Výskyt kyseliny sírové v přírodě

30.11.2025

Síra, s chemickou značkou S a protonovým číslem 16, je nekovový prvek patřící do skupiny chalkogenů. Za standardních podmínek je to pevná, křehká, světle žlutá krystalická látka, která je sama o sobě bez zápachu. Je prakticky nerozpustná ve vodě, ale výborně se rozpouští v sirouhlíku. Vytváří mnoho alotropických modifikací, z nichž nejstabilnější je kosočtverečná. Při zahřívání taje na pohyblivou kapalinu, která dalším zahříváním houstne. Hoří na vzduchu modrým plamenem za vzniku štiplavého oxidu siřičitého.

Chemický prvek síra se vyskytuje v několika polymorfních modifikacích. Známá je žlutá kosočtverečná α-S8, bezbarvá monoklinická β-S8, žlutohnědá plastická γ-S∞ (síra katena) a síra koloidní. Vzájemně se liší pouze uspořádáním těchto molekul v krystalové struktuře. Obě tyto modifikace vytvářejí cyklické molekuly S8. Zahříváním jednoklonné síry nad 119°C připravíme tzv. kapalnou síru (hustá, viskózní kapalina), jejímž dalším zahříváním vznikají hnědé páry. Prudkým ochlazením těchto par vzniká sirný květ, který má podobu žlutého prášku. Při prudkém ochlazení kapalné síry dostaneme síru plastickou, která však není stálá a postupně přechází na modifikaci kosočtverečnou.

V přírodě se síra vyskytuje volná i vázaná ve sloučeninách. Volná se vyskytuje v blízkosti sopek a je také obsažena v sopečných plynech (sulfan - H2S, oxid siřičitý - SO2). Nejčastěji se však vyskytuje vázaná ve formě sulfidů a síranů. Průměrný obsah síry v zemské kůře je 0,035 %. Elementární síra se nalézá ve vulkanogenních ložiscích, kde vzniká pneumatolýzou ze sopečných exhalací, pro průmyslovou těžbu mají větší význam sedimentární ložiska síry, ve kterých je uložena síra, vzniklá ze sulfátů biochemickou činnosti mikroorganismů. Přírodní síra je vždy znečištěna izomorfními příměsemi selenu a telluru. Nejrozšířenějšími minerály síry jsou sulfidy a sulfáty, naopak přírodní sulfity jsou poměrně vzácné, např. skotlandit Pb(SO3)2, hanebachit CaSO3·H2O nebo gravegliait MnSO3·3H2O, velmi vzácně se vyskytuje síra ve formě thiosulfátů, např. sidpietersit Pb4(SO3)SO2(OH)2. Nejvyšší obsah síry (71,57 % S) ze všech nerostů má minerál patronit VS4, celkem je známo téměř 1000 minerálů s obsahem síry. Přírodní síra je směsí 4 stabilních izotopů, nejvyšší podíl 95,02 % zaujímá izotop 32S.

S kovy reaguje síra za vzniku sulfidů silně exotermicky, s alkalickými kovy se slučuje již při teplotě okolo 100°C, s kovy alkalických zemin, hliníkem, zinkem nebo rtutí se začíná slučovat při teplotě okolo 150°C, s lanthanoidy i řadou dalších kovů reaguje od teploty 500°C, ale např. Ochotně reaguje i s nekovy, s halogeny se slučuje za vzniku SF6, S2Cl2 a S2Br2, pouze s jodem nevytváří žádné stabilní sloučeniny. Kromě těchto běžných halogenidů síry existuje i řada dalších obdobných sloučenin, např. S2F10, SF4, SF2, S2F2, SCl4 a SCl2, s chlorem a bromem tvoří i velkou řadu dichlorpolysulfanů a dibrompolysulfanů typu SnX2. S vodíkem tvoří monosulfan H2S od teploty 150°C, kromě monosulfanu vytváří s vodíkem i řadu dalších sulfanů, např. disulfan H2S2, trisulfan H2S3 apod. S uhlíkem se slučuje na sirouhlík CS2 při teplotě nad 700°C. S dusíkem přímo nereaguje, ale nitridy i další dusíkaté sloučeniny síry je možné získat různými reakcemi s amoniakem. Většina nitridů síry má explozivní vlastnosti, naproti tomu imidy síry jsou relativně stálé. Síra tvoří velkou řadu oxidů, přímou reakcí s kyslíkem vzniká oxid siřičitý SO2, ostatní oxidy např. Se zředěnými roztoky alkalických kyanidů síra reaguje při laboratorní teplotě za vzniku alkalických isothiokyanatanů. Většina kyselin obecného vzorce H2S2On je nestálá, stále jsou však jejich soli, které nalézají široké praktické využití. Thiosíran sodný Na2S2O3 se používá jako fotografický ustalovač, dithioničitan sodný Na2S2O4 je hlavní složkou odbarvovače DUHA, disiřičitan sodný Na2S2O5 se používá jako antioxidant ve fotografických vývojkách, peroxodisíran sodný Na2S2O8 je dezinfekční činidlo.

Síra se získává vytavováním z hornin (Fraschův proces získávání síry) a různými postupy z technických plynů. Důležitou reakcí při výrobě síry je Clausův proces získávání síry ze sulfanu.

Čtěte také: Bezpečná manipulace s HCl při čištění

Elementární síra nachází uplatnění ve farmacii a při vulkanizaci kaučuku. Jako velmi perspektivní se jeví využití síry v nových lithium-síro-uhlíkových akumulátorech. Mnohem větší význam mají sloučeniny síry. Vodný roztok sirovodíku H2S a sulfidu amonného (NH4)2S slouží jako základní laboratorní činidla k analytickému důkazu řady kationtů, viz tabulka důkazu kationtů.

Mezi oxidy síry patří oxid siřičitý (SO2) a oxid sírový (SO3). Oxid siřičitý je bezbarvý, štiplavě páchnoucí plyn. Je nehořlavý, za vzniku kyselého roztoku dobře rozpustný ve vodě. Oxid sírový vzniká přirozeně oxidací oxidu siřičitého a v plynné fázi je hlavní příčinou vzniku tzv. kyselých dešťů, které vedly koncem 20. století k likvidaci lesních porostů Krušných hor, Jizerských hor, Krkonoš na polské straně a dalších pohraničních pohoří České republiky. Oxid siřičitý nachází uplatnění jako redukční činidlo (bělení, ochrana dřeva), v potravinářství jako konzervant (sušené ovoce, vína). Oba oxidy jsou ale především důležitými komponenty průmyslové výroby kyseliny sírové, kde oxid siřičitý vystupuje jako hlavní surovina a oxid sírový jako meziprodukt. Oxidy síry v ovzduší mohou způsobovat kyselé deště. Při expozici oxidů siřičitému dochází k podráždění očí a horních cest dýchacích, může dojít i k trvalému poškození plic, případně rozvoji astmatu.

Při nepříznivých meteorologických situacích v podzimních a zimních měsících roku - obvykle při teplotní inverzi - se v neprovětrávaných polohách hromadí škodliviny ze spalovacích procesů - především oxidy síry, dusíku, prachové částice a další látky. s mlhou vytvářejí hustý aerosol, který při vdechnutí poškozuje sliznice. Vysoké koncentrace oxidu siřičitého mohou vyvolat vážné poškození plic a dýchacích cest obecně. Koncentrace oxidu siřičitého v rozsahu 2600-2700 ug/m3 způsobují klinické změny spojené s bronchospasmy u astmatiků. Opakované krátkodobé pracovní expozice vysokým koncentracím oxidu siřičitého kombinované s dlouhodobými expozicemi nižším koncentracím mohou vést k výskytu chronické bronchitidy, a to zejména u kuřáků cigaret.

V zásadě se s emisemi oxidů síry můžeme setkat u všech spalovacích procesů, kde je přítomna síra. Zatímco větší města problém emisí oxidů síry vyřešila podporu přechodu domácích topenišť spalujících hnědé uhlí na jiná topná média, potýkají se s lokálním problémem těchto emisí dnes často malé obce. Se zdražováním plynu hrozí také přechod řady domácností zpět na vytápění uhlím spojený s opětovným nárůstem emisí oxidů síry z domácích topenišť.

Hlavní podíl emisí síry ze spalování paliv tvoří oxid siřičitý, který v ovzduší dále reaguje na oxid sírový rychlostí 0,5 až 10 % za hodinu. Ve vlhkém vzduchu se tvoří kyselina sírová ve formě aerosolu, často spolu s dalšími škodlivinami v kapičkách či tuhých částečkách se širokým spektrem velikostí. Většina kyseliny sírové přítomné v ovzduší vzniká z oxidu siřičitého emitovaného při spalování. Vzhledem ke své hygroskopičnosti je kyselina sírová v ovzduší vždy přítomna ve formě kapiček roztoku, jehož koncentrace vodíkových iontů H+ se mění s vlhkostí ovzduší. Obecné emisní limity stanovuje Zákon o ochraně ovzduší (201/2012 Sb.). Oxidy síry vyjádřené jako oxid siřičitý. Imisní limity vyhlášené pro ochranu ekosystémů a vegetace. Látka: oxid siřičitý. Doba průměrování: kalendářní rok a zimní období (1. října - 31. Úmluva o přeshraničním přenosu látek znečišťujících ovzduší (LRTAP) a několik jejích protokolů, například Protokol o dalším snižování emisí síry z roku 1994, který vstoupil v platnost 8.

Čtěte také: Proč je kyselina listová důležitá?

Síru znali již staří Řekové a Římané, od legendárního zničení Sodomy a Gomory sirným deštěm, až k nedávnému objevu, že síra spolu s kyselinou sírovou je hlavní složkou atmosféry planety Venuše. Egypťané znali síru již od 16. století před naším letopočtem a o použití hořící síry k desinfekci se lze dočíst i v Homérově Odysseji. V roce 1245 objevil Friar Bacon střelný prach, který se skládal z ledku, práškovitého dřevěného uhlí a síry. Poprvé byl použit v bitvě u Kresčaku. V roce 1746 zavedl John Roebuck výrobu kyseliny sírové v Anglii.

Síra je středně reaktivní látka, která se přímo slučuje téměř se všemi prvky. jako dezinfekční prostředek k tzv. síření sudů (popř. včelích plástů). Dále se využívá například v lékařství ve formě sirných mastí, které se používají proti kožním chorobám.

V roce 2012 byla celosvětová výroba síry 70 Mt, největším producentem síry je Čína (9,7 Mt), USA (9 Mt), Rusko (7,3 Mt), Kanada (6,6 Mt), Německo (3,7 Mt), Saudská Arábie (4,6 Mt) a Japonsko (3,2 Mt).