硫化水素|化学

硫化水素は非常に致命的で可燃性のガスで、腐った卵のようなにおいがします。沼地や下水道などの酸素不足は、有機物がバクテリアによって分解されることによって引き起こされます。火山ガス、天然ガス、一部の井戸水にはすべて含まれています。硫化水素は、式H2Sで表されます。これは、人体が微小レベルで生成するシグナル伝達分子です。硫化水素は、さまざまな有機硫黄化合物の製造に使用されます。

硫化水素がアルカリ金属塩基と反応すると、水硫化ナトリウムや硫化ナトリウムなどの水硫化アルカリを形成し、生体高分子の分解に利用されます。 1 世紀以上にわたり、硫化水素の特性は分析化学、特に金属イオンの定性無機分析において重要でした。鉱物粉末は、金属鉱石の浮選精製における分離を改善するために、硫化水素で処理されることがよくあります。

硫化水素の物理的性質

硫化水素の性質を見てみましょう。

可視性: H2S は無色で、反射率が空気に近いため、目で検出するのは非常に困難です。
沸点: 通常、気体の状態で存在し、水中での沸点は -60.4°C です。
密度: 空気に対する密度は 1.1363 で、空気よりも重く、密度が高くなります。その結果、換気がほとんどまたはまったくない低地で見つかる可能性が高くなります。ただし、条件が良ければ空中に舞い上がることもあります。
可燃性: 232°C の比較的低温の熱源にさらされると、H2S は爆発性が高く、わずか 4% の濃度でフラッシュ火災が発生します。
爆発: 高硝酸の存在下では、H2S は爆発性で反応性があります。
水中での放散: H2S は、水やその他のさまざまな液体に溶ける気体です。水に溶けると硫酸水素塩が発生し、目を刺激することがあります。 H2S で汚染された水は、通常は透明ですが、硫黄が沈殿すると濁る場合があります。
腐食性: これは硫化水素の例の 1 つで、金属硫化物を生成するため腐食します。
におい: 量によって香りは異なりますが、少量では腐った卵のようなにおいがします。 100 ppm の投与量では、鼻の嗅覚受容体が麻痺します。低線量では、これらの受容体はすぐに使い果たされ、有効な H2S 検出器ではなくなります。

硫化水素の化学的性質

硫化水素の化学的性質は次のとおりです .

燃焼: 淡い青色の炎を出す可燃性ガスです。それはあらゆる形での燃焼に反対します。空気や酸素が不足すると、燃焼して硫黄と水を生成します。
崩壊: 加熱すると分解し、水素と硫黄を放出します。分解は 310°C で始まり、1700°C で終わります。
酸性特性: 気体は酸性で、湿った青色リトマス紙が赤くなります。 H₃O⁺ イオンのため、H2S の水溶液は酸性です。
- NaOH などの苛性アルカリと反応します 2 つの塩を生成します。
- 炭酸 (H₂CO₃) より弱い酸であるため、炭酸塩を分解できません。
- アンモニアを NH₃ で処理すると、硫化アンモニウムが生成されます。
- Ag や Sn などの金属と反応すると、金属硫化物と水素ガスが生成されます。
還元剤: 硫化水素は容易に分解して水素と硫黄になるため、強力な還元剤です。以下は、最も重要な硫化水素還元反応の一部です。
- ハロゲンをハロゲン酸に還元します。
- 二酸化硫黄 (SO₂) を硫黄に変換します。
- 硫酸第二鉄 [Fe₂(SO₄)₃] は硫酸第一鉄に変換されます。
- H₂SO₄ を SO₂ に変換します。
- HNO3 の作用により NO2 が生成されます。
- KMnO4 溶液のピンク色を明るくします。
- 酸性化した K2Cr2O7 溶液は緑色になります。
沈殿反応: 金属塩溶液と相互作用して、着色された不溶性硫化物沈殿物を生成します。この例には、次の 2 つのシナリオがあります。
- 酸性媒体での沈殿反応: 希塩酸の存在下で、硫化水素は Cu、Bi、Cd、As などの金属塩と結合して、硫化物のカラフルな沈殿物を形成します。
- アルカリ中沈殿反応: アンモニア媒体 (NH4OH) では、硫化水素が Co、Ni、Zn などの金属塩と結合して着色硫化物を形成します。

結論

H2S、または硫化水素は、腐った卵の悪臭を放つ、無色で非常に有毒な可燃性ガスです。化学薬品の製造、冶金、および分析試薬として使用されます。空気より重いため、風通しの悪い場所の底に溜まります。最初は強烈ですが、すぐに嗅覚が鈍くなります。

硫化水素の特性を理解することは、H2S Alive トレーニングの重要な部分です。これらの硫化水素の例を知っておくと、天然ガスまたは石油産業で働くときに安全を確保するのに役立ちます。