Acidul clorhidric (H2S) Proprietăți, riscuri și utilizări



hidrogen sulfurat este denumirea comună a hidrogenului sulfurat (H2S). Se poate considera ca un acid hidrazidic în soluție (H2S (aq)).

Se ia în considerare acidul sulfhidril, în ciuda solubilității scăzute în apă a acestui compus chimic. Structura sa este prezentată în Figura 1 (EMBL-EBI, 2005).

Figura 1: structura hidrogenului sulfurat sau a hidrogenului sulfurat.

Prin urmare, hidrogenul sulfurat este puțin solubil în apă. Când se dizolvă, formează ionul de sulfură acidă sau hidrosulfura (HS-). Soluția apoasă de hidrogen sulfurat sau hidrogen sulfurat este incoloră și, atunci când este expusă la aer, oxidează lent sulful elementar, care nu este solubil în apă.

Dianionul sulfului S2- există numai în soluții apoase puternic alcaline; Este excepțional de bază cu un pKa> 14.

H2S apare din punct de vedere practic în cazul în care sulful elementar intră în contact cu materialul organic, în special la temperaturi ridicate. Hidrogenul sulfurat este o hidrură covalentă legată chimic de apă (H.2O), deoarece oxigenul și sulful sunt produse în același grup al tabelului periodic.

Adesea rezulta atunci cand bacteriile descompun materia organică în absența oxigenului, la fel ca în mlaștini și rigole (împreună cu procesul de digestie anaerobă). De asemenea, se întâmplă în gazele vulcanice, în gazele naturale și în puțurile de apă.

De asemenea, este important să rețineți că hidrogenul sulfurat este un participant central în ciclul de sulf, ciclul biogeochimic al sulfului de pe Pământ (figura 2).

După cum sa menționat mai sus, reducerea conținutului de sulf și sulfați bacteriile reducătoare derivă energia din oxidarea moleculelor de hidrogen sau organice în absența oxigenului prin reducerea sau sulf sulfat în hidrogen sulfurat.

Alte bacterii eliberează hidrogen sulfurat din aminoacizii care conțin sulf. Mai multe grupuri de bacterii pot utiliza hidrogen sulfurat ca un combustibil, oxidându-l la sulf elementar sau sulfat utilizând oxigen sau nitrat ca oxidant.

Bacteriile pur sulfurate și bacteriile cu sulf verde utilizează hidrogenul sulfurat ca donor de electroni în fotosinteză, producând astfel sulf elementar.

De fapt, acest mod de fotosinteză este mai vechi decât modul cianobacterii, alge și plante care folosesc apa ca un donor de electroni și eliberează oxigen (metabolomul Human Database, 2017).

Figura 2: Ciclul de sulf. Imagine recuperată de la Lenntech.

index

  • 1 Unde este produs hidrogen sulfurat?
  • 2 Proprietăți fizice și chimice
  • 3 Reactivitate și pericole
    • 3.1 Inhalare
    • 3.2 Contactul cu pielea
    • 3.3 Contact cu ochii
  • 4 Utilizări
    • 4.1 - Producția de sulf
    • 4.2 2- Chimie analitică
    • 4.3 - Alte utilizări

Unde este produs hidrogenul sulfurat?

Hidrogen sulfurat (H2S) apare în mod natural în țiței, gaze naturale, gaze vulcanice și izvoare termale. De asemenea, poate rezulta din degradarea bacteriană a materiei organice. De asemenea, este produsă de deșeuri umane și animale.

Bacteriile găsite în gură și în tractul gastrointestinal produc hidrogen sulfurat din bacterii care descompun materiale care conțin proteine ​​vegetale sau animale.

Hidrogen sulfurat poate rezulta și din activități industriale, cum ar fi procesarea alimentelor, cuptoarele de cocs, morile kraft, tăbăcării și rafinării de petrol (Agenția pentru substante toxice si bolilor Registru, 2011).

Proprietăți fizice și chimice

Hidrogenul sulfurat este un gaz incolor cu miros puternic de ouă putrede. Soluția apoasă de hidrogen sulfurat este incoloră fără o aromă caracteristică.

Compusul are o greutate moleculară de 34,1 g / mol, soluția apoasă are o densitate de 1,363 g / ml. Are un punct de topire de -82 ° C și un punct de fierbere de -60 ° C. Este puțin solubil în apă, fiind capabil să dizolve doar 4 grame pe litru din acest solvent la 20 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Hidrogenul sulfurat reacționează ca acid și ca agent de reducere. Ea explodează în contact cu difluorid de oxigen, pentafluorură de brom, trifluorură de clor, oxid de diclorură și fulminat de argint. Se poate aprinde și exploda atunci când este expus la pulbere de cupru, în prezența oxigenului.

Poate reacționa în mod similar cu alte metale sub formă de pulbere. Se aprinde la contactul cu oxizi metalici și peroxizi (peroxid de bariu, trioxidul de crom, oxid de cupru, dioxid de plumb, dioxid de mangan, oxid de nichel, oxid de argint, dioxid de argint, taliu trioxid, peroxid de sodiu, oxid de mercur, oxid de calciu).

Se aprinde cu bromat de argint, hipoclorit de plumb (II), cromat de cupru, acid azotic, oxid de plumb (IV) și oxid. Se poate aprinde dacă trece prin țevi de fier ruginite. Reacționează exotermic cu baze.

Căldura de reacție cu var sodă, hidroxid de sodiu, hidroxidul de potasiu, hidroxidul de bariu poate provoca aprindere sau explozie a porțiunii nereacționat în prezența aerului / oxigen (hidrogen sulfurat, 2016).

Reactivitate și pericole

H2S este considerat un compus stabil, deși este foarte inflamabil și extrem de toxic.

Compusul este mai greu decât aerul și poate călători la o distanță considerabilă de sursa de aprindere și de susținere. Poate forma amestecuri explozive cu aer într-o gamă largă.

De asemenea, reacționează exploziv cu pentafluorura de brom, clorura de trifluorură, triiodura de azot, triclorura de azot, difluorura de oxigen și clorura de fenil diazoniu.

Când este încălzit până la descompunere, acesta emite fumuri foarte toxice de oxizi de sulf. Incompatibil cu multe materiale, inclusiv oxidanți puternici, metale, acid azotic puternic, Pentafluorura brom, clor, trifluorura triiodura azot, triclor azot, oxigen și difluorură clorură fenil diazoniu.

Hidrogen sulfurat (H2S) este responsabil pentru numeroase incidente de expunere toxică la locul de muncă, în special în industria petrolieră. Efectele clinice ale H2S depind de concentrația sa și de durata expunerii.

H2S este fatală imediat când concentrațiile sunt mai mult de 500-1000 părți per milion (ppm), dar expunerea la mai scăzută, deoarece 10-500 ppm, concentrațiile pot provoca diferite simptome respiratorii, de la rinita la insuficienta respiratorie acuta.

H2S poate afecta, de asemenea, organe multiple, provocând tulburări temporare sau permanente în sistemele nervoase, cardiovasculare, renale, hepatice și hematologice.

Este prezentat un caz de expunere profesională la H2S care conduce la implicarea mai multor organe, insuficiența respiratorie acută, organizarea pneumoniei și șocul similar cu sepsisul acut. În acest caz, pacientul a dezvoltat, de asemenea, o ușoară boală pulmonară obstructivă și restrictivă și neuropatie periferică (Al-Tawfiq, 2010).

inhalare

În caz de inhalare, scoateți-l în aer liber și mențineți-l în repaus într-o poziție confortabilă de a respira. Dacă nu respirați, administrați respirația artificială. Dacă respirația este dificilă, personalul instruit trebuie să dea oxigen.

Contactul cu pielea

În cazul contactului cu pielea, acesta trebuie spălat cu multă apă. Lichidul sub presiune poate cauza degeraturi. În cazul expunerii la lichid sub presiune, zona de congelare trebuie încălzită imediat cu apă caldă care nu depășește 41 ° C.

Temperatura apei trebuie să fie tolerabilă pentru pielea normală. Încălzirea pielii trebuie menținută timp de cel puțin 15 minute sau până când culoarea și senzația normală revin în zona afectată. În cazul expunerii masive, hainele sunt îndepărtate în timpul dușului cu apă caldă.

Contactul cu ochii

În cazul contactului cu ochii, clătiți bine ochii cu apă timp de cel puțin 15 minute. Păstrați pleoapele deschise și departe de globulele oculare pentru a vă asigura că toate suprafețele sunt bine clătite.

Ingerarea nu este considerată o posibilă cale de expunere. În toate celelalte cazuri, trebuie să se acorde asistență medicală imediată (Praxair, 2016).

aplicații

1- Producția de sulf

O unitate Claus de recuperare a sulfului este format dintr-un cuptor de ardere un cazan recuperator, un sulf condensator și un număr de etape catalitice, fiecare dintre care utilizează reîncălzire, pat de catalizator și condensator de sulf. În mod tipic, se folosesc două sau trei etape catalitice.

Procesul Claus transformă hidrogenul sulfurat în sulf elementar printr-o reacție în două etape.

Primul pas implică arderea controlată a gazului de alimentare pentru a converti aproximativ o treime din hidrogen sulfurat la bioxid de sulf și reacția necatalitică a hidrogenului sulfurat nearsă cu bioxid de sulf.

În a doua etapă, reacția Claus, hidrogenul sulfurat și dioxidul de sulf reacționează pe un catalizator pentru a produce sulf și apă.

Cantitatea de aer de ardere este controlată strâns pentru a maximiza recuperarea sulfului, și anume menținerea stoichiometrie de reacție corespunzătoare hidrogenului sulfurat 2: 1 până la dioxid de sulf prin reactoarele din aval.

În mod tipic, pot fi obținute recuperări de sulf de până la 97% (Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., 2011).

2- Chimie analitică

De mai bine de un secol, hidrogenul sulfurat a fost important în chimia analitică, în analiza calitativă anorganică a ionilor metalici.

In aceste analize, ionii de metale grele (și nemetalice) sunt precipitate (de exemplu, Pb (II), Cu (II), Hg (II), As (III) din soluție, după expunerea la H2S. Componentele Precipitatul rezultat se dizolvă din nou cu o anumită selectivitate și este astfel identificat.

3- Alte utilizări

Acest compus este de asemenea utilizat pentru separarea oxidului de deuteriu sau a apei grele de apa obișnuită prin procesul sulfurii Girdler.

Oamenii de stiinta de la Universitatea din Exeter au descoperit ca expunerea celulara la cantitati mici de hidrogen sulfurat poate preveni leziunile mitocondriale.

Atunci când celula este stresată cu boala, enzimele sunt atrase de celulă pentru a produce cantități mici de hidrogen sulfurat. Acest studiu ar putea avea mai multe implicații în prevenirea accidentelor vasculare cerebrale, a bolilor de inimă și a artritei (Stampler, 2014).

Hidrogenul sulfurat poate avea proprietăți anti-îmbătrânire blocând substanțele chimice distructive din interiorul celulei, având proprietăți similare resveratrolului, un antioxidant găsit în vin roșu.

referințe

  1. Agenția pentru Registrul Substanțelor și Drogurilor Toxice. (2011, 3 martie). Sulfura de carbon sulfură de carbon. Adus de la atsdr.cdc.gov.
  2. Al-Tawfiq, B.D. (2010). Expunerea la sulfuri de hidrogen la un bărbat adult. Analele Mediei Saudite 30 (1) , 76-80.
  3. EMBL-EBI. (2005, 13 decembrie). hidrogen sulfurat. Adus de la ebi.ac.uk.
  4. enciclopedia britanică. (S.F.). Hidrogen sulfurat. Recuperat de la britannica.com.
  5. Baza de date a metabolitului uman. (2017, 2 martie). Hidrogen sulfurat . Adus de la hmdb.ca.
  6. SULFID DE HIDROGEN. (2016). Adus de la cameochemicals.noaa.gov.
  7. (2016, 17 octombrie). Fișa tehnică de securitate pentru sulfura de hidrogen. Adus de la praxair.com.
  8. Societatea Regală de Chimie. (2015). Hidrogen sulfurat. Adus de la chemspider.com.
  9. Stampler, L. (2014, 11 iulie). Un comprimat stinky poate proteja împotriva daunelor celulare, constată studiul. Adus de la time.com.
  10. S. Biblioteca Națională de Medicină. (2011, 22 septembrie). Sulf, Elemental. Adus de la toxnet.nlm.nih.gov.