Ūdeņraža sulfīds (H2S) — sērūdeņradis, toksiska gāze ar olu smaku

Uzzini visu par ūdeņraža sulfīdu (H2S) — toksisku, olu smaku izraisošu gāzi: avoti (purvi, kanalizācija, vulkāni), iedarbība, drošība un prevencija.

Ūdeņraža sulfīds (angļu: hydrogen sulfide) ir ķīmisks savienojums ar formulu H
₂S, ir bezkrāsaina, toksiska, viegli uzliesmojoša gāze, kas rada sapuvušu olu un meteorisma smaku. Tā bieži rodas, baktērijām sadalot organiskās vielas bez skābekļa. Tas notiek purvos un kanalizācijā (līdztekus anaerobās fermentācijas procesam). Tas rodas arī vulkāniskajās gāzēs, dabasgāzē un dažos urbumu ūdeņos. Tā ir smaka, ko cilvēki bieži uzskata par sēra smaku. Taču sērs pats par sevi nav smaržīgs.

Ūdeņraža sulfīds ir pazīstams arī kā sulfāns, sēra hidrīds, skāba gāze, sulfurēts ūdeņradis, sērskābe, kanalizācijas gāze un smirdīga gāze. IUPAC pieņem nosaukumus "sērūdeņradis" un "sulfāns". Kad cilvēki runā par sarežģītākiem savienojumiem, viņi vienmēr lieto terminu "sulfāns".

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Ūdeņraža sulfīds ir bezkrāsaina gāze ar raksturīgu sapuvušu olu smaku. Tā ir toksiska un uzliesmojoša, spējot veidot bīstamas, eksplozīvas gāzu maisījumu ar gaisu. Ūdeņraža sulfīds ūdenī ir šķīstošs un rīkojas kā vāja divprotonu skābe — šķīdumā var veidoties hidrīds joni (HS−) un sulfīda joni (S2−), atkarībā no pH. Gāze reaģē ar daudziem metāliem, veidojot melnas, nešķīstās metālu sulfīdu nogulsnes, un tā oksidējas gaidāšanai uz sēra dioksīdu un sulfātiem.

Kur H2S rodas un kur to sastop

• Bioloģiskais sadalījums: anaerobās baktērijas, kas degradē sēru saturošas organiskās vielas (piemēram, purvos, dūņās, kanalizācijā), bieži ražo H2S.
• Ģeoloģiskie avoti: vulkānu izmeši, karstie avoti un dabiskais gāzes sastāvs var saturēt sērūdeņradi.
• Rūpniecība: naftas un gāzes apstrāde, ķīmiskā ražošana, celulozes un papīra rūpniecība, miežu pārstrāde un organisko atkritumu apstrāde var izraisīt H2S izdalīšanos.

Veselības riski un toksicitāte

Ūdeņraža sulfīds ir bīstama gāze cilvēkiem un dzīvniekiem. Pat mērenas koncentrācijas var izraisīt acu un elpceļu kairinājumu, galvassāpes, reiboni un nelabumu. Augstākas koncentrācijas var radīt smagas elpošanas traucējumus, samaņas zudumu un nāvi. Īpaši bīstama ir olfaktoru paralīze — pie lielākas iedarbības cilvēks var zaudēt smaržas sajūtu, kas rada maldinošu drošības sajūtu (t.i., smaka vairs nav uztverama, bet gāze joprojām ir klāt).

Atklāšana un mērīšanas metodes

Smaka ir bieži pirmā pazīme, tomēr tā nav droša brīdinājuma zīme augstu koncentrāciju gadījumā (sk. olfaktoru paralīzi). Drošāka un ticamāka ir speciāla aparatūra:

• elektroniskie gāzu detektori ar H2S sensoru;
• pārnēsājami monitori un stacionārie detektori darba vietās;
• krāsainās ķīmiskās teststrēmeļi (piem., svina acetāta papīrs) un profeszionālas analīzes metodes laboratorijā.

Drošība, pirmā palīdzība un aizsardzība

• Darba vietās jānodrošina laba ventilācija un pastāvīga gāzu uzraudzība, it īpaši slēgtās telpās (tauvu, cisternu, tuneļu darbi utt.).
• Pie iespējamas augstas koncentrācijas jālieto piemērots elpceļu aizsardzības aprīkojums (piem., autonomā elpošanas aparāts — SCBA).
• Pirmajā palīdzībā: noindēto personu nekavējoties jāpārved uz svaigu gaisu; ja nepieciešams, jāveic elpināšana vai sirds masāža un jānodrošina skābekļa terapija medicīnas iestādē.
• Ierobežojiet kontaktu ar ādu un acīm; pie acs kairinājuma skalo ar tekošu ūdeni un lūdz medicīnisku palīdzību.
• Īpaši svarīgi: neiet iekšā slēgtā telpā, kur var būt H2S, bez atbilstošiem drošības pasākumiem — glābšanas darbiem jābūt apmācītiem speciālistiem.

Rūpnieciskās un laboratoriskās pielietošanas

Ūdeņraža sulfīdu izmanto dažādās ķīmijas un rūpniecības nozarēs: kā reaģentu organiskajā sintēzē, metālu apstrādē (piem., metālu sulfīdu iegūšanai), analītiskajā ķīmijā un dažkārt ūdens attīrīšanas procesā (sērūdeņradis bieži ir neizēdams piemaisījums, kas jānoņem no dabasgāzes). Tāpat tas ir svarīgs dabas un vides procesu pētījumos.

Vides ietekme

H2S ir toksisks ūdens un gaisa organismiem; tā izdalīšanās var radīt akūtas un hroniskas ietekmes uz vietējo ekosistēmu, kā arī būt ļoti nepatīkama smaka iedzīvotājiem. Atmosfērā H2S oksidējas līdz sulfātiem un sērsskābei, kas var ietekmēt apkārtni.

Glabāšana un reaģēšana ar citām vielām

H2S gāzes tvertnes jāglabā vēsā, labi ventilētā vietā, prom no siltuma avotiem un atklātas liesmas. Tā reaģē ar oksidētājiem un daudziem metāliem; nereti metālu virsmas ar H2S iedarbību korodē un pārklājas ar sulfīdiem.

Svarīgi: šajā rakstā aprakstītā informācija ir vispārīga. Konkrētām drošības prasībām, izdalīšanās limitam darba vietā un detektēšanas noteikumiem jāseko valsts normatīviem un rūpniecības vadlīnijām.

Notikums

Naftas jēlnaftā var atrast nelielu daudzumu sērūdeņraža. Skāba dabasgāze var saturēt līdz pat 28 %. Taču skāba dabasgāze ir jāattīra, pirms to var ievadīt tālsatiksmes cauruļvadā. Cauruļvados sērūdeņraža daudzums nepārsniedz 3 graundus uz tūkstoš kubikmetriem dabasgāzes. Vulkāni un karstie avoti izdala nedaudz H ₂S, kur tas, iespējams, rodas sulfīdu minerālu hidrolīzes rezultātā, t. i., MS + H ₂O, iegūstot MO + H ₂S.

Parastā vidējā koncentrācija tīrā gaisā ir aptuveni 0,0001-0,0002 ppm.

sēra nogulsnes uz ieža, ko izraisa vulkāniskas gāzes, kas satur sērūdeņradi.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir sērūdeņradis?

J: Kādi ir daži sērūdeņraža avoti?

J: Kāda ir sērūdeņraža smarža?

J: Vai sērs pats par sevi ir smaržīgs?

J: Kādi ir citi sērūdeņraža nosaukumi?

J: Kā tas veidojas, ja nav skābekļa?

Vai IUPAC nosaukums šim savienojumam ir vispārpieņemts?

Meklēt pēc burta