Својства водоник сулфида (Х2С), ризици и употреба



Тхе водоник сулфид је уобичајено име водоник сулфида (Х2С). Може се сматрати хидразидном киселином у раствору (Х2С (ак)).

Разматрање сулфхидрилне киселине се даје упркос ниској растворљивости у води овог хемијског једињења. Његова структура је приказана на слици 1 (ЕМБЛ-ЕБИ, 2005).

Због тога је водиков сулфид слабо растворљив у води. Када је растворен, он формира јон сулфид киселине или хидросулфид (ХС-). Водени раствор водоник сулфида, или водоник сулфид, је безбојан и када је изложен ваздуху, полако оксидише елементарни сумпор, који није растворљив у води.

Сулфур дианион С2- постоји само у јако алкалним воденим растворима; Изузетно је базична са пКа> 14.

Тхе Х2С настаје практично тамо где елементарни сумпор долази у контакт са органским материјалом, посебно на високим температурама. Водоник сулфид је ковалентни хидрид хемијски везан за воду (Х2О), пошто се кисеоник и сумпор производе у истој групи као и периодни систем.

Често настаје када бактерије разграђују органску материју у одсуству кисеоника, као што је то случај у мочварама и канализацији (заједно са процесом анаеробне дигестије). Такође се јавља у вулканским гасовима, природном гасу и неким бунарским водама.

Такође је важно имати на уму да је сумпороводик централни учесник у циклусу сумпора, биогеокемијски циклус сумпора на Земљи (слика 2)..

Као што је горе поменуто, бактерије које редукују сумпор и редукују сулфате добијају оксидациону енергију из водоника или органских молекула у одсуству кисеоника редукцијом сумпора или сулфата у сумпороводик.

Остале бактерије ослобађају хидроген сулфид из амино киселина које садрже сумпор. Неколико група бактерија може користити водоник сулфид као гориво, оксидирајући га до елементарног сумпора или сулфата користећи кисеоник или нитрат као оксидант.

Чисте сумпорне бактерије и зелене сумпорне бактерије користе водоник-сулфид као донор електрона у фотосинтези, чиме се добија елементарни сумпор.

У ствари, овај начин фотосинтезе је старији од мода цијанобактерија, алги и биљака које користе воду као донор електрона и ослобађају кисеоник (Хуман Метаболоме Датабасе, 2017).

Индек

  • 1 Тамо где се производи сумпороводик?
  • 2 Физичка и хемијска својства
  • 3 Реактивност и опасности
    • 3.1 Удисање
    • 3.2 Контакт са кожом
    • 3.3 Контакт очима
  • 4 Усес
    • 4.1 1- Производња сумпора
    • 4.2 2- Аналитичка хемија
    • 4.3 3- Остале употребе

Тамо где се производи сумпороводик?

Водиков сулфид (Х2С) природно се јавља у сировој нафти, природном гасу, вулканским гасовима и топлим изворима. Такође може бити резултат бактеријске деградације органске материје. Такође се производи и људским и животињским отпадом.

Бактерије које се налазе у устима и гастроинтестиналном тракту производе хидроген сулфид из бактерија које разграђују материјале који садрже биљне или животињске протеине.

Сулфид водоника може такође бити резултат индустријских активности, као што су прерада хране, коксне пећи, млинови за крафт папир, штавионице и рафинерије нафте (Агенција за Регистар токсичних супстанци и болести, 2011).

Физичке и хемијске особине

Водоник сулфид је безбојни гас са јаким мирисом покварених јаја. Водени раствор сумпороводика је безбојан без карактеристичне ароме.

Једињење има молекулску тежину од 34.1 г / мол, водени раствор има густину од 1.343 г / мл. Има тачку топљења од -82 ° Ц и тачку кључања од -60 ° Ц. Лако је растворљив у води и може растворити само 4 грама по литру овог растварача на 20 ° Ц (Краљевско хемијско друштво, 2015).

Водоник сулфид реагује као киселина и као редукциони агенс. Експлодира у контакту са дифлуоридом кисеоника, бром пентафлуоридом, хлор трифлуоридом, диклорид оксидом и сребрним фулминатом. Може се запалити и експлодирати када је изложен бакарном праху, у присуству кисеоника.

Може да реагује на сличан начин са другим металима у праху. Пали се при контакту са металним оксидима и пероксидима (баријум пероксид, хром триоксид, бакар оксид, олово диоксид, манган диоксид, никл оксид, сребрни оксид, сребрни диоксид, талијум триоксид, натријум пероксид, живин оксид, калцијум оксид).

Пали се са броматним сребром, оловором (ИИ) хипохлоритом, бакарним хроматом, азотном киселином, оловним оксидом (ИВ) и оксидом. Може се запалити ако прође кроз зарђале гвоздене цијеви. Реагује егзотермно са базама.

Топлота реакције са натријум хидроксидом, натријум хидроксидом, калијум хидроксидом, баријум хидроксидом може изазвати паљење или експлозију нереагованог дела у присуству ваздуха / кисеоника (ХИДРОГЕН СУЛФИДЕ, 2016).

Реактивност и опасности

Тхе Х2С се сматра стабилним једињењем иако је веома запаљиво и изузетно токсично.

Једињење је теже од ваздуха и може да пређе значајну удаљеност од извора паљења и назад. Може да формира експлозивне смеше са ваздухом у широком опсегу.

Такође експлозивно реагује са бром пентафлуоридом, хлор трифлуоридом, тријодидом азота, азотом трихлоридом, дифлуоридом кисеоника и фенил диазонијум хлоридом..

Када се загреје до разградње, емитује високо токсичне паре оксида сумпора. Некомпатибилно са многим материјалима, укључујући јаке оксиданте, метале, јаку азотну киселину, бром пентафлуорид, хлор трифлуорид, азот тријодид, азот триклорид, дифлуорид кисеоника и фенил диазонијум хлорид.

Водиков сулфид (Х2С) је одговоран за многе инциденте изложености струци у струци, посебно у нафтној индустрији. Клинички ефекти Х2С зависи од његове концентрације и трајања излагања.

Тхе Х2С је одмах фаталан када су концентрације више од 500-1000 делова на милион (ппм), али изложеност нижим концентрацијама, као што је 10-500 ппм, може изазвати различите респираторне симптоме у распону од ринитиса до акутне респираторне инсуфицијенције..

Тхе Х2С може утицати и на више органа, узрокујући привремене или трајне поремећаје у нервном, кардиоваскуларном, бубрежном, хематолошком и хематолошком систему..

Приказан је случај професионалне изложености Х2С који доводи до учешћа више органа, акутне респираторне инсуфицијенције, организације упале плућа и шока сличних акутној сепси. У овом случају, пацијент је такође развио благу опструктивну и рестриктивну болест плућа и периферну неуропатију (Ал-Тавфик, 2010)..

Инхалатион

У случају удисања, изнесите га напољу и држите га у мирном положају како бисте могли дисати. Ако не дише, примените вештачко дисање. Ако је дисање отежано, обучено особље треба да даје кисеоник.

Контакт са кожом

У случају додира са кожом, треба је опрати са много воде. Течност под притиском може изазвати промрзлине. У случају излагања течности под притиском, зона замрзавања треба одмах загрејати са топлом водом која не прелази 41 ° Ц.

Температура воде мора бити подношљива за нормалну кожу. Загревање коже треба одржавати најмање 15 минута или док се нормална боја и сензација не врате на захваћено подручје. У случају масивног излагања, одјећа се уклања приликом туширања топлом водом.

Контакт очима

У случају контакта са очима, темељно испрати очи водом најмање 15 минута. Држите капке отворене и даље од очију како бисте били сигурни да су све површине темељито испране.

Гутање се не сматра могућим путем излагања. За све остале случајеве потребно је добити хитну медицинску помоћ (Пракаир, 2016).

Усес

1 - Производња сумпора

Јединица за сакупљање сумпора Цлаус састоји се од пећи за сагоријевање, котла за отпадну топлину, кондензатора сумпора и низа каталитичких ступњева, од којих сваки користи загријавање, каталитички слој и кондензатор сумпора. Обично се користе две или три каталитичке фазе.

Цлаусов процес претвара водоник сулфид у елементарни сумпор кроз реакцију у два корака.

Прва фаза подразумева контролисано сагоревање гаса за напајање да би се приближно једна трећина сумпороводика претворила у сумпор-диоксид, а не-каталитичка реакција сумпороводика који није сагорео са сумпор-диоксидом.

У другој фази, Цлаус-ова реакција, водоник-сулфид и сумпор-диоксид реагују на катализатору да би произвели сумпор и воду.

Количина ваздуха за сагоревање је чврсто контролисана да би се максимизирао опоравак сумпора, односно одржавање одговарајуће реакционе стехиометрије 2: 1 водоник-сулфида до сумпор-диоксида кроз низводне реакторе.

Типично, може се постићи рекуперација сумпора до 97% (У.С. Натионал Либрари оф Медицине, 2011).

2- Аналитичка хемија

Више од једног века, водоник-сулфид је био важан у аналитичкој хемији, у квалитативној анорганској анализи јона метала.

У овим анализама, таложи се тешки метали (и неметални) јони (нпр. Пб (ИИ), Цу (ИИ), Хг (ИИ), Ас (ИИИ) из раствора након излагања Х2С. Добијени талог се поново раствара са неком селективношћу и на тај начин се идентификује.

3- Остале употребе

Ово једињење се такође користи за одвајање деутеријум оксида или тешке воде из нормалне воде кроз Гирдлер сулфидни процес.

Научници са Универзитета у Екетеру открили су да ћелијска изложеност малим количинама гаса сумпороводика може да спречи оштећење митохондрија.

Када је ћелија под стресом са болешћу, ензими се привлаче у ћелију да би се произвеле мале количине сумпороводика. Ова студија могла би имати више импликација у превенцији можданог удара, болести срца и артритиса (Стамплер, 2014).

Сулфид водоника може имати својства против старења блокирајући деструктивне хемикалије у ћелији, које имају својства слична ресвератролу, антиоксиданту који се налази у црвеном вину.

Референце

  1. Агенција за регистрацију токсичних супстанци и болести. (2011, 3. март). Хидроген Сулфиде Царбонил Сулфиде. Преузето са атсдр.цдц.гов.
  2. Ал-Тавфик, Б. Д. (2010). Излагање сумпороводику код одраслог мушкарца. Анналс оф Сауди Мед. , 76-80.
  3. ЕМБЛ-ЕБИ (2005, децембар 13). водоник сулфид. Опорављено од еби.ац.ук.
  4. енцицлопедиа британница. (С.Ф.). Хидроген сулфиде. Рецоверед фром британница.цом.
  5. Хуман Метаболоме Датабасе. (2017, 2. март). Хидроген сулфиде . Преузето са хмдб.ца.
  6. ХИДРОГЕН СУЛФИДЕ. (2016). Добављено из цамеоцхемицалс.ноаа.гов.
  7. (2016, 17. октобар). Лист са подацима о безбедности водоник сулфида. Рецоверед фром пракаир.цом.
  8. Краљевско хемијско друштво. (2015). Хидроген сулфиде. Преузето са цхемспидер.цом.
  9. Стамплер, Л. (2014, 11. јул). Стинки Цомпоунд може да штити од оштећења ћелија, открива студија. Ретриевед фром тиме.цом.
  10. С. Натионал Либрари оф Медицине. (2011, 22. септембар). Сумпор, Елементал. Добављено из токнет.нлм.них.гов.