 400 кг/га.

Сірка як добриво

Позитивний влив сірки:

• Збільшення вмісту жирів у насінні олійних рослин; олійні рослини потребують у декілька разів більше сірки, ніж зернові.
• Збільшення вмісту білків у насінні/зерні; для синтезу білків  обов’язково потрібні сірчані амінокислоти (цистеїн та метіонін).
• Покращення якості білків у зернах зернових; збільшення вмісту глютену та загальне поліпшення якості борошна для випікання; підвищення якості хлібобулочних виробів.
• Збільшення вмісту крохмалю у зернівках, що викликає зменшення вмісту загального азоту в зернах пивоварного ячменю.
• Збільшення вмісту крохмалю у бульбах картоплі, а також вмісту сахарози у коренеплодах цукрового буряка.
• Зменшення вмісту нітратів в овочевих культурах.
• Покращення вуглеводних процесів, що опосередковано спричиняє підвищення стійкості рослин до абіотичних стресів (занадто низька та занадто висока температура; дефіцит води).
• Збільшення синтезу механічних тканин, лігніну в організмі рослини; це сприяє підвищенню стійкості рослин до абіотичних стресів.
• Опосередкований вплив сірки та сірчаних метаболітів на патогенні фактори.

Дефіцит сірки

В результаті того, що сірка, на відміну від азоту, малорухлива у рослині, тому її реутилізація (переміщення поживних речовин від старих листків до нових) незначна. Це призводить до прояву її дефіциту на верхній частині рослин. Молоді листки жовтіють та стають світло-зеленими, пошкоджується точка росту, затримується ріст та розвиток рослин. Стебла стають ламкими, знижується стійкість до факторів навколишнього середовища, хвороб та шкідників. Дефіцит сірки у рослин спричиняє порушення синтезу білків та хлорофілу, збільшується кількість азоту у небілковій формі або у формі нітратів. Це впливає на погіршення якісних показників продукції, а за нестачі сірки на ранніх фазах росту і розвитку рослин, особливо під час формування зерна, призводить до суттєвого зниження врожайності.

На різних культурах дефіцит сірки має такі візуальні ознаки:

Соняшник. Молоде листя набуває білуватого або жовтуватого забарвлення, на листках спостерігається плямистий хлороз, часто листки починають відмирати. Ріст рослини гальмується, кошик та насіння формуються меншого розміру, інколи кошик взагалі не відкривається. Причинами можуть бути ґрунти з низьким вмістом сірки, погано керовані або піщані ґрунти.
Цукрові буряки. Молоде листя набуває блідо-жовтуватого забарвлення, листки стають ламкими, на них з’являються ознаки некрозу (коричневі плями). Причини — кислі або погано аеровані (у тому числі і через переущільнення) ґрунти, низький вміст гумусу у ґрунті.
Кукурудза. У фазі 4-5 листків кукурудза виглядає жовтуватою, причому найжовтішим буде листок, що виріс останнім. На молодому листі виникає знебарвлення ділянок поміж жилками, інколи пожовтіння розповсюджується на старіше листя, але часто воно залишається зеленим. Причинами дефіциту можуть бути ґрунти з низьким вмістом гумусу та ґрунти, схильні до залуження. За перших ознак дефіциту сірки рекомендується внести 25-50 кг/га сірчаних добрив у діючій речовини (норма підбирається залежно від ступеню нестачі). До того ж слід відрізняти ознаки дефіциту сірки від дефіциту магнію: якщо за нестачі сірки рослини виглядають рівномірно жовтуватими та прояви найбільш помітні на молодому листі, то за дефіциту магнію найбільше вражається старіше листя і з’являються білі цятки з червонуватою облямівкою.
Пшениця. Нестача сірки спричиняє пожовтіння молодих листків, затримку росту стебел, пригнічення синтезу амінокислот, білків, формування хлоропластів. При дефіциті сірки листки спочатку стають світло-зеленими, потім жовтими з легким червоним відтінком. Нестача сірки проявляється спочатку на молодих листках та стеблах, на відміну від браку азоту. Стебла тоншають, дерев’яніють, стають ламкими і жорсткими.
Ріпак. Пожовтіння молодих листків, затримка росту стебел, пригнічення синтезу амінокислот, білків, формування хлоропластів. При дефіциті сірки листки спочатку стають світло-зеленими, потім — жовтими з легким червоним відтінком. Нестача сірки проявляється спочатку на молодих листках та стеблах. Листки рослин видовжуються і стають вузькими.

Сірка для боротьби з восковою міллю і її личинками

Сірка мелена використовується у бджільництві з метою знищення гусениць воскової молі сірчистим ангідридом, що утворюється під час горіння порошку сірки.

Обробка бджолиних вуликів проти воскової молі

Спосіб застосування та дози

Обкурюють стільники газами гарячої сірки від спалювання її в дозі 500 г/м3, при щільності завантаження 100 гніздових сотів на 1 м3 або 150 г сірки на 1 м3 приміщення та експозиції 24 години.

Обкурювати стільники можна як у спеціальному, щільно закритому приміщенні, так і в складених один на одного корпусах та надставках вуликів.

Колону корпусів із стільниками ставлять над викопаною ямою, в яку поміщають горщик із гарячим вугіллям. На вугіллі насипають потрібну кількість сірки. Потім вхід у яму щільно закривають корпусами та стільниками.

Після обкурювання гусениці швидко гинуть, але яйця молі все ж таки залишаються. Тому обкурювання повторюють через 10-15 днів (коли з яєць виведуться гусениці). Можна помістити рамки в корпуси з відокремленим дном або здвоєні магазини. Поставивши на підлогу порожній корпус, поміщають у нього горщик із гарячим вугіллям, на яке висипають сірку, потім на цей корпус швидко ставлять корпуси та магазини, заповнені рамками. Зверху кладуть 3–4 аркуші паперу та закривають кришкою. Щоб газ не випаровувався, щілини між корпусами, магазинами та підлогою проклеюють папером. На кожний корпус достатньо 15 г сірки. Стільники виймають через 24 години після обкурювання.

З метою дезінфекції бджолоінвентар, обладнання та стільники піддають дезінфекції в умовах замкнутого простору сірчистим газом при спалюванні 50 г сірки на 1 м3 при експозиції 24 години.

Нейтралізувати залишки сірки на стільниках можна шляхом випаровування нашатирного спирту, взятого з розрахунку 6-10 мл на 1 м3 простору, що обробляється, з стільниками.

Проявлення пестицидів методом тонкошарової хроматографії, що містять донорні атоми сірки, азоту, кисню, базується на осадженні срібла у вигляді малорозчинної солі, де катіон — комплекс срібла з нейтральною органічною молекулою, а аніон — бромфеноловий синій (БФС) з подальшим відбілюванням фону водним розчином лимонної кислоти. В зонах локалізації сполук утворюються сині плями на світлому фоні. Ідентифікацію проводять за відповідними величинами Rf, що залежать від швидкості руху пестицидів у тонкому шарі адсорбенту і пропорційні величині їхніх дипольних моментів. Кількість діючих речовин визначають за градуювальною залежністю площі хроматографічної зони сполуки (мм²) від її кількості (х, мкг).

Питання-відповідь

Питання: Як підкислити ґрунт для лохини, брусниці, журавлини, гортензій та хвойних рослин?

Відповідь: Вносять при посадці 40-100 г сірки гранульованої на 1 м2 (на 10 л субстрату) у вологий субстрат на глибину 12-20 см, рівномірно перемішують та ретельно поливають водою. Якщо саджанці вже висаджені, одноразова доза внесення сірки не повинна перевищувати 40 г/1 м2.

Питання: Чи можна зберігати та використовувати сірку після закінчення терміну придатності?

Відповідь: Можна використовувати сірку як добриво та підкислювач ґрунту за умови дотримання умов зберігання, тобто у щільно закритій упаковці у сухому прохолодному місці без потрапляння прямих сонячних променів. Виробники зазначають гарантійний термін придатності 2-3 роки. Сірка - малогігроскопічна, якщо добриво зберігалося у рекомендованих умовах, не було контакту з іншими речовинами, металами і немає жодних видимих ознак зміни зовнішнього вигляду, то можемо використовувати даний продукт і надалі.