Schwefel ist einer der Stoffe, die der Menschheit seit jeher bekannt sind. Schon die alten Griechen und Römer fanden vielfältige Verwendungsmöglichkeiten dafür. Stücke einheimischen Schwefels wurden verwendet, um das Ritual zur Vertreibung böser Geister durchzuführen. Der Legende nach befahl Odysseus, als er nach langen Wanderungen in sein Haus zurückkehrte, zunächst, es mit Schwefel zu begasen. In der Bibel gibt es viele Hinweise auf diese Substanz.
Im Mittelalter nahm Schwefel einen wichtigen Platz im Arsenal der Alchemisten ein. Ihrer Meinung nach bestehen alle Metalle aus Quecksilber und Schwefel: je weniger Schwefel, desto edler. Das praktische Interesse an dieser Substanz nahm in Europa im 13. und 14. Jahrhundert nach dem Aufkommen von Schießpulver und Schusswaffen zu. Der Hauptlieferant von Schwefel war Italien.
Heutzutage wird Schwefel als Rohstoff für die Herstellung von Schwefelsäure und Schießpulver, bei der Vulkanisation von Gummi, in der organischen Synthese und auch zur Bekämpfung landwirtschaftlicher Schädlinge verwendet. Schwefelpulver wird in der Medizin als äußerliches Desinfektionsmittel eingesetzt.
Wechselwirkung von Schwefel mit einfachen Stoffen
Schwefel reagiert wie Oxidationsmittel :
2Na + S = Na 2 S
Wie Reduktionsmittel :
Wechselwirkung von Schwefel mit komplexen Substanzen
a) Schwefel löst sich nicht in Wasser und wird nicht einmal von Wasser benetzt;
b) wie das Reduktionsmittel Schwefel beim Erhitzen mit ( , ) interagiert:
S + 2H 2 SO 4 = 3SO 2 + 2H 2 O
S + 2HNO3 = H2SO4 + 2NO
S + 6HNO 3 = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O
c) Schwefel weist sowohl die Eigenschaften eines Oxidationsmittels als auch eines Reduktionsmittels auf und geht beim Erhitzen Disproportionierungsreaktionen (Selbstoxidation-Selbstreduktion) mit Lösungen ein:
3S + 6NaOH = 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
Schwefelwasserstoff und Schwefelwasserstoffsäure
a) H 2 S + CaO = CaS + H 2 O
b) H 2 S + NaOH = NaHS + H 2 O
c) CuSO 4 + H 2 S = CuS↓ + H 2 SO 4
d) Ca + H 2 S = CaS + H 2
Eine qualitative Reaktion auf Schwefelwasserstoffsäure und ihre löslichen Salze (d. h. auf das Sulfidion S 2-) ist ihre Wechselwirkung mit löslichen Salzen. Dabei wird ein schwarzer Niederschlag von Blei(II)-sulfid PbS freigesetzt:
Na 2 S + Pb(NO 3) 2 = PbS↓ + 2NaNO 3
Redox-Eigenschaften
Bei Redoxreaktionen zeigen sowohl gasförmiger Schwefelwasserstoff als auch Schwefelwasserstoffsäure stark reduzierende Eigenschaften, da das Schwefelatom in H2S die niedrigste Oxidationsstufe – 2 – hat und daher nur oxidiert werden kann. Es oxidiert leicht:
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Was ist Schwefelwasserstoff?
SCHWEFELWASSERSTOFF, H 2 S, (Schwefelwasserstoff, Schwefelwasserstoff) ist ein farbloses brennbares Gas mit stechendem Geruch, Siedepunkt 60,35 °C. Wässrige Lösung - Schwefelwasserstoffsäure. Schwefelwasserstoff kommt häufig in Öl- und Gasfeldern vor.
Schwefelwasserstoff H 2 S ist giftig: Bei Konzentrationen von 0,2–0,3 mg/m 3 kommt es zu einer akuten Vergiftung des Menschen, Konzentrationen über 1 mg/m 3 sind tödlich. Schwefelwasserstoff H 2 S ist ein aggressives Gas, das Säurekorrosion hervorruft, die in diesem Fall als Schwefelwasserstoffkorrosion bezeichnet wird. Wenn es in Wasser gelöst wird, bildet es eine schwache Säure, die in Gegenwart von Sauerstoff oder Kohlendioxid Lochfraß verursachen kann.
In diesem Zusammenhang ohne moderne Gasaufbereitungsstationen und Entschwefelungsmodule, Schwefelwasserstoff kann beim Menschen schwere Schäden verursachen. Die maximal zulässige Schwefelwasserstoffkonzentration in der Luft des Arbeitsbereichs beträgt 10 mg/m3 und in einer Mischung mit C1-C3-Kohlenwasserstoffen 3 mg/m3.
Ohne Schwefelwasserstoff-Aufbereitungsanlagen kommt es in der Öl-, Energie-, Transport- und Gasverarbeitungsindustrie zu erheblichen Schäden und Ausfall verschiedener Anlagen.
Was passiert mit Metallen, wenn Schwefelwasserstoff nicht entfernt wird?
Schwefelwasserstoff - H 2 S - totale Metallkorrosion
Schwefelwasserstoff reagiert mit fast allen Metallen unter Bildung von Sulfiden, die gegenüber Eisen als Kathode wirken und mit diesem ein galvanisches Paar bilden. Die Potentialdifferenz dieses Paares erreicht 0,2–0,48 V. Die Fähigkeit von Sulfiden, mit Stahl mikrogalvanische Paare zu bilden, führt zu einer schnellen Zerstörung von Prozessanlagen und Rohrleitungen.
Die Bekämpfung der Schwefelwasserstoffkorrosion ist äußerst schwierig: Trotz der Zugabe saurer Korrosionsinhibitoren versagen Rohre aus speziellen Edelstahlsorten schnell. Und selbst aus Schwefelwasserstoff gewonnener Schwefel kann für einen begrenzten Zeitraum in Metalltanks transportiert werden, da die Tanks durch im Schwefel gelösten Schwefelwasserstoff vorzeitig zerstört werden. In diesem Fall kommt es zur Bildung von Polysulfanen HS n H. Polysulfane sind korrosivere Elemente als Schwefelwasserstoff.
Schwefelwasserstoff bildet bei Zugabe zu ungesättigten Verbindungen Mercaptane, die ein aggressiver und giftiger Bestandteil von Schwefelverbindungen sind – chemische Gifte. Sie verschlechtern die Eigenschaften von Katalysatoren erheblich: ihre thermische Stabilität, verstärken die Prozesse der Harzbildung, des Verlusts und der Ablagerung von Schlacke, Schlamm und Sedimenten, was zu einer Passivierung der Oberfläche der Katalysatoren führt, und erhöhen auch die korrosive Aktivität von Katalysatoren das Material technischer Geräte.
H 2 S verbessert den Prozess der Wasserstoffpenetration in Stahl erheblich. Wenn bei Korrosion in sauren Umgebungen der maximale Anteil des in Stahl diffundierenden Wasserstoffs 4 % der Gesamtmenge an reduziertem Wasserstoff beträgt, so erreicht dieser Wert in schwefelwasserstoffhaltigen Lösungen 40 %.
Die Anwesenheit von Sauerstoff im Gas beschleunigt Korrosionsprozesse erheblich. Es wurde experimentell festgestellt, dass das Gas am stärksten korrosiv ist, bei dem das Verhältnis von Sauerstoff zu Schwefelwasserstoff 114:1 beträgt. Diese Haltung nennt man kritisch.
Das Vorhandensein von Feuchtigkeit im Gas führt zur Korrosion des Metalls, das gleichzeitige Vorhandensein von H 2 S, O 2 und H 2 O ist jedoch aus Korrosionssicht am ungünstigsten.
Die korrosive Wirkung dieser Verunreinigungen auf Metall nimmt mit steigendem Druck stark zu.
Die Korrosionsrate von Gasleitungen ist direkt proportional zum Druck des durch diese Gasleitung strömenden Gases. Bei Drücken bis 20 atm. und nassem Gas reichen bereits Spuren von Schwefelwasserstoff von 0,002–0,0002 % aus, um erhebliche Korrosionsschäden am Rohrmetall zu verursachen. Begrenzung der Lebensdauer der Gasleitung auf 5–6 Jahre.
Aufgrund der korrosiven Wirkung von Schwefelwasserstoff in Gasen wird die Lebensdauer von Stromerzeugungsanlagen (GPES – GTU) und Geräten bei der Gasproduktion, dem Transport, der Verarbeitung und der Nutzung erheblich verkürzt.
Unter Feldbedingungen unterliegen Rohre, Ventile, Brennkammern und Kolben von Kraftwerken, Gaszählern, Kompressoren und Kühlschränken besonders hoher Korrosion.
Ein erheblicher Teil des Schwefelwasserstoffs reagiert mit Metall und kann sich in Form von Korrosionsprodukten an den Ventilen von Kraftwerken, Kompressoren, an den Innenwänden von Geräten, Kommunikations- und Hauptgasleitungen ablagern.
Relevanz des Problems der Gasreinigung aus Schwefelwasserstoff
Die Dringlichkeit des Problems der Gasreinigung von Schwefelwasserstoff wird durch die Anforderungen zur Gewährleistung der Umweltsicherheit bei der Entwicklung von Schwefelablagerungen und zur Reduzierung schädlicher Emissionen in die Atmosphäre verstärkt.
Gleichzeitig wird besonderes Augenmerk auf die Verbesserung bestehender und die Entwicklung neuer Entschwefelungstechnologien gelegt, die den Ausstoß von giftigem Schwefelwasserstoff und seinen Verbrennungsprodukten in die Umwelt verhindern.
Trotz aller aufgeführten Nachteile ist Schwefelwasserstoff ein wertvoller chemischer Rohstoff, da daraus eine große Menge an anorganischen und organischen Verbindungen gewonnen werden kann.
Wenn sie sagen, dass er schwach ist, bedeutet das, dass Krankheit oder Hunger, im Allgemeinen Widrigkeiten, eingetreten sind. In der Chemie ist alles anders. Betrachten wir schwachen Schwefelwasserstoff. Es ist nicht deshalb schwach, weil es bereit ist, sich aufzulösen oder zu sterben, sondern im Gegenteil, weil es nicht bereit ist, sich zu lösen.
Dies ist die Bezeichnung für den Prozess der Auflösung in Wasser, der Trennung in Hydroniumion und Anion. Schwefelwasserstoff dissoziiert nur zu 0,011 % und in zwei Stufen. Im ersten Fall überschreitet der Zerfallsgrad 0,005 % nicht.
Es ist also ziemlich widerstandsfähig und „hält einen Schlag weg“. Dies entspricht jedoch menschlichen Maßstäben. In der Chemie ist alles anders. Lassen Sie uns in seine Welt eintauchen, indem wir weiterhin die Eigenschaften von Schwefelwasserstoff untersuchen.
Eigenschaften von Schwefelwasserstoffsäure
Die Widerstandsfähigkeit der Heldin ist relativ. Da sich die Verbindung nicht vollständig in Wasser auflösen kann, zerfällt sie unter dem Einfluss von Sauerstoff. Es oxidiert Schwefelwasserstoffsäure. Formel es sieht so aus: - Н 2 S. Н darin - , S - . Letzteres „bricht“ also bei der Oxidation aus der Formel aus. Die Verbindung bricht zusammen.
Tatsächlich, Schwefelwasserstoffsäure ist eine wässrige Gaslösung. Schwefelwasserstoff riecht bekanntermaßen nach faulen Eiern und ist giftig. die Substanz nicht. Das gilt auch nicht für Indikatorpapiere, die eingegangen sind Schwefelwasserstoffsäure. Eigentum Dies ist ein weiterer Hinweis auf eine schwache Verbindung. Starke färben Lackmus in Tönen.
Eigenschaften von Schwefelwasserstoffsäure kommt es nicht nur auf eine langsame Auflösung in Wasser an. Auch andere Reaktionen mit der Heldin des Artikels erfolgen langsam. Bezogen auf den menschlichen Charakter ist das eher Faulheit als Schwäche.
Beispielsweise reagiert Schwefelwasserstofflösung nur ungern mit Metallen. Die Erklärung hierfür ist die geringe Konzentration positiver Wasserstoffionen. Ihr Mangel ist mit einem geringen Grad an Dissoziation verbunden.
Von den Metallen interagiert die Heldin des Artikels nur mit denen in der Spannungsreihe bis H2. Solche Elemente sind in der Lage, Wasserstoff aus der Lösung zu verdrängen. Interaktion kann zur Bildung führen Hydrosulfidsalze.
Es ist in Wasser völlig unlöslich. Bei der Replik handelt es sich um Sulfide. Dies ist einer der Typen, die unter Beteiligung von Schwefelwasserstoffverbindungen entstehen. Der zweite Typ sind Hydrosulfide. Sie entstehen bei der Reaktion mit Alkali- und Erdalkaliverbindungen und sind löslich.
Bei der Wechselwirkung mit Erdalkalimetallen reagiert Schwefelwasserstoff auch mit Alkalien. Die Heldin des Artikels fungiert als Reduktionsmittel, das heißt, sie spendet Elektronen. Es stellt sich heraus, dass die Eigenschaften der Verbindung typisch für den schwachen Typ sind.
Das andere ist zweideutig. Da es sich um eine Lösung aus giftigem Schwefelwasserstoff handelt, ist die Heldin des Artikels nur relativ gefährlich. Aufgrund der geringen Konzentration der Originalsubstanz wird daraus ein Arzneimittel. Wo und wie es eingesetzt wird, verraten wir Ihnen im nächsten Kapitel.
Anwendung von Schwefelwasserstoffsäure
Dissoziation von Schwefelwasserstoffsäure zu einer Lösung mit einer Sättigung von Tausendstel Prozent ermöglicht die Verwendung der Verbindung für medizinische Zwecke. Sie werden meist in Gebieten organisiert, in denen schwefelwasserstoffhaltiges Grundwasser austritt. Der Geruch von faulen Eiern wird toleriert, um Hautkrankheiten zu beseitigen, den Organismus zu regenerieren und Schlaflosigkeit zu behandeln.
Schwefelwasserstoffbäder verbessern die Durchblutung und wirken sich somit wohltuend auf den gesamten Körper aus. Das Blut fließt schneller durch die Gefäße, stagniert nicht und versorgt die Organe schneller mit den Elementen, die sie benötigen. Der Stoffwechsel beschleunigt sich, was zur Reinigung von Giftstoffen führt. Für den Gesamteffekt der Verjüngung.
„Auf dem Gesicht“ wird in seiner wörtlichen Bedeutung verwendet. Kosmetikerinnen verwenden Schwefelwasserstofflösung für Lifting-Eingriffe. Zusätzlich zur Straffung können Sie Cellulite und Akne beseitigen. Die lokale Anwendung der Lösung hat weniger Kontraindikationen als Bäder.
Ärzte weisen darauf hin, dass Bäder mit Schwefelwasserstoff nicht zu Hause oder generell in geschlossenen Räumen eingenommen werden. Die Konzentration der aus dem Wasser austretenden Dämpfe kann die zulässigen Grenzwerte überschreiten.
In Sanatorien versucht man, Becken im Freien aufzustellen. Heiße Quellen. Daher ist es auch im Winter angenehm, darin zu schwimmen. In der Nähe der Stadt Sewerobaikalsk gibt es beispielsweise eine Reihe von Schwefelwasserstoff-Resorts.
Ärzte, die die Gäste betreuen, empfehlen die Heldin des Artikels auch als Heilmittel gegen Erkrankungen des Urogenitalsystems. Zwar sind die Verfahren für schwangere und stillende Frauen kontraindiziert. Aber für diejenigen, die Eltern werden möchten, schaden Bäder mit Schwefelwasserstoff nicht.
Im Westen des Landes entsteht entlang des Schwarzmeerschelfs Schwefelwasserstoff. Allerdings bildet sich dort in einer Tiefe von etwa 150 Metern die Verbindung, die als Blasen in das flache Wasser austritt.
Wenn vorübergehende Eingriffe in einer Gasatmosphäre akzeptabel sind, führt ein längeres Einatmen von Schwefelwasserstoff zu einem Verlust des Geruchsvermögens. Dies ist die Folge einer Lähmung des Riechnervs.
So erkennt man Schwefelwasserstoffsäure in der Luft in geringen Konzentrationen und ohne offensichtlichen Geruch? Nur es wird helfen. Sie ist auch giftig, aber anders geht es nicht. Es wird im Reagenz angefeuchtet. In einer Atmosphäre, die mindestens 0,0000001 % Schwefelwasserstoff enthält, wird das Blatt beschichtet.
Herstellung von Schwefelwasserstoffsäure
Da es sich um eine Schwefelwasserstofflösung handelt, lohnt es sich, nach der Herstellung zu fragen. Eine beliebte Art, Sulfid zu verwenden. Als letztere werden natürliche Mineralien verwendet. Im Inneren des Planeten gibt es mehrere Sulfide. Das berühmteste ist vielleicht. Seine Formel: - FeS 2.
Die Reaktion zwischen Sulfid und ist heftig, mit aktiver Gasentwicklung. Dementsprechend erfolgt die Interaktion in isolierten Räumen unter Verwendung von Schutzkleidung.
Industrielle gehen oft den umgekehrten Weg. Schwefelwasserstoff ist ein Nebenprodukt vieler Industriezweige. Bleibt nur noch die Gewinnung des Stoffes aus Industriegasen, deren Reinigung ohnehin in der direkten Verantwortung der Unternehmen liegt.
Anschließend wird Schwefelwasserstoff in Wasser gelöst. Die Flüssigkeit wird erhitzt. Dadurch gelingt die Dissoziation erfolgreicher. Die Heldin des Artikels ist zum Gebrauch oder Verkauf bereit. Lassen Sie uns die Preisschilder herausfinden.
Preis für Schwefelwasserstoffsäure
Da die Heldin des Artikels im Alltag nur für Wasserbehandlungen benötigt wird, reduziert sich die Verkaufsform der Verbindung auf Schwefelwasserstoffbäder. Beispiel: - Matsesta-Produkt. Es wird wie andere Medikamente der Gruppe in Apotheken verkauft.
„Matsesta“ wird in Beuteln verkauft und in ein Wasserbad mit einer Temperatur von 37-38 Grad Celsius gegeben. Das Medikament wird gründlich gerührt und 5-15 Minuten lang eingetaucht. Das Vergnügen kostet etwa 300 pro Packung, also eine Prozedur.
Der Hinweis auf die Gefahren der Einnahme von Schwefelwasserstoffbädern zu Hause wurde nicht aufgehoben. Doch die Hersteller gehen auf Nummer sicher und wählen die optimale und sichere Konzentration. Tragen Sie es nicht innerhalb von 15 Minuten auf.
Für den Laborbedarf und die industrielle Produktion macht es keinen Sinn, Wasser mit einem minimalen Schwefelwasserstoffanteil zu bezahlen. Es ist bequemer, die Versorgung mit Flüssiggas in Flaschen selbst zu organisieren. Das Produkt ist spezifisch, die Nachfrage ist begrenzt. Daher gibt es nur wenige Angebote und Gasflaschen sind in der Regel verhandelbar.
Schwefelwasserstoff (H 2 S) - sehr krebserregendes, giftiges Gas. Es hat einen scharfen, charakteristischen Geruch nach faulen Eiern.
Gewinnung von Schwefelwasserstoff.
1. Im Labor H 2 S erhalten durch Reaktion zwischen Sulfiden und verdünnten Säuren:
FeS + 2 HCl = FeCl 2 + H 2 S,
2. Interaktion Al 2 S 3 mit kaltem Wasser (der entstehende Schwefelwasserstoff ist reiner als bei der ersten Herstellungsmethode):
Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 + 3H 2 S.
Chemische Eigenschaften von Schwefelwasserstoff.
Schwefelwasserstoff H2S - eine kovalente Verbindung, die wie ein Molekül keine Wasserstoffbrückenbindungen bildet H 2 O. (Der Unterschied besteht darin, dass das Schwefelatom größer und elektronegativer ist als das Sauerstoffatom. Daher ist die Ladungsdichte von Schwefel niedriger. Und aufgrund des Fehlens von Wasserstoffbrückenbindungen ist der Siedepunkt niedriger H 2 S höher als die von Sauerstoff. Auch H 2 S in Wasser schlecht löslich, was auch auf das Fehlen von Wasserstoffbrücken hinweist).
H 2 S + Br 2 = S + 2HBr,
2. Schwefelwasserstoff H 2 S- eine sehr schwache Säure, dissoziiert schrittweise in Lösung:
H 2 S ⇆ H + + H.S. - ,
H.S. - ⇆ H + + S 2- ,
3. Wechselwirkungen mit starken Oxidationsmitteln:
H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O = H 2 SO 4 + 8HCl,
2 H 2 S + H 2 ALSO 3 = 3 S + 3 H 2 Ö,
2 FeCl 3 + H 2 S = 2 FeCl 2 + S + 2 HCl,
4. Reagiert mit Basen, basischen Oxiden und Salzen unter Bildung saurer und mäßiger Salze (Hydrosulfide und Sulfide):
Pb(NO 3) 2 + 2S = PbS↓ + 2HNO 3.
Diese Reaktion dient dem Nachweis von Schwefelwasserstoff oder Sulfidionen. PbS- schwarzer Bodensatz.
