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.
Содержание
- 1 Общее описание
- 2 Немного цифр
- 3 С точки зрения токсикологии
- 4 Сероводород, формула, молекула, строение, состав, вещество:
- 5 Химические свойства сероводорода. Химические реакции (уравнения) сероводорода:
- 6 Гибернация у животных и странное вето
- 7 Ещё несколько слов о ПДК
- 8 Что делать, когда зафиксирован выброс
- 9 Сероводород в природе и жизнедеятельности человека
- 10 Физические свойства сероводорода:
Общее описание
Вещество в природных условиях встречается в смеси нефтяных газообразных углеводородов, содержится в составе вулканических выделений. В водной среде находится в форме раствора, например, в Черном море содержится в толще воды на глубине более 200 м. Гидросульфит выделяется в процессе разложения белков, которые имеют в составе цистеин или метионин (аминокислоты с содержанием серы). Малое количество сернистого водорода выделяется из кишечных газов животных и человеческих организмов.
Физические характеристики
Вещество относится к термически устойчивым соединениям в агрегатном состоянии, при повышении температуры свыше +400ºС разделяется на простые компоненты — Н2 и S. Молекула вещества представляется в изогнутой форме и отличается полярностью (μ = 0,34
.
10
-29
Кл
.
м). Водороды не обнаруживаются в дигидросульфидах, в отличие от воды, поэтому в нормальных условиях вещество в жидкое состояние не преобразуется.
Физические свойства сероводорода:
- При растворении дигидросульфида в водной среде получается малая по силе сероводородная кислота, которая становится сверхпроводником при понижении температуры до -70ºС и показателе давления 150 ГПа.
- В жидком состоянии H2S обладает сниженной электропроводимостью, по сравнению с водной средой, так как сернистый водород отличается слабой диэлектрической проницаемостью. В таком виде соединение получает свойства органического раствора, который почти не растворяет лед.
- Твердый дигидросульфид отличается плотностью молекулярного строения, при этом у всех частиц есть 12 расположенных рядом соседей (связи явно различаются со структурным сцеплением льда).
- Плавится серный водород при показателе 2,5 кДж/моль, а испаряется в случае достижения условий 18,7 кДж/моль.
- Вещество весит больше воздуха и подвергается сжатию при достижении температуры -60,2ºС. Полное сжатие проходит при -85,7ºС.
В воздушной среде происходит горение вещества с образованием воды и серного диоксида, реакция выражается уравнением: 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O. Если в огонь поместить холодный твердый предмет, то окисление идет до свободной серы, которая образует остаток желтого цвета: O2 + 2H2S = 2S + 2H2O. Чтобы растворить 2,5 объема сернистого водорода, потребуется всего 1 объем жидкости, при этом раствор будет называться сероводородной водой. Смесь становится мутной при содержании на воздухе и на свету, так как происходит кислотная реакция между гидросульфидом и воздухом.
Химические свойства
В результате охлаждения насыщенного раствора можно получить кристаллогидрат H2S
.
6H2O. Растворимость сероводородного компонента в органике происходит более активно, чем в воде. В одной порции спирта растворяется 7 частей сероводорода. Интенсивность растворимости достигает максимума при температуре 350ºС, что объясняется получением полисульфидов.
В воде вещество окисляется йодом с выделением свободной серы, а в газовой среде сера окисляет йодистый водород до появления свободного йода по схеме:
- I2 + H2S = S + 2HI.
- S + 2HI = I2 + H2S + 6 кДж.
В газово-воздушной среде при температуре ниже -50ºС образуется молярное соединение H2S
.
I2. Константа диссоциации сероводородной кислоты слабее угольной, децинормальная смесь имеет кислотность pH = 4.1. Сера с водородом не вступает во взаимодействие в обычных обстоятельствах, только при увеличении температуры идет реакция: S + H2 = H2S + 21 кДж.
Химические свойства сероводорода позволяют выступать ему в качестве восстановителя, примером служит список реакций:
- Br 2 + H 2 S
-2
= 2HBr + S
0
.
- 4Cl 2 + 4H 2 O +H 2 S
-2
= H 2 S + 6SO 4 + 8HCl.
- 2FeCl 3 + H2S
-2
= S
0
+ 2FeCl 2 + 2HCl.
Серебро получает черный оттенок, если реагирует с сероводородом, что является результатом взаимного влияния растворимых сульфидов и дигидросульфидов в химии. Средние соли с содержанием аниона S
2-
носят название сульфидов, а кислые массы с анионом HS относятся к классу гидросульфидов. Соли имеют различную цветность, несмотря на то, что ионы являются бесцветными. Сульфиды в воде почти не растворяются, а гидросульфиды реагируют и образуют водные растворы.
Соли кислоты
Вещества растворяются в воде, если находятся в таблице щелочных металлов. Остальные соединения подобного типа не взаимодействуют с водой. Сульфиды выпадают в осадок в результате реакции гибридизации, когда вводятся металлические соли или соль сероводородной кислоты.
У щелочноземельных и щелочных металлов есть гидросульфиды М
2+
(Н S)
2
и M
+
HS. Нестойкими являются гидросульфиды Ca
2+
Sr
2+
. Растворимые сульфиды героизируются в воде, так как относятся к слабым солям кислоты. Часто такая реакция является необратимой с появлением осадка в виде нерастворимого гидроксида.
Получение вещества
Практическое получение сероводорода проходит в реакции сульфида железа и разбавленных кислот. Другим удобным методом является нагревание сплавленной серы в виде порошка до 170ºС в сочетании с частицами асбеста и парафином. Концентрация смеси составляет 3:2:5, соответственно. В охлажденном состоянии взаимодействие прекращается, а активизируется реакция с повышением температуры.
Начальный сплав заготавливается заранее и расходуется в случае необходимости, при этом 1 г дает 150 г сероводорода. Для получения чистого вещества смесь пропускается вместе с серными парами над разогретыми глыбами пемзы, при этом температура равняется 100ºС, а давление составляет 90 атм. Температурная диссоциация сероводорода наступает при 400ºС и достигает апогея при достижении 1700ºС.
Вред сероводорода
Взрывоопасной является смесь вещества с воздухом, при этом температура 300ºС ведет к воспламенению и дальнейшему взрыву в случае содержания 5−46% H2S. Ядовитость вещества часто недооценивается и деятельность с ним без защитных средств ведет к отравлению. Всего 0,1% концентрация сероводорода в атмосфере помещения вызывает неприятные последствия для организма.
После вдыхания сероводородных паров наступает потеря обоняния, затем обморок или паралич дыхания, что ведет к смерти человека. Помогает быстрое удаление пострадавшего из проблемного помещения. Симптомами отравления является головная боль, нарушение сознания и тошнота. Иногда обмороки наступают позднее, когда человек уже не работает с газом. Средства защиты необходимы, при этом требуется тщательно запахнуть респираторы и другие предметы предохранения.
Это интересно: Ртуть
Немного цифр
По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности: 1-й – вещества чрезвычайно опасные; 2-й – вещества высокоопасные; 3-й – вещества умеренно опасные; 4-й – вещества малоопасные.
Сероводороду (H2S) — наиболее активному из серосодержащих соединений — присвоен второй класс опасности. По данным ВОЗ (Всемирной Организации Здравоохранения), он входит в перечень самых распространённых и наиболее опасных загрязнителей окружающей среды наряду с дихлорметаном, формальдегидом, стиролом, толуолом, мышьяком, окисью углерода, свинцом, фтором, ртутью т.п. Сероводород считается одним из самых нежелательных компонентов нефтепереработки.
В случае выброса предприятием этого отхода в окружающую среду может быть возбуждено дело, что наглядно продемонстрировал недавний случай с московским нефтеперерабатывающим заводом в Капотне, который подозревают в «обогащении» столичного воздуха сероводородом в количестве, превысившем ПДК (предельно допустимая концентрация) в 51(!) раз. Многочисленные жалобы населения на неприятный запах из окон, резь в глазах и привкус во рту и произведённые затем замеры воздуха не смогли оставить равнодушным даже видавший всякое Росприроднадзор.
Сероводород хорошо растворим в воде. Диапазон взрывоопасных концентраций в смеси его с воздухом достаточно широк и составляет от 4 до 45% об. При контакте с металлами (особенно если в газе содержится влага), сероводород вызывает сильную коррозию. Предельно допустимая концентрация сероводорода (H2S) в воздухе в рабочей зоне—10 мг/м3 (кубометр), в смеси с углеводородами —3 мг/м3.
Предельно допустимая норма сероводорода (H2S) в воздухе населенных мест—0,008 мг/м3 (миллиграмм на кубический метр)
Ощутимый запах сероводорода отмечается при концентрации 1,4—2,3 мг/м3, значительный запах —при 4 мг/м3, тяжелый запах при 7—11 мг/м3.
Бесцветный газ с неприятным запахом тухлых яиц, не только ядовит, но и коварен: при очень высоких концентрациях он уже после первых вдохов блокирует обонятельный нерв, и человек перестаёт чувствовать этот запах после того, как тот «ударил в нос». Острое отравление наступает уже при концентрациях 0,2–0,3 мг/л, а концентрация выше 1 мг/л — смертельна.
Смертельная концентрация этого газа в воздухе очень мала – всего 0,1%. Такое количество сероводорода может привести человека к летальному исходу за 10 минут. Стоит лишь немного увеличить концентрацию – и смерть наступает мгновенно, после первого же вдоха. Для примера: в канализационной системе концентрация сероводорода иногда достигает 16%.
Если речь идёт о незамкнутом помещении, сероводород не действует так резко и внезапно, не застаёт жителей врасплох. Однако, человеку свойственно привыкать к любому запаху, это некоторая защитная реакция нашего организма (например, жители мегаполисов не замечают специфический запах в метро, не замечают запах выхлопных газов, но при этом очень впечатляются свежестью приморского воздуха, будучи в отпуске). Именно с этим явлением сталкиваются периодически жители больших городов по всему миру, и в частности, Москвы, где в некоторых районах подобный запах – привычное дело.
Что касается промзон и градообразующих предприятий, известно, что люди, работающие или живущие в непосредственной близости от заводов с сероводородными (и иными) выбросами (в концентрациях от 0,02%), испытывают так называемое хроническое отравление. Выражается это, как правило, в стабильно плохом самочувствии, головных болях, потере веса, металлическом привкусе во рту (тревожный сигнал, посылаемый печенью), неприятными ощущениями в груди и даже обмороками, обострениях хронических заболеваний.
Поскольку экзогенный (вызываемый внешними причинами) сероводород попадает в организм через дыхательные пути, первый удар всегда принимает слизистая оболочка. Этот газ плохо действует и на глаза: может вызвать конъюнктивит, спровоцировать светобоязнь, раздражение слизистой оболочки глаз, снижение остроты зрения.
С точки зрения токсикологии
Сероводород считается газом очень токсичным, как и все токсины, он воздействует непосредственно на печень, а также на почки и нервную систему. Решающее значение имеют концентрация и продолжительность воздействия, поскольку сероводород практически беспрепятственно способен проникать (всасываться) в организм через органы дыхания.
Попадая в организм, сероводород превращается в сульфат и блокирует дыхательный фермент цитохромоксидазу. Тем самым он предотвращает связывание с нею кислорода, что приводит к резкому замедлению метаболизма, а в больших количествах — остановке клеточного дыхания и клеточной гипоксии («удушью» на уровне клетки). При небольшой концентрации сероводорода в воздухе происходит возбуждение дыхательной системы. Так организм человека стремится компенсировать недостаток кислорода.
С повышением содержания этого газа начинается резкое угнетение системы дыхания. При концентрации сероводорода 1 грамм на кубометр воздуха (и выше), человека ждет мгновенная смерть. Правда, такие концентрации достигаются, к счастью, крайне редко и, как правило, только при промышленных авариях (утечках) в условиях замкнутого помещения.
Негативное влияние сероводорода на организм не ограничивается подавлением тканевого дыхания. Этот газ легко вступает в реакцию с ионами железа, содержащимися в составе молекул гемоглобина в крови. В результате образуется сульфид железа, кровь при этом «темнеет» и теряет способность транспортировать кислород.
Однако и на этом вред сероводорода для человека не заканчивается.
Доказано его пагубное влияние на нервную систему. Сероводород считается высокотоксичным нервным ядом. Избыточные концентрации этого газа приводят к чрезмерной стимуляции нейронов головного мозга. Систематическое вдыхание сероводорода вызывает беспокойство и депрессию. При постоянном нахождении в местности, где наблюдаются повышенная концентрация сероводорода в воздухе, у человека развиваются нарушения сна, психические расстройства, поражения вегетативной нервной системы.
Ринит, бронхит, слюнотечение, кератоконъюнктвит – верные спутники людей, подверженным воздействию даже небольших концентраций сероводорода. Также отравление сероводородом сопровождается снижением артериального давления, учащением сердцебиения, головной болью, головокружением, рвотой.
Сероводород, формула, молекула, строение, состав, вещество:
Сероводород (сернистый водород, сульфид водорода, дигидросульфид) – бесцветный газ со сладковатым вкусом с характерным неприятным тяжёлым запахом тухлых яиц (тухлого мяса).
Сероводород – бинарное химическое соединение водорода и серы, имеющее формулу H2S.
Химическая формула сероводорода H2S.
Строение молекулы сероводорода, структурная формула сероводорода:
Сероводород – наиболее активное из серосодержащих соединений.
Сероводород тяжелее воздуха. Его плотность составляет 1,539 кг/м
3
, по отношении к воздуху – 1,19. Поэтому скапливается в низких непроветриваемых местах.
Сероводород плохо растворяется в воде. Раствор сероводорода в воде – очень слабая сероводородная кислота. Хорошо растворим в бензоле, этаноле, бромэтане, гексане, додекане, октане, толуоле, трихлорэтилен, хлорбензоле.
Термически устойчив при температурах менее 400 °C. При температурах более 400 °C разлагается на составляющие – простые вещества: водород и серу.
В отличие от воды, в сероводороде не образуются водородные связи, поэтому сероводород в обычных условиях не сжижается.
Сероводород является сверхпроводником при температуре 203 К (-70 °C) и давлении 150 ГПа.
Сероводород коррозионно активен, поэтому предъявляются дополнительные требования при разработке нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений, содержащий сероводород.
Чрезвычайно огнеопасен. Смеси сероводорода и воздуха взрывоопасны. Возможно возгорание на расстоянии. Горит синим пламенем.
Соли сероводородной кислоты (раствор сероводорода в воде) называют сульфидами. В воде хорошо растворимы только сульфиды щелочных металлов, аммония. Сульфиды остальных металлов практически не растворимы в воде, они выпадают в осадок в ходе химических реакций. Многие сульфиды ярко окрашены. Многие природные сульфиды в виде минералов являются ценными рудами (пирит, халькопирит, киноварь, молибденит).
Сероводород в природе встречается редко, в незначительных количествах в составе природного газа, попутного нефтяного газа, сланцевого газа, а также в вулканических газах, в растворённом виде – в нефти, сланцевой нефти и в природных водах. Например, в Чёрном море слои воды, расположенные глубже 150-200 м, содержат растворённый сероводород (концентрация 14 мл/л).
Образуется при гниении белков, которые содержат в составе серосодержащие аминокислоты метионин и (или) цистеин. Небольшое количество сероводорода содержится в кишечных газах человека и животных.
Сероводород высокотоксичен и ядовит. Предельно допустимая концентрация (ПДК) сероводорода в воздухе населенных пунктов в России – 0,008 мг/м
3
, в России – 0,007 мг/м
3
.
Порог ощутимости запаха составляет 0,012-0,03 мг/м
3
. При вдыхании воздуха с небольшими концентрациями у человека довольно быстро возникает адаптация к неприятному запаху «тухлых яиц» и он перестаёт ощущаться. Во рту возникает сладковатый металлический привкус. При вдыхании воздуха с большой концентрацией из-за паралича обонятельного нерва запах сероводорода почти сразу перестаёт ощущаться.
При острых отравлениях возникает жжение и боль в горле при глотании, конъюнктивит, одышка, головная боль, головокружение, слабость, рвота, тахикардия, возможны судороги. Смертельная концентрация составляет 830 мг/м
3
в течение 30 минут или 1100 мг/м
3
в течение 5 минут.
При высокой концентрации сероводорода однократное вдыхание может вызвать мгновенную смерть.
Химические свойства сероводорода. Химические реакции (уравнения) сероводорода:
Основные химические реакции сероводорода следующие:
1. реакция взаимодействия сероводорода и брома:
H2S + Br2 → 2HBr + S.
В результате реакции образуются бромоводород и сера. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.
2. реакция взаимодействия сероводорода и йода:
H2S + I2 → 2HI + S.
В результате реакции образуются йодоводород и сера. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.
3. реакция взаимодействия сероводорода и кислорода:
2H2S + O2 → 2S + 2H2O.
В результате реакции образуются сера и вода. Реакция протекает медленно на свету, в растворе или в газовой фазе. Сероводород в ходе реакции используется в виде насыщенного раствора. На данной реакции основан промышленный способ получения серы.
4. реакция горения сероводорода:
2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O (t = 250-300 °C).
В результате реакции образуются оксид серы и вода. Реакция горения сероводорода на воздухе.
5. реакция взаимодействия сероводорода и озона:
H2S + O3 → SO2 + H2O.
В результате реакции образуются оксид серы и вода. Сероводород в ходе реакции используется в виде газа.
6. реакция взаимодействия сероводорода и кремния:
Si + 2H2S → SiS2 + 2H2 (t = 1200-1300 °C).
В результате реакции образуются сульфид кремния и водород.
7. реакция взаимодействия сероводорода и цинка:
H2S + Zn → ZnS + H2 (t = 400-800 °C).
В результате реакции образуются сульфид цинка и водород.
8. реакция взаимодействия сероводорода и алюминия:
2Al + 3H2S → Al2S3 + 3H2 (t = 600-1000 °C).
В результате реакции образуются сульфид алюминия и водород.
9. реакция взаимодействия сероводорода и галлия:
2Ga + H2S → Ga2S + H2.
В результате реакции образуются сульфид галлия и водород.
10. реакция взаимодействия сероводорода и молибдена:
Mo + 2H2S → MoS2 + 2H2 (t > 800 °C).
В результате реакции образуются сульфид молибдена и водород.
11. реакция взаимодействия сероводорода и бария:
Ba + H2S → BaS + H2 (t > 350 °C).
В результате реакции образуются сульфид бария и водород.
12. реакция взаимодействия сероводорода и магния:
Mg + H2S → MgS + H2 (t = 500 °C).
В результате реакции образуются сульфид магния и водород.
13. реакция взаимодействия сероводорода и германия:
Ge + H2S → GeS + H2 (t = 600-800 °C).
В результате реакции образуются сульфид германия и водород.
14. реакция взаимодействия сероводорода и кобальта:
Co + H2S → CoS + H2 (t = 700 °C).
В результате реакции образуются сульфид кобальта и водород.
15. реакция взаимодействия сероводорода и серебра:
2Ag + H2S → Ag2S + H2.
В результате реакции образуются сульфид серебра и водород.
16. реакция взаимодействия сероводорода и оксида лития:
Li2O + H2S → Li2S + H2O (t = 900-1000 °C).
В результате реакции образуются сульфид лития и вода.
17. реакция взаимодействия сероводорода и оксида цинка:
ZnO + H2S → ZnS + H2O (t = 450-550 °C).
В результате реакции образуются сульфид цинка и вода.
18. реакция взаимодействия сероводорода и оксида железа:
FeO + H2S → FeS + H2O (t = 500 °C).
В результате реакции образуются сульфид железа и вода.
19. реакция взаимодействия сероводорода и оксида молибдена:
MoO2 + 2H2S → MoS2 + 2H2O (t = 400 °C).
В результате реакции образуются сульфид молибдена и вода.
20. реакция взаимодействия сероводорода и гидроксида натрия:
H2S + 2NaOH → Na2S + 2H2O.
В результате реакции образуются сульфид натрия и вода. В ходе реакции используется концентрированный раствор гидроксида натрия.
21. реакция взаимодействия сероводорода и гидроксида бария:
Ba(OH)2 + H2S → BaS + 2H2O.
В результате реакции образуются сульфид бария и вода. В ходе реакции используется разбавленный раствор сероводорода.
22. реакция взаимодействия сероводорода и гидроксида меди:
Cu(OH)2 + H2S → CuS + 2H2O.
В результате реакции образуются сульфид меди и вода. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода и гидроксид меди в виде суспензии.
23. реакция взаимодействия сероводорода и азотной кислоты:
H2S + 2HNO3 → S + 2NO2 + 2H2O.
В результате реакции образуются сера, оксид азота и вода. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода и концентрированный холодный раствор азотной кислоты.
Аналогичные реакции протекают и с другими минеральными кислотами.
24. реакция взаимодействия сероводорода и карбоната кальция:
CaCO3 + H2S → CaS + H2O + CO2 (t = 900 °C).
В результате реакции образуются сульфид кальция, оксид углерода и вода.
25. реакция взаимодействия сероводорода и карбоната бария:
BaCO3 + H2S → BaS + CO2 + H2O (t = 1000 °C, kat = H2).
В результате реакции образуются сульфид бария, оксид углерода и вода.
26. реакция взаимодействия сероводорода и карбоната натрия:
H2S + Na2CO3 → NaHS + NaHCO3 (t = 1000 °C, kat = H2).
В результате реакции образуются гидросульфид натрия и гидрокарбонат натрия. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.
27. реакция взаимодействия сероводорода и нитрата серебра:
2AgNO3 + H2S → Ag2S + 2HNO3.
В результате реакции образуются сульфид серебра и азотная кислота. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.
28. реакция взаимодействия сероводорода и нитрата висмута:
2Bi(NO3)3 + 3H2S → Bi2S3 + 6HNO3.
В результате реакции образуются сульфид висмута и азотная кислота. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.
29. реакция взаимодействия сероводорода и нитрата свинца:
Pb(NO3)2 + H2S → PbS + HNO3.
В результате реакции образуются сульфид свинца и азотная кислота. Данная реакция является качественной реакцией на сероводород. В результате реакции образуются соль свинца – сульфид свинца черного цвета, который выпадает в осадок.
30. реакция термического разложения сероводорода:
H2S → H2 + S (t = 400-1700 °C).
В результате реакции образуются водород и сера. В ходе реакции используется насыщенный раствор сероводорода.
Это интересно: Огнетушащие вещества (средства) изоляции: виды, определение
Гибернация у животных и странное вето
Ряд исследователей предположили, что, помимо других физиологических ролей, сероводород может использоватья организмом для естественной саморегуляции скорости метаболизма (метаболической активности), температуры тела и потребления кислорода.
Учёных давно интересовала проблема анабиоза (способности приостанавливать жизненные процессы и затем возобновлять их) у человека. Процесс, известный как гибернация или «зимняя спячка», наблюдается в природе у многих видов млекопитающих, а также у жаб. Учёные знали, что, что во время «зимней спячки» у животных продукция эндогенного сероводорода значительно повышается.
Состояние живого организма, при котором жизненные процессы (обмен веществ и др.) настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни — это вовсе не научная фантастика, а дело времени.
Учёные решили в экспериментах «пойти от противного», и воздействуя небольшими дозами сероводорода на организм млекопитающего, попытаться вызвать замедление метаболических процессов. Как обычно, начали исследования с мышей.
В 2005 году было показано, что мышь можно погрузить в состояние искусственной гипотермии, то есть, почти анабиоза, подвергнув её воздействию низких концентраций сероводорода во вдыхаемом воздухе. В результате дыхание животных замедлялось со 120 до 10 дыхательных движений в минуту, а их температура тела падала с 37 градусов Цельсия до уровня, всего на 2 градуса Цельсия превышающего температуру окружающей среды. Иными словами, эффект был таков, как будто теплокровное животное внезапно становилось холоднокровным.
Учёные посчитали, что теоретически, если бы удалось заставить вызываемую сероводородом гибернацию столь же эффективно работать у людей, это могло бы быть очень полезным в клинической практике для спасения жизни тяжело травмированных или перенёсших тяжёлую гипоксию, инфаркты, инсульты больных, а также для консервации донорских органов.
У мыши, погруженной в подобное состояние примерно на 6 часов, никаких негативных последствий для здоровья, нарушений поведения или каких-либо повреждений внутренних органов обнаружено не было. В 2006 году было также выяснено, что артериальное давление у мыши, подвергнутой подобным образом воздействию сероводорода, также существенно не снижается.
Исследования «сероводородного анабиоза» на теперь уже разных видах животных, продолжались ещё несколько лет, после чего учёные высказали сомнения в том, что эффекта гибернации и гипометаболизма при помощи сероводорода возможно достичь у более крупных животных. В 2008 году тот же эффект на свиньях и овцах воспроизвести не удалось. Это привело исследователей к заключению, что эффект, наблюдаемый у мышей, не наблюдается у более крупных животных, а следовательно, и к человеку применим быть не может.
Однако, в феврале 2010 года руководивший исследованиями учёный Марк Рот заявил на конференции, что вызванная сероводородом гипотермия у человека прошла I фазу клинических испытаний. После чего, в августе 2011 года, ещё до начала набора участников для следующих этапов исследований, решение о проведении дальнейших клинических испытаний на больных с инфарктом было отозвано компанией самого учёного (Ikaria), без объяснения причин.
Ещё несколько слов о ПДК
Когда речь идёт о выбросе в атмосферу большого количества сероводорода, безусловно, сразу впасть в состояние гибернации у человека шансов достаточно мало. Но всё же, стоит обратить внимание на некоторые термины, используемые при оповещении населения о выбросе.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) для атмосферного воздуха измеряются в населенных пунктах и относятся к определенному периоду времени. Поэтому для воздуха принято различать максимальную разовую дозу и среднесуточную. Часто цифра в новостях напрямую не указывается, но, если звучит такое словосочетание, как «максимальная разовая доза превышена в (столько-то раз)» — это значит, что вещества в воздухе зафиксировано очень много. При концентрации, превышающей максимально разовую дозу, без выраженного вреда для здоровья можно дышать примерно пару часов.
Относительно ПДК среднесуточной, считается, что это такая концентрация, при которой загрязнённым воздухом можно дышать десятки часов.
Если зафиксировано превышение максимально разовой дозы в воздухе города или района, то сколько продержатся эти концентрации, определить крайне трудно. Как правило, все зависит от погодных условий на текущий момент. Иными словами, если в утренних новостях вы читаете, что ночью был выброс — это не значит, что воздух уже успел очиститься.
ПДК устанавливаются для среднестатистического человека, однако у людей, ослабленных болезнью и другими факторами, стабильный дискомфорт могут вызывать и дозы, ПДК не превышающие. Также любопытен тот факт, что величины предельно допустимых концентраций некоторых веществ разных странах могут существенно различаться. Это относится и к концентрации вредных веществ и в воде, в почве, продуктах питания.
Что делать, когда зафиксирован выброс
Тяжелее всех тут придётся людям с заболеваниями дыхательных путей (астмой, эмфиземой легких и т.п.). Им, по возможности, следует на несколько дней уехать из дома и переждать нормализации показателей. Жителям городов и районов с неблагоприятной экологической обстановкой, соседствующих с промзоной или автомагистралью, имеет смысл самим заботиться о безопасности.
При сильном выбросе постарайтесь сократить время пребывания на улице, при вынужденном перемещении воспользуйтесь портативным респиратором с защитой по кислым газам. Тут стоит заметить, что в случае загрязнения воздуха сероводородом использование медицинских масок и ватно-марлевых повязок совершенно бесполезно, тут справятся только респираторы с защитой по определенному спектру вредных веществ (например «АЛИНА-200»).
Фильтрующий газопылезащитный респиратор способен обеспечить защиту по широкому спектру вредных веществ и специально разработан для выхода из опасной зоны при чрезвычайной ситуации. Внешне он, кстати, больше похож на марлевую повязку.
Стоит понимать, что закрывание окон не всегда является достаточной мерой хотя бы потому, что квартира не может быть герметична полностью. Куда лучшим вариантом будет очищение воздуха внутри квартиры. В этом помогут приборы с хорошим адсорбационным (угольным, а лучше многоступенчатым) фильтром, благо, сейчас их огромный выбор: мойки воздуха, воздухоочистители, бризеры и т.д. Лучшим выбором тут будет приточная вентиляция с системой фильтров. А вот бытовые кондиционеры или ионизаторы не особо помогут: свежего воздуха они, как такового, не дадут и от токсичных газов не защитят.
Обязательно учитывайте этот факт всякий раз, когда чувствуете запах тухлых яиц в воздухе. И помните, что при вдыхании воздуха даже с небольшими концентрациями сероводорода довольно быстро возникает адаптация к неприятному запаху, и он перестаёт ощущаться. А уж если во рту возник сладковатый металлический привкус — пора бить тревогу.
Отравление сероводородом можно минимизировать, если быстро принять необходимые меры: препараты железа, глюкозу, витамины. В некоторых случаях (по указанию врача) могут понадобиться аналептики — лекарственные средства, оказывающие сильное возбуждающее действие на дыхательный и сосудодвигательный центры мозга. Из нелекарственных аналептиков самым доступным является крепкий кофе.
Кроме того, обязательно проявляйте бдительность! Заранее узнайте телефоны всех ответственных за экологическую обстановку организаций в вашем городе, пусть они будут под рукой. Нужно понимать, что предприятию, которое осуществляет выброс, огласка крайне нежелательна. Но чем больше жалоб и заявлений от граждан поступит на «Горячую линию», чем больше произойдёт информационного «выхлопа» по поводу неблагоприятной обстановки в вашем городе или районе в новостях — тем больше вероятность, что ответственные за это инстанции отнесутся к происходящему серьёзно. Также нелишним будет обратиться ко врачу, чтобы симптомы отравления были зафиксированы.
Поскольку сероводород – далеко не единственное вредное вещество, которое «обитает» в воздухе больших городов, на настоящий момент станции экомониторинга регулярно проверяют воздух, воду и почву на более чем 20 (!) показателей, в числе которых и стирол, и хлор, и формальдегиды. И пока специалисты, зафиксировав превышение ПДК, ищут источники загрязнения, все вышеуказанные вещества непрерывно атакуют иммунную систему человека.
А с большим или меньшим успехом иммунитету удаётся отражать атаки токсинов – вопрос сугубо индивидуальный. Вот, почему так важно регулярно проходить обследования, вести здоровый образ жизни, высыпаться (по возможности), питаться правильно, заниматься спортом. И помните, что ответственность за состояние здоровья в неблагоприятной экологической обстановке очень часто ложится на самих жителей, даже, если законом страны предусмотрено иное.
Хорошей вам экологии и успехов в настройке здоровья!
Источник
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.
Физические свойства сероводорода:
| Наименование параметра: | Значение: |
| Химическая формула | H2S |
| Синонимы и названия иностранном языке | hydrogen sulfide (англ.)
водород сернистый (рус.) водорода сульфид (рус.) сероводородная кислота (рус.) |
| Тип вещества | неорганическое |
| Внешний вид | бесцветный газ |
| Цвет | бесцветный |
| Вкус | сладковатый |
| Запах | неприятный тяжёлый запах тухлых яиц (тухлого мяса) |
| Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) | газ |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -195 °C), кг/м
3 |
1217 |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -195°C), г/см
3 |
1,217 |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -86 °C), кг/м
3 |
1120 |
| Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при -86 °C), г/см
3 |
1,12 |
| Плотность (состояние вещества – жидкость, при -81 °C), кг/м
3 |
938 |
| Плотность (состояние вещества – жидкость, при -81 °C), г/см
3 |
0,938 |
| Плотность (состояние вещества – газ, при 0 °C), кг/м
3 |
1,539 |
| Плотность (состояние вещества – газ, при 0 °C), г/см
3 |
0,001539 |
| Температура кипения | -60 °C (213 K, -76 °F) |
| Температура плавления | -82 °C (191 K, -116 °F) |
| Температура разложения, °C | выше 400 |
| Температура вспышки | -82,4 °C (190,8 K, -116,3 °F) |
| Температура самовоспламенения | 232 °C (505 K, 450 °F) |
| Критическая температура*, °C | 100,4 |
| Критическое давление, МПа | 9,01 |
| Критический удельный объём, м
3 /кг |
349 |
| Взрывоопасные концентрации смеси газа с воздухом, % объёмных | 4,3 – 46 |
| Молярная масса, г/моль | 34,082 |
| Растворимость в воде, г/100 г | вода: 0,699 (при 0 °C), вода: 0,379 (при 20 °C), вода: 0,233 (при 40 °C), вода: 0,146 (при 60 °C), вода: 0,041 (при 90 °C) |
| Растворимость в этаноле, г/100 г | этанол: 3,44 (при 0 °C), этанол: 2,3 (при 10 °C), этанол: 1,43 (при 20 °C) |
| Стандартная энтальпия образования ΔH | -21 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ) |
| Стандартная энергия Гиббса образования ΔG | -33,8 кДж/моль (при 298 К, для состояния вещества – газ) |
| Стандартная энтропия вещества S | 205,7 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ) |
| Стандартная мольная теплоемкость Cp | 34,2 Дж/(моль·K) (при 298 К, для состояния вещества – газ) |
| Энтальпия плавления ΔHпл | 2,38 кДж/моль |
| Энтальпия кипения ΔHкип | 18,67 кДж/моль (для состояния вещества – жидкость) |
| Энтальпия испарения ΔHисп | 14,08 кДж/моль (при 25 °C, для состояния вещества – жидкость) |
| Диэлектрическая проницаемость | 8,99 (при -78 °C) |
| Константа диссоциации кислоты pKa | 6,89 (при 25 °C),
19±2 (при 25 °C) |
| Скорость звука | 1497 м/с (при -76°C, состояние вещества – жидкость) |
| Магнитный тип | Диамагнитный материал |
| Молярная магнитная восприимчивость | -25,5·10
-6 см 3 /моль (при 298 K, состояние вещества – газ) |
| Сверхпроводимость | -70 °C, давление 150 ГПа |
* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.
 (Пока оценок нет) Загрузка... |
