Сероводород

Эко Вилле Трейд

Недавно на мусорном полигоне «Ядрово» в Волоколамске произошел сильный выброс сероводорода. Вследствие этого за медицинской помощью обратились около 50 детей с жалобами на тошноту и головокружение. В связи с этой новостью мы решили рассказать про такое вещество, как сероводород.

Большинство из нас даже не догадывается о том, что сероводород нам встречается достаточно нередко.

Почти каждый человек знает  о сероводородных источниках – вода, которая продается в бутылках в свободном доступе, а также сероводородные ванны, которые мы принимаем по рекомендациям медиков или по собственной инициативе. Жители столицы иногда отлично ощущают запах этого вещества. А вредно ли оно для нас?  

Что такое сероводород  

Сероводород — бесцветный газ, имеющий сладкий вкус и запах тухлых яиц, также из учебника по такому предмету, как химия, узнаем, что это сульфид водорода (H2S). Растворяется в воде очень плохо, но в спирте, наоборот, отлично. Тяжелый по сравнению с воздухом, легче воды.

Может ли это вещество нанести вред здоровью? Конечно! В больших количествах оно очень ядовито и легко загорается, в маленьких – безопасно в применении, чем пользуются медики.

Оно нормализует работу сердца, сосудов, без него нет эрекции, очень хороший спазмолитик, вдобавок к этому всему играет важную роль в работе нервной системы и памяти.

При нехватке этого вещества у человека повышается вероятность развития инфарктов, болезней Альцгеймера и Паркинсона. Поступает не только через дыхательную систему, но и через поры кожи, оказывая на неё хорошее воздействие.

Вода, содержащая маленькое количество сероводорода, действительно безопасна, но сероводородные ванны имеют противопоказания, поэтому обязательно проконсультируйтесь со своим лечащим врачом!

Как и где образуется

Природный газ включает в себя данное вещество в малых количествах, находится в кишечных газах, составе попутного нефтяного газа. Преобладает в большом количестве в вулканических газах.

Образовывается в местах, где гниют белки, имеющие цистеин или метионин, в мегаполисе — благодаря слабым очистным или неработающим сооружениям предприятий, которые применяют сероводород в производстве или тем, у кого он — побочный продукт.

Выброс газа на таких предприятиях сопровождается неприятным запахом протухших яиц. Чем он вредит? Вызывает ли какие-то заболевания?

При каких обстоятельствах наступает отравление

Почувствовать запах сероводорода можно только тогда, когда в воздухе его всего до 0,03 мкг/м куб. Если объем этого вещества превышает допустимый предел, то мы его запаха не чувствуем. А в концентрации около 1000 мкг/куб.

м воздуха наступает почти моментальная смерть. Промежуточные количества приводят к разным заболеваниям, к примеру, 75 мкг/куб. м – развитие кератоконъюнктивита, бронхита, которое сопровождается характеризующим его кашлем; 375 мкг/куб. м – отек легких.

Настолько сильно опасен сероводород в воздухе.

Последствия при постоянном (продолжительном) контакте с сероводородом

Понятно, что газ, находящийся в воздухе, не нравится всем. Но больше всего неприятностей он доставляет шахтерам, нефтяникам, металлургам, работникам химической, сахарной промышленности, перерабатывающих предприятий, фабрик, выпускающих целлофан и вискозу. У них, по словам врачей, проявляются:

• хронические кератоконъюнктивиты;
• нередкие бронхиты, риниты;
• расстройства ЖКТ;
• частые головные боли;
• бессонница;
• головокружения, постоянный упадок сил;
• повышенная потливость;
• гипотония;
• плохой аппетит;
• экзема, дерматиты;
• анизоцитоз, моноцитоз, анемия.

Спустя какое-то время люди привыкают к характерному запаху для сероводорода, но здоровье, конечно же, не улучшается.

Степени отравления

От воздуха, который содержит в себе сероводород можно сильно пострадать. Выделяют следующие степени отравления:

1. легкая. Показания: жжение, резь в глазах; слезоточивость; раздражение от источников света; рвотные позывы; кашель; насморк;
2. средняя. К тому, что перечислено выше прибавляются: боль, кружение головы; сильная рвота; сильная слабость или возбуждение; нарушение координации движений;
3. тяжелая. Показания: синюшный цвет лица; рвота; удушье; сбой ритма сердца.

Ко всему сказанному добавим, что тяжелое отравление сероводородом способно вызвать кому, а иногда и смерть.

Действия при отравлении

Мы рассказали, что из себя представляет сероводород и как именно он может навредить нашему организму, но какие действия нужны, если отравление все же произошло?

При легкой степени отравления человеку нужно предоставить: чистый свежий воздух; покой; анальгетики; примочки с борной кислотой; новокаин с адреналином – капать в глаза; витамины и препараты с железом. При средней и тяжелой степени больного нужно отправить в больницу.

При синюшности, сердечной недостаточности, сбоях сердечного ритма вводят кофеин, кордиамин, норадреналин. При коматозном состоянии осуществляется реанимирующая терапия.

Средства защиты

Основная часть сероводорода разлагается на серу и сульфаты, далее выводится почками. С выдохом уходит около 7% газа.

Работникам, работающим с этим опасным газом, крайне не рекомендуется пренебрегать средствами защиты, им надо систематически проходить медосмотры и следовать всем правилам техники безопасности.

На таких предприятиях необходим контроль за герметичностью процессов производства и соблюдением экологических требований.

В квартире тоже можно измерить содержание сероводорода с помощью специальных приборов, к примеру, АНКАТ-7631, он небольшой и элементарен в применении. Также можно обратиться в соответствующие лаборатории.

Сероводород в Черном море

Он, безусловно, представляет опасность, если находится на глубине 150 метров и более – там нет ничего, кроме микробов. Сероводород не всплывает, не дает ему этого сделать, по мнению ученых, высокое давление верхних слоев. Но иногда происходит выброс пузырей, вредящий жителям подводного мира. Но человеку не стоит опасаться этих газов, для нас они безопасны. 

Сероводород. Влияние на организм человека

Жители столицы уже не первый раз задаются вопросом, почему пахнет сероводородом. Жалобы в Роспотребнадзор, МЧС и другие инстанции поступают от москвичей регулярно. Люди мучаются от неприятного аромата то ли скисшей капусты, то ли тухлых яиц, который возникает в различных районах города волнообразно, мешает нормально работать и отдыхать. 

Источники выброса:

В процессе поиска источника зловония в СМИ появились разные версии, некоторые из них очень необычные. Пока ни одна не подтвердилась:

• Очистные работы на мусорных полигонах в «Некрасовке» и «Кучино». На сегодняшний момент эти версии не подтвердились.
• Выброс на мясокомбинате на Волгоградском проспекте.
• Разжижение грунта в столице из-за движения Русской платформы. Через разломы из самых глубин Земли на поверхность вырываются газы, в том числе и химически агрессивные. Это мнение главного геолога партии региональных геохимических исследований филиала ВИМСа, кандидата геолого-минералогических наук Анатолия Пронина.
• В соцсетях выдвигают и совсем необычную версию источника выброса. Процесс активной материализации демонических сущностей. А причина — ритуальные жертвоприношения. Кстати, в пользу этой версии свидетельствует и то, что очевидцы отмечали запах не совсем сероводорода, а квашеной капусты и горелых костей. Именно это и вызывает как запах серы и гнилой капусты, так и резкие колебания погоды (за считанные часы, например).

Так что же такое сероводород? Откуда он берется и безопасен ли для человека?

Характеристика сероводорода

Сероводород – это бесцветный газ, обладающий запахом тухлых яиц. Образуется при разложении органики.

Сероводород тяжелее воздуха, но легче воды, поэтому может накапливаться в канавах, оврагах, ямах и загрязненных колодцах.

Физические свойства сероводорода

Температура плавления — 85,5°С, температура кипения — 60,7°С. Термически устойчив, но при температурах больше 400°C разлагается на простые вещества — S и H2.

Металлы при воздействии H2S покрываются налетом сернистых соединений. Это не касается только благородных типа золота и платины.

Природные источники:

• в небольших количествах в природном газе,
• входит в состав попутного нефтяного газа,
• в составе газообразных вулканических выделений,
• присутствует в сернистых источниках (Мацеста, Пятигорск),
• в глубоких слоях морской воды.

Образуется сероводород там, где гниют белки, содержащие цистеин или метионин. Как ни удивительно, присутствует в кишечных газах людей и млекопитающих.

В крупных городах, как правило, присутствуют производства, побочным продуктом которых является сероводород. К таким производствам можно отнести предприятия по переработке нефти и угля, очистке сточных вод, производство красок, целлофана, сахара, вискозы и др. 

Влияние сероводорода на организм человека

Сероводород для человека в больших количествах является опасным ядохимикатом. Это очень коварное вещество, так как человек чувствует только маленькие концентрации газа в воздухе, а при большой концентрации рецепторы перестают его распознавать.

Небольшое количество сероводорода в организме человека присутствует постоянно, оно образуется в процессе гниения белков в кишечнике.

Чем опасен сероводород?

Вдыхание больших концентраций H2S, а также введение в организм большого количества сернистых солей губительно для здоровья. При содержании сероводорода в воздухе в количестве 0,1% человек погибает через 10 минут.

Сероводород на человека имеет местное и общее действие.

Общее воздействие проявляется в угнетении и парализации клеточного дыхания.

Этот газ легко вступает в реакцию с ионами железа, содержащимися в составе молекул гемоглобина. В результате образуется сульфид железа, кровь при этом чернеет и теряет способность транспортировать кислород.

Местное воздействие выражено раздражением конъюнктивы, слизистой носа, глотки и дыхательных путей. У человека появляется жжение, слезотечение, кашель, хрипота, может появиться боязнь света.

При длительном воздействии сероводорода на организм может развиться хронический конъюнктивит, воспаление глаз, эрозии и помутнения роговой оболочки, возникают бронхиты, риниты, слюнотечение и лярингиты.

Симптомы отравления сероводородом

Маленькие, но частые воздействия сероводорода на организм способствуют появлению симптомов хронического отравления:

• анемия,
• снижение веса,
• раздражительность, нарушение сна, головные боли,
• диспепсия.

Стадии отравления и лечение

Существуют три стадии отравления сероводородом.

При легкой стадии, чтобы восстановиться человеку достаточно прилива свежего воздуха, покоя, анальгетиков, витаминов с железом и капель в глаза с новокаином.

При среднем или тяжелом отравлении, когда наблюдается головокружение, синюшность, рвота, удушье, нарушение сердечного ритма, требуется госпитализация и лечение с помощью внутривенных уколов с митиленовым синим или хромосмоном.

Кроме того, при синюшности, сердечной недостаточности, нарушениях сердечного ритма делаются инъекции кофеина, кордамина, норадреналина. При коматозном состоянии выполняется реанимирующая терапия.

Как измерить концентрацию сероводорода?

Измерить количество сероводорода в воздухе своей квартиры очень просто, установив дома маленький прибор под названием АНКАТ-7631. Прибор настраивается так, что при превышении нормы газа, выдается звуковой сигнал.

Кроме того, можно пригласить специальные службы для замера сероводорода в воздухе помещения.

Лечение сероводородом

Опасен сероводород только в больших концентрациях, в малых дозах он даже полезен и используется в медицине. Часто врачи назначают при терапии сероводородные ванны, не стоит пугаться — они полезны и абсолютно безопасны.

Сероводород просто необходим для протекания некоторых физиологических процессов, например — работы сердца и сосудов, важный элемент для нервной системы и работы памяти, способствует эрекции, является хорошим спазмолитиком.

Выработка сероводорода организмом запрограммирована генетически. Если происходит мутация гена, отвечающего за этот процесс, то могут появляться такие заболевания как гипертония, атеросклероз, болезнь Альцгеймера и Паркинсона.

Исследовать влияние сероводорода на организм, начатые еще в 1998 году, до сих пор продолжаются, так как полностью не раскрыты многие механизмы его воздействия. Но уже достоверно известно, что сероводород участвует в процессах расширения сосудов и передачи нервных импульсов.

Почему вода пахнет сероводородом?

Существуют сероводородные источники, которые могут быть использованы при добыче воды. Бутилированная вода, разлитая из таких источников, может иметь запах сероводорода.

Сероводород — H2S

СЕРОВОДОРОД, H2S,  (сернистый водород, сульфид водорода) — бесцветный горючий газ с резким запахом, t кипения 60,35 °C. Водный раствор — сероводородная кислота. Сероводород часто встречается в месторождениях нефти и газа.

  Сероводород H2S является агрессивным газом, провоцирующим кислотную коррозию, которую в этом случае называют сероводородной коррозией.

Растворяясь в воде, он образует слабую кислоту, которая может вызвать точечную коррозию в присутствии кислорода или диоксида углерода.

В этой связи, без современных станций подготовки газа и модулей сероочистки, сероводород способен наносить сильнейший ущерб людям. Предельно допустимая концентрация сероводорода в воздухе рабочей зоны составляет 10 мг/м3, а в смеси с углеводородами С1–С3 равна 3 мг/м3.

Без станций очистки от сероводорода серьезно страдает и выходит из строя самое различное оборудование в нефтяной, энергетической, транспортной и газоперерабатывающей отраслях.

Что происходит с металлами, если сероводород не удален?

Сероводород реагирует почти со всеми металлами, образуя сульфиды, которые по отношению к железу играют роль катода и образуют с ним гальваническую пару. Разность потенциалов этой пары достигает 0,2–0,48 В. Способность сульфидов к образованию микрогальванических пар со сталью приводит к быстрому разрушению технологического оборудования и трубопроводов.

Бороться с сероводородной коррозией чрезвычайно трудно: несмотря на добавки ингибиторов кислотной коррозии, трубы из специальных марок нержавеющей стали быстро выходят из строя.

И даже полученную из сероводорода серу перевозить в металлических цистернах можно в течение ограниченного срока, поскольку цистерны преждевременно разрушаются из-за растворенного в сере сероводорода. При этом происходит образование полисульфанов HSnH.

Полисульфаны более коррозионно-активные элементы, чем сероводород.

Сероводород, присоединяясь к непредельным соединениям, образует меркаптаны, которые являются агрессивной и токсичной частью сернистых соединений — химическими ядами.

Именно они значительно ухудшают свойства катализаторов: их термическую стабильность, интенсифицируют процессы смолообразования, выпадения и отложения шлаков, шлама, осадков, что вызывает пассивацию поверхности катализаторов, а также усиливают коррозийную активность материала технологических аппаратов.

H2S значительно усиливает процесс проникновения водорода в сталь. Если при коррозии в кислых средах максимальная доля диффундирующего в сталь водорода составляет 4% от общего количества восстановленного водорода, то в сероводородсодержащих растворах эта величина достигает 40%.

Присутствие в газе кислорода значительно ускоряет процессы коррозии. Опытным путем было найдено, что наиболее коррозионным является такой газ, в котором отношение кислорода к сероводороду составляет 114:1. Это отношение называется критическим.

Наличие влаги в газе влечет коррозию металла, одновременное же присутствие H2S, O2 и H2O является наиболее неблагоприятным с точки зрения коррозии.

Коррозионные действия на металл указанных примесей резко возрастают при увеличении давления.

Скорость коррозии газопроводов прямо пропорциональна давлению газа, проходящего через этот газопровод. При давлении до 20 атм. и влажном газе достаточно даже следов сероводорода 0,002–0,0002% об., чтобы вызвать значительные коррозионные поражения металла труб, ограничивая срок службы газопровода 5–6 годами.

Вследствие коррозионных действий сероводорода, присутствующего в газах, значительно сокращается срок службы силового генерационного оборудования (ГПЭС — ГТУ) и аппаратуры при добыче, транспорте, переработке и использовании газа.

В промысловых условиях особенно большому коррозионному воздействию подвергаются трубы, задвижки, камеры сгорания и поршни силовых установок электростанций, счетчики газа, компрессоры, холодильники.

Значительная часть сероводорода реагирует с металлом и может отложиться в виде продуктов коррозии на клапанах силовых установок, компрессоров, на внутренних стенках аппаратуры, коммуникаций и магистрального газопровода.

Актуальность проблемы очистки газа от сероводорода

Актуальность проблемы очистки газа от сероводорода усиливается требованиями обеспечения экологической безопасности при разработке сернистых месторождений, сокращением вредных выбросов в атмосферу.

При этом особое внимание уделяется совершенствованию действующих и разработке новых технологий сероочистки, исключающих выбросы токсичного сероводорода и продуктов его горения в окружающую среду.

Несмотря на все перечисленные минусы, сероводород является ценным химическим сырьем, поскольку из него можно получить огромное количество неорганических и органических соединений.

Современные технологии очистки газа от сероводорода FRAMES

Современные технологии очистки газа от сероводорода FRAMES позволяют:

• иметь газ, пригодный для бытового, энергетического и промышленного использования;
• получить путем переработки очищенных газов продукты надлежащего качества без примесей сернистых соединений;
• предохранить оборудование от разъедания при транспортировке, переработке и использовании газа;
• иметь в некоторых случаях выгоду от извлечения элементарной серы.

Для получения технико-коммерческого предложения на строительство надежной, инновационной станции подготовки попутного газа Вам необходимо заполнить опросный лист.

Для получения технико-коммерческого предложения на поставку модуля сероочистки попутного газа Вам надо заполнить опросный лист.

Сера. Сероводород

Сера принадлежит к числу веществ, известных человечеству испокон веков. Ещё древние греки и римляне нашли ей разнообразное применение. Куски самородной серы использовались для совершения обряда изгнания злых духов. Так, по легенде, Одиссей, возвратившись в родной дом после долгих странствий, первым делом велел окурить его серой. Много упоминаний об этом веществе встречается в Библии.

В Средние века сера занимала важное место в арсенале алхимиков. Как они считали, все металлы состоят из ртути и серы: чем меньше серы, тем благороднее металл. Практический интерес к этому веществу в Европе возрос в XIII – XIV вв., после появления пороха и огнестрельного оружия. Главным поставщиком серы была Италия.

Кристаллы природной серы

В наши дни сера используется как сырьё для производства серной кислоты, пороха, при вулканизации каучука, в органическом синтезе, а также для борьбы с вредителями сельского хозяйства. Порошок серы применяют в медицине в качестве наружного дезинфицирующего средства.

Сера образует несколько аллотропных модификаций. Устойчивая при комнатной температуре ромбическая сера представляет собой жёлтый порошок, нерастворимый в воде. При кристаллизации из хлороформа CHCl3 или из сероуглерода CS2 она выделяется в виде прозрачных кристаллов октаэдрической формы.

ромбическая сера состоит из циклических молекул S8, имеющих форму короны. При 113 оС она плавится, превращаясь в жёлтую легкоподвижную жидкость. При дальнейшем нагревании расплав загустевает, так как в нем образуются цепочки. А если нагреть серу до 445 оС, она закипает.

Выливая кипящую серу  струйкой в холодную воду, можно получить пластическую серу – резиноподобную модификацию, состоящую из полимерных цепочек. При медленном охлаждении расплава образуются игольчатые кристаллы моноклинной серы (tпл = 119 оС). Подобно ромбической сере, эта модификация  состоит из молекул S8.

При комнатной температуре пластическая и моноклинная сера неустойчивы и самопроизвольно превращаются в порошок ромбической серы.

Нахождение в природе

Минерал пирит

В природе сера находится как в свободном состоянии, так и в виде соединений. Важнейшие из них следующие: FeS2 – пирит; или железный (серный) колчедан, CuS – медный блеск, Ag2S – серебряный блеск, PbS – свинцовый блеск.

Сера часто встречается в виде сульфатов: гипса – CaSO4 ∙2H2O; мирабилита, или глауберовой соли Na2SO4∙10H2O; горькой (английской) соли MgSO4 ∙ 7H2O и др.

Сера входит в состав нефти, каменного угля, содержится в растительных и животных организмах (в составе белков).

Получение 

Кристаллизация серы в вулканическом озере

Серу, содержащуюся в свободном состоянии (в виде включений) в горных породах, выплавляют из них в специальных аппаратах – автоклавах.

В лабораторных условиях свободную серу можно получить, например, при сливании растворов сероводородной и сернистой кислот, при неполном сгорании сероводорода:

H2SO3 + 2H2S = 3S + 3H2O

2H2S + O2 = 2H2O + 2S

Химические свойства серы

Сера – типичный активный неметалл. Она реагирует с простыми и сложными веществами. В химических реакциях сера может быть как окислителем, так и восстановителем. Это зависит от окислительно-восстановительных свойств веществ, с которыми она реагирует.

Сера проявляет свойства окислителя при взаимодействии с простыми веществами – восстановителями (металлами, водородом, некоторыми неметаллами имеющими меньшую ЭО).

Восстановителем сера является по отношению к более сильным окислителям (кислороду, галогенам и кислотам – окислителям).

Взаимодействие серы с простыми веществами

Взаимодействие серы с цинком

Сера реагирует как окислитель:

а) с металлами:

2Na + S = Na2S

Mg + S = MgS

2Al + 3S = Al2S3

б) с углеродом:

C + 2S = CS2

в) с фосфором:

2P + 3S = P2S3

г) с водородом:

H2 + S = H2S

как восстановитель:

а) с кислородом:

S + O2 = SO2

б) с хлором:

S + Cl2 = SCl2

в) с фтором:

S + 3F2 = SF6

Взаимодействие серы со сложными веществами

Реакция серы с хлоратом натрия и хлоридом меди (II)

а) в воде сера не растворяется и даже не смачивается водой;

б) как восстановитель сера взаимодействует с кислотами-окислителями (HNO3, H2SO4) при нагревании:

S + 2H2SO4 = 3SO2↑ + 2H2O

S + 2HNO3 = H2SO4 + 2NO↑

S + 6HNO3 = H2SO4 + 6NO2↑ + 2H2O

в) проявляя свойства и окислителя, и восстановителя, сера вступает в реакции диспропорционирования (самоокисления-самовосстановления) с растворами щелочей при нагревании:

3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

              Сероводород и сероводородная кислота

Сера с водородом образует летучее соединение – сероводород H2S. Сероводород – это бесцветный газ с неприятным запахом тухлых яиц, ядовит. В природе сероводород образуется при гниении белковых веществ, содержится в воде минеральных источников. При комнатной температуре в одном объеме воды растворяется 2,5 объёма сероводорода.

Кислотно – основные свойства

Раствор сероводорода в воде – сероводородная вода – является слабой двухосновной кислотой. Сероводородная вода имеет все общие свойства кислот. Она реагирует с: а) основными оксидами, б) основаниями, в) солями, г) металлами:

а) H2S + CaO = CaS + H2O

б) H2S + NaOH = NaHS + H2O

в) CuSO4 + H2S = CuS↓ + H2SO4

г) Ca + H2S = CaS + H2↑

Качественной реакцией на сероводородную кислоту и ее растворимые соли (т.е. на сульфид-ион S2-) является взаимодействие их с растворимыми солями свинца. При этом выделяется осадок сульфида свинца (II) PbS черного цвета:

Na2S + Pb(NO3)2 = PbS↓ + 2NaNO3

Окислительно – восстановительные свойства

В окислительно – восстановительных реакциях как газообразный сероводород, так и сероводородная кислота проявляют сильные восстановительные свойства, так как атом серы в H2S имеет низшую степень окисления – 2, а поэтому может только окисляться. Он легко окисляется:

Горение сероводорода

а) кислородом воздуха:

2H2S + O2 = 2H2O + 2S           (при недостатке О2)

2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O     ( в избытке О2)

б) бромной водой Br2:

H2S + Br2 = 2HBr + S↓

Бромная вода, имеющая желто-оранжевый цвет, при пропускании через нее сероводорода обесцвечивается;

в) раствором перманганата калия KMnO4:

5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5S↓ + 8H2O

При пропускании сероводорода через раствор перманганата калия происходит его обесцвечивание.

Сероводородная кислота окисляется не только сильными окислителями, такими как кислород, галогены, перманганат калия, но и более слабыми, например солями железа (III), сернистой кислотой и т.д.:

2FeCl3 + H2S = 2FeCl2 + S↓ + 2HCl

H2SO3 + 2H2S = 3S↓ + 3H2O

Применение

Сероводородная вода издавна применялся в медицине для лечения ревматизма и кожных заболеваний. Сероводород является одним из компонентов минеральных вод.

Скачать:

Скачать бесплатно реферат на тему: «Сера»  Сера.docx (5 Загрузок)

Сероводород

Сероводород (H₂S) представляет собой бесцветный газ c запахом тухлых яиц. По плотности он тяжелее водорода. Сероводород смертельно ядовит для человека и животных.

Даже незначительное его содержание в воздухе вызывает головокружение и тошноту, но самым страшным является то, что при длительном его вдыхании этот запах уже не ощущается.

Однако при отравлении сероводородом существует простое противоядие: следует завернуть в платок кусок хлорной извести, затем смочить, и какое-то время нюхать этот сверток.Сероводород получают путем взаимодействия серы с водородом при температуре 350 °С:

H₂ + S → H₂S↑

Это окислительно-восстановительная реакция: в ходе нее изменяются степени окисления участвующих в ней элементов.

В лабораторных условиях сероводород получают воздействием на сульфид железа серной или соляной кислоты:

FeS + 2HCl → FeCl₂ + H₂S

Это реакция обмена: в ней взаимодействующие вещества обмениваются своими ионами. Данный процесс обычно проводят с помощью аппарата Киппа.

При горении сероводорода образуется оксид серы 4 и водяной пар:

2H₂S + 3О₂ → 2Н₂О + 2SO₂

H₂S горит голубоватым пламенем, а если над ним подержать перевернутый химический стакан, то на его стенках появится прозрачный конденсат (вода).

Однако при незначительном понижении температуры данная реакция проходит несколько иначе: на стенках предварительно охлажденного стакана появится уже желтоватый налет свободной серы:

2H₂S + О₂ → 2Н₂О + 2S

На этой реакции основан промышленный способ получения серы.

При поджигании предварительно подготовленной газообразной смеси сероводорода и кислорода происходит взрыв.

Реакция сероводорода и оксида серы(IV) также позволяет получить свободную серу:

2H₂S + SО₂ → 2Н₂О + 3S

Сероводород растворим в воде, причем три объема этого газа могут раствориться в одном объеме воды, образуя слабую и нестойкую сероводородную кислоту (Н₂S). Эту кислоту также называют сероводородной водой. Как видите, формулы газа-сероводорода и сероводородной кислоты записываются одинаково.

Если к сероводородной кислоте прилить раствор соли свинца, выпадет черный осадок сульфида свинца:

H₂S + Pb(NO₃)₂ → PbS + 2HNO₃

Это качественная реакция для обнаружения сероводорода. Она же демонстрирует способность сероводородной кислоты вступать в реакции обмена с растворами солей.

Таким образом, любая растворимая соль свинца является реактивом на сероводород.

Некоторые другие сульфиды металлов также имеют характерную окраску, например: сульфид цинка ZnS — белую, сульфид кадмия CdS — желтую, сульфид меди CuS — черную, сульфид сурьмы Sb₂S₃ — красную.

Кстати, сероводород является нестойким газом и при нагревании практически полностью разлагается на водород и свободную серу:

H₂S → Н₂ + S

Сероводород интенсивно взаимодействует с водными растворами галогенов:

H₂S + 4Cl₂ + 4H₂O→ H₂SO₄ + 8HCl

Сероводород в природе и жизнедеятельности человека

Сероводород входит в состав вулканических газов, природного газа и газов, сопутствующих месторождениям нефти. Много его и в природных минеральных водах, например, в Черном море он залегает на глубине от 150 метров и ниже.

Сероводород применяют:

• в медицине (лечение сероводородными ваннами и минеральными водами);
• в промышленности (получение серы, серной кислоты и сульфидов);
• в аналитической химии (для осаждения сульфидов тяжелых металлов, которые обычно нерастворимы);
• в органическом синтезе (для получения сернистых аналогов органических спиртов (меркаптанов) и тиофена (серосодержащего ароматического углеводорода).Еще одно из недавно появившихся направлений в науке — сероводородная энергетика. Всерьез изучается получение энергии из залежей сероводорода со дна Черного моря.

Природа окислительно-восстановительных реакций серы и водорода

Реакция образования сероводорода является окислительно-восстановительной:

Н₂⁰ + S⁰→ H₂⁺S²⁻

Процесс взаимодействия серы с водородом легко объясняется строением их атомов. Водород занимает первое место в периодической системе, следовательно, заряд его атомного ядра равен (+1), а вокруг ядра атома кружится 1 электрон. Водород с легкостью отдает свой электрон атомам других элементов, превращаясь в положительно заряженный ион водорода — протон:

Н⁰ -1е⁻= Н⁺

Сера находится на шестнадцатой позиции в таблице Менделеева. Значит, заряд ядра ее атома равен (+16), и количество электронов в каждом атоме также 16е⁻.

Расположение серы в третьем периоде говорит о том, что ее шестнадцать электронов кружатся вокруг атомного ядра, образуя 3 слоя, на последнем из которых находится 6 валентных электронов.

Количество валентных электронов серы соответствует номеру группы VI, в которой она находится в периодической системе.

Итак, сера может отдать все шесть валентных электронов, как в случае образования оксида серы(VI):

2S⁰ + 3O2⁰ → 2S⁺⁶O₃⁻²

Кроме того, в результате окисления серы, 4е⁻могут быть отданы ее атомом другому элементу с образованием оксида серы(IV):

S⁰ + О2⁰ → S⁺4 O2⁻²

Сера может отдать также два электрона c образованием хлорида серы(II) :

S⁰ + Cl2⁰ → S⁺² Cl2⁻

Во всех трех вышеуказанных реакциях сера отдает электроны. Следовательно, она окисляется, но при этом выступает в роли восстановителя для атомов кислорода О и хлора Cl.

Однако в случае образования H2S окисление — удел атомов водорода, поскольку именно они теряют электроны, восстанавливая внешний энергетический уровень серы с шести электронов до восьми.

В результате этого каждый атом водорода в его молекуле становится протоном:

Н2⁰-2е⁻ → 2Н⁺,

а молекула серы, наоборот, восстанавливаясь, превращается в отрицательно заряженный анион (S⁻²):S⁰ + 2е⁻ → S⁻²

Таким образом, в химической реакции образования сероводорода окислителем выступает именно сера.

С точки зрения проявления серой различных степеней окисления, интересно и еще одно взаимодействие оксида серы(IV) и сероводорода — реакция получения свободной серы:

2H₂⁺S-²+ S⁺⁴О₂-²→ 2H₂⁺O-²+ 3S⁰

Как видно из уравнения реакции, и окислителем, и восстановителем в ней являются ионы серы. Два аниона серы (2-) отдают по два своих электрона атому серы в молекуле оксида серы(II), в результате чего все три атома серы восстанавливаются до свободной серы.

2S-² — 4е⁻→ 2S⁰ — восстановитель, окисляется;

S⁺⁴ + 4е⁻→ S⁰ — окислитель, восстанавливается.

Чем опасен сероводород в воздухе для человека?

Не все знают, что с сероводородом мы сталкиваемся довольно часто. Практически каждый знает о существовании сероводородных источников. Вода из них, разлитая в бутылки, попадает в свободную продажу.

Многие из нас по собственной инициативе или по предписаниям врачей принимали сероводородные ванны. В крупных мегаполисах есть производства, побочным продуктом которых является данное вещество. Даже москвичи, бывает, очень хорошо ощущают его запах.

А задумывались ли вы о том, опасен ли сероводород для человека? И если да, то в каких количествах? Попробуем разобраться.

Что это такое – сероводород

Открыв учебник химии, можно выяснить, что сероводород – это сульфид водорода (H2S). Представляет собой он газ без цвета, но со сладковатым вкусом и отвратительным запахом, напоминающим протухшие яйца. В воде растворяется крайне плохо, зато в спирте очень хорошо. Тяжелее воздуха, но легче воды.

Вот такие его химические и физические качества. Опасен ли сероводород? Безусловно. Этот газ очень ядовит, легко воспламеняется. Но все это только в больших количествах. В малых дозах это химическое вещество благополучно используется медиками.

Он необходим для нормальной работы сердца и сосудов, без него не наблюдается эрекции, он является отличным спазмолитиком, важен для нервной системы и памяти. При дефиците сероводорода многократно увеличивается риск развития инфарктов, болезней Альцгеймера и Паркинсона.

Поступать в организм он может не только через дыхательные пути, но и через поры кожи, при этом благотворно на нее влияя. Так что сероводородные ванны (тем, кому их выписал врач) полезны и абсолютно безопасны.

Откуда сероводород берется

В природе это вещество в небольших количествах содержится в природном газе, входит в состав попутного нефтяного газа и, как ни удивительно, имеется в кишечных газах людей и млекопитающих. А вот в вулканических выбросах его очень много. Образуется он там, где гниют белки, содержащие цистеин или метионин.

В городах виновны в его появлении неработающие или слабые очистные сооружения предприятий, использующих сероводород в производстве, или тех, где это вещество является побочным продуктом. Когда на таких предприятиях происходит выброс газа, на всю округу в воздухе стоят неприятные «ароматы» тухлых яиц, а люди возмущаются.

Чем опасен сероводород в воздухе? Только ли тем, что портит настроение?

Когда наступает отравление

Сероводород имеет одну особенность: учуять носом его можно лишь тогда, когда в воздухе его всего до 0,03 мкг/м куб. При больших концентрациях он как бы отключает наши обонятельные рецепторы, и мы неприятного запаха не ощущаем. Так что, с одной стороны, хорошо, что мы слышим запах тухлых яиц. А в концентрации около 1000 мкг/куб. м воздуха наступает почти мгновенная смерть.

Промежуточные количества вызывают различные заболевания, например, при содержании 75 мкг/куб. м развиваются бронхит (начинается характерный кашель) и кератоконъюнктивит, при 375 мкг/куб. м происходит отек легких. Вот чем опасен сероводород в воздухе. Конечно, мало кто из горожан, почувствовав носом очередной выброс, мчится измерять его концентрацию.

Догадаться о ней можно и по состоянию здоровья.

Что бывает при постоянном (продолжительном) контакте с сероводородом

Безусловно, сероводород, присутствующий в воздухе, неприятен всем. Но особенно страдают от него шахтеры, нефтяники, металлурги, работники химических и сахарных заводов, перерабатывающих предприятий, фабрик, на которых выпускают целлофан и вискозу. Чем опасен сероводород в воздухе для человека, контактирующего с этим газом продолжительное время?

У людей, работающих на опасных производствах или живущих от них в непосредственной близости, медики выявляют:

-хронические кератоконъюнктивиты (воспаленное состояние роговицы глаз и конъюнктивы);

• проблемы с легкими (частые бронхиты) и с носом (риниты);
• расстройства ЖКТ;
• частые беспричинные головные боли;
• бессонницу;
• головокружения и постоянный упадок сил;
• повышенную потливость;
• гипотонию;
• слабый аппетит;
• кожные болезни (экзема, дерматиты).

При сдаче анализов крови обнаруживаются анизоцитоз, моноцитоз, анемия.

Со временем у людей вырабатывается привыкание к запаху тухлых яиц, но на улучшение здоровья это не влияет.

Какие существуют степени отравления

Вдыхая воздух, содержащий сероводород, можно серьезно пострадать. Особенно если концентрации газа высокие. Чем опасен сероводород в воздухе? На сегодня выделены несколько степеней отравления.

1. Легкая. Симптомы:

• жжение, резь в глазах;
• слезоточивость;
• раздражение от источников света;
• рвотные позывы;
• навязчивый кашель;
• насморк.

2. Средняя. К вышеперечисленным признакам добавляются:

• головная боль;
• обильная рвота, тошнота;
• головокружение;
• сильная слабость или, наоборот, возбуждение;
• координация движений нарушена.

3. Тяжелая. Симптомы:

• синюшный цвет лица;
• рвота;
• удушье;
• нарушение сердечного ритма.

Тяжелое отравление может привести к коме, а в отдельных случаях и к летальному исходу.

Лечение

Что такое сероводород и чем он опасен, теперь ясно. Но что делать, если все-таки человек надышался зловонным газом? При легкой форме отравления необходимо обеспечить:

• приток чистого свежего воздуха;
• покой;
• анальгетики;
• примочки с борной кислотой;
• капать в глаза новокаин с адреналином;
• витамины и препараты с железом.

При средней и тяжелой формах больного необходимо транспортировать в больницу. Лечение проводится путем внутривенных уколов с митиленовым синим либо хромосмоном, другими препаратами. При синюшности, сердечной недостаточности, нарушениях сердечного ритма делаются инъекции кофеина, кордамина, норадреналина. При коматозном состоянии выполняется реанимирующая терапия.

Профилактика

При поступлении в организм сероводорода в малых количествах жизненно важные системы реагируют на него безболезненно. Значительная его часть распадается на серу и сульфаты и впоследствии выводится почками. С выдохом уходит примерно 7 % поступившего газа.

Зная, чем опасен сероводород в воздухе, работники предприятий должны пользоваться индивидуальными средствами защиты (респираторами), регулярно проходить медосмотры и соблюдать все правила техники безопасности.

На таких предприятиях обязательно должен существовать контроль за герметичностью процессов производства и соблюдением требований экологии.

Все желающие могут производить замеры содержания сероводорода у себя в квартире. Для этого существуют специальные приборы, например, маленький и легкий в использовании АНКАТ-7631. Настроить его можно на выдачу звукового сигнала при превышении допустимых (установленных) значений газа. Также можно воспользоваться услугами специальных лабораторий.

Опасен ли сероводород в Черном море

Да, опасен, если плавать на глубине 150 метров и более, где нет ничего живого, кроме бактерий. Именно там, ближе к берегам нашего любимого Черного моря, «плещется» еще одно – сероводородное. Чем дальше от побережья, тем безопасная глубина уменьшается, доходя в центральной зоне до 50 метров.

Сероводород, хоть и легче, чем вода, на поверхность не поднимается. Защищает от этого (по мнению ученых) высокое давление верхних слоев. Однако иногда происходит выброс пузырей, от которого страдают морские обитатели. Волны выносят их на берег в огромных количествах.

Для людей эти выбросы газа неопасны, во всяком случае, пока не зафиксировано ни единого отравления.

Некоторые боятся взрыва сероводорода (например, от удара молнии или от подводного извержения вулкана). Ученые уверяют, что такое произойти не может, так как глубинный сероводород находится в растворенном виде.