Сероводород живительный газ

Сероводород

Сероводород H2S — наиболее активное из серосодержащих соединений. В нормальных условиях бесцветный газ с неприятным запахом тухлых яиц. Очень ядовит: острое отравление человека наступает уже при концентрациях 0,2–0,3 мг/л, концентрация выше 1 мг/л — смертельна. Сероводород хорошо растворим в воде. Диапазон взрывоопасных концентраций его смеси с воздухом достаточно широк и составляет от 4 до 45% об. При контакте с металлами (особенно если в газе содержится влага) вызывает сильную коррозию. Самый нежелательный компонент в газах нефтепереработки.

Опасность сероводорода для человека.

Сероводород – очень токсичный газ, действующий непосредственно на нервную систему. По шкале опасности он отнесён к 3 классу. Обязательно учитывайте этот факт всякий раз, когда чувствуете его отчётливый запах. Но что особенно опасно – так это свойство сероводорода притуплять обонятельный нерв, из-за чего человек просто перестаёт различать окружающие его ядовитые пары, и интоксикация может произойти внезапно.

Смертельная концентрация этого газа в воздухе очень мала – всего 0,1%. Такое количество сероводорода может привести человека к летальному исходу за 10 минут. Стоит лишь немного увеличить концентрацию – и смерть наступает мгновенно, после первого же вдоха. Для примера: в канализационной системе концентрация сероводорода иногда достигает 16%.

Наиболее заметные признаки сильного отравления сероводородом: отёк лёгких, судороги, паралич нервов, последующая кома. Если в атмосфере сероводород содержится в меньших количествах (от 0,02%), симптомы не столь фатальны, но очень неприятны: головокружение и головная боль, тошнота и быстрое привыкание к запаху «тухлых яиц».

Люди, работающие или живущие в непосредственной близости от заводов с сероводородными выбросами, испытывают так называемое хроническое отравление H2S. При этом они начинают хуже себя чувствовать, испытывают головные боли, стремительно теряют вес, учащаются случаи обмороков, а во рту появляется привкус металла. Сероводород также отрицательно действует на зрение, поражая слизистую оболочку глаза и вызывая конъюнктивит, светобоязнь.

Отравление сероводородом вылечить можно, если быстро принять необходимые меры: вывести пострадавшего на свежий воздух, обогатить его лёгкие кислородом, ввести сердечные и дыхательные аналептики, препараты железа, глюкозу, витамины.

ПДК (Предельно-допустимая концентрация)

ПДК сероводорода (H2S) в воздухе в рабочей зоне—10 мг/м3 (ГН 2.2.5.1313-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны), в смеси с углеводородами —3 мг/м3.

ПДК сероводорода (H2S) в воздухе населенных мест—0,008 мг/м3(ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест).

Ощутимый запах сероводорода отмечается при концентрации сероводорода 1,4—2,3 мг/м3, значительный запах —при 4 мг/м3, тяжелый запах при 7—11 мг/м3

Токсикология.

Очень токсичен. Вдыхание воздуха с небольшим содержанием сероводорода вызывает головокружение, головную боль, тошноту, а со значительной концентрацией приводит к коме, судорогам, отёку лёгких и даже к летальному исходу. При высокой концентрации однократное вдыхание может вызвать мгновенную смерть. При вдыхании воздуха с небольшими концентрациями у человека довольно быстро возникает адаптация к неприятному запаху «тухлых яиц», и он перестаёт ощущаться. Во рту возникает сладковатый металлический привкус.

При вдыхании воздуха с большой концентрацией, из-за паралича обонятельного нерва, запах сероводорода почти сразу перестаёт ощущаться.

Как образуется.

В природе встречается довольно редко в составе попутных нефтяных газов, природного газа, вулканических газах, в растворённом виде в природных водах (например, в Чёрном море слои воды, расположенные глубже 150—200 м содержат растворённый сероводород). Образуется при гниении белков, только тех, которые содержат в составе серосодержащие аминокислоты метионин и/или цистеин. Небольшое количество сероводорода содержится в кишечных газах человека и животных. Также содержится в сырой нефти.

Сероводород

Свойства и получение сероводорода

Сероводород (H₂S) представляет собой бесцветный газ c запахом тухлых яиц. По плотности он тяжелее водорода. Сероводород смертельно ядовит для человека и животных. Даже незначительное его содержание в воздухе вызывает головокружение и тошноту, но самым страшным является то, что при длительном его вдыхании этот запах уже не ощущается. Однако при отравлении сероводородом существует простое противоядие: следует завернуть в платок кусок хлорной извести, затем смочить, и какое-то время нюхать этот сверток. Сероводород получают путем взаимодействия серы с водородом при температуре 350 °С:

Это окислительно-восстановительная реакция: в ходе нее изменяются степени окисления участвующих в ней элементов.

В лабораторных условиях сероводород получают воздействием на сульфид железа серной или соляной кислоты:

FeS + 2HCl → Fe­Cl₂ + H₂S

Это реакция обмена: в ней взаимодействующие вещества обмениваются своими ионами. Данный процесс обычно проводят с помощью аппарата Киппа.

Читать еще:  Меноррагия (обильное менструальное кровотечение): причины и методы лечения

Свойства сероводорода

При горении сероводорода образуется оксид серы 4 и водяной пар:

2H₂S + 3О₂ → 2Н₂О + 2SO₂

H₂S горит голубоватым пламенем, а если над ним подержать перевернутый химический стакан, то на его стенках появится прозрачный конденсат (вода).

Однако при незначительном понижении температуры данная реакция проходит несколько иначе: на стенках предварительно охлажденного стакана появится уже желтоватый налет свободной серы:

2H₂S + О₂ → 2Н₂О + 2S

На этой реакции основан промышленный способ получения серы.

При поджигании предварительно подготовленной газообразной смеси сероводорода и кислорода происходит взрыв.

Реакция сероводорода и оксида серы(IV) также позволяет получить свободную серу:

2H₂S + SО₂ → 2Н₂О + 3S

Сероводород растворим в воде, причем три объема этого газа могут раствориться в одном объеме воды, образуя слабую и нестойкую сероводородную кислоту (Н₂S). Эту кислоту также называют сероводородной водой. Как видите, формулы газа-сероводорода и сероводородной кислоты записываются одинаково.

Если к сероводородной кислоте прилить раствор соли свинца, выпадет черный осадок сульфида свинца:

H₂S + Pb(NO₃)₂ → PbS + 2H­NO₃

Это качественная реакция для обнаружения сероводорода. Она же демонстрирует способность сероводородной кислоты вступать в реакции обмена с растворами солей. Таким образом, любая растворимая соль свинца является реактивом на сероводород. Некоторые другие сульфиды металлов также имеют характерную окраску, например: сульфид цинка ZnS — белую, сульфид кадмия CdS — желтую, сульфид меди CuS — черную, сульфид сурьмы Sb₂S₃ — красную.

Кстати, сероводород является нестойким газом и при нагревании практически полностью разлагается на водород и свободную серу:

Сероводород интенсивно взаимодействует с водными растворами галогенов:

H₂S + 4Cl₂ + 4H₂O→ H₂­SO₄ + 8HCl

Сероводород в природе и жизнедеятельности человека

Сероводород входит в состав вулканических газов, природного газа и газов, сопутствующих месторождениям нефти. Много его и в природных минеральных водах, например, в Черном море он залегает на глубине от 150 метров и ниже.

Сероводород применяют:

  • в медицине (лечение сероводородными ваннами и минеральными водами);
  • в промышленности (получение серы, серной кислоты и сульфидов);
  • в аналитической химии (для осаждения сульфидов тяжелых металлов, которые обычно нерастворимы);
  • в органическом синтезе (для получения сернистых аналогов органических спиртов (меркаптанов) и тиофена (серосодержащего ароматического углеводорода). Еще одно из недавно появившихся направлений в науке — сероводородная энергетика. Всерьез изучается получение энергии из залежей сероводорода со дна Черного моря.

Природа окислительно-восстановительных реакций серы и водорода

Реакция образования сероводорода является окислительно-восстановительной:

Процесс взаимодействия серы с водородом легко объясняется строением их атомов. Водород занимает первое место в периодической системе, следовательно, заряд его атомного ядра равен (+1), а вокруг ядра атома кружится 1 электрон. Водород с легкостью отдает свой электрон атомам других элементов, превращаясь в положительно заряженный ион водорода — протон:

Сера находится на шестнадцатой позиции в таблице Менделеева. Значит, заряд ядра ее атома равен (+16), и количество электронов в каждом атоме также 16е⁻. Расположение серы в третьем периоде говорит о том, что ее шестнадцать электронов кружатся вокруг атомного ядра, образуя 3 слоя, на последнем из которых находится 6 валентных электронов. Количество валентных электронов серы соответствует номеру группы VI, в которой она находится в периодической системе.

Итак, сера может отдать все шесть валентных электронов, как в случае образования оксида серы(VI):

Кроме того, в результате окисления серы, 4е⁻могут быть отданы ее атомом другому элементу с образованием оксида серы(IV):

Сера может отдать также два электрона c образованием хлорида серы(II) :

Во всех трех вышеуказанных реакциях сера отдает электроны. Следовательно, она окисляется, но при этом выступает в роли восстановителя для атомов кислорода О и хлора Cl. Однако в случае образования H2S окисление — удел атомов водорода, поскольку именно они теряют электроны, восстанавливая внешний энергетический уровень серы с шести электронов до восьми. В результате этого каждый атом водорода в его молекуле становится протоном:

а молекула серы, наоборот, восстанавливаясь, превращается в отрицательно заряженный анион (S⁻²): S⁰ + 2е⁻ → S⁻²

Таким образом, в химической реакции образования сероводорода окислителем выступает именно сера.

С точки зрения проявления серой различных степеней окисления, интересно и еще одно взаимодействие оксида серы(IV) и сероводорода — реакция получения свободной серы:

Как видно из уравнения реакции, и окислителем, и восстановителем в ней являются ионы серы. Два аниона серы (2-) отдают по два своих электрона атому серы в молекуле оксида серы(II), в результате чего все три атома серы восстанавливаются до свободной серы.

Читать еще:  Меноррагия (обильное менструальное кровотечение): причины и методы лечения

2S-² – 4е⁻→ 2S⁰ — восстановитель, окисляется;

S⁺⁴ + 4е⁻→ S⁰ — окислитель, восстанавливается.

СЕРОВОДОРОД В ГОРОДЕ. ОТКУДА ОН БЕРЕТСЯ И КАК СЕБЯ ОБЕЗОПАСИТЬ

СЕРОВОДОРОД В ГОРОДЕ. ОТКУДА ОН БЕРЕТСЯ И КАК СЕБЯ ОБЕЗОПАСИТЬ

28 августа московские станции экологического мониторинга зафиксировали повышенную концентрацию сероводорода в воздухе. По данным организации, на востоке Москвы содержание вредного газа было в 3 раза выше нормы. Газ с неприятным запахом тухлых яиц вызывает головную боль и тошноту, а вдыхание воздуха с высокой концентрацией сероводорода может привести к смерти. Мы поговорили с вице-президентом Российской Экологической Академии Рубеном Мелконяном и выяснили, что нужно делать, когда на улице ощущается резкий запах ядовитого вещества.

Откуда в Москве сероводород?

Сероводород — бесцветный газ, образующийся при гниении продуктов животного происхождения и нефтепереработке. Чаще всего источниками сероводорода в городах считают свалки и вредные производства. По словам Мелконяна, в воздух городов России, в том числе и Москвы, газ поступает преимущественно с выбросами промышленных предприятий.

В Москве максимальные разовые выбросы с превышением предельно допустимой концентрации фиксировали в основном в Печатниках, Новокосино и Капотне. Это районы на окраинах города, недалеко от подмосковных свалок и Московского нефтеперерабатывающего завода. Среднегодовая концентрация сероводорода в городе за последние годы находится на одном уровне и норм не превышает.

Промышленные предприятия в Москве в основном расположены к юго-востоку от центра. В Юго-Восточном административном округе города находятся Курьяновские поля аэрации, бывший автомобильный завод «Москвич» и Московский НПЗ в Капотне, против которого выступают местные жители. В 2014 году были разговоры о переносе предприятия, но глава департамента природопользования Москвы Антон Кульбачевский выступил против.

Чем он опасен?
Сероводород — очень токсичный газ, его вдыхание в большой концентрации может вызвать паралич сердца и привести к смерти. Меньшие концентрации вызывают судороги, отек легких и паралич обонятельного нерва, из-за чего неприятный запах не ощущается. В тяжелых случаях человек может потерять сознание. Вредный газ тяжелее воздуха, поэтому его большой объем вытесняет кислород и на пораженной сероводородом местности буквально нечем дышать. Также газ раздражает слизистые оболочки, вызывает кашель и резь в глазах.

В небольших дозах вдыхание воздуха с сероводородом неприятно, но большой опасности не представляет. Именно так чаще всего с сероводородом контактируют москвичи.

Тем не менее, даже малые дозы вещества провоцируют обострения хронических заболеваний, а при постоянном отравлении у людей ухудшается зрение, во рту появляется металлический привкус, а неприятный запах перестает ощущаться. Постепенно газ поражает центральную нервную систему и повреждает органы дыхания. По информации московского Роспотребнадзора, болезни органов дыхания более всего распространены как раз на юго-востоке Москвы.

Государство как-то пытается препятствовать выбросам?

Да, но очень редко. Обычно дела против допустивших выбросы возбуждает Росприроднадзор: так, в сентябре прошлого года в Подмосковье было открыто дело по факту превышения допустимой концентрации сероводорода в воздухе в 625 раз.

В августе превышение предельно допустимой концентрации сероводорода в столичном воздухе фиксировали регулярно. Но на выбросы городские власти реагируют редко: в 2014 году на проблему обратил внимание мэр Москвы Сергей Собянин, тогда уровень сероводорода в Москве превышал допустимый в 10 раз. В основном вопросом занимаются московские экологи и МЧС, но они лишь предупреждают горожан.

За загрязнение воздуха сероводородом в отношении предприятия могут возбудить административное дело, в декабре 2014 года Симоновский суд Москвы оштрафовал Московский нефтеперерабатывающий завод по статье 8.21 КоАП РФ (Нарушение правил охраны атмосферного воздуха).

Как себя обезопасить?
Повышение уровня сероводорода вдали от промышленных предприятий не опасно, но пренебрегать правилами безопасности не стоит. При первых признаках повышения концентрации газа в воздухе нужно немедленно закрыть окна и подождать, пока выброс вещества прекратится. О любом случае неприятного запаха необходимо сообщать в органы Роспотребнадзора, они должны установить источник утечки.

Желательно как можно скорее покинуть зону поражения — особенно людям с хроническими заболеваниями органов дыхания. Помните, что сероводород тяжелее воздуха, поэтому в случае выброса поднимайтесь как можно выше. При первых симптомах недомогания нужно обратиться к врачу.

Читать еще:  Меноррагия (обильное менструальное кровотечение): причины и методы лечения

Также важно помнить, что газ огнеопасен, поэтому при нем нельзя допускать появления открытого огня.

Сероводород живительный газ

Сероводород ( H 2 S ) класс опасности-2

Бесцветный газ с резким неприятным запахом тухлых яиц, тяжелее воздуха в 1,2 раза, при взаимодействии с воздухом образует взрывоопасные смеси. При температуре -60,4 °С сжижается в бесцветную жидкость, затвер-девает при температуре -85,5°С. Растворим в воде, спирте.

Сероводород используется для производства серной кислоты, серы, сульфида сероорганических соединений, для приготовления лечебных сероводородных ванн.

Сероводород перевозят в железнодорожных и автомобильных цистернах, контейнерах и баллонах, которые являются временным его хранили щем. Обычно сероводород хранят в сферических газгольдерах объемом 300-2000 м 3 при температуре окружающей среды и давлении 0,7-30 кгс/см 2 . Максимальные объемы хранения составляют 1728 тонн.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) сероводорода в воздухе населенных пунктов – 0,008 мг/м 3 , в воздухе рабочей зоны производственных помещений – 10 мг/м 3 . Порог ощутимости запаха составляет 0,014-0,03 мг/м 3 . При острых отравлениях возникает жжение и боль в горле при глотании, конъюктивит, одышка, головная боль, головокружение, слабость, рвота, тахикардия, возможны судороги. Смертельная концентрация составляет 830 мг/м 3 в течение 30 минут или 1100 мг/м 3 в течение 5 минут.

При ликвидации аварий связанных с выбросом сероводорода необходимо изолировать опасную зону, удалить из нее людей, держаться с наветренной стороны, избегать низких мест, в зону аварии входить только в полной защитной одежде. Непосредственно на месте аварии и на удалении до 400 метров от источника заражения работы проводят в изолирующих противогазах ИП-4, ИП-5, дыхательных аппаратах на сжатом воздухе АСВ-2, ДАСВ и средствах защиты кожи (Л-1, ОЗК, КИХ-4, КИХ-5). На расстоянии более 400 метров от очага, где концентрация сероводорода резко понижается, средства защиты кожи можно не использовать, а для защиты органов дыхания используют фильтрующие промышленные противогазы с коробками марок В , ВК, КД, БКФ, М, У, гражданские и детские противогазы ГП-7к, ГП-5, ПДФ-2Д, ПДФ-2Ш с дополнительным патроном ДПГ-3 или без него, при малых концентрациях – респираторы РПГ-67, РУ-60М с коробками марок В, КД.

Время защитного действия (час) при концентрации (мг/м 3)

Промышленные противогазы: большого габарита ППФ

ПФМ-1, ПФМ-3П, ППФМ-92

ГП-7, ГП-5, ПДФ-2Д(2Ш)

ГП-7, ГП-5, ПДФ-2Д(2Ш)

Наличие сероводорода определяют:

В воздухе промышленной зоны: универсальным прибором газового контроля УПГК-ЛИМБ с диапазоном определения 2-2000 мг/м 3 , газоопределителем химических промышленных выбросов ГХПВ-2 в диапазоне 10-1500 мг/м 3 , фотокалометрическим стационарным автоматическим газоанализатор «Сирена» с диапазоном измерения 0-3, 0-10, 0-30 мг/м 3 , переносным электрохимическим газоанализатором АС-11 в диапазоне 3-100 мг/м 3 .

На открытом пространстве: газоанализатором 666ФФ-03421514 с диапазо-ном определения 0-0,25 мг/м 3 , газосигнализа­ тором «Атмосфера-1М» с диапазоном определения 0-0,05, 0-0,5 мг/м 3 , универсальным ленточным фотометром ФЛ 5501М с диапазоном измерения 0-10 мг/м 3 , универсальным газоанализатором УГ-2 с диапазоном измерения 0-30 мг/м 3 ;

Нейтрализуют сероводород постановкой водяной завесы, (расход воды не нормируется). При взаимодействии с водой сероводород образует сероводородную кислоту, которую обезвреживают и нейтрализуют 10%-ым водным раствором щелочи (например, 100 кг едкого натра и 900 литров воды), известковым молоком, раствором соды, каустика, гипосульфита кальция, натрия. Расход водного раствора щелочи на 1 тонну сероводородной кислоты: при обезвреживании – 10 тонн раствора щелочи, при нейтрализации 24 тонны раствора щелочи.

Для распыления воды или растворов применяют поливомоечные и пожарные машины, авторазливочные станции (АЦ, ПМ-130, АРС-14, АРС-15), а также имеющиеся на химически опасных объектах гидранты и спецсистемы.

Место разлива промывают большим количеством воды, изолируют песком, воздушно-механической пеной, обваловывают и не допускают попадания веществ в поверхностные воды. Для утилизации загрязненного грунта на месте разлива срезают поверхностный слой грунта на глубину загрязнения, собирают и вывозят на утилизацию с помощью землеройно-транспортных машин (бульдозеров, скреперов, автогрейдеров, самосвалов). Места срезов засыпают свежим слоем грунта, промывают водой в контрольных целях.

Действия руководителя : изолировать опасную зону в радиусе 400 м, удалить из нее людей, держаться наветренной стороны, избегать низких мест, не курить, соблюдать меры пожарной безопасности.

Оказание первой медицинской помощи:

В зараженной зоне: надевание противогаза на пострадавшего, эвакуация из зоны заражения, покой, промывание глаз водой, вдыхание амилнитрита на ватке.

После эвакуации из зараженной зоны : промывание глаз водой или 2%-ным раствором питьевой соды, закапывание 1-3%-ным раствором новокаина, обильное промывание лица и открытых участков кожи водой, покой, тепло, при нарушении дыхания ингаляция кислорода.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector