Siarkowodór
Siarkowodór (sulfan), H2S – nieorganiczny związek chemiczny z grupy wodorków kowalencyjnych, połączenie siarki i wodoru. W warunkach normalnych jest bezbarwnym, palnym gazem, którego silny, charakterystyczny zapach zgniłych jaj jest wyczuwalny w bardzo niewielkich stężeniach. Próg wyczuwalności w powietrzu od 0,0007 do 0,2 mg/m³. Powyżej 4 mg/m³ zapach jest odczuwany jako bardzo silny, jednak przy stężeniach przekraczających 300 mg/m³ staje się niewyczuwalny z powodu natychmiastowego porażenia nerwu węchowego. Siarkowodór jest silnie trujący. Jako stężenie niebezpieczne dla zdrowia przyjmuje się 6 mg/m³. Stężenie 100 mg/m³ powoduje uszkodzenie wzroku, natomiast przy stężeniu powyżej 1 g/m³ śmierć może nastąpić już w wyniku zaczerpnięcia jednego oddechu. Niebezpieczeństwo zatrucia siarkowodorem zachodzi m.in. podczas prac związanych z opróżnianiem szamba, wierceniem i kopaniem studni, wchodzeniem do studni, studzienek kanalizacyjnych lub niewentylowanych korytarzy podziemnych[10].
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wzór sumaryczny |
H2S | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Masa molowa |
34,08 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wygląd |
Bezbarwny gaz o silnym zapachu zepsutych jaj | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identyfikacja | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Numer CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Siarkowodór jest odczynnikiem charakterystycznym dla II grupy kationów w analizie jakościowej związków nieorganicznych[11].
Polską nazwę wprowadził Filip Neriusz Walter.
Właściwości
edytujDość dobrze rozpuszcza się w wodzie (3,4 obj. H
2S na 1 obj. H
2O w 0 °C), a jego wodny roztwór zwany jest „wodą siarkowodorową”, która jest bardzo słabym kwasem beztlenowym (kwas siarkowodorowy[4], pKa1 = 7,05[1]). Siarkowodór spala się w powietrzu do dwutlenku siarki (SO
2) lub wolnej siarki (w niskiej temperaturze i przy niedostatecznym dopływie tlenu).
Otrzymywanie i źródła
edytujMetody otrzymywania siarkowodoru[12][13]:
- syntezę bezpośrednią z wodoru i siarki w stanie gazowym (600 °C);
- w wyniku ogrzewania parafiny zmieszanej z siarką w stosunku masowym 2:1;
- działanie na siarczek żelaza(II) rozcieńczonym kwasem solnym, np. z wykorzystaniem aparatu Kippa:
- FeS + 2HCl → FeCl
2 + H
2S↑;
- Al
2S
3 + 6H
2O → 2Al(OH)
3 + 3H
2S↑.
W naturze występuje w wyniku rozkładu beztlenowego białek, w niektórych wodach mineralnych oraz w gazach wulkanicznych. Towarzyszy także złożom ropy naftowej. Duże stężenie siarkowodoru w głębinach niektórych mórz powoduje zanik życia, choć występują bakterie, których procesy metaboliczne są oparte na wchłanianiu siarkowodoru zamiast tlenu. Siarkowodór zalega także nad powierzchnią szamba, w kanałach zbiornikach odpadowych, co stało się przyczyną śmiertelnych wypadków z udziałem osób nieświadomych jego trujących właściwości[14]. Siarkowodór powstaje w niewielkich ilościach w przewodzie pokarmowym w wyniku rozkładu białek zawierających siarkę i jest jedną z przyczyn nieprzyjemnego zapachu gazów jelitowych.
Wpływ na organizm
edytujNiewielkie ilości siarkowodoru powstają także w żywych komórkach. Spowalnia metabolizm komórkowy, uruchamiając mechanizmy prowadzące do stanów przypominających hibernację.
Ze środowiska zewnętrznego wchłaniany jest głównie przez płuca i nieznacznie przez skórę. Wydalany jest częściowo w stanie niezmienionym tą samą drogą, a częściowo jest przekształcany do tlenków siarki oraz kwasu siarkowego wydalanych w moczu[15].
Działanie toksyczne polega na porażaniu oddychania komórkowego przez blokowanie oksydazy cytochromowej prowadzące do ciężkiego niedotlenienia[15]. Hamuje też działanie innych enzymów zawierających metale oraz wiąże hemoglobinę, zakłócając transport tlenu[16]. Siarkowodór działa bezpośrednio toksycznie na komórki nerwowe.
Objawy i mechanizm ostrego zatrucia są zbliżone do zatrucia cyjanowodorem. Lżejsze objawiają się drapaniem w gardle, kaszlem, podrażnieniem spojówek, mdłościami i wymiotami. Przy dużych stężeniach przebieg jest gwałtowny – następuje nagłe zatrzymanie oddechu i utrata przytomności. Do śmierci przez uduszenie dochodzi w ciągu kilku minut[15].
Skutkami długotrwałego narażenia na małe ilości siarkowodoru mogą być bóle i zawroty głowy, łatwe męczenie się, nudności. Często występują zmiany zapalne układu oddechowego[17].
Przypisy
edytuj- ↑ a b CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R. Lide (red.), wyd. 88, Boca Raton: CRC Press, 2007, s. 8–40, ISBN 978-0-8493-0488-0 (ang.).
- ↑ a b c Lide 2009 ↓, s. 4–67.
- ↑ Hydrogen sulfide, [w:] GESTIS-Stoffdatenbank [online], Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, ZVG: 1130 [dostęp 2015-03-18] (niem. • ang.).
- ↑ a b siarkowodór, [w:] Encyklopedia techniki. Chemia, Władysław Gajewski (red.), Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1965, s. 645, OCLC 33835352.
- ↑ a b Lide 2009 ↓, s. 6–52.
- ↑ Lide 2009 ↓, s. 9–51.
- ↑ a b Siarkowodór, [w:] Classification and Labelling Inventory, Europejska Agencja Chemikaliów [dostęp 2015-03-18] (ang.).
- ↑ Hydrogen sulfide (nr 295442) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2015-03-18]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ Siarkowodór (nr 295442) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2015-03-18]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ Baza niebezpiecznych substancji chemicznych [online], Centralny Instytut Ochrony Pracy [dostęp 2016-12-29].
- ↑ II grupa kationów. Akademicki Zespół Szkół Ogólnokształcących w Chorzowie. [dostęp 2012-10-27]. [zarchiwizowane z tego adresu (2009-06-12)].
- ↑ Włodzimierz Trzebiatowski, Chemia nieorganiczna, wyd. VIII, Warszawa: PWN, 1978.
- ↑ Philip John Durrant, Bryl Durrant, Zarys współczesnej chemii nieorganicznej, Warszawa: PWN, 1965.
- ↑ Centrum Zarządzania Kryzysowego: Zatrucia drogą oddechową. [dostęp 2009-12-05]. [zarchiwizowane z tego adresu (31 stycznia 2009)].
- ↑ a b c Seńczuk 2002 ↓, s. 476.
- ↑ Jack D. Thrasher: Toxicology of Hydrogen Sulfide. [dostęp 2009-12-08]. (ang.).
- ↑ Seńczuk 2002 ↓, s. 477.
Bibliografia
edytuj- Witold Seńczuk (red.), Toksykologia. Podręcznik dla studentów, lekarzy i farmaceutów Wydanie IV, Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2002, ISBN 83-200-2648-2.
- David R. Lide (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).