- Szerkezet
- Elnevezéstan
- Fizikai tulajdonságok
- Fizikai állapot
- Molekuláris tömeg
- Olvadáspont
- Forráspont
- Sűrűség
- Oldhatóság
- Kémiai tulajdonságok
- Vizes oldatban
- Reakció oxigénnel
- Reakció fémekkel
- Reakció kén-dioxiddal
- Bomlás hőmérséklettel
- Hely a természetben
- Szintézis az emlősökben
- Beszerzés laboratóriumban vagy iparilag
- A H ipari felhasználása
- A H hasznossága vagy fontossága
- Szív-és érrendszer
- Emésztőrendszer
- Központi idegrendszer
- Látás szerve
- Az öregedés ellen
- A H gyógyító potenciálja
- kockázatok
- Irodalom
A hidrogén-szulfidot vagy hidrogén-szulfidgázt egy kénatom (S) és két hidrogénatom (H) egysége képezi. Kémiai képlete H 2 S. Hidrogén-szulfid gáz néven is ismert. Színtelen gáz, amelynek szaga nyilvánvaló a rothadt tojásokban.
Ez jelen van a vulkánokban és a kéntartalmú forró forrásokban, a földgázban és a nyersolajban. A növényi és állati szerves anyagok anaerob bomlásával (oxigén nélkül) is képződik. Természetesen az emlős testben fordul elő, bizonyos enzimeknek a ciszteinre, egy nem nélkülözhetetlen aminosavra gyakorolt hatása révén.
A hidrogén-szulfid vagy a hidrogén-szulfid kémiai képlete. SARANPHONG YIMKLAN. Forrás: Wikimedia Commons.
Vizes H 2 S megoldások maró hatású fémek, például acél. H 2 S egy redukáló vegyület, amely, amikor reakcióba SO 2, oxidálódik elemi kén, miközben csökkenti a SO 2 a kén is.
Annak ellenére, hogy rendkívül mérgező és halálos vegyület az emberekre és az állatokra, annak fontosságát a szervezetben zajló fontos folyamatok sorozatában néhány éve vizsgálták.
Szabályozza az új érrendszer kialakulásához és a szív működéséhez kapcsolódó mechanizmusok sorozatát.
Védi az idegsejteket, és úgy gondolják, hogy hatásos olyan betegségek ellen, mint például a Parkinson-kór és az Alzheimer-kór.
Kémiai redukálóképessége miatt képes leküzdeni az oxidáló szereket, így hatással van a sejtek öregedésére. Ezen okok miatt megvizsgálják azon gyógyszerek előállításának lehetőségét, amelyek betegeknek történő beadásakor lassan szabadulhat fel a testbe.
Ez olyan patológiák kezelésére szolgálna, mint például ischaemia, cukorbetegség és neurodegeneratív betegségek. Ennek működési mechanizmusát és biztonságát azonban még alaposan meg kell vizsgálni.
Szerkezet
A H 2 S -molekula analóg a víz, azaz, ezek hasonló alakú, mivel a hidrogénatomok helyezkednek szögben a kén.
Szög szerkezet a hidrogén-szulfid-molekula, H 2 S. Bangin. Forrás: Wikimedia Commons.
A kén a H 2 S-ben a következő elektronikus konfigurációval rendelkezik:
1s 2, 2s 2 2p 6, 3s 2 3p 6, Nos, kölcsön vesz egy elektront minden hidrogéntől, hogy kitöltse valenciahéját.
A hidrogén-szulfid 3D szerkezete. Sárga: kén. Fehér: hidrogén. Benjah-bmm27. Forrás: Wikimedia Commons.
Elnevezéstan
- Hidrogén-szulfid
- Hidrogén-szulfid
- Kén-hidrid.
Fizikai tulajdonságok
Fizikai állapot
Színtelen, nagyon kellemetlen szagú gáz.
Molekuláris tömeg
34,08 g / mol.
Olvadáspont
-85,60 ° C
Forráspont
-60,75 ° C.
Sűrűség
1,1906 g / l
Oldhatóság
Közepesen oldódik vízben: 2,77 térfogat 1 vízben 20 ° C-on. A vizes oldatból forrással teljesen eltávolítható.
Kémiai tulajdonságok
Vizes oldatban
Amikor a hidrogén-szulfid vizes oldatban van, hidrogén-szulfidnak nevezzük. Ez egy gyenge sav. Két ionizálható protonnal rendelkezik:
H 2 S + H 2 O ⇔ H 3 O + + HS -, K a1 = 8,9 x 10 -8
HS - + H 2 O ⇔ H 3 O + + S 2 -, K a2 ∼ 10 -14
Az első proton kissé ionizálódik, amint az az első ionizációs állandójáról levezethető. A második proton ionizálja nagyon kevés, de oldatok H 2 S tartalmaznak néhány, a szulfid anion S 2 -.
Ha a H 2 S oldatot levegő hatásának tesszük ki, az O 2 oxidálja a szulfidot anion és kén csapadékok:
2 S 2 - + 4 H + + O 2 → 2 H 2 O + 2 S 0 ↓ (1)
A klór jelenléte Cl 2, bróm- Br 2 és jód I 2, a megfelelő hidrogén-halogenid és a kén képződnek:
H 2 S + Br 2 → 2 HBr + S 0 ↓ (2)
Vizes H 2 S oldatok korrozív, ami-szulfid a feszültségi repedéseket nagy keménységű acélok. A korróziós termékek vas-szulfid és hidrogén.
Reakció oxigénnel
A H 2 S reagál az oxigénnel a levegőben, és a következő reakciók fordulhatnak elő:
2 H 2 S + 3 O 2 → 2 H 2 O + 2 SO 2 (3)
2 H 2 S + O 2 → 2 H 2 O + 2 S 0 ↓ (4)
Reakció fémekkel
Különböző fémekkel reagál, amelyek kiszorítják a hidrogént, és képezik a fém-szulfidot:
H 2 S + Pb → PbS + H 2 ↑ (5)
Reakció kén-dioxiddal
A vulkanikus gázok, H 2 S és SO 2 van jelen, amelyek reakcióba lépnek egymással és szilárd ként van kialakítva:
H 2 S + SO 2 → 2 H 2 O + 3 S 0 ↓ (6)
Bomlás hőmérséklettel
A hidrogén-szulfid nem nagyon stabil, hevítés közben könnyen bomlik:
H 2 S → H 2 ↑ + S 0 ↓ (7)
Hely a természetben
Ezt a gázt természetesen a kén- vagy kéntartalmú forró forrásokban, a vulkanikus gázokban, a nyersolajban és a földgázban találják meg.
Kéntartalmú vízforrás. Николай Максимович. Forrás: Wikimedia Commons.
Amikor az olaj (vagy gáz) tartalmaz jelentős nyomokban H 2 S azt mondják, hogy „savanyú”, ellentétben az „édes”, ami, ha nem tartalmaz meg.
Kis mennyiségű H 2 S Az olaj vagy gáz gazdaságilag hátrányos, mert a súrolás növény telepíteni kell eltávolítani, mind a korrózió megelőzése, és hogy az off-gáz biztonságos otthoni használatra, mint üzemanyag.
Termelésre kerül, amikor a ként tartalmazó szerves anyag bomlik anaerob körülmények között (levegő nélkül), például emberi, állati és növényi hulladék.
H 2 S -kibocsátás (kékeszöld szín) partjainál Namíbia fényképezte a NASA. Ezek a kibocsátások a szerves hulladékokból származnak. A NASA Föld Megfigyelőközpontja. Forrás: Wikimedia Commons.
A szájban és a gyomor-bélrendszerben jelen levő baktériumok lebomló anyagokból termesztik azokat, amelyeket a növényi vagy állati fehérjék tartalmaznak.
Jellemző szaga láthatóvá teszi a rohadt tojások jelenlétét.
H 2 S is termelődik bizonyos ipari tevékenységek, mint például a kőolaj-finomítók, kokszolókemencék, papírgyárak, bőriparban, és az élelmiszer-feldolgozás.
Szintézis az emlősökben
Endogén H 2 S lehet előállítani emlős szövetekben, beleértve az embert is, kétféle módon, egy enzimatikus és egy nem-enzimatikus.
A nem enzimes útvonal az S 0 elemi kén redukciója H 2 S-re a glükóz oxidációján keresztül:
2 C 6 H 12 O 6 (glükóz) + 6 S 0 (kén) + 3 H 2 O → 3 C 3 H 6 O 3 + 6 H 2 S + 3 CO 2 (8)
Az enzimatikus útvonal áll a termelés H 2 S L-cisztein, amely egy aminosav által szintetizált a szervezetben. A folyamatot különböző enzimek biztosítják, például a cisztationin-β-szintáz és a cisztationin-y-láz.
A tehenek agyában hidrogén-szulfidot találtak. Szerző: ArtTower. Forrás: Pixabay.
Beszerzés laboratóriumban vagy iparilag
A hidrogéngáz (H 2) és az elemi kén (S) normál környezeti hőmérsékleten nem reagál, de ezen felül kombinálódni kezdenek, 310 ºC-os hőmérsékleten.
A folyamat azonban túl lassú, ezért más módszereket használunk annak megszerzésére, ideértve a következőket.
A fém-szulfidokat (például vas-szulfidot) savakkal (például sósavval) híg oldatban reagáltatják.
FeS + 2 HCI → FeCl 2 + H 2 S ↑ (9)
Ily módon megkapjuk a H 2 S gázt, amelyet mérgező képességük miatt biztonságosan össze kell gyűjteni.
A H ipari felhasználása
A tárolás és szállítás nagy mennyiségben a H 2 S, amely elkülönül a földgáz mosással aminokkal nehéz, ezért a Claus-eljárás alkalmazható alakítani kén.
A olajfinomítók, H 2 S elválasztjuk földgázból mosással aminokkal és úgy alakítjuk át a kén. Szerző: SatyaPrem. Forrás: Pixabay.
Ebben a folyamatban két reakció fordul elő. Az első, H 2 S reakcióba lép az oxigénnel, így SO 2, a fentiekben említett (lásd a 3. reakció).
A második egy vas-oxiddal katalizált reakcióban, ahol a SO 2 csökken és a H 2 S oxidáljuk, amelyek egyaránt termelnek kén S (lásd a reakció 6).
Ilyen módon ként állítanak elő, amely könnyen tárolható és szállítható, valamint többféle felhasználásra szánható.
A H hasznossága vagy fontossága
Endogén H 2 S az, amely természetesen előfordul a szervezetben részeként normális anyagcsere emberben, emlősök és más élőlények.
Annak ellenére, hogy régóta fennálló hírnevét, mint a mérgező és mérgező gáz kapcsolódó szerves anyagok lebontása, számos újabb tanulmány a 2000-es évek, hogy a jelen megállapítottuk, hogy az endogén H 2 S egy fontos szabályozója a bizonyos mechanizmusokat. és az élőlény folyamatai.
H 2 S magas lipofilitása vagy affinitással zsírok, ezért is áthalad a sejtmembránokon könnyen, átható minden típusú sejtben.
Szív-és érrendszer
Emlősökben a hidrogén-szulfid elősegíti vagy szabályozza a jelzések sorozatát, amelyek szabályozzák az anyagcserét, a szívműködést és a sejtek túlélését.
Erõs hatással van a szívre, az erekre és a vér keringõ elemeire. Modulálja a sejtek anyagcseréjét és a mitokondriális funkciókat.
Védi a veséket az ischaemia okozta károsodásoktól.
Emésztőrendszer
Fontos szerepet játszik a gyomor nyálkahártya károsodása elleni védő faktorként. Úgy gondolják, hogy ez fontos szerepet játszhat a gyomor-bél motilitásában.
Valószínűleg részt vesz az inzulin kiválasztódásának szabályozásában.
Központi idegrendszer
Ezenkívül a központi idegrendszer fontos funkciójain is működik, és megvédi az idegsejteket az oxidatív stressztől.
Neuronok által védett endogén H 2 S. Szerző: Gerd Altmann. Forrás: Pixabay.
A becslések szerint megvédi a neurodegeneratív betegségeket, például a Parkinson-, az Alzheimer- és a Hungtinton-kórt.
Látás szerve
Védi a retina fotoreceptor sejtjeit a fény okozta degenerációtól.
Az öregedés ellen
A H 2 S, mivel redukáló faj, számos különféle oxidáló szer fogyaszthatja el, amelyek a testben keringnek. Harcol az oxidáló fajokkal, például a reaktív oxigén és a reaktív nitrogén fajokkal a testben.
Korlátozza a szabad gyökök reakcióit az antioxidáns enzimek aktiválásával, amelyek védik az öregedés hatásait.
A H gyógyító potenciálja
A biológiai hozzáférhetősége endogén H 2 S függ bizonyos enzimek bioszintézisében részt vevő cisztein emlősökben.
Egyes vizsgálatok arra utalnak, hogy a H 2 S donor gyógyszerterápia előnyös lehet bizonyos betegségek.
Például, hasznos lehet a diabéteszes betegekben, mivel azt figyeltük meg, hogy az erek a diabéteszes állatok javítása gyógyszerek esetén, ellátási exogén H 2 S.
H 2 S mellékelt exogén növeli angiogenezis vagy vérerek képződését, így lehetne használni a krónikus ischaemiás betegségek.
Gyógyszereket jelenleg kialakítani, hogy engedje H 2 S érdekében lassan hatnak kedvezően különböző betegségek. Ennek hatékonyságát, biztonságát és mechanizmusait azonban még nem vizsgálták.
kockázatok
A H 2 S halálos méreg, ha tiszta belélegzéssel, vagy akár 1 rész gázzal 200 rész levegőben hígítva. A madarak nagyon érzékenyek a H 2 S-re és még 1500 rész levegő hígítása mellett is meghalnak.
Hidrogén-szulfid vagy hidrogén-szulfid H 2 S van egy erős méreg. Szerző: OpenIcons. Forrás: Pixabay.
H 2 S hatásos inhibitora az egyes enzimek és az oxidatív foszforiláció folyamatokat, ami a sejt fulladás. A legtöbb ember 5 ppb-nél (ppm-nél nagyobb) koncentrációban szagolja azt. A 20-50 ppm koncentráció (millió rész) irritálja a szemet és a légutakat.
Néhány percig tartó 100–250 ppm inhaláció összehangolódást, memóriazavarokat és motoros rendellenességeket okozhat. Ha a koncentráció körülbelül 150-200 ppm, szaglási fáradtság vagy anosmia lép fel, ami azt jelenti, hogy később a jellegzetes szaga H 2 S nem mutatható. Ha egy 500 ppm koncentrációjú belélegzett 30 percig, tüdőödéma léphet fel. és tüdőgyulladás.
A 600 ppm-nél nagyobb koncentráció az első 30 percben halálos lehet, mivel a légzőrendszer megbénult. És 800 ppm az a koncentráció, amely azonnal halálos az emberre.
Ezért meg kell akadályozni, hogy a H 2 S laboratóriumokban, helyiségekben vagy bármely más helyen vagy helyzetben elmeneküljen.
Fontos megjegyezni, hogy sok haláleset azért történik, mert az emberek zárt terekbe mennek be, hogy megmentjenek munkatársaikat vagy családtagjaikat, akik H 2 S mérgezés miatt összeomlottak, és meghalnak.
Gyúlékony gáz.
Irodalom
- Panthi, S. et al. (2016). A hidrogén-szulfid fiziológiájának fontossága: Feltörekvő, erős neuroprotektor és neuromodulátor. Oxidatív orvoslás és a sejtek élettartama. Volume 2016. Cikkszám 9049782. Helyreállítva az hindawi.com webhelyről.
- Shefa, U. és mtsai. (2018). A hidrogén-szulfid antioxidáns és sejtjelző funkciói a központi idegrendszerben. Oxidatív orvoslás és a sejtek élettartama. Volume 2018. Termék azonosítója 1873962. Helyreállítva az hindawi.com -ról.
- Tabassum, R. és munkatársai. (2020). A hidrogén-szulfid terápiás jelentősége az életkorral összefüggő neurodegeneratív betegségekben. Neural Regen Res 2020; 15: 653-662. Helyreállítva a nrronline.org webhelyről.
- Martelli, A. és mtsai. (2010). Hidrogén-szulfid: új lehetőség a gyógyszerek felfedezéséhez. Orvosi kutatások. 32. kötet, 6. kiadás. Helyreállítva az onlinelibrary.wiley.com webhelyről.
- Wang, M.-J. et al. (2010). Az angiogenezis mechanizmusai: A hidrogén-szulfid szerepe. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology (2010) 37, 764-771. Helyreállítva az onlinelibrary.wiley.com webhelyről.
- Dalefield, R. (2017). Füst és egyéb belélegzett mérgező anyagok. Hidrogén-szulfid. Ausztrália és Új-Zéland állat-egészségügyi toxikológiájában. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
- Selley, RC és Sonnenberg, SA (2015). A kőolaj fizikai és kémiai tulajdonságai. Hidrogén-szulfid. A Kőolajgeológia elemeiben (harmadik kiadás). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
- Hocking, MB (2005). Kén és kénsav. A Claus-folyamat hidrogén-szulfid kénné történő átalakítása. A kémiai technológia és a szennyezés ellenőrzésének kézikönyve (harmadik kiadás). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
- Lefer, DJ (2008). A hidrogén-szulfid (H 2 S) biohasznosulásának lehetséges változásai cukorbetegség esetén. British Journal of Pharmacology (2008) 155, 617-619. Helyreállítva a bpspubs.onlinelibrary.wiley.com webhelyről.
- Az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára. (2019). Hidrogén-szulfid. Helyreállítva: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Babor, JA és Ibarz, J. (1965). Modern általános kémia. 7. kiadás. Szerkesztõ Marín, SA