Υδρόθειο

Το υδρόθειο είναι ένα πολύ θανατηφόρο και εύφλεκτο αέριο που μυρίζει σαν σάπια αυγά. Η έλλειψη οξυγόνου, όπως σε βάλτους και υπονόμους, προκαλείται από τη βακτηριακή αποικοδόμηση των οργανικών υλικών. Τα ηφαιστειακά αέρια, το φυσικό αέριο και μερικά νερά πηγαδιών το περιέχουν. Το υδρόθειο συμβολίζεται με τον τύπο H2S. Είναι ένα μόριο σηματοδότησης που το ανθρώπινο σώμα παράγει σε ελάχιστα επίπεδα. Το υδρόθειο χρησιμοποιείται για την παρασκευή μιας ποικιλίας οργανοθειικών ενώσεων.

Όταν το υδρόθειο αντιδρά με βάσεις αλκαλιμετάλλων, σχηματίζει αλκαλικό υδροσουλφίδιο όπως το υδρόθειο νατρίου και το θειούχο νάτριο, τα οποία χρησιμοποιούνται για την αποικοδόμηση των βιοπολυμερών. Για περισσότερο από έναν αιώνα, οι ιδιότητες του υδρόθειου ήταν σημαντικές στην αναλυτική χημεία, ιδιαίτερα στην ποιοτική ανόργανη ανάλυση μεταλλικών ιόντων. Οι ορυκτές σκόνες επεξεργάζονται συχνά με υδρόθειο για να βελτιωθεί ο διαχωρισμός κατά τον καθαρισμό επίπλευσης μεταλλευμάτων.

Φυσικές ιδιότητες του υδρόθειου

Ας ρίξουμε μια ματιά στις ιδιότητες του υδρόθειου.

• Ορατότητα: Το H2S είναι άχρωμο και έχει ανακλαστική αναλογία κοντά στον αέρα, γεγονός που καθιστά εξαιρετικά δύσκολο τον εντοπισμό του με τα μάτια μας.
• Σημείο βρασμού: Βρίσκεται συνήθως σε αέρια κατάσταση, με σημείο βρασμού -60,4°C στο νερό.
• Πυκνότητα: Με πυκνότητα 1,1363 σε σχέση με τον αέρα, είναι βαρύτερο και πυκνότερο από τον αέρα. Ως αποτέλεσμα, είναι πιο πιθανό να βρεθεί σε χαμηλά σημεία με ελάχιστο έως καθόλου αερισμό. Μπορεί, ωστόσο, να πετάξει στον αέρα εάν οι συνθήκες είναι ευνοϊκές.
• Εύφλεκτο: Όταν εκτίθεται σε μια σχετικά δροσερή πηγή θερμότητας 232°C, το H2S είναι εξαιρετικά εκρηκτικό και χρειάζεται συγκέντρωση μόνο 4% για να προκαλέσει πυρκαγιά.
• Εκρηκτικό: Παρουσία υψηλού νιτρικού οξέος, το H2S είναι εκρηκτικό και αντιδραστικό.
• Διαρροή στο νερό: Το H2S είναι ένα αέριο που είναι διαλυτό στο νερό και σε μια ποικιλία άλλων υγρών. Όταν διαλύεται στο νερό, παράγει υδροθειικό οξύ, το οποίο μπορεί να ερεθίσει τα μάτια. Το μολυσμένο με H2S νερό είναι συνήθως διαυγές, αλλά μπορεί να γίνει θολό καθώς το θείο κατακρημνίζεται.
• Διαβρωτικότητα: Αυτό είναι ένα από τα παραδείγματα υδρόθειου καθώς διαβρώνονται από αυτό επειδή παράγει θειούχα μετάλλων.

• Μυρωδιά: Μυρίζει σαν σάπια αυγά σε μικρές ποσότητες, αν και το άρωμα ποικίλλει ανάλογα με τις ποσότητες. Σε δόσεις των 100 ppm, οι οσφρητικοί υποδοχείς στη μύτη παραλύουν. Σε χαμηλές δόσεις, αυτοί οι υποδοχείς εξαντλούνται γρήγορα και δεν είναι πλέον αποτελεσματικός ανιχνευτής H2S.

Χημικές ιδιότητες του υδρόθειου

Εδώ είναι οι χημικές ιδιότητες του Υδρόθειου .

• Κάψιμο: Είναι ένα εύφλεκτο αέριο που εκπέμπει μια απαλή μπλε φλόγα. Αντιτίθεται στην καύση σε οποιαδήποτε μορφή. Καίγεται για να παράγει θείο και νερό όταν υπάρχει έλλειψη αέρα ή οξυγόνου.

• Αποσύνθεση: Αποσυντίθεται όταν θερμαίνεται, απελευθερώνοντας υδρογόνο και θείο. Η αποσύνθεση ξεκινά στους 310°C και τελειώνει στους 1700°C.

• Όξινες ιδιότητες: Το αέριο είναι όξινο και προκαλεί το υγρό μπλε χαρτί λακκούβας να γίνει κόκκινο. Λόγω των ιόντων H3O+, το υδατικό διάλυμα του H2S είναι όξινο.

  • Αντιδρά με καυστικά αλκάλια όπως το NaOH για την παραγωγή δύο αλάτων.
  • Δεν μπορεί να διασπάσει ανθρακικά άλατα επειδή είναι πιο ασθενές οξύ από το ανθρακικό οξύ (H2CO3).
  • Το θειούχο αμμώνιο δημιουργείται όταν η αμμωνία υποβάλλεται σε επεξεργασία με NH3.
  • Όταν αντιδρά με μέταλλα όπως το Ag ή το Sn, παράγει θειούχο μέταλλο και αέριο υδρογόνο.
• Μειωτικό μέσο: Λόγω της ευκολίας με την οποία το υδρόθειο αποσυντίθεται για να δώσει υδρογόνο και θείο, είναι ένας ισχυρός αναγωγικός παράγοντας. Ακολουθούν μερικές από τις πιο σημαντικές αντιδράσεις αναγωγής υδρόθειου:
  • Μειώνει τα αλογόνα σε οξέα αλογόνου.
  • Μετατρέπει το διοξείδιο του θείου (SO₂) σε θείο.
  • Ο θειικός σίδηρος [Fe2(SO4)3] μετατρέπεται σε θειικό σίδηρο.
  • Μετατρέπει το H2SO4 σε SO2.
  • Το NO2 παράγεται λόγω δράσης HNO3.
  • Φωτίζει το ροζ χρώμα του διαλύματος KMnO4.
  • Το οξινισμένο διάλυμα K2Cr2O7 γίνεται πράσινο.

• Αντιδράσεις κατακρήμνισης: Αλληλεπιδρά με διαλύματα μεταλλικών αλάτων για να δημιουργήσει έγχρωμα αδιάλυτα θειούχα ιζήματα. Σε αυτό το παράδειγμα, υπάρχουν δύο σενάρια:

  • Αντιδράσεις καθίζησης σε όξινο μέσο: Παρουσία αραιού HCl, το υδρόθειο συνδυάζεται με άλατα μετάλλων όπως Cu, Bi, Cd, As και άλλα για να σχηματίσει ένα πολύχρωμο ίζημα από τα σουλφίδια τους.

  • Αντιδράσεις κατακρήμνισης αλκαλικού μέσου: Σε ένα αμμωνιακό μέσο (NH4OH), το υδρόθειο συνδυάζεται με άλατα μετάλλων όπως Co, Ni και Zn για να σχηματίσει έγχρωμα σουλφίδια.

Συμπέρασμα

Το H2S, ή υδρόθειο, είναι ένα άχρωμο, εξαιρετικά δηλητηριώδες και εύφλεκτο αέριο με δυσωδία σάπιου αυγού. Χρησιμοποιείται για την παρασκευή χημικών, στη μεταλλουργία και ως αναλυτικό αντιδραστήριο. Επειδή είναι βαρύτερο από τον αέρα, συγκεντρώνεται στο κάτω μέρος των χώρων που δεν αερίζονται καλά. Αν και στην αρχή έντονο, θαμπώνει γρήγορα την αίσθηση της όσφρησης.

Η κατανόηση των χαρακτηριστικών του υδρόθειου είναι ένα σημαντικό μέρος της εκπαίδευσης H2S Alive. Η γνώση αυτών των παραδειγμάτων υδρόθειου μπορεί να σας βοηθήσει να παραμείνετε ασφαλείς όταν εργάζεστε στις βιομηχανίες φυσικού αερίου ή πετρελαίου.