Пространства от имена

Действия на страницата

The Водороден сулфид, чийто воден разтвор е Водороден сулфид, Използва се за наблюдение на емисиите от околната среда, контрол на промишлената хигиена, следи от примеси в анализатори и като балансиращ газ в някои газови смеси.

Обобщение

  • 1 История
  • 2 Физически свойства
  • 3 Източници
  • 4 Съдбата на атмосферния H2S
  • 5 Получаване
  • 6 приложения
  • 7 Токсичност
    • 7.1 Елиминиране на водороден сулфид
  • 8 Общи възможности за лечение
    • 8.1 Добавяне на хлор
    • 8.2 Аерация
    • 8.3 Регулирайте кръвното налягане
  • 9 Източник

История

Сероводородът се среща естествено в суров нефт, природен газ, вулканични газове и горещи извори. Може да се намери и в блатисти води, лагуни или застояли води, канали, езера с рибно брашно или рибено масло, риболовни лодки и канализация. Смъртта е настъпила в спрени езера или езера, когато сероводородът блика от дълбините, достигайки до хората на повърхността. Тъй като тази киселина е по-плътна от водата, възникват разлики в плътността. Обикновено това се дължи на анаеробно разлагане на органични останки.

Може да се случи и в резултат на бактериално разграждане на органичните вещества при анаеробни условия. Той се генерира в петролните рафинерии.

Сероводородът е изключително вреден за здравето, 20-50 части на милион (ppm) във въздуха са достатъчни, за да причинят остър дискомфорт, водещ до задушаване и смърт от прекомерно излагане. Поради своята токсичност той се намира непосредствено под циановодородната киселина (HCN). Обичайно е работниците в пристанищния сектор да бъдат засегнати с фатални резултати, когато влизат в складове, превозващи продукти, получени от риболов. В този случай източникът на сероводород е серните протеини, които се разграждат, освобождавайки споменатата киселина.

Физически свойства

  • Молекулно тегло: 34,08 g/mol
  • Точка на топене: -86 ° C
  • Латентна топлина на топене (1013 бара, в тройна точка): 69,75 kJ/kg
  • Плътност на течността (1,013 бара при точка на кипене): 914,9 kg/m 3
  • Еквивалент течност/газ (1013 бара и 15 ° C (59 ° F)): 638 об./Об
  • Точка на кипене (1013 бара): -60,2 ° C
  • Латентна топлина на изпаряване (1013 бара при точка на кипене): 547,58 kJ/kg
  • Налягане на парите (при 21 ° C или 70 ° F): 18,2 бара
  • Критична температура: 100 ° C
  • Критично налягане: 89,37 бара
  • Плътност на газа (1,013 бара при точка на кипене): 1,93 кг/м3
  • Плътност на газа (1013 бара и 15 ° C (59 ° F)): 1,45 кг/м3
  • Коефициент на свиваемост (Z) (1,013 бара и 15 ° C (59 ° F)): 0,9915
  • Специфично тегло (въздух = 1) (1013 бара и 15 ° C (59 ° F)): 1,189
  • Специфичен обем (1013 бара и 21 ° C (70 ° F)): 0,699 м3/кг
  • Топлинен капацитет при постоянно налягане (Cp) (1 bar и 25 ° C (77 ° F)): 0,034 kJ/(mol.K)
  • Вискозитет (1013 бара и 0 ° C (32 ° F)): 0,0001179 Готовност
  • Топлопроводимост (1013 бара и 0 ° C (32 ° F)): 12,98 mW/(m.K)
  • Разтворимост във вода (1013 бара и 0 ° C (32 ° F)): 4,67 об./Об
  • Температура на самозапалване: 270 ° C

Водороден сулфид (H2S) е безцветен, запалим газ с характерна миризма на гнило яйце. Той е известен като сярна киселина или канализационен газ. Хората могат да открият миризмата му на много ниски нива. Това е едно от основните съединения, които причиняват неприятни миризми. Поради тази причина са разработени различни процеси на дезодориране, които го елиминират от замърсения поток, като процеси за обработка на газове с амини.

Източници

водороден

  • Разлагане на органични вещества: Блата, блатата и приливните кални газове са особено излъчватели на H2S.
  • Вулканични изригвания: Вулканичната активност генерира определено количество H2S, но в световен мащаб тя е незначителна в сравнение с биологичните процеси на разлагане.

Изкуствени

  • Непълно изгаряне: Когато изгарянето протича с недостиг на кислород, сярата във фосилните горива се трансформира в H2S, едновременно с това въглеродът в CO.
  • Индустриални процеси: като обработка на хартия Kraft, инсталации за отпадни води, коксови пещи и производство на стомана.

Съдбата на атмосферния H2S

H2S се излъчва в атмосферата от природни източници в големи количества. H2S бързо се окислява до SO2. Всъщност от всички молекули SO2, присъстващи във въздуха във всеки един момент, до 80% първоначално се излъчват под формата на H2S и по-късно се трансформират в SO2. H2S може да се окисли от атомен и молекулярен кислород и от озон. Озонът е едновременно естествен компонент на стратосферата и компонент на градската атмосфера.

Реакцията на окисление на H2S, считана за най-важна, е тази, която протича между H2S и O3:

Тази реакция е много бавна в газовата фаза, но може да бъде много по-бърза на повърхността на частиците, присъстващи във въздуха. Животът на 1 ppb SH2, изложен на 0,05 ppm O3 в присъствието на 15 000 частици/cm 3, се оценява на 2 часа.

Скоростта на окисление на H2S в капчици мъгла или облаци е много бърза.

Като цяло животът на молекула H2S преди да се трансформира в SO2 е от порядъка на няколко часа.

Получаване

В лабораторията сероводородът може удобно да се генерира чрез взаимодействие на солна киселина с железен сулфид FeS. Друг метод е нагряване на парафинова смес с елементарна сяра. В промишлеността сероводородът е страничен продукт от почистването на природен газ или биогаз, който обикновено се предлага с концентрации до 10%.

Приложения

Сероводородът се използва традиционно в похода на катиона за утаяване на катиони от тежки метали от група II от аналитичния поход, които след това се разделят по други методи. Аморфните утайки могат да бъдат черни или бели. Конюгираната сол, натриевият сулфид, се използва като отлежаващ за бронз (катинари, златари). Също така натриевият сулфид се използва например при производството на кожа.

В последните проучвания е възможно да се предизвика хибернация при мишки чрез прилагане на сероводород.

Водородният сулфид е отговорен за почерняването на някои бои на основата на оловен карбонат поради образуването на черен оловен (II) сулфид. В някои случаи това може да бъде отстранено чрез прилагане на оловен (II) водороден прекис към бял оловен (II) сулфат. Той е изходното съединение в някои органични синтези.

Токсичност

Токсичността на сероводорода е подобна на токсичността на циановодорода. Причината, поради която, въпреки по-широкото присъствие на това съединение, има относително малко смъртни случаи, е лошата миризма, с която то е придружено. Въпреки това, от 50 ppm има наркотичен ефект върху рецепторните клетки на миризмата и засегнатите хора вече не възприемат вонята.

От 100 ppm може да настъпи смърт. Тъй като плътността на сероводорода е по-голяма от тази на въздуха, обикновено се натрупва на ниски места като кладенци и т.н. където може да причини жертви. Често има няколко засегнати, първата жертва пада в безсъзнание, а след това се засягат и всички останали, които се притичват на помощ без необходимите защитни средства. Изглежда, че сероводородът действа главно върху металните центрове на ензимите, като ги блокира и по този начин предотвратява тяхната работа. За лечение се препоръчва засегнатото лице да се изведе възможно най-бързо на чист въздух и да се приложи чист кислород. В допълнение, серният йон се комбинира с хемоглобина по същия начин като кислорода, утаявайки асфиксията на организма.

Излагането на ниски нива на сероводород може да предизвика дразнене на очите, носа или гърлото. Също така може да причини затруднено дишане при хора с астма. Краткото излагане на високи концентрации на сероводород (над 500 ppm) може да причини загуба на съзнание и вероятно смърт. В повечето случаи хората, които губят съзнание, изглежда се възстановяват, без да страдат от други ефекти. Изглежда обаче, някои хора имат дългосрочни или постоянни ефекти като главоболие, лоша способност за концентрация, лоша памет и лоша двигателна функция. Не са открити ефекти върху здравето при лица, изложени на сероводород при концентрации, които обикновено се срещат в околната среда (0,00011-0,00033 ppm).

Учените нямат информация, която да докаже смъртта на хора, отровени от поглъщане на сероводород. Прасетата, които ядат храна, съдържаща сероводород, страдат от диария в продължение на няколко дни и отслабват дори след 105 дни.

Учените имат малко информация за това какво се случва, когато човек е изложен на сероводород през кожата. Известно е обаче да се внимава с сероводород в компресирана течна форма, тъй като може да причини изгаряния по кожата.

Въпреки високата токсичност на сероводородния газ за бозайниците, има много микроорганизми, които толерират високи концентрации на този газ или дори се хранят с него. По този начин съществуват теории, които свързват метаболизма на сероводородния газ, тъй като той съществува например в близост до подводни вулканични източници, с развитието на живота на Земята.

Елиминирайте водородния сулфид

Наличието на сероводород в питейната вода за домакинствата не представлява опасност за здравето, но е често срещан неприятен замърсител с отчетлива миризма на "гнило яйце", което прави пречистването на водата желателно. Предлагат се различни методи за обработка, а сероводородът често може да бъде третиран и отстранен по същия процес и оборудване, използвано за отстраняване на желязото и мангана.

Общи възможности за лечение

Повечето методи за третиране на сулфид зависят от окисляването на сероводородния газ до елементарен сулфид, твърдо вещество. Окисляването е процес, при който разтворимите или разтворените замърсители се превръщат в разтворими и неразтворими странични продукти, които могат да бъдат филтрирани. Този процес променя химията и физичните свойства на реагентите. Сероводородът може да се окисли по различни методи. Ако концентрациите надвишават 6,0 mg/L, се препоръчва окисляване като дезинфекция с хлор. Ако концентрациите не надвишават 6,0 mg/l и pH е над 6,8, може да се използва филтър като Manganese Greensand.

Добавяне на хлор

Добавянето на хлор е ефективен и широко използван метод за окисляване на сероводород, особено ако рН на водата е 6,0-8,0. Хлорът се прилага редовно като натриев хипохлорит, който реагира със сяра, сероводород и бисулфит, образувайки съединения, които не причиняват неприятен вкус или миризми в питейната вода.

Количеството на използвания хипохлорит зависи от концентрацията на сероводород във водоснабдителния източник, но се препоръчва доза от 2,0 mg/l хлор за всеки 1,0 mg/l сероводород. Преди смесването в резервоара трябва да се добави хлор в системата и да се осигури достатъчно съхранение, за да може водата да е в контакт с хлора в продължение на двадесет минути. Пречистената вода може да съдържа миризми и вкусове, причинени от образуването на някои странични продукти или остатъци от хлор. Следователно след необходимото време за контакт, водата трябва да премине през филтър с активен въглен, за да се отстрани останалата суспензия сяра или допълнителен хлор.

Системите за хлориране се предлагат като капкообразна пелетна единица или течно химическо подаващо устройство. Системата за изпускане на топката автоматично доставя измерено количество хлор през капака на кладенеца или в задържащия резервоар по време на цикъла на изпомпване. Системата за подаване на химикали има характеристиката на подаващото устройство за течности, свързано към помпата на кладенеца.

Аерация

Друга често срещана обработка със сярна вода е аерацията. Водородният сулфид се отстранява физически чрез разбъркване на водата чрез барботиране или каскадиране и след това отделяне или "ецване" на водородния сулфид в контейнер. Нежеланият сероводород се отстранява като летлив газ чрез издухването му в тръба за отпадъци или навън. Аерирането е най-ефективно, когато концентрациите са по-ниски от 2,0 mg/l. При по-високи концентрации този метод може да не премахне цялата неприятна миризма, освен ако въздухът не се използва за химично окисляване на сероводорода, който след това се филтрира.

В типична аерационна система, околният въздух се вкарва във водата с помощта на компресор или нагревател. Добре проектираните аерационни резервоари поддържат джоб с въздух в една трета или половината от резервоара. Ако резервоарът няма въздушна възглавница, миризмата на сяра може да се върне. Повечето източници на захранване съдържат по-малко от 10 mg/L сяра, като в този случай аерационният резервоар е с приблизително същия размер като филтърния резервоар (10 "x 54") работи добре. Когато нивата на сяра надвишават 10 mg/l, може да са необходими аерационни резервоари, системи за подгряване, системи за хлориране. Аерацията не винаги е най-практичното пречистване на водата, особено ако концентрациите на сероводород надвишават 10 mg/l, тъй като това изисква много киселинни условия (pH 4.0-5.0), удължено време за контакт и вода за смесване и следователно редовни изисквания за достатъчно пространство. В допълнение, пречистената вода може да се наложи да бъде под налягане за разпределение в дома и неприятните миризми трябва да бъдат премахнати чрез обезвъздушаване на газа навън.

Регулирайте кръвното налягане

В допълнение към констатацията, че сероводородът или H2S се произвежда в тънката обвивка на кръвоносните съдове, образувани от ендотелни клетки, се добавя, че H2S регулира кръвното налягане чрез отпускане на тези съдове. Тази молекула-пратеник, най-новият член на семейството на газотрансмитери, е подобна по функция на химичните сигнали, представени от азотен оксид, допамин и ацетилхолин, които предават сигнали между нервните клетки и възбуждат или забавят мозъчната дейност.

Тъй като газопредавателите присъстват във всички бозайници, логично е да се предположи, че констатациите от това изследване могат да имат многобройни приложения в областта на човешката физиология и медицина.