Harta Sisa, Risiko dan Kegunaan Hidrogen Sulfide (H2S)



The hidrogen sulfida adalah nama biasa hidrogen sulfida (H2S). Ia boleh dianggap sebagai asid hidrazida dalam larutan (H2S (aq)).

Pertimbangan asid sulfihidril diberikan walaupun kelarutan rendah dalam air sebatian kimia ini. Strukturnya ditunjukkan dalam angka 1 (EMBL-EBI, 2005).

Oleh itu, hidrogen sulfida sedikit larut dalam air. Apabila dibubarkan ia membentuk ion sulfida asid atau hidrosulfida (HS-). Larutan hidrogen sulfida, atau hidrogen sulfida, tidak berwarna dan apabila terdedah kepada udara, perlahan-lahan mengoksida sulfur unsur, yang tidak larut dalam air.

Sulfur dianion S2- ia hanya wujud dalam larutan akueus alkali yang kuat; Ia sangat asas dengan pKa> 14.

The H2S muncul dari hampir mana sulfur unsur bersentuhan dengan bahan organik, terutamanya pada suhu tinggi. Hidrogen sulfida adalah hidrida kovalen yang berkaitan dengan air kimia (H2O), kerana oksigen dan sulfur dihasilkan dalam kumpulan yang sama seperti jadual berkala.

Ia sering berlaku apabila bakteria memecahkan bahan organik tanpa kehadiran oksigen, seperti di rawa dan pembetung (bersama dengan proses pencernaan anaerob). Ia juga berlaku dalam gas gunung berapi, gas asli dan beberapa perairan yang baik.

Ia juga penting untuk diingat bahawa hidrogen sulfida adalah peserta utama dalam kitaran belerang, kitaran biogeokimia sulfur di Bumi (angka 2).

Seperti yang disebutkan di atas, bakteria pengurangan sulfur dan sulfat mengurangkan tenaga pengoksidaan daripada hidrogen atau molekul organik jika tiada oksigen dengan mengurangkan sulfur atau sulfat kepada hidrogen sulfida.

Bakteria lain membebaskan hidrogen sulfida daripada asid amino yang mengandungi sulfur. Beberapa kumpulan bakteria boleh menggunakan hidrogen sulfida sebagai bahan api, mengoksidakannya menjadi sulfur unsur atau sulfat menggunakan oksigen atau nitrat sebagai oksida.

Bakteria sulfur tulen dan bakteria sulfur hijau menggunakan hidrogen sulfida sebagai penderma elektron dalam fotosintesis, dengan itu menghasilkan unsur sulfur.

Sebenarnya, kaedah fotosintesis ini lebih tua daripada mod cyanobacteria, alga dan tumbuh-tumbuhan yang menggunakan air sebagai penderma elektron dan mengeluarkan oksigen (Pangkalan Data Metabolom Manusia, 2017).

Indeks

  • 1 Di mana hidrogen sulfida dihasilkan?
  • 2 Sifat fizikal dan kimia
  • 3 Reaktiviti dan bahaya
    • 3.1 Penyedutan
    • 3.2 Sentuhan kulit
    • 3.3 Sentuhan mata
  • 4 Kegunaan
    • 4.1 1- Pengeluaran sulfur
    • 4.2 2- Kimia analitik
    • 4.3 3- Penggunaan lain

Di mana hidrogen sulfida dihasilkan?

Hidrogen sulfida (H2S) berlaku secara semula jadi dalam minyak mentah, gas asli, gas gunung berapi dan mata air panas. Ia juga boleh disebabkan oleh degradasi bakteria bahan organik. Ia juga dihasilkan oleh sisa manusia dan haiwan.

Bakteria yang terdapat di dalam mulut dan saluran pencernaan menghasilkan hidrogen sulfida dari bakteria yang memecah bahan yang mengandungi protein tumbuhan atau haiwan.

Hidrogen sulfida juga boleh dihasilkan daripada aktiviti perindustrian, seperti pemprosesan makanan, ketuhar kok, kilang kertas kraft, penapis dan penapisan petroleum (Agensi untuk Bahan-bahan Toksik dan Pendaftaran Penyakit, 2011).

Sifat fizikal dan kimia

Hidrogen sulfida adalah gas tanpa warna dengan bau telur busuk yang kuat. Larutan hidrogen sulfida berair tidak berwarna tanpa aroma ciri.

Kompaun ini mempunyai berat molekul 34.1 g / mol, larutan berair mempunyai ketumpatan 1,343 g / ml. Ia mempunyai titik lebur iaitu -82 ° C dan titik mendidih -60 ° C. Ia sedikit larut dalam air, dapat membubarkan hanya 4 gram seliter pelarut ini pada 20 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Hidrogen sulfida bertindak balas sebagai asid dan sebagai ejen pengurangan. Ia meletup dengan oksigen difluorida, bromin pentafluorida, klorin trifluorida, dichloride oxide dan silver fulminate. Ia boleh menyala dan meletup apabila terdedah kepada serbuk tembaga, dengan kehadiran oksigen.

Ia boleh bertindak balas dengan cara yang sama dengan logam serbuk lain. Ia terbakar pada kenalan dengan oksida logam dan peroksida (barium peroksida, kromium trioksida, oksida tembaga, plumbum dioksida, mangan dioksida, nikel oksida, oksida perak, dioksida perak, talium trioksida, natrium peroksida, merkuri oksida, kalsium oksida).

Ia dinyalakan dengan bromat perak, plumbum (II) hipoklorit, kromat tembaga, asid nitrik, oksida plumbum (IV) dan oksida. Ia boleh menyala jika ia melalui paip besi berkarat. Reacts exothermically dengan bases.

Haba tindak balas dengan kapur soda, natrium hidroksida, kalium hidroksida, barium hidroksida boleh menyebabkan pencucuhan atau letupan bahagian yang tidak bertindakbalas dengan kehadiran udara / oksigen (hidrogen sulfida, 2016).

Reaktiviti dan bahaya

The H2S dianggap sebagai sebatian yang stabil walaupun ia sangat mudah terbakar dan sangat toksik.

Kompaun itu lebih berat dari udara dan dapat mengembara jarak jauh ke sumber pencucuhan dan cadangan. Boleh membentuk campuran letupan dengan udara dalam pelbagai jenis.

Ia juga bertindak balas dengan letupan dengan bromin pentafluoride, klorin trifluorida, nitrogen triiodide, nitrogen trichloride, difluorida oksigen dan fenil diazonium klorida.

Apabila dipanaskan kepada penguraian, ia mengeluarkan asap sulfur oksida yang sangat toksik. Tidak serasi dengan banyak bahan termasuk agen pengoksidaan yang kuat, logam, asid nitrik kuat, bromin pentafluoride, klorin trifluoride, nitrogen triiodide, nitrogen triklorida, oksigen difluoride dan phenyl diazonium klorida.

Hidrogen sulfida (H2S) bertanggungjawab untuk banyak kejadian pendedahan toksik pekerjaan, terutamanya dalam industri minyak. Kesan klinikal H2S bergantung kepada kepekatannya dan tempoh pendedahan.

The H2S segera maut apabila kepekatan lebih daripada 500-1000 bahagian per juta (ppm), tetapi pendedahan kepada lebih rendah, seperti 10-500 ppm, kepekatan boleh menyebabkan pelbagai gejala pernafasan terdiri daripada rinitis kegagalan pernafasan akut.

The H2S juga boleh menjejaskan pelbagai organ, menyebabkan gangguan sementara atau kekal dalam sistem saraf, kardiovaskular, buah pinggang, hepatik dan hematologi.

Satu kes pendedahan pekerjaan kepada H dibentangkan2S yang membawa kepada penglibatan beberapa organ, kegagalan pernafasan akut, organisasi pneumonia dan kejutan yang serupa dengan sepsis akut. Dalam kes ini, pesakit juga mengembangkan penyakit paru-paru yang menghalang dan membatasi ringan dan neuropati periferal (Al-Tawfiq, 2010).

Penyedutan

Sekiranya sedutan, ambil di luar dan simpan di tempat yang selesa untuk bernafas. Sekiranya tidak bernafas, aturkan pernafasan tiruan. Sekiranya pernafasan sukar, kakitangan terlatih harus memberi oksigen.

Sentuhan kulit

Sekiranya bersentuhan dengan kulit, ia harus dibasuh dengan banyak air. Cecair bertekanan boleh menyebabkan radang dingin. Sekiranya terdedah kepada cecair bertekanan, zon beku hendaklah segera dipanaskan dengan air suam tidak melebihi 41 ° C.

Suhu air mesti ditanggung oleh kulit normal. Pemanasan kulit perlu dikekalkan selama sekurang-kurangnya 15 minit atau sehingga pewarna dan sensasi normal kembali ke kawasan yang terjejas. Sekiranya pendedahan besar-besaran, pakaian dikeluarkan semasa mandi dengan air suam.

Sentuhan mata

Sekiranya bersentuhan dengan mata, bilas mata dengan teliti dengan air selama sekurang-kurangnya 15 minit. Pastikan kelopak mata terbuka dan jauh dari bola mata untuk memastikan semua permukaan dibasuh dengan teliti.

Pengingesan tidak dianggap sebagai pendedahan laluan yang mungkin. Untuk kes-kes lain, rawatan perubatan segera mesti diperoleh (Praxair, 2016).

Kegunaan

1- Pengeluaran sulfur

Satu unit Claus pemulihan sulfur terdiri daripada relau pembakaran haba dandang sisa, yang sulfur pemeluwap dan beberapa peringkat pemangkin, setiap yang menggunakan pemanasan semula, katil pemangkin dan sulfur kondenser. Biasanya, dua atau tiga tahap pemangkin digunakan.

Proses Claus menukar hidrogen sulfida menjadi sulfur unsur melalui tindak balas dua langkah.

Peringkat pertama melibatkan pembakaran terkawal gas umpan untuk menukar kira-kira satu pertiga daripada hidrogen sulfida menjadi sulfur dioksida dan reaksi non-katalitik hidrogen sulfida yang tidak dibakar dengan sulfur dioksida.

Pada peringkat kedua, tindak balas Claus, hidrogen sulfida dan sulfur dioksida bertindak balas pada pemangkin untuk menghasilkan sulfur dan air.

Jumlah pembakaran udara dikawal ketat untuk memaksimumkan pemulihan belerang, iaitu mengekalkan stoikiometri tindak balas yang sesuai dari hidrogen sulfida 2: 1 hingga sulfur dioksida melalui reaktor hilir.

Biasanya, pemulihan sulfur sehingga 97% boleh dicapai (Perpustakaan Perubatan Negara A.S., 2011).

2- Kimia analitik

Selama lebih dari satu abad, hidrogen sulfida penting dalam kimia analitik, dalam analisis anorganik kualitatif ion logam.

Dalam analisis ini, ion logam berat (dan bukan logam) dicetuskan (contohnya, Pb (II), Cu (II), Hg (II), As (III) daripada penyelesaian selepas terdedah kepada H2S. Dendam yang terhasil akan larut semula dengan beberapa selektiviti dan dengan itu dikenalpasti.

3- Kegunaan lain

Kompaun ini juga digunakan untuk memisahkan deuterium oksida, atau air berat dari air biasa melalui proses sulfida Girdler.

Para saintis di Universiti Exeter mendapati bahawa pendedahan selular kepada sejumlah kecil gas hidrogen sulfida dapat mencegah kerosakan mitokondria.

Apabila sel ditekankan dengan penyakit ini, enzim tertarik ke sel untuk menghasilkan sejumlah kecil hidrogen sulfida. Kajian ini boleh mempunyai implikasi yang lebih banyak dalam pencegahan strok, penyakit jantung dan arthritis (Stampler, 2014).

Hidrogen sulfida boleh mempunyai sifat anti-penuaan dengan menyekat bahan kimia yang merosakkan dalam sel, yang mempunyai sifat yang sama dengan resveratrol, antioksidan yang terdapat dalam wain merah.

Rujukan

  1. Agensi untuk Bahan-bahan Toksik dan Penyakit Penyakit. (2011, 3 Mac). Sulfide Carbonyl Hidrogen Sulfide. Diambil dari atsdr.cdc.gov.
  2. Al-Tawfiq, B. D. (2010). Pendedahan hidrogen sulfida dalam lelaki dewasa. Annals of Saudi Med 30 (1) , 76-80.
  3. EMBL-EBI (2005, 13 Disember). hidrogen sulfida. Pulih daripada ebi.ac.uk.
  4. britannica ensiklopedia. (S.F.). Hidrogen sulfida. Pulih dari britannica.com.
  5. Pangkalan Data Metabolom Manusia. (2017, 2 Mac). Hidrogen sulfida . Diambil dari hmdb.ca.
  6. HYDROGEN SULFIDE. (2016). Diperolehi daripada cameochemicals.noaa.gov.
  7. (2016, 17 Oktober). Lembaran Data Keselamatan Hidrogen Sulfide. Dipulihkan dari praxair.com.
  8. Royal Society of Chemistry. (2015). Hidrogen sulfida. Diperolehi daripada chemspider.com.
  9. Stampler, L. (2014, 11 Julai). Senyawa Stinky Boleh Melindungi Terhadap Kerosakan Sel, Cari Pelajaran. Diambil dari time.com.
  10. S. Perpustakaan Perubatan Negara. (2011, 22 September). Sulfur, Elemental. Diperolehi daripada toxnet.nlm.nih.gov.