Hydrogen Sulfide (H2S) Egenskaper, Risiko og Bruk



den hydrogensulfid er det vanlige navnet på hydrogensulfid (H2S). Det kan betraktes som en hydrazidsyre i oppløsning (H2S (aq)).

Betraktningen av sulfhydrylsyre er gitt til tross for den lave oppløseligheten i vann av denne kjemiske forbindelsen. Dens struktur er presentert i figur 1 (EMBL-EBI, 2005).

Derfor er hydrogensulfid litt oppløselig i vann. Når det oppløses, danner det syre sulfid ion eller hydrosulfid (HS-). Den vandige løsning av hydrogensulfid, eller hydrogensulfid, er fargeløs og oksyderer sakte elementært svovel, når det er eksponert for luft, som ikke er løselig i vann.

Svoveldianjon S2- Den eksisterer bare i sterkt alkaliske vandige løsninger; Det er eksepsjonelt grunnleggende med en pKa> 14.

H2S stammer fra nesten hvor det elementære svovel kommer i kontakt med det organiske materialet, spesielt ved høye temperaturer. Hydrogensulfid er et kovalent hydrid kjemisk relatert til vann (H2O), siden oksygen og svovel produseres i samme gruppe som det periodiske tabellen.

Det oppstår ofte når bakterier bryter ned organisk materiale i fravær av oksygen, som i myrer og kloakker (sammen med anaerobt fordøyelsesprosess). Det forekommer også i vulkanske gasser, naturgass og noen brønnvann.

Det er også viktig å huske på at hydrogensulfid er en sentral deltakende i svovelsyklusen, den biogeokjemiske syklusen av svovel på jorden (figur 2).

Som nevnt ovenfor danner svovelreduserende og sulfatreduserende bakterier oksidasjonsenergi fra hydrogen eller organiske molekyler i fravær av oksygen ved å redusere svovel eller sulfat til hydrogensulfid.

Andre bakterier frigjør hydrogensulfid fra aminosyrer som inneholder svovel. Flere grupper av bakterier kan bruke hydrogensulfid som drivstoff, oksidere det til elementært svovel eller sulfat ved å bruke oksygen eller nitrat som oksidant.

Ren svovelbakterier og grønne svovelbakterier bruker hydrogensulfid som en elektrondonor i fotosyntese, og derved produserer elementært svovel.

Faktisk er denne modusen for fotosyntesen er eldre enn modus cyanobakterier, alger og planter ved hjelp av vann som en elektrondonor og frigjør oksygen (human metabolomet Database, 2017).

index

  • 1 Der hydrogen sulfid er produsert?
  • 2 Fysiske og kjemiske egenskaper
  • 3 Reaktivitet og farer
    • 3.1 Innånding
    • 3.2 Hudkontakt
    • 3.3 Øyekontakt
  • 4 bruksområder
    • 4.1 1- Produksjon av svovel
    • 4.2 2- Analytisk kjemi
    • 4.3 3- Andre anvendelser

Der produseres hydrogensulfid?

Hydrogen sulfid (H2S) forekommer naturlig i råolje, naturgass, vulkanske gasser og varme kilder. Det kan også skyldes bakteriell nedbrytning av organisk materiale. Det er også produsert av menneskelig og animalsk avfall.

Bakterier funnet i munnen og mage-tarmkanalen produserer hydrogensulfid fra bakterier som bryter ned materialer som inneholder plante- eller animalske proteiner.

Hydrogensulfid kan også resultere fra industrielle aktiviteter, slik som matvareindustrien, koksverk, kraftpapiranlegg, garverier og oljeraffinerier (Agency for giftige stoffer og Disease Registry, 2011).

Fysiske og kjemiske egenskaper

Hydrogensulfid er en fargeløs gass med sterk lukt av råtne egg. Den vandige løsning av hydrogensulfid er fargeløs uten karakteristisk aroma.

Forbindelsen har en molekylvekt på 34,1 g / mol, den vandige løsning har en densitet på 1,343 g / ml. Den har et smeltepunkt på -82 ° C og et kokepunkt på -60 ° C. Det er litt løselig i vann, og kan kun oppløse 4 gram per liter av dette løsningsmidlet ved 20 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Hydrogensulfid reagerer som en syre og som et reduksjonsmiddel. Den eksploderer i kontakt med oksydifluorid, brompentafluorid, klortrifluorid, dikloridoksid og sølvvolminat. Det kan antennes og eksplodere når det blir utsatt for kobberpulver, i nærvær av oksygen.

Det kan reagere på samme måte med andre metallpulver. Den antennes ved kontakt med metall-oksyder og peroksyder (bariumperoksyd, kromtrioksyd, kobberoksid, blydioksyd, mangandioksyd, nikkeloksyd, sølvoksyd, sølv-dioksyd, trioksyd thallium, natriumperoksyd, kvikksølvoksyd, kalsiumoksyd).

Det antennes med sølvbromat, bly (II) -hypokloritt, kobberkromat, salpetersyre, blyoksid (IV) og oksyd. Det kan antennes hvis det passerer gjennom rustne jernrør. Reagerer eksotermt med baser.

Reaksjonsvarmen med soda kalk, natriumhydroksid, kaliumhydroksid, bariumhydroksid kan forårsake antennelse eller eksplosjon av den ikke-omsatte del i nærvær av luft / oksygen (hydrogensulfid, 2016).

Reaktivitet og farer

H2S betraktes som en stabil forbindelse, selv om den er svært brannfarlig og ekstremt giftig.

Forbindelsen er tyngre enn luft og kan reise en betydelig avstand til tenningskilden og sikkerhetskopiere. Kan danne eksplosive blandinger med luft i et bredt spekter.

Også det reagerer eksplosivt med brom pentafluoride, klor-trifluorid, nitrogentrijodid, klorid nitrogen, oksygen-difluorid og fenyl- diazonium klorid.

Ved oppvarming til nedbryting, avgir det sterkt giftige gasser svoveloxyder. Uforenlig med mange materialer og med sterke oksydasjonsmidler, metaller, sterk salpetersyre, brom, klor pentafluoride trifluorid, nitrogentrijodid, triklorid nitrogen, oksygen-difluorid og fenyl- diazonium klorid.

Hydrogen sulfid (H2S) er ansvarlig for mange hendelser av yrkesgiftig eksponering, spesielt i oljeindustrien. De kliniske effektene av H2S avhenger av konsentrasjonen og varigheten av eksponeringen.

H2S er umiddelbart dødelig når konsentrasjonene er mer enn 500-1000 deler pr million (ppm), men eksponering for lavere, som 10 til 500 ppm, konsentrasjoner kan gi ulike respiratoriske symptomer som strekker seg fra rhinitt til akutt respirasjonssvikt.

H2S kan også påvirke flere organer, forårsaker midlertidige eller permanente forstyrrelser i nervesystemet, kardiovaskulær, nyre, lever og hematologiske systemer.

Et tilfelle av yrkeseksponering til H presenteres2S som fører til involvering av flere organer, akutt respiratorisk svikt, organisering av lungebetennelse og sjokk lik akutt sepsis. I dette tilfellet utviklet pasienten også en mild obstruktiv og restriktiv lungesykdom og perifer nevropati (Al-Tawfiq, 2010).

innånding

Ved innånding, ta det utendørs og hold det i ro i en behagelig stilling for å puste. Hvis ikke puste, administrer kunstig åndedrettsvern. Hvis pusten er vanskelig, bør trent personell gi oksygen.

Hudkontakt

I tilfelle kontakt med huden, skal den vaskes med rikelig med vann. Trykket væske kan forårsake frostbit. Ved eksponering for trykkluft, bør frysesonen oppvarmes umiddelbart med varmt vann ikke over 41 ° C.

Vannets temperatur må være tolererbar mot normal hud. Oppvarming av huden bør opprettholdes i minst 15 minutter eller til normal farging og sensasjon vender tilbake til det berørte området. Ved massiv eksponering fjernes klærne under dusjing med varmt vann.

Øyekontakt

Ved kontakt med øynene, skyll øynene grundig med vann i minst 15 minutter. Hold øyelokkene åpne og vekk fra øyebollene for å sikre at alle overflater skylles grundig.

Svelging betraktes ikke som en mulig eksponeringsvei. For alle andre tilfeller må øyeblikkelig lege oppnås (Praxair, 2016).

søknader

1- Produksjon av svovel

En enhet Claus-svovelutvinnings består av en forbrenningsovn en spillvarmekjele, en kondensator svovel, og en rekke katalytiske trinn, som hver anvender gjenoppvarming, katalysatorsjiktet og svovelkondensator. Vanligvis er to eller tre katalytiske trinn benyttes.

Claus-prosessen omdanner hydrogensulfid til elementært svovel gjennom en to-trinns reaksjon.

Det første trinnet omfatter den kontrollerte forbrenning av tilførselsgassen for å omdanne omtrent en tredjedel av hydrogensulfidet til svoveldioksyd og ikke-katalytisk reaksjon av uforbrent hydrogensulfid med svoveldioksyd.

I andre trinn reagerer Claus-reaksjonen, hydrogensulfid og svoveldioksid på en katalysator for å produsere svovel og vann.

Mengden av forbrenningsluft som blir kontrollert for å maksimere gjenvinning av svovel, det vil si opprettholde passende reaksjonsstøkiometrien hydrogensulfid 2: 1 til svoveldioksid gjennom nedstrømsreaktorer.

Vanligvis kan svovelutvinninger på opptil 97% oppnås (U.S. National Library of Medicine, 2011).

2- Analytisk kjemi

I mer enn et århundre var hydrogensulfid viktig i analytisk kjemi, i den kvalitative uorganiske analysen av metallioner.

I disse analysene blir tunge (og ikke metalliske) metallioner utfelt (for eksempel, Pb (II), Cu (II), Hg (II), As (III) fra løsningen etter eksponering for H2S. Komponentene Det resulterende bunnfall oppløses igjen med litt selektivitet og er således identifisert.

3- Andre bruksområder

Denne forbindelsen brukes også til å separere deuteriumoksid, eller tungt vann fra normalt vann gjennom Girdler-sulfidprosessen.

Forskere ved University of Exeter oppdaget at mobil eksponering for små mengder hydrogensulfidgass kan forhindre mitokondriell skade.

Når cellen er stresset med sykdommen, tiltrekkes enzymene til cellen for å produsere små mengder hydrogensulfid. Denne studien kan ha flere implikasjoner i forebygging av hjerneslag, hjertesykdom og leddgikt (Stampler, 2014).

Hydrogensulfid kan ha anti-aging egenskaper ved å blokkere destruktive kjemikalier i cellen, har egenskaper som ligner resveratrol, en antioksidant som finnes i rødvin.

referanser

  1. Byrået for giftige stoffer og sykdomsregister. (2011, 3. mars). Hydrogen Sulfide Carbonyl Sulfide. Hentet fra atsdr.cdc.gov.
  2. Al-Tawfiq, B. D. (2010). Hydrogensulfideksponering hos en voksen mann. Annals of Saudi Med. 30 (1) , 76-80.
  3. EMBL-EBI. (2005, 13. desember). hydrogensulfid. Gjenopprettet fra ebi.ac.uk.
  4. encyclopedia britannica. (S.F.). Hydrogen sulfid. Gjenopprettet fra britannica.com.
  5. Human Metabolome Database. (2017, 2. mars). Hydrogen sulfid . Hentet fra hmdb.ca.
  6. HYDROGENSULFIDE. (2016). Hentet fra cameochemicals.noaa.gov.
  7. (2016, 17. oktober). Hydrogen Sulfide Sikkerhetsdatablad. Gjenopprettet fra praxair.com.
  8. Royal Society of Chemistry. (2015). Hydrogen sulfid. Hentet fra chemspider.com.
  9. Stampler, L. (2014, 11. juli). En stinkende forbindelse kan beskytte mot celleskader, studie finner. Hentet fra time.com.
  10. S. National Library of Medicine. (2011, 22. september). Svovel, Elementær. Hentet fra toxnet.nlm.nih.gov.