- Struktura
- Nomenklatura
- Fizička svojstva
- Psihičko stanje
- Molekularna težina
- Talište
- Vrelište
- Gustoća
- Topljivost
- Kemijska svojstva
- U vodenoj otopini
- Reakcija s kisikom
- Reakcija s metalima
- Reakcija s sumpornim dioksidom
- Razgradnja s temperaturom
- Položaj u prirodi
- Sinteza u organizmu sisavaca
- Dobivanje u laboratoriju ili industrijski
- Industrijska upotreba H
- Korisnost ili važnost H
- Kardiovaskularni sustav
- Gastrointestinalni sustav
- Središnji živčani sustav
- Organ vida
- Protiv starenja
- Iscjeliteljski potencijal H
- rizici
- Reference
Sumporovodik ili sumporovodika plina se formira spajanjem atoma sumpora (S), a dva atoma vodika (H). Njegova kemijska formula je H 2 S. Također je poznat kao sumporovodičnog plina. To je bezbojni plin čiji se miris očituje u trulim jajima.
Prisutna je u izvorima vulkana i sumpornih izvora, u prirodnom plinu i u sirovoj nafti. Također nastaje tijekom anaerobnog raspada (bez kisika) biljnih i životinjskih organskih tvari. Nastaje prirodno u tijelu sisavaca, djelovanjem određenih enzima na cistein, nebitnu aminokiselinu.
Kemijska formula hidrogen sulfida ili hidrogen sulfida. SARANPHONG YIMKLAN. Izvor: Wikimedia Commons.
Vodeni H 2 S rješenja su korozivne za metale kao što je čelik. H 2 S je smanjenje spoj koji, kada reagira s tako 2, oksidira u elementarni sumpor, a tako se smanjuje 2 sumporu i.
Unatoč tome što je vrlo toksičan i fatalan spoj za ljude i životinje, njegov značaj u nizu važnih procesa u tijelu proučava se već nekoliko godina.
On regulira niz mehanizama koji se odnose na stvaranje novih krvnih žila i funkcioniranje srca.
Štiti neurone i smatra se da djeluje protiv bolesti poput Parkinsonove i Alzheimerove bolesti.
Zbog svoje kemijske sposobnosti smanjenja može se boriti protiv oksidansa i tako djeluje protiv staničnog starenja. Zbog tih razloga proučava se mogućnost proizvodnje lijekova koji se, kada se daju pacijentima, mogu polako unositi u tijelo.
Ovo bi služilo za liječenje patologija poput ishemije, dijabetesa i neurodegenerativnih bolesti. Međutim, njegov mehanizam djelovanja i njegova sigurnost tek treba detaljno istražiti.
Struktura
H 2 S molekula je analogan onom u vodi, tj, oni su slični oblika budući da su vodikovi atomi nalaze pod kutom sa sumporom.
Kutna struktura molekule sumporovodika, H 2 S. Bangin. Izvor: Wikimedia Commons.
Sumpora, H 2 S ima sljedeću elektronsku konfiguraciju:
1s 2, 2s 2 2p 6, 3s 2 3p 6, Pa, posuđuje po jedan elektron iz svakog vodika kako bi dovršio svoju valentnu ljusku.
3D struktura hidrogen sulfida. Žuto: sumpor. Bijelo: vodik. Benjah-bmm27. Izvor: Wikimedia Commons.
Nomenklatura
- Vodikov sulfid
- Vodikov sulfid
- Sumpor hidrid.
Fizička svojstva
Psihičko stanje
Bezbojni plin s vrlo neugodnim mirisom.
Molekularna težina
34,08 g / mol.
Talište
-85,60 ° C.
Vrelište
-60,75 ° C.
Gustoća
1,1906 g / L.
Topljivost
Umjereno topivo u vodi: 2,77 volumena u 1 vode pri 20 ° C. Može se potpuno izbaciti iz vodene otopine kuhanjem.
Kemijska svojstva
U vodenoj otopini
Kada je vodikov sulfid u vodenoj otopini, naziva se vodikov sulfid. To je slaba kiselina. Ima dva ionizirajuća protona:
H 2 + 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
Prvi se protoni ionizira malo, što se može zaključiti iz njegove prve ionizacijske konstante. Drugi proton ionizira vrlo malo, ali otopine H 2 S sadrže neke od sulfidnim anionom S 2 -.
Ako je H 2 S otopina je izložen zraku, O 2 oksidira sulfid anionskih i sumpor taloži:
2 S 2 - + 4 H + + O 2 → 2 H 2 O + 2 S 0 ↓ (1)
U nazočnosti klor Cl 2, brom Br 2 i jod I 2, odgovarajući halid vodik i sumpor se formiraju:
H 2 S + Br 2 → 2 HBr + S 0 ↓ (2)
Vodeni H 2 S rješenja su korozivne, uzrokuje pucanje sulfid stresa u visokim čelika tvrdoće. Proizvodi korozije su željezo sulfid i vodik.
Reakcija s kisikom
H 2 S reagira s kisikom u zraku i slijedeće reakcije mogu pojaviti:
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)
Reakcija s metalima
Reagira s različitim metalima koji istiskuju vodik i tvore metalni sulfid:
H 2 S + Pb → PbS + H 2 ↑ (5)
Reakcija s sumpornim dioksidom
U vulkanskih plinova, H 2 S, SO 2 su prisutni, koji reagiraju sa svakom drugom i čvrste sumpor formira:
H 2 S + SO 2 → 2 H 2 O + 3 S 0 ↓ (6)
Razgradnja s temperaturom
Vodikov sulfid nije vrlo stabilan, lako se raspada prilikom zagrijavanja:
H 2 S → H 2 ↑ + S 0 ↓ (7)
Položaj u prirodi
Taj se plin prirodno nalazi u sumpornim ili sumpornim izvorima, u vulkanskim plinovima, u sirovoj nafti i u prirodnom plinu.
Izvor sumporne vode. Nikolaj Maksimovič. Izvor: Wikimedia Commons.
Kada ulje (ili plin) sadrži značajne tragove H 2 S se kaže da se „kiselo”, za razliku od „slatki”, koji je kad se to ne sadrži.
Male količine H 2 S u ulje ili plin ekonomski štetan jer ribanje biljka mora biti instaliran kako ga ukloniti, kako bi se spriječilo koroziju i da bi sef otpadnog plina za kućnu uporabu kao goriva.
Proizvodi se kad god se organska tvar koja sadrži sumpor raspada u anaerobnim uvjetima (odsutnost zraka), kao što su ljudski, životinjski i biljni otpad.
Emisija H 2 S (boja suza) uz obalu Namibije, fotografirala NASA. Ove emisije dolaze iz organskog otpada. NASA-in Zemaljski opservatorij. Izvor: Wikimedia Commons.
Bakterije prisutne u ustima i u probavnom traktu proizvode ih iz razgradljivih materijala koje sadrže biljni ili životinjski proteini.
Karakterističan miris čini njegovu prisutnost u trulim jajima.
H 2 S također je proizveden u nekim industrijskim aktivnosti, kao što rafinerijama, koksarama, papira, tanneries, te u obradi hrane.
Sinteza u organizmu sisavaca
Endogeni H 2 S mogu se proizvesti u tkivima sisavaca, uključujući ljude, na dva načina, jednom enzimatskom i jedan ne-enzimatski.
Ne-enzimatski put se sastoji od redukcije elementarnog sumpora upotrebljen S 0 do H 2 S putem oksidacije glukoze:
2 C 6 H 12 O 6 (glukoza) + 6 S 0 (sumpor) + 3 H 2 O → 3 C 3 H 6 O 3 + 6 H 2 S + 3 CO 2 (8)
Enzimatska put se sastoji od proizvodnje H 2 S iz L-cisteina, koji je aminokiselina sintetizira u tijelu. Proces je osiguran različitim enzimima, kao što su cistathionin-p-sintaza i cistationin-y-liza, između ostalih.
U mozgu krava nađen je vodikov sulfid. Autor: ArtTower. Izvor: Pixabay.
Dobivanje u laboratoriju ili industrijski
Plinoviti vodik (H 2) i element za sumpor (S) ne reagiraju, na normalnim radnim temperaturama, ali iznad te počnu kombinirati s 310 ºC biti optimalna temperatura.
Proces je, međutim, prespor, tako da se za njegovo dobivanje koriste druge metode, uključujući sljedeće.
Metalni sulfidi (poput željeznog sulfida) reagiraju s kiselinama (poput klorovodične) u razrijeđenoj otopini.
FeS + 2 HCl → FeCl 2 + H 2 S ↑ (9)
Na taj način, H 2 S plin dobiva, što, s obzirom na njegovu toksičnost, moraju biti prikupljeni sigurno.
Industrijska upotreba H
Skladištenje i transport u velikim količinama H 2 S koji je odvojen od prirodnog plina ispiranjem s aminima je teško, zbog toga Claus koristi za prevođenje u sumpora.
U rafinerijama, H 2 S odvaja od plina ispiranjem aminima i zatim pretvara u sumpora. Autor: SatyaPrem. Izvor: Pixabay.
U tom procesu nastaju dvije reakcije. U prvom, H 2 S reagira s kisikom, čime se dobije SO 2, kao što je gore spomenuto, (vidi reakcije 3).
Druga je reakcija katalizirana oksid željeza gdje SO 2 se reducira, a H 2 S oksidira, od kojih su oba proizvode sumpora S (vidjeti reakciju 6).
Na taj se način dobiva sumpor koji se može lako skladištiti i transportirati, kao i namijenjen za višestruku upotrebu.
Korisnost ili važnost H
Endogeni H 2 S je onaj koji se javlja prirodno u tijelu kao dio normalnog metabolizma kod ljudi, sisavaca i drugih živih bića.
Unatoč dugogodišnji ugled toksičnog i otrovnog plina povezana s razgradnje organskih tvari, nekoliko nedavnih studija iz 2000 do danas su utvrdili da endogeni H 2 S je važan regulator pojedinih mehanizama. i procese u živom biću.
H 2 S ima visok afinitet prema lipofilnost ili masti, zbog čega je križ stanične membrane lako prodire u sve vrste stanica.
Kardiovaskularni sustav
U sisavaca, sumporovodik potiče ili regulira niz signala koji reguliraju metabolizam, srčanu funkciju i preživljavanje stanica.
Ima snažan učinak na srce, krvne žile i cirkulirajuće elemente krvi. Modulira stanični metabolizam i funkciju mitohondrija.
On brani bubrege od oštećenja uzrokovanih ishemijom.
Gastrointestinalni sustav
On igra važnu ulogu kao zaštitni faktor protiv oštećenja želučane sluznice. Smatra se da može biti važan posrednik gastrointestinalne pokretljivosti.
Vjerojatno je uključen u kontrolu izlučivanja inzulina.
Središnji živčani sustav
Djeluje i na važne funkcije središnjeg živčanog sustava i štiti neurone od oksidativnog stresa.
Neuroni su zaštićeni endogenog H 2 S. Autor: Gerd Altmann. Izvor: Pixabay.
Procjenjuje se da može zaštititi od neurodegenerativnih bolesti poput Parkinsonove, Alzheimerove i Hungtintonove bolesti.
Organ vida
Štiti fotoreceptorske stanice mrežnice od degeneracije izazvane svjetlošću.
Protiv starenja
H 2 S, kao redukcijskog vrsta, mogu konzumirati različitim sredstvima za oksidiranje da cirkuliraju u tijelu. Bori se protiv oksidacijskih vrsta poput reaktivnih vrsta kisika i reaktivnih dušikovih vrsta u tijelu.
Ograničava reakcije slobodnih radikala aktiviranjem antioksidativnih enzima koji štite od učinaka starenja.
Iscjeliteljski potencijal H
Bioraspoloživost endogenog H 2 S ovisi o određenim enzima uključenih u biosintezu cisteina u sisavaca.
Neke studije sugeriraju da bi terapija lijekovima H 2 S lijekovima mogla biti korisna za određene patologije.
Na primjer, to može biti korisno kod dijabetičara, jer je uočeno da su krvne žile dijabetičkih životinja poboljšati lijekovima koji opskrbe egzogeni H 2 S.
H 2 S egzogeno povećava angiogenezu krvnih žila ili formiranje, tako da se može koristiti za tretiranje kroničnih ishemičnih bolesti.
Lijekovi koji se može otpustiti osmislio H 2 S polako da djeluju povoljno na različite bolesti. Međutim, učinkovitost, sigurnost i mehanizmi njegovog djelovanja tek trebaju biti istraženi.
rizici
H 2 S je smrtonosna ako se udiše otrov čistom ili čak i razrijeđen u omjeru 1 dio u 200 dijelova plina zraka. Ptice su vrlo osjetljivi na H 2 S, umiru čak pri razrjeđenju 1 1500 dijelova zraka.
Sumporovodik ili sumporovodika H 2 S je snažan otrov. Autor: OpenIcons. Izvor: Pixabay.
H 2 S je potentni inhibitor enzima i nekih postupaka oksidativne fosforilacije, što dovodi do stanične gušenja. Većina ljudi ga miriše u koncentracijama većim od 5 ppb (dijelova na milijardu). Koncentracije od 20-50 ppm (dijelova na milijun) iritantno djeluju na oči i dišne puteve.
Udisanje od 100-250 ppm kroz nekoliko minuta može prouzročiti nekoordinaciju, poremećaje pamćenja i motoričke poremećaje. Kada je koncentracija oko 150-200 ppm, umor ili mirisni anosmija nastaje, što znači da nakon karakterističan miris H 2 S ne može se otkriti. Ako se inhalira koncentracija 500 ppm 30 minuta, plućni edem može pojaviti. i upale pluća.
Koncentracije veće od 600 ppm mogu biti fatalne u prvih 30 minuta, jer respiratorni sustav paralizira. A 800 ppm je koncentracija koja je za čovjeka odmah smrtonosna.
H 2 S, dakle, mora se spriječiti da pobjegnu u laboratorijima, prostorijama i na bilo kojem mjestu ili situaciji.
Važno je napomenuti da su mnogi smrtnih slučajeva događa jer ljudi ulaze zatvorene prostore za spašavanje suradnicima ili članovima obitelji koji su propali zbog H 2 S trovanja, a oni umiru.
To je zapaljivi plin.
Reference
- Panthi, S. i sur. (2016). Fiziološka važnost sumporovodika: nastaje snažni neuroprotektor i neromodulator. Oksidativna medicina i stanična dugovječnost. Svezak 2016. ID članka 9049782. Oporavak od hindawi.com.
- Shefa, U. i sur. (2018.). Antioksidantne i stanično-signalne funkcije vodikovog sulfida u središnjem živčanom sustavu. Oksidativna medicina i stanična dugovječnost. Svezak 2018. ID članka 1873962. Preuzeto od hindawi.com.
- Tabassum, R. i sur. (2020). Terapijski značaj vodikovog sulfida u neurodegenerativnim bolestima povezanim s dobi. Neural Regen Res 2020; 15: 653-662. Oporavak s nrronline.org.
- Martelli, A. i sur. (2010). Vodikov sulfid: Nova prilika za otkrivanje lijekova. Pregled medicinskih istraživanja. Svezak 32, izdanje 6. Oporabljeno s internetske knjižnice.wiley.com.
- Wang, M.-J. i sur. (2010). Mehanizmi angiogeneze: Uloga vodikovog sulfida. Klinička i eksperimentalna farmakologija i fiziologija (2010) 37, 764-771. Oporavak s web-lokacije www.liile.wiley.com.
- Dalefield, R. (2017). Dim i drugi udisaji. Vodikov sulfid. U veterinarskoj toksikologiji za Australiju i Novi Zeland. Oporavljeno od sciencedirect.com.
- Selley, RC i Sonnenberg, SA (2015). Fizikalna i kemijska svojstva nafte. Vodikov sulfid. U elementima naftne geologije (treće izdanje). Oporavljeno od sciencedirect.com.
- Hocking, MB (2005). Sumpor i sumporna kiselina. Klausov proces pretvaranja sumporovodika u sumpor. U Priručniku za kemijsku tehnologiju i kontrolu zagađenja (treće izdanje). Oporavljeno od sciencedirect.com.
- Lefer, DJ (2008). Potencijalni značaj promjena u sumporovodik (H 2 S) bioraspoloživost kod dijabetesa. British Journal of Pharmacology (2008) 155, 617-619. Oporavak od bpspubs.onlinelibrary.wiley.com.
- Američka nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Vodikov sulfid. Oporavak od: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Babor, JA i Ibarz, J. (1965). Moderna opća kemija. 7. izdanje. Uredništvo Marín, SA