Vätesulfid
|
|||
|
|||
| Namn | |||
|---|---|---|---|
|
Systematiskt IUPAC-namn
Vätesulfid |
|||
Andra namn
|
|||
| Identifierare | |||
|
3D-modell ( JSmol )
|
|||
| 3DMet | |||
| 3535004 | |||
| ChEBI | |||
| ChEMBL | |||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.029.070 | ||
| EG-nummer |
|
||
| 303 | |||
| KEGG | |||
| Maska | Väte+sulfid | ||
|
PubChem CID
|
|||
| RTECS-nummer |
|
||
| UNII | |||
| FN-nummer | 1053 | ||
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|||
|
|||
|
|||
| Egenskaper | |||
| H 2 S | |||
| Molar massa | 34,08 g·mol -1 | ||
| Utseende | Färglös gas | ||
| Odör | Stickande, som ruttna ägg | ||
| Densitet | 1,539 gL −1 (0°C) | ||
| Smältpunkt | −85,5 °C (−121,9 °F; 187,7 K) | ||
| Kokpunkt | −59,55 °C (−75,19 °F; 213,60 K) | ||
| 3,980 g dm −3 (vid 20 °C) | |||
| Ångtryck | 1740 kPa (vid 21 °C) | ||
| Surhet (p K a ) | 7,0 | ||
| Konjugerad syra | Sulfonium | ||
| Konjugerad bas | Bisulfid | ||
| −25,5·10 −6 cm 3 /mol | |||
|
Brytningsindex ( n D )
|
1,000644 (0 °C) | ||
| Strukturera | |||
| C 2v | |||
| Böjd | |||
| 0,97 D | |||
| Termokemi | |||
|
Värmekapacitet ( C )
|
1,003 JK −1 g −1 | ||
|
Std molär entropi ( S ⦵ 298 ) |
206 J mol -1 K -1 | ||
|
Std formationsentalpi ( Δ f H ⦵ 298 ) |
−21 kJ mol −1 | ||
| Faror | |||
| Arbetssäkerhet och hälsa (OHS/OSH): | |||
|
Huvudsakliga faror
|
Brandfarligt och mycket giftigt | ||
| GHS- märkning : | |||
  
|
|||
| Fara | |||
| H220 , H330 , H400 | |||
| P210 , P260 , P271 , P273 , P284 , P304 + P340 , P310 , P320 , P377 , P381, P391 , P403 , P403 +P233 , P405 , P501 | |||
| NFPA 704 (branddiamant) | |||
| Flampunkt | −82,4 °C (−116,3 °F; 190,8 K) | ||
| 232 °C (450 °F; 505 K) | |||
| Explosiva gränser | 4,3–46 % | ||
| Dödlig dos eller koncentration (LD, LC): | |||
|
LC 50 ( mediankoncentration )
|
|
||
|
LC Lo ( lägst publicerad )
|
|
||
| NIOSH (USA:s hälsoexponeringsgränser): | |||
|
PEL (tillåtet)
|
C 20 ppm; 50 ppm [maximal topp i 10 minuter] | ||
|
REL (rekommenderas)
|
C 10 ppm (15 mg/m 3 ) [10 minuter] | ||
|
IDLH (Omedelbar fara)
|
100 ppm | ||
| Besläktade föreningar | |||
|
Besläktade vätekalkogenider
|
|||
|
Besläktade föreningar
|
Fosfin | ||
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|||
Svavelväte är en kemisk förening med formeln H
2 S . Det är en färglös kalkogenhydridgas och är giftig, frätande och brandfarlig, med spårmängder i omgivande atmosfär som har en karakteristisk vidrig lukt av ruttna ägg . Den underjordiska gruvgastermen för illaluktande vätesulfidrika gasblandningar är stinkfuktig . Den svenska kemisten Carl Wilhelm Scheele är krediterad för att ha upptäckt den kemiska sammansättningen av renat stavningen Royal svavelväte 1777. Den brittiska engelska av denna förening är vätesulfid , en stavning som inte längre rekommenderas av Society of Chemistry eller International Union av ren och tillämpad kemi .
Svavelväte är giftigt för människor och de flesta andra djur genom att hämma cellandningen på ett sätt som liknar vätecyanid . När det andas in eller dess salter intas i stora mängder, [ förtydligande behövs ] uppstår skador på organ snabbt med symtom som sträcker sig från andningssvårigheter till kramper och dödsfall. Trots detta människokroppen små mängder av denna sulfid och dess mineralsalter och använder den som en signalmolekyl .
Svavelväte framställs ofta från mikrobiell nedbrytning av organiskt material i frånvaro av syre, såsom i träsk och avlopp; denna process är allmänt känd som anaerob matsmältning , vilket görs av sulfatreducerande mikroorganismer . Det förekommer också i vulkaniska gaser , naturgasavlagringar och ibland i väldraget vatten.
Egenskaper
Svavelväte är något tätare än luft. En blandning av H
2 S och luft kan vara explosiv. I allmänhet fungerar svavelväte som ett reduktionsmedel , även om det i närvaro av en bas kan fungera som en syra genom att donera en proton och bilda SH- .
Svavelväte brinner i syre med en blå låga för att bilda svaveldioxid ( SO
2 ) och vatten :
-
H
2 S + 3 ⁄ 2 O
2 → SO
2 + H
2 O
Om ett överskott av syre finns, bildas svaveltrioxid ( SO
3 ), som snabbt hydratiserar till svavelsyra :
-
H2S
_ _ + 2O2
_ → H2SO4
_ _
_
Vid höga temperaturer eller i närvaro av katalysatorer reagerar svaveldioxid med svavelväte och bildar elementärt svavel och vatten . Denna reaktion utnyttjas i Claus-processen , en viktig industriell metod för att göra sig av med vätesulfid.
Svavelväte är svagt lösligt i vatten och fungerar som en svag syra ( p Ka ( = 6,9 i 0,01–0,1 mol/liter lösningar vid 18 °C), vilket ger hydrosulfidjonen HS −
även skrivet SH −
). Svavelväte och dess lösningar är färglösa. När det utsätts för luft oxiderar det långsamt och bildar elementärt svavel, som inte är lösligt i vatten. Sulfidanjonen S 2− bildas inte
i vattenlösning .
Vätesulfid reagerar med metalljoner för att bilda metallsulfider, som är olösliga, ofta mörkfärgade fasta ämnen. Bly(II)acetatpapper används för att detektera vätesulfid eftersom det lätt omvandlas till bly(II)sulfid, som är svart. Behandling av metallsulfider med stark syra eller elektrolys frigör ofta vätesulfid. Svavelväte är också ansvarig för att mattas på olika metaller inklusive koppar och silver ; den kemikalie som ansvarar för svart toning som finns på silvermynt är silversulfid (Ag 2 S), som produceras när silvret på myntets yta reagerar med atmosfäriskt svavelväte.
Vid tryck över 90 GPa ( gigapascal ) blir svavelväte en metallisk ledare av elektricitet. När den kyls under en kritisk temperatur uppvisar denna högtrycksfas supraledning . Den kritiska temperaturen ökar med trycket, från 23 K vid 100 GPa till 150 K vid 200 GPa. Om svavelväte sätts under tryck vid högre temperaturer och sedan kyls, når den kritiska temperaturen 203 K (−70 °C), den högsta accepterade supraledande kritiska temperaturen från 2015. Genom att ersätta en liten del svavel med fosfor och använda ännu högre tryck, det har förutspåtts att det kan vara möjligt att höja den kritiska temperaturen till över 0 °C (273 K) och uppnå rumstemperatursupraledning .
Svavelväte sönderdelas utan närvaro av en katalysator under atmosfärstryck runt 1200 °C till väte och svavel.
Produktion
Svavelväte erhålls oftast genom att den separeras från sur gas , som är naturgas med hög halt av H
2 S. Det kan också framställas genom att behandla väte med smält elementärt svavel vid cirka 450 °C. Kolväten kan tjäna som vätekälla i denna process.
Sulfatreducerande (resp. svavelreducerande ) bakterier genererar användbar energi under förhållanden med låg syrehalt genom att använda sulfater (resp. elementärt svavel) för att oxidera organiska föreningar eller väte; detta ger vätesulfid som en avfallsprodukt.
En standardlabbförberedelse är att behandla järnsulfid med en stark syra i en Kipp-generator :
- FeS + 2 HCl → FeCl2 + H2S
För användning i kvalitativ oorganisk analys används tioacetamid för att generera H
2 S :
- CH3C ( S)NH2 + H2O → CH3C ( O ) NH2 + H2S
Många metall- och icke-metallsulfider, t.ex. aluminiumsulfid , fosforpentasulfid , kiseldisulfid frigör vätesulfid vid exponering för vatten:
- 6 H 2 O + Al 2 S 3 → 3 H 2 S + 2 Al(OH) 3
Denna gas framställs också genom att svavel värms upp med fasta organiska föreningar och genom att sulfurerade organiska föreningar reduceras med väte.
Vattenvärmare kan hjälpa till att omvandla sulfat i vatten till vätesulfidgas. Detta beror på att ge en varm miljö hållbar för svavelbakterier och upprätthålla reaktionen som interagerar mellan sulfat i vattnet och varmvattenberedarens anod, som vanligtvis är gjord av magnesiummetall .
Biosyntes i kroppen
Vätesulfid kan genereras i celler via enzymatiska eller icke-enzymatiska vägar. H
2 S i kroppen fungerar som en gasformig signalmolekyl som är känd för att hämma komplex IV i den mitokondriella elektrontransportkedjan som effektivt minskar ATP-generering och biokemisk aktivitet i celler. Tre enzymer är kända för att syntetisera H2S
cystationin ) : cystationin y-lyas (CSE), β-syntetas (CBS och 3-merkaptopyruvat svaveltransferas (3-MST). Dessa enzymer har identifierats i en mängd biologiska celler och vävnader, och deras aktivitet har observerats induceras av ett antal sjukdomstillstånd. Det blir allt tydligare att H
2 S är en viktig mediator för ett brett spektrum av cellfunktioner i hälsa och vid sjukdomar. CBS och CSE är de främsta förespråkarna för H
2 S biogenes, som följer trans-sulfureringsvägen. Dessa enzymer kännetecknas av överföringen av en svavelatom från metionin till serin för att bilda en cysteinmolekyl. 3-MST bidrar också till vätesulfidproduktionen genom den cysteinkataboliska vägen. Aminosyror i kosten, såsom metionin och cystein, tjänar som de primära substraten för transsulfurationsvägarna och vid produktionen av vätesulfid. Svavelväte kan också syntetiseras genom icke-enzymatisk väg, som härrör från proteiner som ferredoxiner och Rieske-proteiner . Det har funnits ett fortsatt intresse för att utnyttja sådan kunskap om vätesulfids roll i signalering genom utveckling av mekanistiskt relaterade terapeutiska medel.
Svavelväte har visat sig vara inblandad i fysiologiska processer såsom vasodilatation hos djur, såväl som i ökad frönsgroning och stressrespons hos växter. Vätesulfidsignalering är också naturligt sammanflätad med fysiologiska processer som är kända för att modereras av reaktiva syrearter (ROS) och reaktiva kvävearter (RNS). H
2 S har visat sig interagera med NO vilket resulterar i flera olika cellulära effekter, såväl som bildandet av en ny signal som kallas nitrosothiol. Vätesulfid är också känt för att öka nivåerna av glutation som verkar för att minska eller störa ROS-nivåer i celler. Området H 2 S biologi har avancerat från miljötoxikologi för att undersöka rollerna för endogent producerat H 2 S under fysiologiska tillstånd och i olika patofysiologiska tillstånd. Enligt en aktuell klassificering kan patofysiologiska tillstånd med H 2 S-överproduktion (såsom cancer och Downs syndrom) och patofysiologiska tillstånd med H 2 S-brist (t.ex. kärlsjukdom) identifieras. Även om förståelsen av H 2 S biologi har avsevärt avancerat under det senaste decenniet, kvarstår många frågor, till exempel relaterade till kvantifieringen av endogena H 2 S-nivåer.
Används
Produktion av svavel, tioorganiska föreningar och alkalimetallsulfider
Den huvudsakliga användningen av svavelväte är som en prekursor till elementärt svavel. Flera organiska svavelföreningar framställs med vätesulfid. Dessa inkluderar metantiol , etantiol och tioglykolsyra .
Vid kombination med alkalimetallbaser omvandlas vätesulfid till alkalihydrosulfider såsom natriumhydrosulfid och natriumsulfid :
- H2S NaOH → NaSH + H2O NaSH +
- NaOH → Na2S + H2O +
Dessa föreningar används inom papperstillverkningsindustrin . Specifikt bryter salter av SH - bindningar mellan lignin och cellulosakomponenter i massan i kraftprocessen .
Reversibelt omvandlas natriumsulfid i närvaro av syror till hydrosulfider och vätesulfid; detta tillför hydrosulfider i organiska lösningar och används i produktionen av tiofenol .
Analytisk kemi
Under mer än ett sekel var svavelväte viktig i analytisk kemi i den kvalitativa oorganiska analysen av metalljoner. I dessa analyser fälls tungmetalljoner (och icke- metalljoner) (t.ex. Pb(II), Cu(II), Hg(II), As(III)) ut från lösningen vid exponering
för H2S ) . Komponenterna i den resulterande fällningen återupplöses med viss selektivitet och identifieras sålunda.
Prekursor till metallsulfider
Såsom angivits ovan reagerar många metalljoner med vätesulfid för att ge motsvarande metallsulfider. Denna omvandling är allmänt utnyttjad. Till exempel kan gaser eller vatten som är förorenade av svavelväte renas med metaller genom att metallsulfider bildas. Vid rening av metallmalmer genom flotation behandlas mineralpulver ofta med vätesulfid för att förbättra separationen. Metalldelar passiveras ibland med svavelväte. Katalysatorer som används vid väteavsvavling aktiveras rutinmässigt med vätesulfid, och beteendet hos metalliska katalysatorer som används i andra delar av ett raffinaderi modifieras också med vätesulfid.
Diverse applikationer
Vätesulfid används för att separera deuteriumoxid, eller tungt vatten , från normalt vatten via Girdler-sulfidprocessen .
Forskare från University of Exeter upptäckte att cellexponering för små mängder svavelvätegas kan förhindra mitokondriell skada. När cellen är stressad av sjukdom dras enzymer in i cellen för att producera små mängder svavelväte. Denna studie kan ha ytterligare konsekvenser för att förebygga stroke , hjärtsjukdomar och artrit .
Beroende på nivån av toning som finns, kan mynt som har blivit föremål för toning med vätesulfid och andra svavelhaltiga föreningar öka det numismatiska värdet av ett mynt baserat på toningens estetik. Mynt kan också avsiktligt behandlas med vätesulfid för att framkalla toning, även om konstgjord toning kan särskiljas från naturlig toning, och kritiseras allmänt bland samlare.
Ett suspenderat animationsliknande tillstånd har inducerats hos gnagare med användning av vätesulfid, vilket resulterar i hypotermi med en åtföljande minskning av ämnesomsättningen. Efterfrågan på syre minskade också, vilket skyddade mot hypoxi . Dessutom har svavelväte visat sig minska inflammation i olika situationer.
Förekomst
Vulkaner och vissa varma källor (liksom kalla källor ) avger en del H
2 S , där det troligen uppstår via hydrolys av sulfidmineral, dvs MS + H
2 O → MO + H
2 S . Svavelväte av sulfatreducerande kan förekomma naturligt i brunnsvatten, ofta som ett resultat av verkan bakterier . [ bättre källa behövs ] Svavelväte produceras av människokroppen i små mängder genom bakteriell nedbrytning av proteiner som innehåller svavel i tarmkanalen, därför bidrar det till den karakteristiska lukten av flatulens. Det produceras också i munnen ( halitos ).
En del av de globala H
2 S- utsläppen beror på mänsklig aktivitet. Den överlägset största industriella källan till H
2 S är petroleumraffinaderier : Hydroavsvavlingsprocessen frigör svavel från petroleum genom inverkan av väte. Den resulterande H
2 S omvandlas till elementärt svavel genom partiell förbränning via Claus-processen , som är en viktig källa till elementärt svavel. Andra antropogena källor till svavelväte inkluderar koksugnar , pappersbruk (med kraftprocessen), garverier och avloppsvatten . H
2 S härrör från praktiskt taget var som helst där elementärt svavel kommer i kontakt med organiskt material, särskilt vid höga temperaturer. Beroende på miljöförhållanden är det ansvarigt för försämring av material genom verkan av vissa svaveloxiderande mikroorganismer. Det kallas biogen sulfidkorrosion .
År 2011 rapporterades att ökade koncentrationer av H
2 S observerades i råoljan från Bakkenformationen , möjligen på grund av oljefältspraxis, och innebar utmaningar som "hälso- och miljörisker, korrosion av borrhål, ökade kostnader med avseende på materialhantering och rörledningsutrustning och ytterligare förfiningskrav".
Förutom att bo nära gas- och oljeborrningsverksamhet kan vanliga medborgare exponeras för svavelväte genom att vara nära avloppsvattenreningsanläggningar, soptippar och gårdar med gödsellagring. Exponering sker genom att andas in förorenad luft eller dricka förorenat vatten.
På kommunala avfallsdeponier leder nedgrävning av organiskt material snabbt till att det bildas anaerob rötning i avfallsmassan och med den fuktiga atmosfären och relativt höga temperatur som följer med biologisk nedbrytning produceras biogas så snart luften i avfallsmassan har minskat. Om det finns en källa till sulfathaltigt material, såsom gipsskivor eller naturlig gips (kalciumsulfatdihydrat), under anaeroba förhållanden omvandlar sulfatreducerande bakterier detta till vätesulfid. Dessa bakterier kan inte överleva i luft, men de fuktiga, varma, anaeroba förhållandena i nedgrävt avfall som innehåller en hög källa till kol – i inerta deponier, papper och lim som används vid tillverkning av produkter som gipsskivor kan ge en rik källa till kol – är en utmärkt miljö för bildning av svavelväte.
I industriella anaeroba rötningsprocesser, såsom rening av avloppsvatten eller rötning av organiskt avfall från jordbruket , kan vätesulfid bildas från reduktionen av sulfat och nedbrytningen av aminosyror och proteiner i organiska föreningar. Sulfater är relativt icke-hämmande för metanbildande bakterier men kan reduceras till H 2 S av sulfatreducerande bakterier, av vilka det finns flera släkten.
Avlägsnande från vatten
Ett antal processer har utformats för att avlägsna svavelväte från dricksvattnet .
- Kontinuerlig klorering
- För nivåer upp till 75 mg/L används klor i reningsprocessen som en oxiderande kemikalie för att reagera med vätesulfid. Denna reaktion ger olösligt fast svavel. Vanligtvis är det klor som används i form av natriumhypoklorit .
- Luftning
- För koncentrationer av vätesulfid mindre än 2 mg/L är luftning en idealisk behandlingsprocess. Syre tillsätts vatten och en reaktion mellan syre och svavelväte reagerar för att producera luktfritt sulfat.
- Nitrattillsats
- Kalciumnitrat kan användas för att förhindra vätesulfidbildning i avloppsvattenströmmar.
Avlägsnande från bränslegaser
Svavelväte finns vanligtvis i rå naturgas och biogas. Det avlägsnas vanligtvis med amingasbehandlingstekniker . I sådana processer omvandlas vätesulfiden först till ett ammoniumsalt, medan naturgasen är opåverkad.
- RNH2 + H2S ⇌ RNH
+ 3 + SH -
Bisulfidanjonen regenereras därefter genom upphettning av aminsulfidlösningen. Svavelväte som genereras i denna process omvandlas vanligtvis till elementärt svavel med hjälp av Claus-processen .
Säkerhet
Svavelväte är en mycket giftig och brandfarlig gas ( antändlighetsområde : 4,3–46%). Eftersom den är tyngre än luft, tenderar den att samlas på botten av dåligt ventilerade utrymmen. Även om det är väldigt stickande till en början (det luktar som ruttna ägg), dämpar det snabbt luktsinnet, vilket skapar tillfällig anosmi , så att offren kan vara omedvetna om dess närvaro tills det är för sent. Säker hanteringsprocedurer tillhandahålls av dess säkerhetsdatablad (SDS) .
Giftighet
Svavelväte är ett brett spektrum gift, vilket innebär att det kan förgifta flera olika system i kroppen, även om nervsystemet är mest påverkat. Toxiciteten för H
2 S är jämförbar med den för kolmonoxid . Det binder till järn i de mitokondriella cytokromenzymerna , vilket förhindrar cellandning . Dess giftiga egenskaper beskrevs i detalj 1843 av Justus von Liebig .
Lågnivåexponering
Eftersom svavelväte förekommer naturligt i kroppen, miljön och tarmen finns enzymer för att avgifta det. Vid någon tröskelnivå, som tros vara i genomsnitt runt 300–350 ppm, blir de oxidativa enzymerna överväldigade. Många personliga säkerhetsgasdetektorer, t.ex. de som används av el-, avlopps- och petrokemiarbetare, är inställda på att larma vid så lågt som 5 till 10 ppm och att gå i höglarm vid 15 ppm. Avgiftning sker genom oxidation till sulfat, vilket är ofarligt. Därför kan låga nivåer av svavelväte tolereras på obestämd tid.
Exponering för lägre koncentrationer kan resultera i ögonirritation , ont i halsen och hosta , illamående, andnöd och vätska i lungorna ( lungödem ) . Dessa effekter tros bero på att vätesulfid kombineras med alkali som finns i fuktiga ytvävnader för att bilda natriumsulfid , ett kaustik . Dessa symtom avtar vanligtvis inom några veckor.
Långvarig exponering på låg nivå kan resultera i trötthet , aptitlöshet, huvudvärk , irritabilitet, dåligt minne och yrsel . Kronisk exponering för låg nivå av H
2 S (cirka 2 ppm ) har varit inblandad i ökade missfall och reproduktiva hälsoproblem bland ryska och finska trämassaarbetare, men rapporterna har inte (från 1995) upprepats.
Exponering på hög nivå
Kortvarig exponering på hög nivå kan framkalla omedelbar kollaps, med andningsförlust och stor sannolikhet för dödsfall. Om döden inte inträffar kan hög exponering för svavelväte leda till kortikal pseudolaminär nekros , degeneration av basalganglierna och cerebralt ödem . Även om andningsförlamning kan vara omedelbar, kan den också försenas upp till 72 timmar. Diagnostik för extrem förgiftning av H
2 S är missfärgningen av kopparmynt i offrets fickor.
Inandning av H 2 S resulterade i cirka 7 dödsfall på arbetsplatsen per år i USA (data 2011–2017), näst efter kolmonoxid (17 dödsfall per år) för kemiska inandningsdödsfall på arbetsplatsen.
Exponeringströsklar
- Exponeringsgränser fastställda av USA:s regering:
- 10 ppm REL -Tak ( NIOSH ): rekommenderat tillåtet exponeringstak (den rekommenderade nivån som inte får överskridas, förutom en gång under 10 min. i ett 8-timmarsskift, om ingen annan mätbar exponering inträffar)
- 20 ppm PEL -Ceiling ( OSHA ): tillåtet exponeringstak (nivån som inte får överskridas, förutom en gång under 10 minuter i ett 8-timmarsskift, om ingen annan mätbar exponering inträffar)
- 50 ppm PEL-Peak (OSHA): högsta tillåtna exponering (den nivå som aldrig får överskridas)
- 100 ppm IDLH (NIOSH): omedelbart farligt för liv och hälsa (nivån som stör förmågan att fly)
- 0,00047 ppm eller 0,47 ppb är lukttröskeln, den punkt vid vilken 50 % av en mänsklig panel kan upptäcka närvaron av en lukt utan att kunna identifiera den.
- 10–20 ppm är gränskoncentrationen för ögonirritation.
- 50–100 ppm leder till ögonskador.
- Vid 100–150 ppm förlamas luktnerven efter några inhalationer och luktsinnet försvinner, ofta tillsammans med medvetenhet om fara.
- 320–530 ppm leder till lungödem med risk för dödsfall.
- 530–1000 ppm orsakar stark stimulering av centrala nervsystemet och snabb andning, vilket leder till andningsförlust.
- 800 ppm är den dödliga koncentrationen för 50 % av människor under 5 minuters exponering ( LC50 ).
- Koncentrationer över 1000 ppm orsakar omedelbar kollaps med förlust av andning, även efter inandning av ett enda andetag.
Behandling
Behandlingen innebär omedelbar inandning av amylnitrit , injektioner av natriumnitrit eller administrering av 4-dimetylaminofenol i kombination med inandning av rent syre, administrering av luftrörsvidgande medel för att övervinna eventuell bronkospasm , och i vissa fall hyperbar syrebehandling (HBOT). HBOT har kliniskt och anekdotiskt stöd.
Incidenter
Svavelväte användes av den brittiska armén som ett kemiskt vapen under första världskriget . Den ansågs inte vara en idealisk krigsgas, men medan andra gaser var en bristvara användes den vid två tillfällen 1916.
År 1975 dödade ett vätesulfidutsläpp från en oljeborrningsoperation i Denver City, Texas, nio personer och fick delstatens lagstiftande församling att fokusera på gasens dödliga risker. Statens representant EL Short tog ledningen för att stödja en utredning av Texas Railroad Commission och uppmanade invånarna att varnas "genom att knacka på dörrar om nödvändigt" för den överhängande faran som gasen härrör från. En exponerad person kan dö av en andra exponering för gasen, och en varning i sig kan vara för sent.
Den 2 september 2005 ledde en läcka i propellerrummet på en Royal Caribbean Cruise Liner som dockade i Los Angeles till att 3 besättningsmän dog på grund av en avloppsledningsläcka. Som ett resultat måste alla sådana fack nu ha ett ventilationssystem.
En soptipp med giftigt avfall som innehåller svavelväte tros ha orsakat 17 dödsfall och tusentals sjukdomar i Abidjan , på den västafrikanska kusten, i Elfenbenskustens soptipp för giftigt avfall 2006 .
I september 2008 dödades tre arbetare och två fick allvarliga skador, inklusive långvariga hjärnskador, på ett svampodlingsföretag i Langley , British Columbia . En ventil till ett rör som transporterade hönsgödsel, halm och gips till kompostbränslet för svampodlingen blev igensatt, och när arbetare täppte till ventilen i ett trångt utrymme utan ordentlig ventilation, svavelväte som hade byggts upp på grund av anaerob nedbrytning av materialet släpptes, vilket förgiftade arbetarna i det omgivande området. Utredaren sa att det kunde ha varit fler dödsfall om röret hade blivit helt rensat och/eller om vinden hade ändrat riktning.
Under 2014 upptäcktes nivåer av svavelväte så höga som 83 ppm i en nybyggd galleria i Thailand som heter Siam Square One vid Siam Square- området. Butikshyresgäster i gallerian rapporterade om hälsokomplikationer som sinusinflammation, andningssvårigheter och ögonirritation. Efter undersökning konstaterades att den stora mängden gas härrörde från ofullständig behandling och bortskaffande av avloppsvatten i byggnaden.
I november 2014 höljde en betydande mängd svavelvätegas de centrala, östra och sydöstra delarna av Moskva . Invånare som bor i området uppmanades att hålla sig inomhus av nödministeriet. Även om den exakta källan till gasen inte var känd, hade skulden lagts på ett oljeraffinaderi i Moskva.
I juni 2016 hittades en mor och hennes dotter döda i deras fortfarande körande 2006 Porsche Cayenne SUV mot ett skyddsräcke på Floridas Turnpike , som ursprungligen troddes vara offer för kolmonoxidförgiftning . Deras död förblev oförklarad eftersom läkaren väntade på resultaten av toxikologiska tester på offren, tills urintester visade att vätesulfid var dödsorsaken. En rapport från Orange-Osceola Medical Examiner's Office indikerade att giftiga ångor kom från Porsches startbatteri, beläget under passagerarsätet fram.
I januari 2017 dog tre allmännyttiga arbetare i Key Largo, Florida, en efter en inom några sekunder efter att ha gått ner i ett smalt utrymme under ett brunnslock för att kontrollera en del av den asfalterade gatan. I ett försök att rädda männen kollapsade en brandman som gick in i hålet utan sin lufttank (eftersom han inte kunde passa genom hålet med den) inom några sekunder och var tvungen att räddas av en kollega. Brandmannen fördes med luft till Jackson Memorial Hospital och återhämtade sig senare. En sheriffofficer i Monroe County fastställde till en början att utrymmet innehöll svavelväte och metangas producerad av sönderfallande vegetation.
Den 24 maj 2018 dödades två arbetare, en annan skadades allvarligt och 14 andra lades in på sjukhus genom inandning av svavelväte vid ett Norske Skogs pappersbruk i Albury, New South Wales . En undersökning av SafeWork NSW visade att gasen släpptes ut från en tank som används för att hålla processvatten . Arbetarna exponerades i slutet av en 3-dagars underhållsperiod. Svavelväte hade byggts upp i en uppströms tank, som lämnats stillastående och obehandlad med biocid under underhållsperioden. Dessa förhållanden gjorde det möjligt för sulfatreducerande bakterier att växa i uppströmstanken, eftersom vattnet innehöll små mängder trämassa och fiber . Den höga pumphastigheten från denna tank till tanken som var inblandad i incidenten gjorde att svavelvätegas strömmade ut från olika öppningar runt dess topp när pumpningen återupptogs i slutet av underhållsperioden. Området ovanför var tillräckligt inneslutet för att gasen skulle kunna samlas där, trots att det inte identifierats som ett slutet utrymme av Norske Skog. En av arbetarna som dödades avslöjades när han undersökte en uppenbar vätskeläcka i tanken, medan den andra som dödades och arbetaren som skadades svårt försökte rädda den första efter att han kollapsade ovanpå den. I ett resulterande brottmål anklagades Norske Skog för att ha underlåtit att säkerställa hälsan och säkerheten för sin personal vid fabriken i en rimligt genomförbar omfattning. Den erkände sig skyldig och bötfälldes AU$1 012 500 och beordrades att finansiera produktionen av en anonymiserad utbildningsvideo om händelsen.
I oktober 2019 dödades en anställd i Odessa, Texas vid Aghorn Operating Inc. och hans fru på grund av ett fel i vattenpumpen. Producerat vatten med hög koncentration av svavelväte släpptes ut av pumpen. Arbetaren dog när han svarade på ett automatiskt telefonsamtal som han hade fått för att uppmärksamma honom på ett mekaniskt fel i pumpen, medan hans fru dog efter att ha kört till anläggningen för att kontrollera honom. En CSB- undersökning citerade slappa säkerhetsrutiner vid anläggningen, såsom en informell lockout-tagout- procedur och ett icke-fungerande vätesulfidvarningssystem.
Självmord
Gasen, som produceras genom att blanda vissa hushållsingredienser, användes i en självmordsvåg 2008 i Japan. Vågen fick personalen vid Tokyos självmordsförebyggande center att upprätta en särskild hotline under " Gyllene veckan ", eftersom de fick fler samtal från människor som ville ta livet av sig under den årliga majhelgen.
Från och med 2010 har detta fenomen inträffat i ett antal amerikanska städer, vilket har lett till varningar till dem som anländer till platsen för självmordet. Dessa räddningspersonal, såsom räddningstjänstarbetare eller familjemedlemmar, riskerar att dö eller skadas genom att andas in gasen eller genom brand. Lokala myndigheter har också initierat kampanjer för att förhindra sådana självmord.
användes H 2 S-intag som en självmordsmetod av den japanska proffsbrytaren Hana Kimura .
Svavelväte i den naturliga miljön
Mikrobiell: Svavelcykeln
Svavelväte är en central deltagare i svavelcykeln , den biogeokemiska cykeln av svavel på jorden.
I frånvaro av syre får svavelreducerande och sulfatreducerande bakterier energi från oxiderande väte eller organiska molekyler genom att reducera elementärt svavel eller sulfat till vätesulfid . Andra bakterier frigör svavelväte från svavelinnehållande aminosyror ; detta ger upphov till lukten av ruttna ägg och bidrar till lukten av flatulens .
När organiskt material sönderfaller under förhållanden med låg syrehalt (eller hypoxiska ) (som i träsk, övergödda sjöar eller döda zoner i haven), kommer sulfatreducerande bakterier att använda de sulfater som finns i vattnet för att oxidera det organiska materialet och producera vätesulfid som avfall. En del av vätesulfiden kommer att reagera med metalljoner i vattnet för att producera metallsulfider, som inte är vattenlösliga. Dessa metallsulfider, såsom järnsulfid FeS, är ofta svarta eller bruna, vilket leder till den mörka färgen på slam .
Flera grupper av bakterier kan använda vätesulfid som bränsle, oxidera det till elementärt svavel eller till sulfat genom att använda löst syre, metalloxider (t.ex. järnoxihydroxider och manganoxider ) eller nitrat som elektronacceptorer.
De lila svavelbakterierna och de gröna svavelbakterierna använder svavelväte som elektrondonator i fotosyntesen och producerar därigenom elementärt svavel. Detta sätt att fotosyntes är äldre än sättet för cyanobakterier , alger och växter , som använder vatten som elektrondonator och frigör syre.
Biokemin av svavelväte är en viktig del av kemin i järn-svavelvärlden . I denna modell av livets ursprung på jorden, postuleras geologiskt producerad svavelväte som en elektrondonator som driver minskningen av koldioxid.
Djur
Svavelväte är dödligt för de flesta djur, men ett fåtal mycket specialiserade arter ( extremofiler ) trivs i livsmiljöer som är rika på denna förening.
I djuphavet är hydrotermiska ventiler och kalla sippor med höga halter av svavelväte hem för ett antal extremt specialiserade livsformer, allt från bakterier till fiskar. [ vilken? ] På grund av frånvaron av solljus på dessa djup, är dessa ekosystem beroende av kemosyntes snarare än fotosyntes .
Sötvattenkällor rika på svavelväte är främst hem för ryggradslösa djur, men inkluderar också ett litet antal fiskar: Cyprinodon bobmilleri (en valpfisk från Mexiko), Limia sulphurophila (en poeciliid från Dominikanska republiken ), Gambusia eurystoma (en poeciliid från Mexiko), och några Poecilia (poeciliider från Mexiko). Ryggradslösa djur och mikroorganismer i vissa grottsystem, såsom Movile Cave , är anpassade till höga nivåer av svavelväte.
Interstellär och planetarisk förekomst
Svavelväte har ofta upptäckts i det interstellära mediet. Det förekommer också i molnen på planeter i vårt solsystem.
Massutrotningar
Svavelväte har varit inblandad i flera massutrotningar som har inträffat i jordens förflutna. I synnerhet kan en ansamling av svavelväte i atmosfären ha orsakat, eller åtminstone bidragit till, utrotningen av Perm-Trias för 252 miljoner år sedan.
Organiska rester från dessa utrotningsgränser indikerar att haven var anoxiska (syrefattiga) och hade arter av ytlig plankton som metaboliserade H
2 S . Bildandet av H
2 S kan ha initierats av massiva vulkanutbrott, som släppte ut koldioxid och metan i atmosfären, vilket värmde haven, vilket minskade deras förmåga att absorbera syre som annars skulle oxidera H
2 S . De ökade nivåerna av svavelväte kunde ha dödat syrealstrande växter samt utarmat ozonskiktet, vilket orsakat ytterligare stress. Små
Döda H2S - blomningar har upptäckts i modern tid i havet och i Atlanten utanför Namibias kust .
Se även
- Vätekalkogenid – vilken binär förening av väte som helst med kalkogener, inklusive vätepolykalkogenider
- Vätesulfidkemosyntes
- Avloppsgas – komplex blandning av giftiga och ogiftiga gaser som produceras och samlas upp i avloppssystem genom nedbrytning av avloppsvatten
- Riktad temperaturhantering , även känd som inducerad hypotermi – Medicinsk procedur
- Marsh gas
Ytterligare resurser
- Kommittén för medicinska och biologiska effekter av miljöföroreningar (1979). Vätesulfid . Baltimore: University Park Press. ISBN 978-0-8391-0127-7 .
- Siefers, Andrea (2010). En ny och kostnadseffektiv teknik för borttagning av svavelväte som använder gummipartiklar från däck ( MS-avhandling). Iowa State University . Hämtad 8 februari 2013 .
externa länkar
- Internationellt kemikaliesäkerhetskort 0165
- Kortfattad internationell kemikaliebedömningsdokument 53
- Nationell föroreningsinventering - Faktablad om vätesulfid
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards
- NACE (National Association of Corrosion Epal)
| Myndighetskontroll : Nationella bibliotek |
|---|