מימן גופרתי. חומצה הידרוגופרית ומלחיה

גופרית היא אחד החומרים המוכרים לאנושות מאז ומעולם. אפילו היוונים והרומאים הקדמונים מצאו לו שימושים שונים. פיסות גופרית מקומיות שימשו לביצוע טקס גירוש הרוחות הרעות. אז, לפי האגדה, אודיסאוס, שחזר לביתו לאחר נדודים ארוכים, הורה קודם כל לחטא אותו בגופרית. יש הרבה התייחסויות לחומר הזה בתנ"ך.

בימי הביניים, גופרית תפסה מקום חשוב בארסנל האלכימאים. כפי שהם האמינו, כל המתכות מורכבות מכספית וגופרית: ככל שפחות גופרית, כך אצילות יותר. העניין המעשי בחומר זה באירופה גדל במאות XIII-XIV, לאחר הופעת אבק שריפה וכלי נשק. איטליה הייתה הספקית העיקרית של גופרית.

כיום, הגופרית משמשת כחומר גלם לייצור חומצה גופרתית, אבק שריפה, בגיפור גומי, בסינתזה אורגנית וגם להדברה בחקלאות. אבקת גופרית משמשת ברפואה כחומר חיטוי חיצוני.

האינטראקציה של גופרית עם חומרים פשוטים

גופרית מגיבה כמו מְחַמצֵן :

2Na + S = Na 2S

אֵיך חומר מפחית :

האינטראקציה של גופרית עם חומרים מורכבים

א) גופרית אינה מתמוססת במים ואף אינה נרטבת במים;

ב) כיצד הגופרית של חומר ההפחתה יוצר אינטראקציה עם ( , ) בעת חימום:

S + 2H 2 SO 4 \u003d 3SO 2 + 2H 2 O

S + 2HNO 3 = H 2 SO 4 + 2NO

S + 6HNO 3 \u003d H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

ג) מראה את התכונות של חומר מחמצן וחומר מפחית כאחד, גופרית נכנסת לתגובות חוסר פרופורציה (חימצון עצמי-התאוששות עצמית) עם תמיסות בעת חימום:

3S + 6NaOH \u003d 2Na 2 S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O

מימן גופרתי וחומצה הידרוסופרית

א) H 2 S + CaO \u003d CaS + H 2 O

ב) H 2 S + NaOH = NaHS + H 2 O

ג) CuSO 4 + H 2 S \u003d CuS ↓ + H 2 SO 4

ד) Ca + H 2 S \u003d CaS + H 2

תגובה איכותית לחומצה הידרוסולפידית ולמלחיה המסיסים (כלומר, ליון הגופרית S 2-) היא האינטראקציה שלהם עם מלחים מסיסים. במקרה זה, משתחרר משקע שחור של עופרת (II) גופרתי PbS:

Na 2 S + Pb(NO 3) 2 \u003d PbS ↓ + 2NaNO 3

תכונות חיזור

בתגובות חיזור, הן מימן גופרתי גזי והן חומצה הידרוסולפידית מפגינים תכונות מפחיתות חזקות, מכיוון שלאטום הגופרית ב-H 2 S יש את מצב החמצון הנמוך ביותר - 2, ולכן ניתן לחמצן אותו רק. זה מתחמצן בקלות:

ניתן להוריד מאמרים בנושאים אחרים

מהו מימן גופרתי?

HYDROGEN SULFIDE, H 2 S, (מימן גופרתי, מימן גופרתי) - גז דליק חסר צבע בעל ריח חריף, נקודת רתיחה 60.35 מעלות צלזיוס. תמיסה מימית - חומצה הידרוסולפידית. מימן גופרתי נמצא לעתים קרובות בשדות נפט וגז.

מימן גופרתי H 2 S רעיל: הרעלה אנושית חריפה מתרחשת כבר בריכוזים של 0.2-0.3 מ"ג / מ"ר, ריכוז מעל 1 מ"ג / מ"ק הוא קטלני. מימן גופרתי H 2 S הוא גז קורוזיבי המעורר קורוזיה חומצית, שבמקרה זה נקראת קורוזיה מימן גופרתי. כאשר היא מומסת במים, היא יוצרת חומצה חלשה שעלולה לגרום לבור בנוכחות חמצן או פחמן דו חמצני.

בהקשר זה, בלי תחנות מודרניות לטיפול בגז ומודולי הסרת גופרית, מימן גופרתי מסוגל לגרום נזק חמור לאנשים. הריכוז המרבי המותר של מימן גופרתי באוויר של אזור העבודה הוא 10 מ"ג / מ"ר, ובתערובת עם פחמימנים C 1 - C 3 הוא 3 מ"ג / מ"ר.

ללא תחנות טיהור מימן גופרתי, ציוד שונים בתעשיות הנפט, האנרגיה, התחבורה ועיבוד הגז מושפע קשות ואינו תקין.

מה קורה למתכות אם מימן גופרתי לא יוסר?

מימן גופרתי - H 2 S - קורוזיה כוללת של מתכת

מימן גופרתי מגיב כמעט עם כל המתכות ויוצר סולפידים, אשר ביחס לברזל ממלאים תפקיד של קתודה ויוצרים איתה זוג גלווני. הפרש הפוטנציאל של זוג זה מגיע ל-0.2-0.48 V. היכולת של סולפידים ליצור זוגות מיקרוגלוונים עם פלדה מובילה להרס מהיר של ציוד תהליך וצינורות.

קשה מאוד להילחם בקורוזיה של מימן גופרתי: למרות תוספת של מעכבי קורוזיה חומציים, צינורות העשויים מדרגות מיוחדות של נירוסטה נכשלים במהירות. ואפילו גופרית המתקבלת ממימן גופרתי ניתנת להובלה במיכלי מתכת לתקופה מוגבלת, שכן המיכלים נהרסים בטרם עת עקב מימן גופרתי המומס בגופרית. במקרה זה, מתרחשת היווצרות של polysulfanes HS n H. Polysulfanes הם אלמנטים מאכלים יותר מאשר מימן גופרתי.

מימן גופרתי, המצטרף לתרכובות בלתי רוויות, יוצר מרקפטנים, שהם החלק האגרסיבי והרעיל של תרכובות גופרית - רעלים כימיים. הם המחמירים באופן משמעותי את תכונות הזרזים: היציבות התרמית שלהם, מעצימים את תהליכי היווצרות המסטיק, משקעים ותצהיר של סיגים, בוצה, משקעים, מה שגורם לפסיביות של פני הזרז, וגם מגבירים את הפעילות הקורוזיבית של החומר של מכשירים טכנולוגיים.

H 2 S משפר באופן משמעותי את תהליך חדירת המימן לפלדה. אם במהלך קורוזיה במדיה חומצית השיעור המרבי של מימן שמתפזר לפלדה הוא 4% מהכמות הכוללת של מימן מופחת, אז בתמיסות המכילות מימן גופרתי ערך זה מגיע ל-40%.

נוכחות חמצן בגז מאיצה משמעותית את תהליך הקורוזיה. מבחינה אמפירית, נמצא שהקורוזיבי ביותר הוא גז שבו היחס בין חמצן למימן גופרתי הוא 114:1. מערכת יחסים זו נקראת קריטית.

נוכחות הלחות בגז גורמת לקורוזיה של המתכת, בעוד שנוכחות בו-זמנית של H 2 S, O 2 ו- H 2 O היא הבלתי חיובית ביותר מנקודת מבט של קורוזיה.

ההשפעות הקורוזיביות של זיהומים אלה על המתכת גדלות בחדות עם הגדלת הלחץ.

קצב הקורוזיה של צינורות גז עומד ביחס ישר ללחץ הגז העובר בצינור גז זה. בלחצים של עד 20 atm. וגז רטוב, אפילו עקבות של מימן גופרתי של 0.002-0.0002% נפח מספיקים כדי לגרום נזק קורוזיה משמעותי למתכת הצינור, הגבלת חיי השירות של צינור הגז ל-5-6 שנים.

בשל ההשפעות הקורוזיביות של מימן גופרתי הקיים בגזים, חיי השירות של ציוד לייצור חשמל (GPES - GTU) וציוד בייצור, שינוע, עיבוד ושימוש בגז מצטמצמים משמעותית.

בתנאי שטח, צינורות, שסתומים, תאי בעירה ובוכנות של תחנות כוח של תחנות כוח, מדי גז, מדחסים ומקררים חשופים להשפעות קורוזיה גדולות במיוחד.

חלק ניכר ממימן גופרתי מגיב עם מתכת וניתן להפקיד אותו בצורה של מוצרי קורוזיה על שסתומים של תחנות כוח, מדחסים, על הקירות הפנימיים של הציוד, התקשורת וצינור הגז הראשי.

הרלוונטיות של הבעיה של טיהור גז ממימן גופרתי

הדחיפות של בעיית טיהור גזים ממימן גופרתי מתעצמת על ידי הדרישות להבטחת בטיחות סביבתית בפיתוח מרבצי גופרית, והפחתת פליטות מזיקות לאטמוספירה.

במקביל, מוקדשת תשומת לב מיוחדת לשיפור הקיים ולפיתוח טכנולוגיות חדשות להסרת גופרית שאינן כוללות פליטות של מימן גופרתי רעיל ותוצרי הבעירה שלו לסביבה.

למרות כל החסרונות המפורטים, מימן גופרתי הוא חומר גלם כימי רב ערך, שכן ניתן להשיג ממנו כמות עצומה של תרכובות אנאורגניות ואורגניות.

אם אומרים שהוא חלש, אז הגיעה מחלה, או רעב, בכלל, מצוקה. בכימיה הדברים שונים. שקול מימן גופרתי חלש. הוא חלש לא בגלל שהוא מוכן להתפורר, לגווע, אלא להיפך בגלל חוסר הרצון להתנתק.

זהו השם שניתן לתהליך של פירוק במים, הפרדה ליון הידרוניום ולאניון. מימן גופרתי מתנתק ב-0.011% בלבד, יתר על כן, בשני שלבים. על הראשון שבהם, מידת הפירוק אינה עולה על 0.005%.

אז, זה די עמיד, "מחזיק את המכה." עם זאת, זה לפי אמות המידה האנושיות. בכימיה הדברים שונים. בואו נצלול לתוך עולמה על ידי המשך לימוד התכונות של מימן גופרתי.

מאפייני חומצה הידרוסולפידית

חוסנה של הגיבורה הוא יחסי. לא רוצה להתמוסס לחלוטין במים, התרכובת מתפרקת תחת פעולת החמצן. זה מתחמצן חומצה הידרוסולפידית. נוּסחָהזה נראה כך: - H 2 S. H בו -, S -. אז, האחרון, במהלך החמצון, "פורץ" מהנוסחה. הקשר מתנתק.

למעשה, חומצה הידרוסולפידיתהיא תמיסה מימית של גז. מימן גופרתי ידוע בריח הביצים הרקובות שלו וברעילותו. החומר לא. אין ניירות אינדיקטור שנכנסו חומצה הידרוסולפורית. תכונהזהו מצביע נוסף לחולשת הקשר. צבע חזק לקמוס בגוונים.

מאפיינים של חומצה הידרוסולפידיתמצטמצם לא רק להתמוססות איטית במים. גם תגובות אחרות עם גיבורת הכתבה חולפות לאט. ביחס לאופי האנושי, זו דווקא עצלות מאשר חולשה.

עם מתכות, למשל, תמיסת מימן גופרתי מגיבה בחוסר רצון. ההסבר לכך הוא הריכוז הנמוך של יוני מימן חיוביים. המחסור שלהם קשור במידה קטנה של דיסוציאציה.

מבין המתכות, גיבורת המאמר מקיימת אינטראקציה רק ​​עם אלה שעד H 2 בסדרת המתח. יסודות כאלה מסוגלים לעקור מימן מתמיסה. האינטראקציה יכולה להוביל להיווצרות מלחי חומצה הידרוסולפורית.

הוא בלתי מסיס לחלוטין במים. התגובה נוגעת לסולפידים. זהו אחד מהסוגים הנוצרים בהשתתפות תרכובת מימן גופרתי. הסוג השני הוא הידרוסולפידים. הם נוצרים במהלך התגובה עם אלקלי ואדמה אלקליין, מסיסים.

נכנס לאינטראקציה עם מתכות אדמה אלקליין, מימן גופרתי מגיב עם אלקליות. גיבורת המאמר פועלת כמפחית, כלומר, היא נותנת אלקטרונים. מסתבר שמאפייני החיבור אופייניים לסוג חלש.

השני אינו חד משמעי. בהיותה תמיסה של מימן גופרתי רעיל, הגיבורה של המאמר היא רק מסוכנת יחסית. בשל הריכוז הנמוך של החומר המקורי, הוא הופך לתרופה. היכן וכיצד משתמשים בו, נספר בפרק הבא.

השימוש בחומצה הידרוסולפידית

ניתוק של חומצה הידרוסולפידיתלתמיסה של רוויה באלפי האחוז מאפשרת שימוש בתרכובת למטרות רפואיות. הם, ככלל, מאורגנים במקומות שבהם יוצאים מי תהום המכילים מימן גופרתי. ריח של ביצים רקובות נסבל למען היפטרות ממחלות עור, שיקום המערכת וטיפול בנדודי שינה.

אמבטיות מימן גופרתי משפרות את זרימת הדם, מה שאומר שיש להן השפעה מועילה על הגוף כולו. תנועה מהירה יותר דרך הכלים, הדם אינו עומד, ומספק במהירות לאיברים את האלמנטים הדרושים להם. חילוף החומרים מואץ, מה שמוביל לטיהור רעלים. על ההשפעה הכללית של התחדשות.

"על הפנים" משמש במובן המילולי. קוסמטיקאיות משתמשות בתמיסת מימן גופרתי להליכי הרמה. בנוסף להידוק, ניתן להיפטר מצלוליט ואקנה. ליישום מקומי של הפתרון יש פחות התוויות נגד מאשר אמבטיות.

רופאים שמים לב שאמבטיות מימן גופרתי לא נלקחות בבית ובאופן כללי, בתוך הבית. ריכוז האדים הנובעים ממים עלול לחרוג מהערכים המותרים.

בבתי הבראה מנסים להציב בריכות באוויר הפתוח. מעיינות חמים. לכן השחייה בהם נעימה גם בחורף. ישנם מספר אתרי נופש מימן גופרתי, למשל, ליד העיר Severobaikalsk.

רופאים המפקחים על האורחים ממליצים על גיבורת המאמר גם כתרופה למחלות של מערכת גניטורינארית. נכון, הליכי הריון והנקה הם התווית נגד. אבל, למי שרוצה להיות הורה, אמבטיות מימן גופרתי לא יזיקו.

במערב המדינה נוצר מימן גופרתי לאורך מדף הים השחור. נכון, שם נוצר המתחם בעומק של כ-150 מטר, המגיח כבועות במים רדודים.

אם הליכים זמניים באווירת גז מקובלים, שאיפה ממושכת של מימן גופרתי מובילה להכחדת היכולת להריח. זוהי תוצאה של שיתוק של עצב הריח.

כיצד לזהות חומצה הידרוסופריתבאוויר בריכוז נמוך, בהיעדר ריח ברור? רק יעזור. היא גם רעילה, אבל חוץ מזה כלום. הרטיב במגיב. באטמוספירה עם תכולת מימן גופרתי של לפחות 0.0000001%, היריעה תהיה מכוסה בפריחה.

השגת חומצה הידרוסולפידית

מכיוון שמדובר בתמיסה של מימן גופרתי, כדאי לתהות כיצד להשיג אותה. דרך פופולרית לשימוש וסולפיד. בתור האחרון, מינרלים טבעיים נלקחים. ישנם מספר סולפידים במעיים של כדור הארץ. המפורסם ביותר, אולי. הנוסחה שלו: - FeS 2.

התגובה בין גופרתי לאלים, עם התפתחות אקטיבית של גז. בהתאם לכך, האינטראקציה מתבצעת בחדרים מבודדים, תוך שימוש בביגוד מגן וביגוד.

לעתים קרובות תעשיינים הולכים בדרך אחרת. מימן גופרתי הוא תוצר לוואי של תעשיות רבות. נותר רק לחלץ את החומר מגזים תעשייתיים, אשר טיהורם, בכל מקרה, הוא באחריות ישירה של ארגונים.

לאחר מכן, מימן גופרתי מומס במים. הנוזל מחומם. זה הופך את הדיסוציאציה למוצלחת יותר. גיבורת המאמר מוכנה לשימוש או למכירה. בואו לגלות את המחירים.

מחיר חומצה הידרוגופרית

מכיוון שבחיי היומיום הגיבורה של המאמר נחוצה רק להליכי מים, צורת מכירת התרכובת מצטמצמת לאמבטיות מימן גופרתי. דוגמה: - פירושו "Matsesta". זה נמכר בבתי מרקחת, כמו תרופות אחרות של הקבוצה.

"Matsesta" נמכר באריזות, מתווספות לאמבטיה עם מים בטמפרטורה של 37-38 מעלות צלזיוס. התרופה בוחשת היטב וטבולה למשך 5-15 דקות. התענוג עולה כ-300 לחבילה, כלומר פרוצדורה אחת.

אף אחד לא ביטל את ההערה על הסכנה בנטילת אמבטיות מימן גופרתי בבית. אבל, יצרנים מבוטחים מחדש, בוחרים את הריכוז האופטימלי והבטוח. איתה, אל תגיש בקשה למשך 15 דקות.

עבור צורכי מעבדה וייצור תעשייתי, אין זה הגיוני לשלם עבור מים עם שיעור מינימלי של מימן גופרתי. יותר נוח לארגן את אספקת הגז הנוזלי בגלילים ולעשות זאת בעצמך. המוצר הוא ספציפי, הביקוש מוגבל. לכן, יש מעט הצעות, ובגללי גז, ככלל, זה נתון למשא ומתן.

מימן גופרתי (ח 2 ס) הוא גז מסרטן מאוד, רעיל. יש לו ריח אופייני חזק של ביצים רקובות.

מקבל מימן גופרתי.

1. במעבדה ח 2 סהמתקבל במהלך התגובה בין סולפידים וחומצות מדוללות:

FeS + 2 HCl = FeCl 2 + ח 2 ס,

2. אינטראקציה אל 2 ס 3 עם מים קרים (המימן הגפרי המתקבל הוא טהור יותר מאשר בשיטת הייצור הראשונה):

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2 S.

תכונות כימיות של מימן גופרתי.

מימן גופרתי H 2 S - תרכובת קוולנטית שאינה יוצרת קשרי מימן, כמו מולקולה H 2 O. (ההבדל הוא שאטום הגופרית גדול ואלקטרושלילי יותר מאטום החמצן. לכן, צפיפות המטען של הגופרית נמוכה יותר. ובשל המחסור בקשרי מימן, נקודת הרתיחה של ח 2 סגבוה מזה של חמצן. גַם ח 2 סמסיס בצורה גרועה במים, מה שמצביע גם על היעדר קשרי מימן).

H 2 S + Br 2 \u003d S + 2HBr,

2. מימן גופרתי ח 2 ס- חומצה חלשה מאוד, מתנתקת בשלבים בתמיסה:

ח 2 ס ⇆ ח + + HS - ,

HS - ⇆ ח + + ס 2- ,

3. אינטראקציה עם חומרי חמצון חזקים:

H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 8HCl,

2 ח 2 ס + ח 2 כך 3 = 3 ס + 3 ח 2 O,

2 FeCl 3 + ח 2 ס = 2 FeCl 2 + ס + 2 HCl,

4. מגיב עם בסיסים, תחמוצות ומלחים בסיסיים, תוך יצירת מלחים חומציים ובינוניים (הידרוסולפידים וסולפידים):

Pb(NO 3) 2 + 2S = PbS↓ + 2HNO 3.

תגובה זו משמשת לזיהוי מימן גופרתי או יוני גופרתי. PbS- משקעים שחורים.