황화수소 (H2S) 속성, 위험 및 용도



그 황화수소 황화수소의 일반 이름입니다 (H2S). 이는 용액 중 히드라 지드 산으로 간주 될 수있다 (H2S (aq)).

sulfhydryl acid의 고려는이 화합물의 물에 대한 낮은 용해도에도 불구하고 주어진다. 그 구조는 그림 1 (EMBL-EBI, 2005).

따라서 황화수소는 물에 약간 용해됩니다. 용해되면 산성 황화물 이온 또는 수 황화물 (HS-). 황화수소 또는 황화수소의 수용액은 무색이며 공기에 노출되면 물에 용해되지 않는 원소 황을 천천히 산화시킵니다.

유황 디아 니온 S2- 강 알칼리성 수용액에서만 존재한다. 예외적으로 pKa> 14를 기본으로합니다..

H2S는 사실상 원소 황이 유기 물질과 접촉하게되는 곳, 특히 고온에서 발생한다. 황화수소는 물과 화학적으로 관련된 공유 수소 화합물입니다 (H2O), 산소 및 황이 주기율표와 동일한 그룹에서 생성되기 때문에.

박테리아가 혐기성 소화 과정과 함께 습지 및 하수구와 같이 산소가없는 상태에서 유기물을 분해 할 때 종종 발생합니다. 또한 화산 가스, 천연 가스 및 일부 우물에서 발생합니다.

또한 황화수소는 황주기 (황주기의 중심)에 있으며 지구의 황의 생지 화학 순환 (biogeochemical cycle) (그림 2).

상기 언급 된 바와 같이, 황 환원 및 황산염 환원 박테리아는 황 또는 황산을 황화수소로 환원시킴으로써 산소가없는 경우 수소 또는 유기 분자로부터 산화 에너지를 유도한다.

다른 박테리아는 유황을 함유 한 아미노산에서 황화수소를 방출합니다. 여러 그룹의 박테리아가 황화수소를 연료로 사용하여 산소 또는 질산염을 산화제로 사용하여 황 또는 황산염으로 산화시킵니다.

순수 황 박테리아와 녹색 황 박테리아는 광합성에서 전자 공여체로서 황화수소를 사용하여 원소 황을 생산합니다.

사실,이 광합성 모드는 시아 노 박테리아, 조류 및 물을 전자 공여체로 사용하고 산소를 방출하는 식물의 형태보다 오래되었다 (Human Metabolome Database, 2017).

색인

  • 1 황화수소가 생성되는 곳?
  • 2 물리 화학적 특성
  • 3 반응성 및 위험성
    • 3.1 흡입
    • 3.2 피부 접촉
    • 3.3 눈 접촉
  • 4 용도
    • 4.1 1- 황의 생산
    • 4.2 2- 분석 화학
    • 4.3 3- 기타 용도

황화수소가 생성되는 곳?

황화수소 (H2S)는 원유, 천연 가스, 화산 가스 및 온천에서 자연적으로 발생합니다. 그것은 또한 유기 물질의 세균 분해로 인해 발생할 수 있습니다. 그것은 또한 인간과 동물의 쓰레기가 생산합니다..

구강 및 위장관에서 발견되는 박테리아는 박테리아에서 황화수소를 생성하여 식물 또는 동물 단백질을 함유 한 물질을 분해합니다.

황화수소는 식품 가공, 코크스 오븐, 크라프트 제지 공장, 제혁 소 및 정유 공장과 같은 산업 활동으로도 발생할 수 있습니다 (2011 년 유독 물질 및 질병 등록기구).

물리 화학적 특성

황화수소는 썩은 달걀이 강한 무색 가스입니다. 황화수소의 수용액은 특징적인 향기없이 무색이다..

상기 화합물은 34.1 g / mol의 분자량을 가지며, 상기 수용액은 1.343 g / ml의 밀도를 갖는다. 그것은 융점 -82 ° C와 비등점 -60 ° C를 가진다. 이것은 물에 약간 용해되어 20 ℃에서이 용매 1 리터당 4 그램을 용해시킬 수 있습니다 (Royal Society of Chemistry, 2015).

황화수소는 산 및 환원제로서 반응합니다. 그것은 산소 difluoride, 브롬 pentafluoride, 염소 trifluoride, dichloride 산화물 및 실버 fulminate와 접촉 폭발합니다. 산소가있는 상태에서 구리 가루에 노출되면 발화되거나 폭발 할 수 있습니다..

그것은 다른 분말 금속과 비슷한 방식으로 반응 할 수 있습니다. 또한, 금속 산화물 및 과산화물 (바륨 옥사이드, 삼산화 크롬, 산화 구리, 산화 납, 산화 망간, 산화 니켈, 산화은,은 산화물, 안티몬, 탈륨, 과산화 나트륨과 접촉 점화 수은 산화물, 산화 칼슘).

브롬산염 납, 차아 염소산 납, 크롬산 구리, 질산, 산화 납 (IV) 및 산화물로 점화됩니다. 녹슨 철 파이프를 통과하면 발화 될 수 있습니다. 염기와 발열 반응.

소다 라임, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨과의 반응의 열은, 수산화 바륨이 공기 / 산소의 존재하에 미 반응 부분의 발화 또는 폭발을 일으킬 수있다 (황화수소 2016).

반응성 및 위험성

H2S는 매우 가연성이고 독성이 있지만 안정한 화합물로 간주됩니다.

화합물은 공기보다 무거 우므로 점화원과 상당한 거리를 이동하여 백업 할 수 있습니다. 넓은 범위의 공기와 폭발성 혼합물을 형성 할 수 있음.

그것은 또한 브롬 펜타 플루오 라이드, 염소 트리 플루오 라이드, 질소 트리 요오드화물, 삼염화 질소, 이산화황 및 페닐 디아 조늄 염화물과 폭발적으로 반응합니다.

가열되면 분해되어 황산화물의 독성이 매우 높은 흄을 방출합니다. 강한 산화제, 금속, 강한 질산, 불화 브롬, 염소, 삼 불화 질소 트리 요오드, 삼염화 질소, 산소 디 플루오 페닐 디아 조늄 클로라이드를 포함하는 많은 재료와 호환.

황화수소 (H2S)는 특히 석유 산업에서 산업 독성 물질 노출의 많은 사건에 책임이있다. H의 임상 효과2S 농도와 노출 기간에 따라 달라진다.

H2S는 농도가 500-1000 ppm (parts per million) 이상일 때 즉시 치명적이지만 10-500 ppm과 같이 더 낮은 농도에 노출되면 비염에서부터 급성 호흡 부전에 이르는 다양한 호흡기 증상을 유발할 수 있습니다.

H2S는 또한 여러 장기에 영향을 주어 신경계, 심혈관계, 신장계, 간장 및 혈액 계의 일시적 또는 영구적 인 장애를 유발할 수 있습니다.

직업적으로 H에 노출 된 사례가 제시되었다.2S는 여러 장기의 침범, 급성 호흡 부전, 급성 패혈증과 유사한 폐렴 및 쇼크의 조직으로 이어진다. 이 경우 환자는 경미한 폐쇄성 및 제한성 폐 질환 및 말초 신경 병증을 유발했습니다 (Al-Tawfiq, 2010).

흡입

흡입의 경우, 옥외에 가져 가서 호흡하기에 편안한 자세로 휴식하십시오. 호흡하지 않으면 인공 호흡을 실시하십시오. 호흡이 어려울 경우, 숙련 된 인원은 산소를 공급해야합니다.

피부 접촉

피부에 닿았을 경우 물로 씻어 내야합니다. 가압 된 액체는 동상을 유발할 수 있습니다. 가압 된 액체에 노출 될 경우, 동결 구역은 41 ° C를 넘지 않는 따뜻한 물로 즉시 가열되어야한다..

물의 온도는 정상 피부에 견딜 수 있어야합니다. 피부의 예열은 적어도 15 분 동안 또는 정상적인 착색과 감각이 영향을받는 부위로 되돌아 올 때까지 유지되어야합니다. 다량의 노출의 경우, 따뜻한 물로 샤워하면서 옷을 벗겨냅니다..

눈 접촉

눈에 접촉 된 경우 적어도 15 분 동안 물로 철저히 눈을 씻으십시오. 모든 표면이 완전히 헹궈 졌는지 확인하기 위해 눈꺼풀을 눈 주위로 벌리십시오..

섭취는 가능한 노출 경로로 간주되지 않습니다. 다른 모든 경우에는 즉각적인 의료 처치가 필요하다 (Praxair, 2016).

용도

1- 황의 생산

단위 클로스 황 복구는 연소로의 폐열 보일러, 응축기 황 및 재가열 촉매층 및 황 응축기를 사용하여 각각의 촉매 단수를 이루어져있다. 전형적으로, 2 또는 3 개의 촉매 단계가 사용된다.

Claus 프로세스는 황화수소를 2 단계 반응을 통해 원소 황으로 전환시킵니다..

첫 번째 단계는 공급 가스의 제어 된 연소를 통해 황화수소의 약 1/3을 이산화황으로 전환시키고 연소되지 않은 황화수소를 이산화황으로 비 촉매 반응시키는 것이다..

두 번째 단계 인 Claus 반응에서 황화수소와 이산화황은 촉매상에서 반응하여 황과 물을 생성한다.

연소 공기의 양은 단단히 조절되어 유황 회수율을 최대화합니다. 즉, 다운 스트림 반응기를 통해 2 : 1 수소 황화물 대 아황산 가스의 적절한 반응 화학 양롞을 유지합니다.

일반적으로 97 %까지의 황 회수가 가능합니다 (미국 국립 중앙 도서관, 2011).

2 - 분석 화학

1 세기 이상 동안, 황화수소는 분석 화학, 금속 이온의 질적 무기 분석에서 중요했습니다.

이 분석에서 H2S에 노출 된 후 중금속 (및 비금속) 이온이 용액으로부터 침전된다 (예 : Pb (II), Cu (II), Hg (II), As (III) 생성 된 침전물은 일부 선택성으로 다시 용해되어.

기타 용도

이 화합물은 또한 거들러 (Girdler) 황화물 공정을 통해 중수소 또는 중수를 일반 수에서 분리하는데 사용됩니다.

Exeter 대학의 과학자들은 소량의 황화수소 가스에 대한 세포 노출이 미토콘드리아 손상을 예방할 수 있음을 발견했다..

세포가 질병에 스트레스를 받으면 효소가 세포에 끌어 당겨 소량의 황화수소를 생성합니다. 이 연구는 뇌졸중, 심장 질환 및 관절염 예방에 더 많은 관련이있을 수 있습니다 (Stampler, 2014).

황화수소는 적포도주에서 발견되는 산화 방지제 인 resveratrol과 비슷한 특성을 지닌 세포 내의 파괴 화학 물질을 차단하여 노화 방지 특성을 가질 수 있습니다.

참고 문헌

  1. 독성 물질 및 질병 등록기구 (Agency for Toxic Substances and Disease Registry). (2011 년 3 월 3 일). 황화수소 황화 카르 보닐. atsdr.cdc.gov에서 검색 함.
  2. Al-Tawfiq, B. D. (2010). 성인 남성의 황화수소 노출. 사우디 아라비아 메달 30 (1) , 76-80.
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