Sírovodík

Voda (0 ° C, 1 bar): 4,65 l/l [1]
málo v org. Rozpúšťadlá

octanu olovnatého

Sírovodík (Sírovodík, dihydrogénsulfid *) je páchnuci, vysoko toxický plyn. Je to zlúčenina síry a vodíka s chemickým vzorcom H2S. Aj v extrémne malom množstve spôsobuje sírovodík typický zápach hnilého vajca, ktorý vzniká pri štiepení bielkovín zo siričitých aminokyselín hnilobnými a sírnymi baktériami.

Sírovodík je horľavý, bezfarebný, málo rozpustný vo vode a trochu rozpustnejší v alkohole. Je to slabá kyselina, ktorej soľami sú sulfidy a sírovodíky.

* Nesmie sa zamieňať s aniónom sírovodíka HS -, ktorý sa často nazýva aj „sírovodík“ (pozri sulfidy).

Ďalšie odporúčané odborné znalosti

Vyšší výkon váženia v 6 jednoduchých krokoch

Denná vizuálna kontrola laboratórnych váh

Bezpečný rozsah váženia na zabezpečenie presných výsledkov

Obsah

Výskyt

V prírode sa sírovodík vyskytuje ako veľmi premenlivá zložka (stopové množstvá až 80% obj.) Zemného plynu a v rope ako sopečný plyn a je rozpustený v pramenitej vode. Vzniká tiež hnilobnými a rozkladnými procesmi rozpadom biomasy (napr. Zdochliny zvierat, rozklad odpadkov z listov, tvorba tráveného kalu na dne eutrofných jazier atď.), Skládkami, vysokotlakovými odpadovými potrubiami alebo tráviacimi procesmi v čreve, ktoré zanecháva spolu s flatusom. V ľudovej reči sa preto sírovodík často nazýva „Martinova voda“.

Extrakcia a prezentácia

Sírovodík sa dá vyrobiť v laboratórnom meradle nakvapkaním kyseliny chlorovodíkovej na sulfid železitý.

Chlorid železitý a sírovodík sa tvoria zo sulfidu železa a kyseliny chlorovodíkovej.

V petrochemickom priemysle (rafinériách) sa pri hydrodesulfurizácii ropy vo veľkých množstvách vyrába sírovodík.

charakteristiky

Fyzikálne vlastnosti

S 0 g, 1 bar: 205,77 J/(mol K)

V izbovej teplote sa v 1 litri vody rozpustí až 2 582 litrov plynného sírovodíka.

Chemické vlastnosti

S hodnotou pKa 7,05 je kyselina sírovodíková - podobne ako kyselina sírová - veľmi slabá kyselina. Vodný roztok reaguje s mnohými soľami ťažkých kovov za vzniku nerozpustných sulfidov, ktoré sa používajú v procese separácie katiónov. Zodpovedajúcim spôsobom je plyn detegovaný pomocou papiera octanu olovnatého, pretože reaguje s iónmi olova (II) za vzniku čierneho sulfidu olovnatého (PbS). Tiež reaguje s iónmi železa za vzniku čierneho sulfidu železa (FeS).

Vyššie uvedená reakčná reakcia je tiež reverzibilná. Za prírodných podmienok (pH 5 - 10) sa môže sírovodík viazať vo vodnom roztoku s chloridom železitým za vzniku sulfidu železa.

To je bežná prax pri bioplyne, digestore a v kanalizácii. Veľká afinita železa k síre sa používa na čistenie bioplynu a digestora. Pokiaľ by sa oxid siričitý vyrobený po spaľovaní mal ďalej používať v plynových motoroch, spôsoboval by značné problémy s koróziou.

Keď je privádzaný vzduch, sírovodík horí modrým plameňom za vzniku SO2 a vody a okrem iného produkuje kyselinu sírovú (H2SO3). Po privádzaní vzduchu sa z vodného roztoku postupne oddeľuje síra.

V prítomnosti vodnej pary proporcionuje s plynným oxidom siričitým formu síry a vody (odsírenie spalín, redoxná reakcia), s plynným chlórom vytvára síru a plynný chlorovodík (kyselina chlorovodíková) a pri spaľovaní v kyslíku, oxid siričitý a vodná para. Plynný sírovodík je tiež silným redukčným činidlom.

použitie

Veľká chémia

Sírovodík je hlavným zdrojom elementárnej síry (Clausov proces), ktorý sa zase mení na viac ako 95% na kyselinu sírovú.

Chemický rozbor

V klasickom procese separácie katiónov sa používa na vyzrážanie celej skupiny (skupina sírovodíka). Zavádzaním plynu H2S do slabo kyslých roztokov sa vyzrážajú tieto látky: As2S3, SnS2, Sb2S3, HgS, SnS, PbS, Bi2S3, CuS a po zriedení vodou tiež CdS. Tieto katióny sa potom musia ďalej separovať a identifikovať pomocou detekčných reakcií.

Kvôli svojej toxicite je v procese separácie katiónov sírovodík čoraz viac vynechávaný. Namiesto toho požadované sulfidové anióny in situ vyrába sa napríklad pomocou tioacetamidu v menších množstvách aj zahrievaním síry sviečkovým voskom.

H2S gang: Tento postup vychádza z klasickej separačnej chôdze. Chemicky podobné katióny sa vyzrážajú v skupinách pomocou špecifických činidiel. Zrazenina sa potom oddelí a analyzuje, použije sa supernatant (roztok) a vyzráža sa ďalšia skupina.

bezpečnostné inštrukcie

Zvláštne nebezpečenstvo pre ľudí

Sírovodík je extrémne toxický plyn.

Sírovodík má tú vlastnosť, že znecitlivuje receptory zápachu, takže zvýšenie koncentrácie už nie je cez zápach cítiť. Prahová hodnota pre anestéziu čuchových receptorov je pri koncentrácii 250–300 ppm H2S. Plyn sa zároveň zhromažďuje na zemi kvôli svojej vysokej hustote.

Krátkodobý toxický účinok

Pri kontakte so sliznicami a tkanivovou tekutinou v očiach, nose, hrdle a pľúcach vytvára sírovodík alkalické sulfidy, ktoré sú mimoriadne dráždivé. Jedným z dôsledkov je zadržiavanie vody v pľúcach. Príznaky zvyčajne ustúpia do niekoľkých týždňov.

Skutočný toxický účinok je založený na deštrukcii červeného krvného farbiva hemoglobínu, a tým k ochrnutiu vnútrobunkového dýchania. Mechanizmus je dodnes nejasný, predpokladá sa, že enzýmy prenášajúce kyslík obsahujúce ťažké kovy sú všeobecne deaktivované. Menšia neoxidovaná časť sírovodíka môže spôsobiť poškodenie centrálneho a pravdepodobne aj periférneho nervového systému.

Na človeka sa vyskytujú nasledujúce účinky:

  • od 20 ppm: poškodenie rohovky po dlhodobej expozícii
  • ≈ 100 ppm: podráždenie slizníc očí a dýchacích ciest, slinenie, podráždenie hrdla
  • > 200 ppm: bolesť hlavy, ťažkosti s dýchaním
  • > 250 ppm: omračovanie čuchových receptorov
  • > 300 ppm: nevoľnosť
  • ≈ 500 ppm: slabosť, ospalosť, závraty
  • > 500 ppm: kŕče, strata vedomia

Dlhodobé vystavenie nízkym dávkam môže viesť k únave, nechutenstvu, bolestiam hlavy, podráždenosti, zlej pamäti a slabej koncentrácii.

Príznaky otravy závislé od koncentrácie sa vyskytujú u ľudí:

dôkaz

H2S sčernie roztok octanu olovnatého. Jednoduchšou variantou je navlhčený papier z octanu olovnatého.