Siarkowodór

Siarkowodór

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) siarkowodór, siarczek wodoru, sulfan
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	H2S
Masa molowa	34,08 g/mol
Wygląd	Bezbarwny gaz o silnym zapachu zepsutych jaj
Identyfikacja
Numer CAS	7783-06-4
PubChem	402
InChI InChI=1S/H2S/h1H2 InChIKey RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N
Właściwości Gęstość 0,001393 g/cm³[2]; gaz Rozpuszczalność w wodzie 3,44 l/l (0 °C)[3] 2,61 l/l (20 °C)[4] w innych rozpuszczalnikach słabo rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych Temperatura topnienia −85,5 °C[2] Temperatura wrzenia −59,55 °C[2] Punkt krytyczny 100 °C[5]; 9,00 MPa[5] Kwasowość (pKa) pKa1 = 7,05; pKa2 = 19[1]
Budowa Moment dipolowy 0,97833 D[6]
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2015-03-18] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI[7] Niebezpieczeństwo Zwroty H H220, H330, H400 Zwroty P P210, P260, P273, P284, P310, P410+P403 Europejskie oznakowanie substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI[7] Skrajnie łatwopalny (F+) Silnie toksyczny (T+) Groźny dla środowiska (N) Zwroty R R12, R26, R50 Zwroty S S1/2, S9, S16, S36, S38, S45, S61 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła[9] 4 4 0   Numer RTECS MX1225000 Dawka śmiertelna LC50 444 ppm (szczur, wdychanie)[8]
Podobne związki
Podobne związki	woda, selenowodór, tellurowodór, wielosiarkowodór
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
Multimedia w Wikimedia Commons

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].

Siarkowodór jest odczynnikiem charakterystycznym dla II grupy kationów w analizie jakościowej związków nieorganicznych^[11].

Polską nazwę wprowadził Filip Neriusz Walter.

Właściwości

Dość 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

Metody 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↑;

• hydroliza siarczku glinu:

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

Niewielkie 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.

Działanie toksyczne polega na porażaniu oddychania komórkowego przez blokowanie oksydazy cytochromowej prowadzące do ciężkiego niedotlenienia. Hamuje też działanie innych enzymów zawierających metale oraz wiąże hemoglobinę, zakłócając transport tlenu^[15]. 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.

Skutkami długotrwałego narażenia na małe ilości siarkowodoru mogą być bóle i zawroty głowy, łatwe męczenie się, nudności. Często występują zmiany zapalne układu oddechowego.

Przypisy

Bibliografia

• WitoldW. Seńczuk WitoldW. (red.), Toksykologia. Podręcznik dla studentów, lekarzy i farmaceutów Wydanie IV, Warszawa: Wydawnictwo Lekarskie PZWL, 2002, ISBN 83-200-2648-2 .brak strony (książka)
• David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0  (ang.).