H2S Là Khí Gì? H2S Có Độc Không Và H2S Có Ở Đâu
Hydro sulfide là hợp chất hóa học có công thức H2S. Nó là một loại khí Hydro chalcogenua không màu với mùi hôi đặc trưng của trứng thối. Nó rất độc, có tính ăn mòn và dễ cháy.
Hydro sulfide thường được sản xuất từ sự phân hủy vi sinh vật của chất hữu cơ trong trường hợp không có khí oxy, chẳng hạn như trong đầm lầy và cống rãnh; quá trình này thường được gọi là quá trình phân hủy kỵ khí được thực hiện bởi các vi sinh vật khử sunfat.
H2S cũng xuất hiện trong khí núi lửa, khí tự nhiên và trong một số nguồn nước giếng.[4] Cơ thể con người tạo ra một lượng nhỏ H2S và sử dụng nó như là một phân tử tín hiệu.Nhà hóa học người Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele được cho là đã phát hiện ra thành phần hóa học của Hydro sulfide vào năm 1777.
Khí h2s có tan trong nước không?
Hydro sulfua ít tan trong nước
Khí h2s có ở đâu?
Trong tự nhiên có rất nhiều nguồn sinh ra khí h2s, hidro sunfua là chất có trong một số nguồn nước suối, trong các hầm kín, có trong khí núi lửa hay từ các chất protein bị thối rữa.
Trong đường ống nước rác, giếng sâu hay khoang chứa cá trên tàu biển cũng là nguồn cung cấp khí H2S dồi dào. H2S là hỗn hợp khí sinh ra từ nhiều nơi, nhiều quá trình khác nhau:
Là thành phần xuất hiện trong khí núi lửa
Là hỗn hợp khí được tạo ra từ quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong môi trường không có oxi.
Xuất hiện trong các đường ống cống, hầm kín,…
Trong các hệ thống xử lý rác thải,…
Khí h2s có độc không?
H2S là loại khí rất độc. Chỉ với 1 lượng nhỏ loại khí này trong không khí đã có thể gây ngạt và ngộ độc cho người và động vật. Gây nên các triệu chứng ói mửa, nặng hơn là tê liệt toàn thân và có thể tử vong.
Tính chất vật lý của khí H2S
Là một chất khí không màu với mùi trứng thối và nặng hơn không khí
Có nhiệt độ hóa lỏng là -60 độ C và đến -86 độ C sẽ hóa rắn
Độ tan trong nước: S = 0,38g/100g H2O tại 20 độ C và 1atm
Là một loại chất khí rất độc. Chỉ với một lượng nhỏ trong không khí cũng có thể gây tình trạng ngộ độc cho con người và động vật khi hít phải.
Được dùng trong nhận biết các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh như sắt sunfua hay kali sunfua,… Khi các hợp chất có chứa lưu huỳnh tác dụng cùng các loại axit mạnh như HCl, cho ra sản phẩm khí H2S có mùi thối đặc trưng dễ nhận biết.
Tuy nhiên cách này không ứng dụng với đồng sunfua do nó không phản ứng với axit clohidric
Tính chất hóa học
1. Tính axit yếu
Khi tan trong nước chất khí này tạo thành dung dịch axit sulfidehidric rất yếu (yếu hơn cả axit H2CO3)
Khi tác dụng với dung dịch kiềm tạo ra muối trung hòa và muối axit
H2S + 2NaOH → Na2S + H2O
H2S + NaOH → NaHS + H2O
Tác dụng với dung dịch muối cacbonat kim loại kiềm sẽ tạo ra muối hydro cacbonat
H2S + Na2CO3 → NaHCO3 + NaHS
2. Tính khử mạnh
Trong axit H2S cùng các muối của nó, S có số oxi hóa là -2, vì vậy đây là chất khử mạnh. Khi chất khí này cháy trong không khí tạo ngọn lửa màu xanh nhạt
2H2S+ 3O2 → 2H2O + 2SO2
H2S sẽ bị oxy hóa thành S khi không được cung cấp đủ không khí. Clo có thể oxy hóa H2S để tạo ra H2SO4 khi có nước
4Cl2 + H2S + 4H2O → H2SO4 + 8HCl
Phản ứng với kim loại tạo ra muối axit
2H2S + 2K → 2KHS + H2
Nếu tác dụng với kim loại khác, sản phẩm tạo thành là các muối sulfide. Hydro sulfide khan không tác dụng với đồng, bạc, thủy ngân nhưng khi có sự có mặt của hơi nước chúng lại tác dụng khá nhanh làm cho bề mặt những kim loại này bị xám lại.
4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S + 2H2O
Công dụng
Sản xuất lưu huỳnh, hợp chất vô cơ và sulfide kim loại kiềm
Công dụng chính của hydro sulfide là tiền chất của lưu huỳnh nguyên tố. Một số hợp chất lưu huỳnh hữu cơ được sản xuất bằng hydro sulfide. Chúng bao gồm methanethiol, ethanethiol và acid thioglycolic.
Khi kết hợp với các base kim loại kiềm, hydro sulfide chuyển đổi thành hydrosulfide kiềm như natri hydrosulfide và natri sulfide:
H2S + NaOH → NaSH + H2O
NaSH + NaOH → Na2S + H2O
Các hợp chất này được sử dụng trong ngành công nghiệp làm giấy. Cụ thể, muối của SH – phá vỡ liên kết giữa các thành phần lignin và cellulose của bột giấy trong quy trình Kraft.
Natri sulfide có thể đảo ngược khi có mặt acid biến thành hydrosulfide và hydro sulfide; nó cung cấp hydrosulfide trong các dung dịch hữu cơ và được sử dụng trong sản xuất thiophenol.
Hóa phân tích
Trong hơn một thế kỷ, hydro sulfide rất quan trọng trong hóa học phân tích trong phân tích vô cơ định tính các ion kim loại. Trong các phân tích này, các ion kim loại nặng (và phi kim) (ví dụ: Pb (II), Cu (II), Hg (II), As (III)) bị kết tủa từ dung dịch khi tiếp xúc với H
2S). Các thành phần của kết tủa sau đó lại phản ứng có chọn lọc với một số chất, và do đó được xác định.
Tiền chất của sulfide kim loại
Như đã chỉ ra ở trên, nhiều ion kim loại phản ứng với hydro sulfide để tạo ra sulfide kim loại tương ứng. Chuyển đổi này được khai thác rộng rãi. Ví dụ, khí hoặc nước bị ô nhiễm bởi hydro sulfide có thể được làm sạch bằng kim loại, bằng cách tạo thành sulfide kim loại.
Trong quá trình tinh chế quặng kim loại bằng phương pháp tuyển nổi, bột khoáng thường được xử lý bằng hydro sulfide để tăng cường sự phân tách. Các bộ phận kim loại đôi khi bị thụ động với hydro sulfide.
Các chất xúc tác được sử dụng trong hydrodesulfurization được kích hoạt thường xuyên với hydro sulfide, và hoạt động của các chất xúc tác kim loại được sử dụng trong các bộ phận khác của nhà máy lọc dầu cũng được sửa đổi bằng hydro sulfide.
Điều chế khí H2S
Hydro sunfua thường được thu được khi tách khỏi khí chua, đây là loại khí tự nhiên có hàm lượng H2S có. Nó cũng có thể được sản xuất bằng cách sử dụng lưu huỳnh xử lý hidro.
Các vi khuẩn khử sunfat có thể dùng sunfat để oxi hóa những hợp chất hữu cơ hay hydro để tạo ra năng lượng sử dụng trong điều kiện oxy thấp, từ đó tạo ra H2S như một sản phẩm thải.
Trong phòng thí nghiệm, khí H2S được điều chế bằng cách sử dụng axit mạnh xử lý sắt sulfide trong bình Kipp
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S
Có thể điều chế hydro sulfide từ thioacetamide để ứng dụng trong phân tích vô cơ định tính
CH3C(S)NH2 + H2O → CH3C(O)NH2 + H2S
Ngoài ra, chúng còn được sản xuất bằng cách đun nóng lưu huỳnh cùng các hợp chất hữu cơ hay dùng hydro giảm các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh, một số sulfide kim loại và phi kim khi tiếp xúc với nước cũng giải phóng khí H2S
Ứng dụng của khí H2S
Đây là chất khi đóng vai trò quan trọng trong một số ngành công nghiệp thương mại quan trọng.
Ứng dụng trong sản xuất axit sunfuric cùng lưu huỳnh nguyên tố và các chất trung gian sulfide vô cơ sử dụng làm nguyên liệu cho các bước tiếp theo của quy trình sản xuất thuốc trừ sâu hay thuốc nhuộm, da, dược phẩm.
Dùng để sản xuất nước nặng tại một số nhà máy điện hạt nhân
Trong nông nghiệp, người nông dân sử dụng chúng để làm chất khử trùng
Trong quy trình gia công kim loại, gia công: H2S có mặt trong một số loại dầu cắt và chất làm mát, chất bôi trơn.
Cách nhận biết khí H2S có trong môi trường
Theo tài liệu từ Cơ quan Quản lý an toàn và sức khỏe nghề nghiệp Mỹ, khi nồng độ khí H2S <0,025ppm sẽ không có mùi rõ ràng. Tùy từng người có thể cảm nhận được. Có mùi trứng thối rõ hơn với nồng độ 3-5ppm
Nếu nồng độ khí vào khoảng 100ppm sẽ có mùi trứng thối nặng, gây nên kích ứng cho màng phổi con người. Khi hít thở vào lâu khoảng 1 giờ sẽ gây kích thích tới mắt và ảnh hưởng đường hô hấp. Sau khoảng thời gian liên tục trên 8 giờ có thể gây tử vong
Nồng độ hydro sulfide khoảng 400 – 700ppm thì chỉ trong khoảng 30 phút sẽ tạo nguy hiểm cho tính mạng. Trên 800ppm có thể gây mất ý thức và nguy cơ làm nạn nhân tử vong ngay lập tức
Cách xử lý và phòng ngừa ngạt khí H2S
Theo các chuyên gia khuyến cáo khi phát hiện ra mùi trứng thối – mùi đặc trưng của khí này trong quá trình làm việc và sinh hoạt thì cần chú ý có biện pháp bảo vệ bản thân mình ngay lập tức
Trong trường hợp đau đầu, choáng cần nhanh chóng di chuyển đến nơi thoáng khí, nếu bị nặng có thể thở oxy
Đối với các nơi thường có lượng khí hydro sulfide cao như giếng, bể nước thì cần chú ý tránh bị ngộ độc khi vệ sinh.
Trước khi thực hiện dọn bể chứa hay hầm có thể sử dụng quạt hoặc phun dưỡng khí và trang bị các thiết bị bảo hộ nếu có
Nếu bắt buộc phải xuống cống, hầm… tại những nơi kín gió có thể buộc dây vào người và có sự hỗ trợ bên trên giúp xử lý tốt khi gặp phải trường hợp khẩn cấp.
Hy vọng với những chia sẻ trên đã giúp bạn đọc hiểu được khí H2S là gì, nó được sinh ra từ đâu và có ứng dụng ra sao, cùng các biện pháp xử lý, phòng ngừa trước loại khí gây độc này.
Nếu bạn còn thắc mắc bất cứ vấn đề nào hay cần tìm mua các vật tư xử lý khói khí thải chứa NOx, SOx,…
Trên đây Thiết Bị Điện Goldsun đã tổng hợp các thông tin về H2S là gì giúp cho quý bạn đọc cung cấp các kiến thức cần thiết để áp dụng cho công việc và học tập.
