Plik siarkowodór lub siarkowodór jest gazem utworzonym przez połączenie atomu siarki (S) i dwóch atomów wodoru (H). Jego wzór chemiczny to H.dwaS. Znany również jako gaz siarkowodoru. Jest to bezbarwny gaz, którego zapach wyczuwalny jest w zgniłych jajach.
Występuje w wulkanach i gorących źródłach siarkowych, w gazie ziemnym i ropie naftowej. Powstaje również podczas beztlenowego rozkładu (bez tlenu) materii organicznej roślin i zwierząt. Występuje naturalnie w organizmie ssaków poprzez działanie niektórych enzymów na cysteinę, aminokwas nieistotny.
Wodne roztwory H.dwaS działają korodująco na metale, takie jak stal. HdwaS jest związkiem redukującym, który reaguje z SOdwa , utlenia się do siarki elementarnej, jednocześnie redukując do SOdwa także siarka.
Pomimo tego, że jest związkiem silnie toksycznym i śmiertelnym dla ludzi i zwierząt, jego znaczenie w szeregu ważnych procesów zachodzących w organizmie było badane od kilku lat..
Reguluje szereg mechanizmów związanych z wytwarzaniem nowych naczyń krwionośnych i pracą serca.
Chroni neurony i uważa się, że działa przeciwko chorobom, takim jak choroba Parkinsona i Alzheimera.
Ze względu na swoją zdolność do redukcji chemicznej może zwalczać związki utleniające, działając w ten sposób przeciw starzeniu się komórek. Z tych powodów badana jest możliwość wytwarzania leków, które po podaniu pacjentom mogą być powoli uwalniane do organizmu..
Służyłoby to do leczenia patologii, takich jak niedokrwienie, cukrzyca i choroby neurodegeneracyjne. Jednak jego mechanizm działania i bezpieczeństwo nie zostały jeszcze dokładnie zbadane..
Indeks artykułów
Cząsteczka H.dwaS jest analogiczny do wody, to znaczy mają podobny kształt, ponieważ wodory są umieszczone pod kątem do siarki.
Siarka w H.dwaS ma następującą konfigurację elektroniczną:
1sdwa, 2sdwa 2 P6, 3sdwa 3p6,
Cóż, pożycza jeden elektron z każdego wodoru, aby uzupełnić swoją powłokę walencyjną..
- Siarkowodór
- Siarkowodór
- Wodorek siarki.
Bezbarwny gaz o bardzo nieprzyjemnym zapachu.
34,08 g / mol.
-85,60 ºC.
-60,75 ° C.
1,1906 g / l.
Umiarkowanie rozpuszczalny w wodzie: 2,77 objętości w 1 wody o temperaturze 20ºC. Można go całkowicie usunąć z roztworu wodnego przez gotowanie.
Gdy siarkowodór znajduje się w roztworze wodnym, nazywa się go siarkowodorem. To słaby kwas. Posiada dwa jonizowalne protony:
H.dwaS + HdwaO ⇔ H3LUB+ + HS-, K.a1 = 8,9 x 10-8
HS- + H.dwaO ⇔ H3LUB+ + Sdwa-, K.a2 ∼ 10-14
Pierwszy proton jonizuje nieznacznie, co można wywnioskować z jego pierwszej stałej jonizacji. Drugi proton jonizuje bardzo mało, ale roztwory H.dwaS zawierają część anionu siarczkowego S.dwa-.
Jeśli rozwiązanie H.dwaS jest wystawiony na działanie powietrza, Odwa utlenia się do anionu siarczkowego i wytrąca siarkę:
2 Sdwa- + 4 godz+ + LUBdwa → 2 godzdwaO + 2 S.0↓ (1)
W obecności chloru Cldwa, brom Brdwa i jod I.dwa powstaje odpowiedni halogenowodór i siarka:
H.dwaS + Brdwa → 2 HBr + S0↓ (2)
Wodne roztwory H.dwaS są korozyjne, powodują pękanie naprężeniowe siarczkowe w stalach o wysokiej twardości. Produkty korozji to siarczek żelaza i wodór.
HdwaS reaguje z tlenem zawartym w powietrzu i mogą wystąpić następujące reakcje:
2 godzdwaS + 3 Odwa → 2 godzdwaO + 2 SOdwa (3)
2 godzdwaS + Odwa → 2 godzdwaO + 2 S.0↓ (4)
Reaguje z różnymi metalami, które wypierają wodór i tworzą siarczek metalu:
H.dwaS + Pb → PbS + H.dwa↑ (5)
W gazach wulkanicznych H.dwaS i SOdwa, które reagują ze sobą i tworzą stałą siarkę:
H.dwaS + SOdwa → 2 godzdwaO + 3 S.0↓ (6)
Siarkowodór nie jest bardzo stabilny, łatwo rozkłada się po podgrzaniu:
H.dwaS → H.dwa↑ + S.0↓ (7)
Gaz ten występuje naturalnie w siarkowych lub siarkowych gorących źródłach, gazach wulkanicznych, ropie naftowej i gazie ziemnym..
Kiedy olej (lub gaz) zawiera znaczne ilości HdwaMówi się, że S jest „kwaśny” w przeciwieństwie do „słodkiego”, kiedy go nie zawiera.
Małe ilości H.dwaS w oleju lub gazie są ekonomicznie szkodliwe, ponieważ należy zainstalować oczyszczalnię, aby go usunąć, zarówno w celu zapobiegania korozji, jak i zabezpieczenia gazów odlotowych do użytku domowego jako paliwa.
Jest produkowany, gdy materia organiczna zawierająca siarkę rozkłada się w warunkach beztlenowych (brak powietrza), takich jak odpady ludzkie, zwierzęce i roślinne.
Bakterie obecne w jamie ustnej i przewodzie pokarmowym wytwarzają ją z degradowalnych materiałów zawartych w roślinach lub białkach zwierzęcych..
Jego charakterystyczny zapach sprawia, że jest wyczuwalny w zgniłych jajach.
HdwaS jest również produkowany w niektórych branżach przemysłowych, takich jak rafinerie ropy naftowej, piece koksownicze, papiernie, garbarnie i przetwórstwo spożywcze..
HdwaEndogenny S może być wytwarzany w tkankach ssaków, w tym ludzi, dwoma szlakami, jednym enzymatycznym i jednym nieenzymatycznym.
Szlak nieenzymatyczny polega na redukcji siarki elementarnej0 do H.dwaS przez utlenianie glukozy:
2 C6H.12LUB6 (glukoza) + 6 S.0 (siarka) + 3 H.dwaO → 3 ° C3H.6LUB3 + 6 godzdwaS + 3 COdwa (8)
Szlak enzymatyczny obejmuje produkcję H.dwaS z L-cysteiny, która jest aminokwasem syntetyzowanym przez organizm. Proces ten zapewnia kilka enzymów, m.in.syntaza-β-cystationiny i γ-liaza cystationiny..
Wodór gazowy (H.dwa) i siarka pierwiastkowa (S) nie reagują w normalnych temperaturach otoczenia, ale powyżej tych temperatur zaczynają się łączyć, przy czym optymalna temperatura wynosi 310 ºC.
Jednak proces jest zbyt wolny, więc do jego uzyskania stosuje się inne metody, w tym poniższe.
Siarczki metali (takie jak siarczek żelazawy) poddaje się reakcji z kwasami (takimi jak kwas solny) w rozcieńczonym roztworze.
FeS + 2 HCl → FeCldwa + H.dwaS ↑ (9)
W ten sposób gaz HdwaS, które ze względu na swoją toksyczność muszą być bezpiecznie zbierane.
Przechowywanie i transport w dużych ilościach H.dwaOddzielanie S od gazu ziemnego przez przemywanie aminami jest trudne, dlatego do przekształcenia go w siarkę stosuje się proces Clausa.
W tym procesie zachodzą dwie reakcje. W pierwszym HdwaS reaguje z tlenem, dając SOdwa, jak wspomniano powyżej (patrz reakcja 3).
Drugi to reakcja katalizowana tlenkiem żelaza, w której SOdwa jest zmniejszona, a H.dwaS utlenia się i oba wytwarzają siarkę S (patrz reakcja 6).
W ten sposób uzyskuje się siarkę, którą można łatwo przechowywać i transportować, a także przeznaczać do wielu zastosowań..
HdwaEndogenne S to takie, które naturalnie występuje w organizmie jako część normalnego metabolizmu u ludzi, ssaków i innych żywych istot.
Pomimo wieloletniej reputacji toksycznego i trującego gazu związanego z rozkładem materii organicznej, kilka ostatnich badań od 2000 roku do chwili obecnej wykazało, że HdwaEndogenne S jest ważnym regulatorem pewnych mechanizmów i procesów w żywej istocie.
HdwaS ma wysoką lipofilność lub powinowactwo do tłuszczów, dzięki czemu łatwo przenika przez błony komórkowe, penetrując wszystkie typy komórek.
U ssaków siarkowodór promuje lub reguluje szereg sygnałów, które regulują metabolizm, czynność serca i przeżycie komórek..
Ma silny wpływ na serce, naczynia krwionośne i elementy krążące we krwi. Moduluje metabolizm komórek i funkcje mitochondriów.
Chroni nerki przed uszkodzeniami spowodowanymi niedokrwieniem.
Odgrywa ważną rolę jako czynnik ochronny przed uszkodzeniem błony śluzowej żołądka. Ocenia się, że może być ważnym mediatorem motoryki przewodu pokarmowego.
Prawdopodobnie bierze udział w kontrolowaniu wydzielania insuliny.
Działa również w ważnych funkcjach ośrodkowego układu nerwowego i chroni neurony przed stresem oksydacyjnym.
Szacuje się, że może chronić przed chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Parkinsona, Alzheimera i Hungtintona.
Chroni komórki fotoreceptorów siatkówki przed zwyrodnieniem wywołanym światłem.
HdwaPonieważ jest to gatunek redukujący, może być spożywany przez różne czynniki utleniające, które krążą w organizmie. Zwalcza substancje utleniające, takie jak reaktywne formy tlenu i reaktywne formy azotu w organizmie.
Ogranicza reakcje wolnych rodników poprzez aktywację enzymów antyoksydacyjnych, które chronią przed skutkami starzenia.
Biodostępność H.dwaEndogenne S zależy od pewnych enzymów biorących udział w biosyntezie cysteiny u ssaków.
Niektóre badania sugerują, że terapia lekami dawcy HdwaS może być korzystne w przypadku niektórych patologii.
Na przykład może być przydatny u pacjentów z cukrzycą, ponieważ zaobserwowano, że naczynia krwionośne zwierząt z cukrzycą poprawiają się dzięki lekom dostarczającym HdwaS egzogeniczny.
HdwaS dostarczany egzogennie zwiększa angiogenezę lub tworzenie naczyń krwionośnych, dzięki czemu może być stosowany w leczeniu przewlekłych chorób niedokrwiennych.
Opracowywane są leki, które mogą uwalniać H.dwaS powoli, aby móc działać dobroczynnie na różne choroby. Jednak skuteczność, bezpieczeństwo i mechanizmy jego działania nie zostały jeszcze zbadane..
HdwaS jest śmiertelną trucizną, jeśli wdychany jest czysty lub nawet rozcieńczony 1 część gazu na 200 części powietrza. Ptaki są bardzo wrażliwe na H.dwaS i umiera nawet w rozcieńczeniu 1 na 1500 części powietrza.
HdwaS jest silnym inhibitorem niektórych enzymów i procesów fosforylacji oksydacyjnej, prowadzących do uduszenia komórek. Większość ludzi czuje go w stężeniach powyżej 5 ppb (części na miliard). Stężenia 20-50 ppm (części na milion) działają drażniąco na oczy i drogi oddechowe.
Wdychanie 100-250 ppm przez kilka minut może powodować brak koordynacji, zaburzenia pamięci i zaburzenia motoryczne. Przy stężeniu około 150-200 ppm pojawia się zmęczenie węchowe lub anosmia, co oznacza, że po tym czasie charakterystyczny zapach H nie jest wyczuwalny.dwaS. Jeśli stężenie 500 ppm jest wdychane przez 30 minut, może wystąpić obrzęk płuc i zapalenie płuc..
Stężenia powyżej 600 ppm mogą być śmiertelne w ciągu pierwszych 30 minut, ponieważ układ oddechowy jest sparaliżowany. A 800 ppm to stężenie, które jest natychmiast śmiertelne dla ludzi..
Dlatego należy unikać wycieków H.dwaS w laboratoriach, pomieszczeniach lub w dowolnym miejscu lub sytuacji.
Należy zauważyć, że wiele zgonów ma miejsce, ponieważ ludzie wchodzą do zamkniętych przestrzeni, aby ratować współpracowników lub członków rodziny, którzy upadli z powodu zatrucia H.dwaTak, też je mijam.
Jest to gaz łatwopalny.
Jeszcze bez komentarzy