Sulfan

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Sulfan
Molekula sulfanuTrojrozměrný model molekuly sulfanu
Obecné
Systematický název sulfan
Triviální název sirovodík
Latinský název Hydrogenii sulfidum
Anglický název Hydrogen sulfide
Německý název Schwefelwasserstoff
Sumární vzorec H2S
Vzhled bezbarvý plyn
Identifikace
UN kód 1053
Číslo RTECS MX1225000
Vlastnosti
Molární hmotnost 34,082 g/mol
Teplota tání -82,30 °C
Teplota varu -60,28 °C
Hustota 0,001 363 g/cm³ (plyn)
Index lomu 1,000644 (0 °C)[1]
Disociační konstanta pKa 6,89
Rozpustnost ve vodě 0,4 g/100 ml (20 °C)
0,25 g/100 ml (40 °C)
Dipólový moment 0,97 D
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf° -0,604 4 kJ/g
Bezpečnost
Extrémně hořlavý
Extrémně hořlavý
(F+)
Vysoce toxický
Vysoce toxický (T+)
Nebezpečný pro životní prostředí
Nebezpečný pro životní prostředí (N)
R-věty R12 R26 R50
S-věty (S1/2) S9 S16 S36 S38 S45 S61
NFPA 704
NFPA 704.svg
4
4
0
Teplota vznícení 260 °C
Meze výbušnosti 4,3 – 46 %
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky
SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Emise sulfanu z moře u pobřeží Namibie

Sulfan (česky sirovodík, H2S) je bezbarvý plyn. Může se tvořit rozkladem organického materiálu (např. při výrobě bioplynu, z něhož se často musí odstraňovat) a síranů při nedostatku kyslíku.

Sulfanová řada[editovat | editovat zdroj]

Sulfan je nejjednodušší sloučeninou síry s vodíkem. Je to také nejstálejší a nejdůležitější sloučenina těchto dvou prvků. Je prvním členem homologické řady sulfanů. Obecný vzorec těchto sloučenin je H2Sn, takže např. vzorec disulfanu je H2S2, trisulfanu H2S3 atd.

Soli odpovídajících kyselin se nazývají polysulfidy.

Příprava[editovat | editovat zdroj]

Sulfan se připravuje reakcí sulfidu železnatého s kyselinou chlorovodíkovou, nebo jej můžeme připravit přímým sloučením vodíku a síry:

FeS + 2 HCl → H2S + FeCl2
H2 + S → H2S

Vlastnosti sulfanu[editovat | editovat zdroj]

Sulfan je bezbarvý plyn zapáchající po zkažených vejcích. Je těžší než vzduch a snadno se zkapalňuje. Je dobře rozpustný v různých kapalinách včetně vody a alkoholu. Rozpouštěním ve vodě vzniká kyselina sulfanová, dříve nazývaná sirovodíková. Její vzorec je stejný jako vzorec sulfanu. Je to slabá kyselina, tvoří soli dvojího typu - sulfidy (S2-) a hydrogensulfidy (HS-). V bakteriích, které žijí v sopkách, nahrazuje při fotosyntéze vodu a vzniká tak pevná síra, kterou bakterie vylučují pod sebe.

Rozlišujeme dva druhy spalování sulfanu, máme tzv. spalování dokonalé tj. za dostatečného přístupu vzduchu a spalování nedokonalé tj. za nedostatečného přístupu vzduchu. Dokonalým spalováním sulfanu vzniká oxid siřičitý a voda:

2 H2S + 3 O2 → 2 H2O + 2 SO2

Při nedokonalém spalování vzniká síra a voda:

2 H2S + O2 → 2 S + 2 H2O

V analytické chemii se sulfan používá jako činidlo. Lze jím totiž vysrážet nerozpustné sulfidy kovů (například sulfid olovnatý) a dokázat tak přítomnost daných kovových kationtů.

V přírodě[editovat | editovat zdroj]

Sulfan se vyskytuje v sopečných plynech. Jedná se o sopečný plyn, který je vyvrhován při sopečné erupci; při silných erupcích se může dostat v pyroklastickém mračnu až do stratosféry, kde se společně se oxidem siřičitým a vodní párou podílí na vzniku drobných kapiček kyseliny sírové, tzv. aerosolu. Tento aerosol je schopen přetrvat ve stratosféře 2 až 3 roky a působí jako velice efektivní zábrana před dopadajícím slunečním zářením, čímž pomáhá v některých oblastech oteplovat a v dalších ochlazovat zemský povrch; v závislosti na velikosti částic aerosolu .[2]

Použití[editovat | editovat zdroj]

Sulfan se používá v analytické chemii pro analýzu iontů kovů. Dále se používá v hutnictví pro přípravu kovových sulfidů. Své uplatnění má i při přípravě olejových doplňků a v organické syntéze. Používá se i při zpracovávání deuteria, což je jeden ze tří izotopů vodíku.

Účinky na živé organismy[editovat | editovat zdroj]

Toxicita[editovat | editovat zdroj]

Sulfan je prudce jedovatý, i v menších dávkách může způsobit smrtelné otravy (včetně okamžité smrti bez morfologických změn[3]). Jeho účinky jsou podobné jako u kyanovodíku. Obě látky inhibují enzym cytochrom C oxidázu a brání tak tkáním využívat kyslík. To se projevuje především v CNS paralýzou dýchacího centra.[4]

Sulfan má dráždivý i dusivý účinek. Dráždí dýchací ústrojí a oči (podráždění se objevuje při dlouhodobější expozici již u koncentrací 10,5-21,0 ppm). V očích způsobuje keratokonjunktivitidu, podráždění dýchacího traktu je největší v jeho dolní části, může vést k edému plic. Při koncentracích 1 000-2 000 ppm se sulfan rychle vstřebává do krve a způsobuje nejprve zrychlené dýchání, které je později vystřídáno zástavou dechu. Vyšší koncentrace okamžitě paralyzují dýchací centrum. To bez resuscitace (případně spontánní obnovy dýchání) vede ke smrti udušením.[4]

Při koncentracích 100-1000 ppm je nejčastější příčinou smrti edém plic. Čichem jsou rozpoznatelné již koncentrace 0,0005-0,13 ppm (podle individuální citlivosti), nicméně vysoké koncentrace rychle paralyzují čichové buňky, proto zápach plynu ztrácí svoji varovnou funkci.[4]

Signalizační molekula[editovat | editovat zdroj]

Sirovodík patří spolu s oxidem dusnatým a oxidem uhelnatým k tzv. gasotransmitterům. Sirovodík proto působí (podobně jako oxid dusnatý) jako relaxans na hladkosvalové buňky ve stěnách cév (vasorelaxační účinek). Dobře patrný byl i jeho vliv na uvolnění napětí hladké svaloviny trávicího traktu (myorelaxační účinek). Sirovodík zlepšuje prokrvení penisu, přežití při infarktu a ztrátě krve, může léčit poruchy erekce, některé typy migrén a různé srdečně cévní obtíže nebo pomáhat při jejich prevenci. Problémem pro humánní využití je relativně vysoká toxicita plynu pro člověka - na rozdíl od některých laboratorních zvířat, která jej snáší relativně lépe.[5],[6]

Kategorie Hydrogen sulfide ve Wikimedia Commons

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8
  2. PARFITT, Elisabeth A.; WILSON, Lionel. Fundamentals of Physical Volcanology. [s.l.] : Blackwell Publishing company, 2009. ISBN 978-0-63205443-5. Kapitola Volcanoes and climate: Satellite monitoring of climate change after volcanic eruptions, s. 182-183. (anglicky) 
  3. Věra Marešová: Anorganické prvky a sloučeniny
  4. a b c Hydrogen Sulfide - International Programme on Chemical Safety - Environmental Health Criteria 19
  5. http://www.osel.cz/index.php?clanek=4035
  6. http://www.veda-technika.estranky.cz/clanky/medicina/sirovodik-funguje-temer-jako-viagra.html