Properti, Risiko, dan Penggunaan Hidrogen Sulfida (H2S)



itu hidrogen sulfida adalah nama umum dari hidrogen sulfida (H2S). Ini dapat dianggap sebagai asam hidrazida dalam larutan (H2S (aq)).

Pertimbangan asam sulfhidril diberikan meskipun kelarutannya rendah dalam air dari senyawa kimia ini. Strukturnya disajikan pada gambar 1 (EMBL-EBI, 2005).

Karena itu, hidrogen sulfida sedikit larut dalam air. Ketika dilarutkan membentuk ion asam sulfida atau hidrosulfida (HS-). Larutan berair hidrogen sulfida, atau hidrogen sulfida, tidak berwarna dan ketika terkena udara, perlahan mengoksidasi sulfur unsur, yang tidak larut dalam air..

Dion belerang S2- hanya ada dalam larutan berair yang sangat basa; Ini sangat mendasar dengan pKa> 14.

H2S muncul dari tempat unsur belerang bersentuhan dengan bahan organik, terutama pada suhu tinggi. Hidrogen sulfida adalah kovalen hidrida yang secara kimia terkait dengan air (H2O), karena oksigen dan sulfur diproduksi dalam kelompok yang sama dengan tabel periodik.

Sering terjadi ketika bakteri memecah bahan organik tanpa oksigen, seperti di rawa-rawa dan selokan (bersama dengan proses pencernaan anaerob). Ini juga terjadi pada gas vulkanik, gas alam, dan beberapa perairan sumur.

Penting juga untuk diingat bahwa hidrogen sulfida adalah peserta utama dalam siklus belerang, siklus biogeokimia belerang di Bumi (gambar 2).

Seperti disebutkan di atas, bakteri pereduksi sulfur dan pereduksi sulfat memperoleh energi oksidasi dari hidrogen atau molekul organik tanpa adanya oksigen dengan mereduksi sulfur atau sulfat menjadi hidrogen sulfida.

Bakteri lain melepaskan hidrogen sulfida dari asam amino yang mengandung sulfur. Beberapa kelompok bakteri dapat menggunakan hidrogen sulfida sebagai bahan bakar, mengoksidasi menjadi unsur sulfur atau sulfat menggunakan oksigen atau nitrat sebagai oksidan.

Bakteri sulfur murni dan bakteri sulfur hijau menggunakan hidrogen sulfida sebagai donor elektron dalam fotosintesis, sehingga menghasilkan unsur sulfur.

Bahkan, mode fotosintesis ini lebih tua daripada mode cyanobacteria, ganggang dan tanaman yang menggunakan air sebagai donor elektron dan melepaskan oksigen (Human Metabolome Database, 2017).

Indeks

  • 1 Di mana hidrogen sulfida diproduksi?
  • 2 Sifat fisik dan kimia
  • 3 Reaktivitas dan bahaya
    • 3.1 Inhalasi
    • 3.2 Kontak kulit
    • 3.3 Kontak mata
  • 4 Penggunaan
    • 4.1 1- Produksi belerang
    • 4.2 2- Kimia analitik
    • 4.3 3- Penggunaan lainnya

Di mana hidrogen sulfida diproduksi?

Hidrogen sulfida (H2S) terjadi secara alami dalam minyak mentah, gas alam, gas vulkanik dan mata air panas. Ini juga bisa diakibatkan oleh degradasi bakteri dari bahan organik. Itu juga diproduksi oleh kotoran manusia dan hewan.

Bakteri yang ditemukan di mulut dan saluran pencernaan menghasilkan hidrogen sulfida dari bakteri yang memecah bahan yang mengandung protein nabati atau hewani.

Hidrogen sulfida juga dapat dihasilkan dari kegiatan industri, seperti pemrosesan makanan, oven kokas, pabrik kertas kraft, penyamakan kulit dan kilang minyak bumi (Agensi Bahan Beracun dan Registrasi Penyakit, 2011).

Sifat fisik dan kimia

Hidrogen sulfida adalah gas tidak berwarna dengan bau telur busuk yang kuat. Larutan hidrogen sulfida dalam air tidak berwarna tanpa aroma yang khas.

Senyawa ini memiliki berat molekul 34,1 g / mol, larutan encer memiliki kerapatan 1,343 g / ml. Ia memiliki titik leleh -82 ° C dan titik didih -60 ° C. Ini sedikit larut dalam air, mampu melarutkan hanya 4 gram per liter pelarut ini pada 20 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015).

Hidrogen sulfida bereaksi sebagai asam dan sebagai zat pereduksi. Ini meledak dalam kontak dengan difluoride oksigen, pentafluoride brom, trifluorida klorin, diklorida oksida dan fulminat perak. Itu bisa terbakar dan meledak ketika terkena bubuk tembaga, di hadapan oksigen.

Ini dapat bereaksi dengan cara yang sama dengan logam bubuk lainnya. Ini dinyalakan pada kontak dengan oksida logam dan peroksida (barium peroksida, kromium trioksida, tembaga oksida, timbal dioksida, mangan dioksida, oksida nikel, oksida perak, perak dioksida, talium trioksida, natrium peroksida, merkuri oksida, kalsium oksida).

Ini dinyalakan dengan perak bromat, timbal (II) hipoklorit, kromat tembaga, asam nitrat, timbal oksida (IV) dan oksida. Itu bisa terbakar jika melewati pipa besi yang berkarat. Bereaksi eksotermis dengan pangkalan.

Panas reaksi dengan soda kapur, natrium hidroksida, kalium hidroksida, barium hidroksida dapat menyebabkan pengapian atau ledakan dari bagian yang tidak bereaksi di hadapan udara / oksigen (HYDROGEN SULFIDE, 2016).

Reaktivitas dan bahaya

H2S dianggap senyawa yang stabil meskipun sangat mudah terbakar dan sangat beracun.

Senyawa ini lebih berat daripada udara dan dapat menempuh jarak yang cukup jauh ke sumber penyalaan dan membuat cadangan. Dapat membentuk campuran yang eksplosif dengan udara dalam rentang yang luas.

Ini juga bereaksi secara eksplosif dengan bromin pentafluorida, klor trifluorida, triiodida nitrogen, triklorida nitrogen, difluorida oksigen dan fenil diazonium klorida.

Ketika dipanaskan hingga terurai, ia mengeluarkan asap belerang oksida yang sangat beracun. Tidak cocok dengan banyak bahan termasuk oksidan kuat, logam, asam nitrat kuat, bafin pentafluorida, klorin trifluorida, triiodida nitrogen, trichlorida nitrogen, difluorida oksigen, difluorida oksigen, dan fenil diazonium klorida.

Hidrogen sulfida (H2S) bertanggung jawab atas banyak insiden paparan toksik kerja, terutama di industri minyak. Efek klinis dari H2S tergantung pada konsentrasinya dan lamanya paparan.

H2S segera berakibat fatal ketika konsentrasinya lebih dari 500-1000 bagian per juta (ppm), tetapi paparan konsentrasi yang lebih rendah, seperti 10-500 ppm, dapat menyebabkan berbagai gejala pernapasan mulai dari rinitis hingga gagal pernapasan akut.

H2S juga dapat mempengaruhi banyak organ, menyebabkan gangguan sementara atau permanen pada sistem saraf, kardiovaskular, ginjal, hati dan hematologi..

Sebuah kasus paparan pekerjaan terhadap H disajikan2S yang mengarah pada keterlibatan beberapa organ, gagal pernapasan akut, pengaturan pneumonia dan syok mirip dengan sepsis akut. Dalam hal ini, pasien juga mengembangkan penyakit paru obstruktif dan restriktif ringan dan neuropati perifer (Al-Tawfiq, 2010).

Inhalasi

Jika terhirup, bawa ke luar dan jaga agar tetap dalam posisi yang nyaman untuk bernafas. Jika tidak bernafas, berikan pernapasan buatan. Jika sulit bernafas, personel terlatih harus memberikan oksigen.

Kontak kulit

Jika terkena kulit, harus dicuci dengan banyak air. Cairan bertekanan dapat menyebabkan radang dingin. Jika terkena cairan bertekanan, zona beku harus segera dipanaskan dengan air hangat tidak melebihi 41 ° C.

Suhu air harus dapat ditoleransi untuk kulit normal. Pemanasan kulit harus dijaga setidaknya selama 15 menit atau sampai pewarnaan dan sensasi normal kembali ke area yang terkena. Dalam kasus pajanan masif, pakaian dilepas saat mandi dengan air hangat.

Kontak mata

Jika kena mata, bilas mata secara menyeluruh dengan air setidaknya selama 15 menit. Jaga kelopak mata terbuka dan jauh dari bola mata untuk memastikan semua permukaan dibilas secara menyeluruh.

Penelanan tidak dianggap sebagai rute paparan yang memungkinkan. Untuk semua kasus lain, perhatian medis segera harus diperoleh (Praxair, 2016).

Penggunaan

1- Produksi belerang

Unit pemulihan belerang Claus terdiri dari tungku pembakaran, boiler panas limbah, kondensor belerang dan serangkaian tahapan katalitik, yang masing-masing mempekerjakan pemanasan ulang, unggun katalis dan kondensor belerang. Biasanya, dua atau tiga tahap katalitik digunakan.

Proses Claus mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur unsur melalui reaksi dua langkah.

Tahap pertama melibatkan pembakaran terkontrol dari gas umpan untuk mengubah sekitar sepertiga dari hidrogen sulfida menjadi sulfur dioksida dan reaksi non-katalitik dari hidrogen sulfida yang tidak dibakar dengan sulfur dioksida.

Pada tahap kedua, reaksi Claus, hidrogen sulfida dan sulfur dioksida bereaksi pada katalis untuk menghasilkan belerang dan air.

Jumlah udara pembakaran dikontrol dengan ketat untuk memaksimalkan pemulihan belerang, yaitu, mempertahankan stoikiometri reaksi yang sesuai dari hidrogen sulfida 2: 1 menjadi sulfur dioksida melalui reaktor hilir.

Biasanya, pemulihan belerang hingga 97% dapat dicapai (Perpustakaan Nasional Kedokteran AS, 2011).

2- Kimia analitik

Selama lebih dari seabad, hidrogen sulfida penting dalam kimia analitik, dalam analisis anorganik kualitatif ion logam.

Dalam analisis ini, ion logam berat (dan non-logam) diendapkan (misalnya, Pb (II), Cu (II), Hg (II), As (III) dari larutan setelah terpapar H2S. Endapan yang dihasilkan larut lagi dengan selektivitas dan diidentifikasi.

3- Kegunaan lain

Senyawa ini juga digunakan untuk memisahkan deuterium oksida, atau air berat dari air normal melalui proses Girdler sulfide.

Para ilmuwan di University of Exeter menemukan bahwa paparan seluler terhadap sejumlah kecil gas hidrogen sulfida dapat mencegah kerusakan mitokondria.

Ketika sel ditekankan oleh penyakit, enzim tertarik ke sel untuk menghasilkan sejumlah kecil hidrogen sulfida. Studi ini dapat memiliki lebih banyak implikasi dalam pencegahan stroke, penyakit jantung dan radang sendi (Stampler, 2014).

Hidrogen sulfida dapat memiliki sifat anti-penuaan dengan memblokir bahan kimia yang merusak dalam sel, memiliki sifat yang mirip dengan resveratrol, antioksidan yang ditemukan dalam anggur merah.

Referensi

  1. Badan Pendaftaran Zat Beracun dan Penyakit. (2011, 3 Maret). Hidrogen Sulfida Karbonil Sulfida. Diperoleh dari atsdr.cdc.gov.
  2. Al-Tawfiq, B. D. (2010). Paparan hidrogen sulfida pada pria dewasa. Annals of Saudi Med. 30 (1) , 76-80.
  3. EMBL-EBI (2005, 13 Desember). hidrogen sulfida. Dipulihkan dari ebi.ac.uk.
  4. ensiklopedia britannica. (S.F.). Hidrogen sulfida. Dipulihkan dari britannica.com.
  5. Database Metabolom Manusia. (2017, 2 Maret). Hidrogen sulfida . Diperoleh dari hmdb.ca.
  6. HYDROGEN SULFIDE. (2016). Diperoleh dari cameochemicals.noaa.gov.
  7. (2016, 17 Oktober). Lembar Data Keselamatan Hidrogen Sulfida. Dipulihkan dari praxair.com.
  8. Royal Society of Chemistry. (2015). Hidrogen sulfida. Diperoleh dari chemspider.com.
  9. Stampler, L. (2014, 11 Juli). Senyawa yang Stinky Dapat Melindungi Terhadap Kerusakan Sel, Temuan Studi. Diperoleh dari time.com.
  10. Perpustakaan Kedokteran Nasional S. (2011, 22 September). Belerang, Elemental. Diperoleh dari toxnet.nlm.nih.gov.