מימן גופרתי (H2S) מאפיינים, סיכונים ושימושים

ה מימן גופרתי הוא השם הנפוץ של מימן גופרתי (H₂S). זה יכול להיחשב חומצה הידראזיד בפתרון (H₂S (aq)).

השיקול של חומצה sulfhydryl ניתנת למרות מסיסות נמוכה במים של תרכובת כימית זו. המבנה שלה מוצג באיור 1 (EMBL-EBI, 2005).

לכן, מימן גופרתי הוא מסיס במקצת במים. כאשר מומס הוא יוצר את גופרית חומצה יון או hydrosulfide (HS^-). הפתרון המימי של מימן גופרתי, או מימן גופרתי, הוא חסר צבע, וכאשר נחשף לאוויר, לאט חמצון גופרית היסודי, אשר אינו מסיס במים.

גופרית Dianion S₂^- היא קיימת רק פתרונות מימיים אלקליין חזק; זה בסיסי במיוחד עם pKa> 14.

ח₂S נובעת כמעט שבו את האלמנט גופרית בא במגע עם החומר האורגני, במיוחד בטמפרטורות גבוהות. מימן גופרתי הוא הידריד קוולנטי שקשור למים (H₂O), מאז חמצן וגופרית מיוצרים באותה קבוצה כמו הטבלה המחזורית.

זה לעתים קרובות תוצאות כאשר חיידקים לשבור חומר אורגני בהעדר חמצן, כגון בביצות וביוב (יחד עם תהליך העיכול אנאירובית). זה מתרחש גם גזים וולקניים, גז טבעי וכמה מי באר.

כמו כן חשוב לזכור כי מימן גופרתי הוא משתתף מרכזי במחזור גופרית, מחזור ביוגיוכימי של גופרית על כדור הארץ (איור 2).

כאמור, הפחתת גופרית וצמצום גופרית מפחיתה את האנרגיה של חמצון ממימן או ממולקולות אורגניות בהיעדר חמצן על ידי הפחתת גופרית או גופרית למימן גופרתי.

חיידקים אחרים לשחרר מימן גופרתי מחומצות אמינו המכילות גופרית. מספר קבוצות של חיידקים יכולים להשתמש במימן גופרתי כדלק, חמצון אותו לגופרית היסודית או סולפט באמצעות חמצן או חנקה כמו חמצון.

חיידקים גופרית טהורה וחיידקים גופרית ירוקים משתמשים במימן גופרתי כתורם אלקטרונים בפוטוסינתזה, ובכך מייצרים גופרית יסודית.

למעשה, מצב זה של פוטוסינתזה הוא ישן יותר מאשר מצב של cyanobacteria, אצות וצמחים המשתמשת מים כתורם אלקטרונים משחררים חמצן (מסד הנתונים האנושי Metabolome, 2017).

אינדקס

• 1 איפה מימן גופרתי מיוצר?
• תכונות פיסיקליות וכימיות
• 3 תגובה וסיכונים
  • 3.1 שאיפה
  • 3.2 מגע בעור
  • 3.3 מגע עין
• 4 שימושים
  • 4.1 ייצור גופרית
  • 4.2 כימיה אנליטית
  • 4.3 שימושים אחרים

איפה מימן גופרתי מיוצר?

מימן גופרתי (H₂S) מתרחשת באופן טבעי בנפט גולמי, גז טבעי, גזים געשיים ומעיינות חמים. זה יכול גם תוצאה של השפלה חיידקי של חומר אורגני. הוא מיוצר גם על ידי פסולת אנושית ובעלי חיים.

חיידקים המופיעים בפה ובמערכת העיכול מייצרים מימן גופרתי מחיידקים המפרקים חומרים המכילים חלבונים של צמחים או של בעלי חיים.

מימן גופרתי יכול גם לגרום מפעילות תעשייתית, כגון עיבוד מזון, תנורי קוקה קולה, טחנות נייר קראפט, בורסקי שיזוף ובתי זיקוק נפט (הסוכנות עבור חומרים Toxic ורישום מחלות, 2011).

תכונות פיסיקליות וכימיות

מימן גופרתי הוא גז חסר צבע עם ריח חזק של ביצים רקובות. הפתרון המימי של מימן גופרתי הוא חסר צבע ללא ריח אופייני.

המתחם יש משקל מולקולרי של 34.1 גרם / מול, הפתרון מימית יש צפיפות של 1.343 גרם / מ"ל. יש לה נקודת התכה של -82 ° C ו נקודת רתיחה של -60 ° C. זה מסיס במקצת במים, להיות מסוגל להמיס רק 4 גרם לליטר של ממס זה ב 20 ° C (החברה המלכותית לכימיה, 2015).

מימן גופרתי מגיב כמו חומצה כסוכן הפחתת. זה מתפוצץ במגע עם דיפלואוריד חמצן, pentafluoride ברום, trifluoride כלור, תחמוצת דיכלוריד ו fominate כסף. זה יכול להצית ולהתפוצץ כאשר נחשף אבקת נחושת, בנוכחות חמצן.

הוא יכול להגיב בצורה דומה עם מתכות אבקות אחרות. זה שמצית על קשר עם תחמוצות מתכת חמצניים (מי חמצן בריום, trioxide כרום, תחמוצת נחושת, פחמן דו עופרת, דו-תחמוצת המנגן, תחמוצת ניקל, תחמוצת כסף, פחמן דו כסף, תליום trioxide, מי נתרן, תחמוצת כספית, תחמוצת סידן).

הוא הצית עם כסף bromate, להוביל (II) hypochlorite, כרומט נחושת, חומצה חנקתית, תחמוצת עופרת (IV) ותחמוצת. זה יכול להצית אם הוא עובר דרך צינורות ברזל חלוד. מגיב אקסותרמית עם בסיסים.

החום של תגובה עם סיד סודה, נתרן הידרוקסידי, אשלגן, הידרוקסיד בריום עלול לגרום להצתה או פיצוץ של חלק unreacted בנוכחות אוויר / חמצן (מימן גופרתי, 2016).

תגובה וסיכונים

ח₂S נחשב תרכובת יציבה למרות שהוא דליק מאוד רעיל ביותר.

המתחם כבד יותר מהאוויר והוא יכול לנוע מרחק ניכר למקור ההצתה ולגיבוי. יכול ליצור תערובות נפץ עם האוויר במגוון רחב.

הוא גם מגיב בצורה נפוצה עם pentafluoride ברום, trifluoride כלור, triiodide חנקן, trichloride חנקן, דיפלואוריד חמצן פניל ​​diazonium כלוריד.

כאשר מחומם לפירוק, הוא פולט אדי רעילים מאוד של תחמוצות גופרית. לא תואם עם חומרים רבים, כולל מחמצנים חזקים, מתכות, חומצה חנקתית חזקה, ברום pentafluoride, trifluoride כלור, חנקן triiodide, חנקן Trichloride, difluoride חמצן וכלור פניל ​​diazonium.

מימן גופרתי (H₂S) אחראי על מקרים רבים של חשיפה תעסוקתית רעילה, במיוחד בתעשיית הנפט. ההשפעות הקליניות של H₂S תלוי ריכוז שלה ואת משך החשיפה.

ח₂S הוא קטלני מיד כאשר ריכוזי יותר מ 500-1000 חלקים למיליון (ppm), אבל חשיפה נמוכה יותר, כמו 10-500 ppm, ריכוזי יכול לגרום שונים תסמינים נשימתיים החל בנזלת כדי כשל נשימתי חריף.

ח₂S יכול להשפיע גם על איברים מרובים, הגורמים להפרעות זמניות או קבועות במערכת העצבים, הלב וכלי הדם, הכליות, הכבד וההמטולוגית.

מוצג מקרה של חשיפה תעסוקתית ל- H₂זה מוביל למעורבות של כמה אברים, כשל נשימה חריפה, ארגון דלקת ריאות והלם דומה אלח דם חריפה. במקרה זה, החולה פיתח גם מחלת ריאות חסימתית קלה ומפרידה ונוירופתיה פריפריאלית (אלתופיק, 2010).

שאיפה

במקרה של שאיפה, לקחת אותו בחוץ ולשמור אותו לנוח במצב נוח לנשום. אם לא לנשום, לנהל את הנשימה מלאכותית. אם הנשימה קשה, צוות מיומן צריך לתת חמצן.

מגע עור

במקרה של מגע עם העור, זה צריך להיות שטף עם הרבה מים. נוזל בלחץ יכול לגרום לכוויות קור. במקרה של חשיפה לנוזל בלחץ, יש לחמם את אזור ההקפאה מיד במים חמים שאינם עולים על 41 ° C.

טמפרטורת המים חייבת להיות נסבלת לעור רגיל. יש לחמם את העור למשך 15 דקות לפחות או עד לצביעה הרגילה ולתחושה חוזרת לאזור הנגוע. במקרה של חשיפה מסיבית, הבגדים מוסרים בזמן להתקלח עם מים חמים.

קשר עין

במקרה של מגע עם העיניים, יש לשטוף את העיניים ביסודיות במים למשך 15 דקות לפחות. שמור את העפעפיים פתוחים במרחק של גלגלי העיניים כדי לוודא את כל המשטחים הם שטופים היטב.

בליעה אינה נחשבת לדרך חשיפה אפשרית. עבור כל שאר המקרים, יש לקבל טיפול רפואי מיידי (Praxair, 2016).

שימושים

ייצור גופרית

התאוששות גופרית יחידת קלאוס מורכבת כבשן בעירת דוד חום פסולת, גופרית קבל במספר שלבי קטליטי, שכל אחת מהן משתמש reheating, זרז מיטת מעבת גופרית. בדרך כלל, שניים או שלושה שלבים קטליטיים מועסקים.

תהליך Claus ממיר מימן גופרתי לתוך גופרית היסודי באמצעות תגובה דו-שלבית.

השלב הראשון כרוך בעירה מבוקרת של גז להאכיל להמיר כשליש של מימן גופרתי לתוך דו תחמוצת הגופרית ואת התגובה הלא קטליטי של מימן גופרתי לא נשרף עם דו תחמוצת הגופרית.

בשלב השני, תגובה קלאוס, מימן גופרתי דו תחמוצת הגופרית מגיבים על זרז לייצר גופרית ומים.

כמות האוויר בעירה מבוקרת היטב על מנת למקסם את ההתאוששות גופרית, כלומר, שמירה על stoichiometry התגובה המתאימה של מימן גופרתי 2: 1 ל דו תחמוצת הגופרית דרך כורים במורד הזרם.

בדרך כלל, התאוששות גופרית של עד 97% יכולה להיות מושגת (ארה"ב הספרייה הלאומית לרפואה, 2011).

2. כימיה אנליטית

במשך יותר ממאה שנים, מימן גופרתי היה חשוב בכימיה אנליטית, בניתוח אורגני איכותי של יונים מתכת.

בניתוחים אלה, יונים כבדים ממתכת (ולא מתכת) הם זירז (למשל, Pb (II), Cu (II), Hg (II), כמו (III) מן הפתרון לאחר החשיפה H2S. המשקע שנוצר מתמוסס שוב עם סלקטיביות מסוימת, ולכן מזוהה.

3 שימושים אחרים

תרכובת זו משמשת גם להפריד תחמוצת דאוטריום, או מים כבדים מן המים הרגילים דרך תהליך גופרדל גופרתי.

מדענים מאוניברסיטת אקסטר גילו שהחשיפה הסלולרית לכמויות קטנות של גז מימן גופרתי יכולה למנוע נזק מיטוכונדריאלי.

כאשר התא הוא הדגיש עם המחלה, האנזימים נמשכים לתא לייצר כמויות קטנות של מימן גופרתי. למחקר זה יכולות להיות השלכות רבות יותר במניעת שבץ, מחלת לב ודלקת פרקים (Stampler, 2014).

מימן גופרתי יכול להיות תכונות אנטי אייג 'ינג על ידי חסימת כימיקלים הרסניים בתוך התא, לאחר מאפיינים דומים resveratrol, נוגדי חמצון שנמצאו יין אדום.

הפניות

1. הסוכנות עבור חומרים רעילים ורישום מחלות. (2011, 3 במרץ). מימן גופרתי. מקורו ב- atsdr.cdc.gov.
2. אל-תופיק, ב. ד. (2010). חשיפת מימן גופרתי בזכר מבוגר. סיפורי סעודיה 30 (1) , 76-80.
3. EMBL-EBI (2005, 13 בדצמבר). מימן גופרתי. שוחזר מ ebi.ac.uk.
4. אנציקלופדיה בריטניקה. (S.F.). מימן גופרתי. שחזר מ britannica.com.
5. מאגר המטבוליזם האנושי. (2017, 2 במרץ). מימן גופרתי . נלקח מתוך hmdb.ca.
6. הידרוגן סולפיד. (2016). נלקח מתוך.
7. (2016, 17 באוקטובר). גיליון נתוני בטיחות של מימן גופרתי. שחזר מ praxair.com.
8. החברה המלכותית לכימיה. (2015). מימן גופרתי. מאוחזר מ chemspider.com.
9. Stampler, L. (2014, 11 ביולי). מתחם מסריח עשוי להגן על נזק לתאים, ממצאי מחקר. מאוחזר מ time.com.
10. ס 'הספרייה הלאומית לרפואה. (2011, 22 בספטמבר). גופרית, יסודי. מקורו ב- toxnet.nlm.nih.gov.