Властивості сірководню (H2S), ризики та застосування

The сірководню – загальна назва сірководню (Н₂S). Він може розглядатися як гідразидна кислота в розчині (Н₂S (aq)).

Розгляд сульфгідрильної кислоти дається, незважаючи на низьку розчинність у воді цього хімічного з’єднання. Його структура представлена ​​на малюнку 1 (EMBL-EBI, 2005).

Тому сірководень слабо розчинний у воді. При розчиненні він утворює кислоту сульфід-іонний або гидросульфид (HS – ). Водний розчин сірководню, або сірководню, безбарвний і при дії повітря повільно окислює елементарну сірку, яка не розчиняється у воді.

Сірка dianion S₂ – вона існує тільки в сильно лужних водних розчинах; Це виключно базове з pKa> 14.

H₂S виникає практично там, де елементарна сірка контактує з органічним матеріалом, особливо при високих температурах. Сірководень являє собою ковалентний гідрид, хімічно пов’язаний з водою (Н₂O), оскільки кисень і сірка виробляються в тій же групі, що і періодична таблиця.

Це часто призводить до того, що бактерії розщеплюють органічну речовину за відсутності кисню, наприклад, в болотах і каналізаціях (поряд з анаеробним процесом перетравлення). Вона також зустрічається в вулканічних газах, природному газі і деяких свердловинних водах.

Важливо також мати на увазі, що сірководень є центральним учасником циклу сірки – біогеохімічного циклу сірки на Землі (рис. 2)..

Як згадано вище, сірковмісні і сульфатредукувальні бактерії отримують енергію окислення з водню або органічних молекул у відсутності кисню шляхом зменшення сірки або сульфату до сірководню.

Інші бактерії виділяють сірководень з амінокислот, що містять сірку. Кілька груп бактерій можуть використовувати сірководень як паливо, окислюючи його до елементарної сірки або сульфату, використовуючи кисень або нітрат як окислювач.

Чисті сірчані бактерії і зелені сірчані бактерії використовують сірководень як донор електронів при фотосинтезі, таким чином виробляючи елементарну сірку.

Фактично, цей режим фотосинтезу старший за режим ціанобактерій, водоростей і рослин, які використовують воду як донор електронів і вивільняють кисень (база даних метаболома людини, 2017)..

• 1 Де виробляється сірководень?
• 2 Фізико-хімічні властивості
• 3 Реактивність і небезпека
  • 3.1 Вдихання
  • 3.2 Контакт зі шкірою
  • 3.3 Контакт очей
  • 4.1 1- Виробництво сірки
  • 4.2 2- Аналітична хімія
  • 4.3 3- Інші види використання

  Там, де виробляється сірководень?

  Сірководень (H₂S) зустрічається природним чином у сирій нафті, природному газі, вулканічних газах і гарячих джерелах. Це також може бути результатом бактеріальної деградації органічної речовини. Він також виробляється відходами людини і тварин.

  Бактерії, що знаходяться в ротовій порожнині і шлунково-кишковому тракті, виробляють сірководень з бактерій, які руйнують матеріали, що містять рослинні або тваринні білки.

  Сірководень також може бути результатом промислової діяльності, наприклад, харчової промисловості, коксових печей, крафт-паперових заводів, шкіряних заводів і нафтопереробних заводів (Агентство з реєстру токсичних речовин і хвороб, 2011 р.).

  Фізико-хімічні властивості

  Сірководень являє собою безбарвний газ з сильним запахом гнилих яєць. Водний розчин сірководню безбарвний без характерного аромату.

  З’єднання має молекулярну масу 34,1 г / моль, водний розчин має щільність 1,343 г / мл. Він має температуру плавлення -82 ° С і температуру кипіння -60 ° С. Він слабо розчинний у воді, здатний розчиняти лише 4 грама на літр цього розчинника при 20 ° C (Королівське хімічне товариство, 2015).

  Сірководень реагує як кислота і як відновник. Вибухає при контакті з киснем дифторидом, бром пентафторидом, трифторидом хлору, оксидом дихлориду та срібним фульмінатом. Він може запалюватися і вибухати при впливі мідного порошку в присутності кисню.

  Він може реагувати подібним чином з іншими порошкоподібними металами. Воно запалюється при контакті з оксидами металів і пероксидами (пероксид барію, триоксид хрому, оксид міді, діоксид свинцю, діоксид марганцю, оксид нікелю, оксид срібла, діоксид срібла, талій триоксид, пероксид натрію, оксид ртуті, оксид кальцію).

  Воно запалюється броматом срібла, свинцевим (II) гіпохлоритом, хроматом міді, азотною кислотою, оксидом свинцю (IV) і оксидом. Він може запалюватися, якщо він проходить через іржаві труби. Екзотермічно реагує з основами.

  Тепло реакції з натрієвою вапном, гідроксидом натрію, гідроксидом калію, гідроксидом барію може викликати запалення або вибух непрореагировавшей частини в присутності повітря / кисню (ГІДРОГЕН SULFIDE, 2016).

  Реактивність і небезпека

  H₂S вважається стабільним з’єднанням, хоча воно є легкозаймистим і надзвичайно токсичним.

  З’єднання важче повітря і може переміщатися на значну відстань до джерела запалювання і назад. Може утворювати вибухонебезпечні суміші з повітрям в широкому діапазоні.

  Він також вибухово реагує з пентафторидом брому, трифторидом хлору, трийодидом азоту, трихлоридом азоту, дифторидом кисню та хлоридом фенилового діазонію.

  При нагріванні до розкладання він виділяє високотоксичні пари оксидів сірки. Несумісний з багатьма матеріалами, включаючи сильні окислювачі, метали, сильну азотну кислоту, бром пентафторид, трифторид хлору, трийодид азоту, трихлорид азоту, дифторид кисню та фенилдіазонію хлорид.

  Сірководень (H₂S) відповідає за багато випадків токсичного опромінення, особливо в нафтовій промисловості. Клінічні ефекти Н₂S залежать від його концентрації та тривалості впливу.

  H₂S є негайно смертельним, коли концентрації перевищують 500-1000 частин на мільйон (ppm), але вплив більш низьких концентрацій, таких як 10-500 ppm, може викликати різні респіраторні симптоми, починаючи від риніту до гострої дихальної недостатності..

  H₂S також може впливати на безліч органів, викликаючи тимчасові або постійні порушення в нервовій, серцево-судинній, нирковій, печінковій і гематологічній системах.

  Представлено випадок професійного опромінення H₂S, що призводить до залучення декількох органів, гострої дихальної недостатності, організації пневмонії і шоку, схожих з гострим сепсисом. У цьому випадку у хворого також розвинулося легке обструктивне і обмежувальне захворювання легень і периферична нейропатія (Al-Tawfiq, 2010)..

  Вдихання

  У разі інгаляції беріть його на відкритому повітрі та зберігайте в спокої в зручному для дихання положенні. Якщо не дихає, введіть штучне дихання. Якщо дихання ускладнене, підготовлений персонал повинен давати кисень.

  Контакт зі шкірою

  У разі контакту з шкірою її слід промити великою кількістю води. Тиск під тиском може викликати обмороження. У разі впливу рідини під тиском зону замерзання слід негайно нагріти теплою водою, що не перевищує 41 ° C.

  Температура води повинна бути прийнятною для нормальної шкіри. Прогрівання шкіри повинно зберігатися протягом принаймні 15 хвилин або до нормального забарвлення і відчуття повернення в уражену ділянку. У разі масового впливу одяг видаляється під час душу теплою водою.

  Контакт з очима

  У разі контакту з очима ретельно промити очі водою протягом принаймні 15 хвилин. Тримайте повіки відкритими і подалі від очних яблук, щоб переконатися, що всі поверхні ретельно промиті.

  Прийом всередину не вважається можливим шляхом експонування. Для всіх інших випадків необхідно негайно отримати медичну допомогу (Praxair, 2016).

  Використання

  1 – Виробництво сірки

  Установка для відновлення сірки Клауса складається з печі згоряння, котла-відпрацьованого тепла, конденсатора сірки і серії каталітичних стадій, кожен з яких використовує повторне нагрівання, шар каталізатора і конденсатор сірки. Зазвичай використовують дві або три каталітичні стадії.

  Процес Клауса перетворює сірководень у елементарну сірку через двоступеневу реакцію.

  Перша стадія передбачає контрольоване згоряння вихідного газу для перетворення приблизно однієї третини сірководню в діоксид сірки і некаталітичної реакції сірководню, не обпаленої діоксидом сірки.

  На другому етапі реакція Клауса, сірководень і діоксид сірки реагують на каталізаторі для отримання сірки і води.

  Кількість повітря для горіння жорстко контролюється, щоб максимізувати вилучення сірки, тобто підтримувати відповідну стехіометрію реакції сірководню 2: 1 до діоксиду сірки через реактори нижче по потоку.

  Як правило, відновлення сірки до 97% може бути досягнуто (U.S. National Library of Medicine, 2011).

  2- Аналітична хімія

  Протягом більше століття сірководень був важливим в аналітичній хімії, в якісному неорганічному аналізі іонів металів.

  У цих аналізах іони важких металів (і неметалів) осаджуються (наприклад, Pb (II), Cu (II), Hg (II), As (III) з розчину після впливу H2S. Отриманий осад розчиняється знову з деякою селективністю і, таким чином, ідентифікується.

  3 – Інші види використання

  Ця сполука також використовується для виділення оксиду дейтерію або важкої води з нормальної води за допомогою сульфідного процесу Girdler.

  Вчені з Університету Ексетера виявили, що клітинне вплив невеликої кількості газу сірководню може запобігти пошкодженню мітохондрій.

  Коли клітина підкреслюється захворюванням, ферменти притягуються до клітини для отримання невеликої кількості сірководню. Це дослідження могло б мати більше впливів на профілактику інсультів, хвороб серця та артриту (Stampler, 2014).

  Сірководень може володіти антивіковими властивостями, блокуючи руйнівні хімічні речовини всередині клітини, що володіють властивостями, подібними до ресвератролу, антиоксиданту, знайденого в червоному вині.

  Список літератури

  1. Агентство з реєстрації токсичних речовин і хвороб. (2011, 3 березня). Сульфід сірководню. Отримано з atsdr.cdc.gov.
  2. Al-Tawfiq, B.D. (2010). Вплив сірководню у дорослого чоловіка. Аннали Саудівської Мед. 30 (1) , 76-80.
  3. EMBL-EBI (2005 р., 13 грудня). сірководню. Відновлено з ebi.ac.uk.
  4. енциклопедія britannica. (S.F.). Сірководень. Відновлено з britannica.com.
  5. Метаболом людини бази даних. (2017, 2 березня). Сірководень . Отримано з hmdb.ca.
  6. ВОДОРОДНИЙ СУЛЬФІД. (2016). Отримано з cameochemicals.noaa.gov.
  7. (2016, 17 жовтня). Паспорт безпеки сірководню. Відновлено з praxair.com.
  8. Королівське хімічне товариство. (2015). Сірководень. Отримано з chemspider.com.
  9. Stampler, L. (2014, 11 липня). Димний склад може захистити від пошкодження клітини, знаходить дослідження. Отримано з time.com.
  10. Національна медична бібліотека ім. (2011, 22 вересня). Сірка, елементар. Отримано з toxnet.nlm.nih.gov.

  Сірководень у воді: норма, як визначити і чим небезпечний

  Запідозрити наявність сірководню у воді досить просто. Він надає їй характерний і дуже неприємний запах тухлих яєць. Погодьтеся, що коли рідина з таким «ароматом» тече з крана – це привід «калатати в дзвони». Таку ситуацію ні в якому разі не можна пускати на самоплив. Чим небезпечний сірководень у воді, і як від нього позбутися – дізнаєтеся з нашої статті.

  Сірководень у воді: норма

  Сірководень у воді зі свердловини або з-під крану легко розпізнати за характерним запахом тухлих яєць. А якщо ви зважитеся спробувати таку рідину, то виявиться, що вона має неприємний солодкуватий присмак. Сірководень – це дуже токсичний газ, який навіть в мінімальних дозах здатний серйозно нашкодити здоров’ю людини. Тому суворо контролюється такий показник як сірководень в воді. Норма цієї речовини, згідно з Державними санітарними нормами не повинна перевищувати 0,03 мг / л.

  Звідки береться вода з підвищеним вмістом сірководню?

  • стічні води з населених пунктів
  • стоки підприємств
  • потрапляння всередину свердловини біологічних об’єктів (гниття)
  • замулювання дна і стінок труб (в свердловинах)

  Дуже часто сірководень в воді виявляється в глибоких свердловинах, оскільки там мінімальний доступ кисню. А ось неглибокі колодязі в зоні ризику під час танення снігу та сильних дощів: тоді в грунт просочується органіка і без доступу повітря починають розмножуватися бактерії.

  Неприємний запах, за яким відразу можна визначити наявність сірководню у воді, з’являється внаслідок життєдіяльності анаеробних бактерій. Вони перетворюють сполуки сірки (сульфати і сульфіди) в сірководень. Ідеальні умови для розмноження цих бактерій – безкисневе середовище. Крім того, перевищення показників сірководню у воді зі свердловини або колодязя свідчить про те, що там активно йдуть процеси гниття і потрібно вживати термінових заходів з очищення.

  У чому небезпека води із вмістом сірководню?

  Вода, в якій перевищено вміст сірководню є вкрай токсичною. Оскільки ця речовина робить негативний вплив на весь організм: руйнує клітини крові, мозку. Симптому отруєння сірководнем:

  • головні болі
  • нудота блювота
  • шкірні захворювання
  • набряк легенів
  • при сильному перевищенні допустимих концентрацій з’являються судоми, потерпілий може впасти в кому

  Можливий навіть летальний результат.

  Вода з підвищеним вмістом сірководню здатна привести в непридатність всю систему водопостачання, так як сірководень викликає сильну корозію металів. У поєднанні з залізом він утворює осад сірчистого заліза, труби дуже швидко забиваються.

  Аналіз води на сірководень

  Як визначити сірководень у воді, щоб знати, наскільки перевищена норма і що робити в такій ситуації? Надійніше всього здати воду на аналіз в лабораторію. Для отримання достовірних результатів важливо правильно відібрати проби.

  • вода набирається в ретельно вимиту тару,
  • перед забором проби воду з крана потрібно зливати 10 – 15 хвилин
  • потрапити «в роботу» проби повинні не більше ніж через дві години після їх забору.

  Зверніть увагу, що запах сірководню в якийсь момент може перестати відчуватися, оскільки діє і на нюх. Не спокушайтеся, що проблема вирішена. Здайте воду на аналіз і терміново вживайте заходів.

  Буває, що характерний сірководневий запах з’являється тільки після нагрівання води. По-перше, при нагріванні бактерії починають активніше розмножуватися. А по-друге, проблема може бути в самих нагрівальних приладах (бактерії можуть розмножуватися на стінках бойлера, нагрівальних елементах і т.п.). Якщо бойлер працює не постійно або не на повну потужність, то вода може застоюватися і створювати прекрасне середовище для розмноження бактерій.

  Як позбавиться від сірководню у воді?

  Після того, як результати аналізів підтвердили перевищення концентрації сірководню у воді, потрібно виправляти ситуацію. Якщо сірководень виявився у воді зі свердловини, то стандартні дії наступні:

  • очищення свердловини (видалення мулу на дні і стінках труб, видалення відкладень і т.п.). Взагалі таку чистку бажано проводити не рідше, ніж раз на два роки.
  • прокачування свердловини
  • видалення шару глини і піску
  • герметизація або заміна труб
  • чистка водонагрівальних приладів (бойлерів)

  Видалення самого сірководню також проходить декількома способами

  Мінус цього методу в застосуванні досить громіздких установок.

  • очищення від сірководню за допомогою спеціальних реагентів-окислювачів, що нейтралізують шкідливі речовини. Також можна застосовувати вугільні фільтри

  Після того, як вжито заходів з очищення, потрібно провести повторний аналіз води на сірководень, щоб переконатися, що тепер вона придатна для пиття і побутових потреб.

  ЯК МОЖЕ ВПЛИВАТИ СІРКОВОДЕНЬ В АТМОСФЕРНОМУ ПОВІТРІ НА ЗДОРОВ’Я ЛЮДИНИ

  Людина – творіння природи, її унікальна і розумна частина. Природа й людина взаємопов’язані і впливають одна на одну. У давнину люди майже повністю залежали від природи. З часом, вивчивши природу, вони навчилися не лише пристосовуватися до неї, але й активно змінювати її в бажаному для себе напрямі. Вплив господарської та інших видів діяльності людини на природу зростає з року в рік. Доволі часто цей вплив завдає невиправних змін природі. Промислові підприємства забруднюють своїми відходами воду, повітря, ґрунти. Кількість викидів забруднюючих речовин за останні десятиріччя значно збільшилася.

  Основні райони забруднення – це міста й промислові центри. Зосередження промислових підприємств на обмеженій території призводить до збільшення запилюження й загазованості повітря. Саме тому оцінка сучасного рівня забруднення атмосферного повітря у нашому м. Запоріжжя є надзвичайно актуальною проблемою. Сірководень є одним з основних газових компонентів – забруднювачів атмосферного повітря.

  Сірководень це речовина загальноотруйної дії, безбарвний горючий газ з різким характерним запахом тухлих яєць. Він виділяється при розчиненні органічних речовин, у результаті переробки нафти і вугілля, як побічний ефект виробництва целофану, фарб, віскози, цукру.

  Державною установою «Запорізький обласний центр контролю та профілактики хвороб Міністерства охорони здоров’я України» здійснюється щоденний моніторинг стану атмосферного повітря, у тому числі на вміст сірководню. Результати моніторингу протягом року свідчать про реєстрацію випадків перевищення гранично-допустимих концентрацій. Найчастіше в 2022 році випадки відхилень реєструвались в Шевченківському, Заводському та Вознесенівському, Олександрівському районах. Всього було відібрано 358 проб, відсоток нестандартних склав 52,8% (189 проб). Слід відзначити, що в поточному році із 4 проведених досліджень сірководню 3 із них з перевищенням нормованих величин.

  Сірководень має одну особливість – відчути носом його можна лише тоді, коли в повітрі його всього до 0,03 мкг/м 3 , при великих концентраціях він як би відключає наші нюхові рецептори, і ми неприємного запаху не відчуваємо. Так що, з одного боку, добре, що ми чуємо запах тухлих яєць. Безумовно, сірководень присутній в повітрі, неприємний всім. Вдихаючи повітря, що містить високі концентрації вищевказаного газу, можна серйозно постраждати.

  Симптоматика проявляється головним болем, запамороченням, нудотою, підвищенням тиску. Газ має задушливу і подразнюючу дію на організм, зокрема слизових оболонок очей і дихальних шляхів. Ознаки отруєння різняться в залежності від кількості газу в повітрі. При вдиханні невеликого кількість речовини спостерігається різь в очах, їх почервоніння, кашель, біль у грудях, хрипи в легенях та ін.

  Отже, розглянувши вплив сірководню на організм людини, слід відзначити його користь і шкоду. Сірководень активно використовується в медицині і косметології, але при високих дозах він дуже небезпечний, згадуючи одну із заповідей медицини «малі дози- ліки, а великі- отрута» слід розуміти і контролювати ситуацію щодо контролю сірководню в повітрі, тому нами постійно проводиться моніторинг концентрації газу в атмосферному повітрі на території житлової забудови міста.

  Матеріали про факти відхилень від гігієнічних нормативів з пропозицією вжити відповідні заходи, які б забезпечили їх дотримання в зоні житлової забудови, направляються у Державну екологічну інспекцію у Запорізькій області та Головне управління Держпродспоживслужби у Запорізькій області. Щомісячно аналітична узагальнена інформація направляється міському голові м. Запоріжжя. Про стан довкілля щонеділі інформується керівництво облдержадміністрації та міста Запоріжжя.

  Останні новини