- yapı
- terminoloji
- Fiziki ozellikleri
- Fiziksel durum
- Moleküler ağırlık
- Erime noktası
- Kaynama noktası
- Yoğunluk
- Çözünürlük
- Kimyasal özellikler
- Sulu çözelti içinde
- Oksijenle reaksiyon
- Metallerle reaksiyon
- Kükürt dioksit ile reaksiyon
- Sıcaklık ile ayrışma
- Doğada yer
- Memeli organizmada sentez
- Laboratuvarda veya endüstriyel olarak elde etmek
- H'nin endüstriyel kullanımı
- H'nin faydası veya önemi
- Kardiyovasküler sistem
- Mide bağırsak sistemi
- Merkezi sinir sistemi
- Görme organı
- Yaşlanmaya karşı
- H'nin iyileştirme potansiyeli
- Riskler
- Referanslar
Hidrojen sülfit veya hidrojen sülfür gazı, bir kükürt atomu (S) veya daha fazla hidrojen atomu (H) birliği ile oluşturulur. Kimyasal formülü H 2 S'dir. Hidrojen sülfür gazı olarak da bilinir. Kokusu çürük yumurtalarda belirgin olan renksiz bir gazdır.
Volkanlarda ve kükürtlü kaplıcalarda, doğal gazda ve ham petrolde bulunur. Ayrıca bitki ve hayvan organik maddesinin anaerobik ayrışması (oksijensiz) sırasında oluşur. Memeli vücudunda bazı enzimlerin esansiyel olmayan bir amino asit olan sistein üzerindeki etkisiyle doğal olarak oluşur.
Hidrojen sülfit veya hidrojen sülfürün kimyasal formülü. SARANPHONG YIMKLAN. Kaynak: Wikimedia Commons.
Sulu H 2 S çözeltileri , çelik gibi metaller için aşındırıcıdır. H 2 S SO ile reaksiyona sokulması, bu bir indirgeme bileşik 2 SO azaltırken, element sülfüre oksidize 2 sülfür de.
İnsanlar ve hayvanlar için oldukça toksik ve ölümcül bir bileşik olmasına rağmen, vücuttaki bir dizi önemli süreçteki önemi birkaç yıldır incelenmektedir.
Yeni kan damarlarının oluşması ve kalbin işleyişi ile ilgili bir dizi mekanizmayı düzenler.
Nöronları korur ve Parkinson ve Alzheimer gibi hastalıklara karşı etkili olduğu düşünülmektedir.
Kimyasal indirgeme kapasitesi nedeniyle oksidan türlerle savaşabilir, böylece hücresel yaşlanmaya karşı etkili olur. Bu nedenlerden dolayı hastalara uygulandığında yavaş yavaş vücuda salınabilen ilaçların üretilme olasılığı araştırılmaktadır.
Bu, iskemi, diyabet ve nörodejeneratif hastalıklar gibi patolojileri tedavi etmeye hizmet edecektir. Bununla birlikte, etki mekanizması ve güvenliği henüz kapsamlı bir şekilde araştırılmamıştır.
yapı
H 2 S molekülü suya benzerdir, yani hidrojenler kükürt ile bir açıda konumlandıklarından şekil olarak benzerdirler.
Hidrojen sülfit molekülünün açısal yapısı, H 2 S. Bangin. Kaynak: Wikimedia Commons.
H 2 S'deki kükürt aşağıdaki elektronik konfigürasyona sahiptir:
1s 2 , 2s 2 2p 6 , 3s 2 3p 6 ,
Değerlik kabuğunu tamamlamak için her hidrojenden bir elektron ödünç alıyor.
Hidrojen sülfürün 3 boyutlu yapısı. Sarı: kükürt. Beyaz: hidrojen. Benjah-bmm27. Kaynak: Wikimedia Commons.
terminoloji
- Hidrojen sülfit
- Hidrojen sülfit
- Sülfür hidrit.
Fiziki ozellikleri
Fiziksel durum
Çok hoş olmayan bir kokuya sahip renksiz gaz.
Moleküler ağırlık
34.08 g / mol.
Erime noktası
-85.60 ° C
Kaynama noktası
-60.75 ° C
Yoğunluk
1.1906 g / L
Çözünürlük
Suda orta derecede çözünür: 20ºC'de 1 su içinde 2.77 hacim. Sulu çözeltiden tamamen kaynatılarak çıkarılabilir.
Kimyasal özellikler
Sulu çözelti içinde
Hidrojen sülfit sulu çözelti içindeyken buna hidrojen sülfit denir. Zayıf bir asittir. İki iyonize edilebilir protona sahiptir:
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
İlk proton, ilk iyonlaşma sabitinden anlaşılacağı gibi hafifçe iyonlaşır. İkinci proton çok az iyonize olur, ancak H 2 S çözeltileri bir miktar sülfür anyonu S 2 - içerir .
H 2 S çözeltisi havaya maruz kalırsa, O 2 sülfid anyonunu oksitleyerek kükürt çökelir:
2 S 2 - + 4 H + + O 2 → 2 H 2 O + 2 S 0 ↓ (1)
Klor Cı varlığında 2 , Br bromin 2 ve iyot I 2 , karşılık gelen hidrojen halid ve sülfür oluşur:
H 2 S + Br 2 → 2 HBr + S 0 ↓ (2)
Sulu H 2 S çözeltileri aşındırıcıdır ve yüksek sertlikteki çeliklerde sülfür gerilim çatlamasına neden olur. Korozyon ürünleri demir sülfür ve hidrojendir.
Oksijenle reaksiyon
H 2 S havadaki oksijenle reaksiyona girer ve aşağıdaki reaksiyonlar meydana gelebilir:
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)
Metallerle reaksiyon
Hidrojenin yerini alan ve metal sülfidi oluşturan çeşitli metallerle reaksiyona girer:
H 2 S + Pb → PbS + H 2 ↑ (5)
Kükürt dioksit ile reaksiyon
Volkanik gazlar olarak, H 2 ve S SO 2 mevcut oluşturulur birbirlerine ve katı kükürt ile reaksiyon veren:
H 2 S + SO 2 → 2 H 2 O + 3 S 0 ↓ (6)
Sıcaklık ile ayrışma
Hidrojen sülfür çok kararlı değildir, ısıtıldığında kolayca ayrışır:
H 2 S → H 2 ↑ + S 0 ↓ (7)
Doğada yer
Bu gaz doğal olarak kükürtlü veya kükürtlü kaplıcalarda, volkanik gazlarda, ham petrolde ve doğal gazda bulunur.
Kükürtlü su kaynağı. Николай Максимович. Kaynak: Wikimedia Commons.
Yağı (ya da gaz) H önemli miktarlarını ihtiva ettiğinde 2 S o o içermediğinde olan "tatlı" tersine, "ekşi" olduğu söylenir.
Petrol veya gazdaki küçük miktarlarda H 2 S ekonomik olarak zararlıdır, çünkü hem korozyonu önlemek hem de çıkış gazını yakıt olarak ev içi kullanım için güvenli hale getirmek için bir yıkama tesisi kurulmalıdır.
İnsan, hayvan ve bitki atıkları gibi kükürt içeren organik madde anaerobik koşullarda (havasız) ayrıştığı zaman üretilir.
NASA tarafından fotoğraflanan Namibya kıyılarındaki H 2 S emisyonları (turkuaz rengi). Bu emisyonlar organik atıklardan kaynaklanmaktadır. NASA'nın Dünya Gözlemevi. Kaynak: Wikimedia Commons.
Ağızda ve gastrointestinal sistemde bulunan bakteriler, onu bitki veya hayvan proteinlerinin içerdiği bozunabilir malzemelerden üretir.
Karakteristik kokusu çürük yumurtalarda varlığını görünür kılar.
H 2 S ayrıca petrol rafinerileri, kok fırınları, kağıt fabrikaları, tabakhaneler gibi belirli endüstriyel faaliyetlerde ve gıda işlemede üretilir.
Memeli organizmada sentez
Endojen H 2 S, insanlar dahil olmak üzere memeli dokularında biri enzimatik ve diğeri enzimatik olmayan iki şekilde üretilebilir.
Enzimatik olmayan yol , glikozun oksidasyonu yoluyla elemental kükürt S 0'ın H 2 S'ye indirgenmesinden oluşur :
2 C 6 H 12 O 6 (glikoz) + 6 S 0 (kükürt) + 3 H 2 O → 3 C 3 H 6 O 3 + 6 H 2 S + 3 CO 2 (8)
Enzimatik yol, H üretiminde oluşmaktadır 2 vücut tarafından sentezlenen bir amino asit olan L-sistein, S. İşlem, diğerleri arasında sistatiyonin-β-sentaz ve sistatiyonin-γ-liyaz gibi çeşitli enzimler tarafından sağlanır.
İneklerin beyinlerinde hidrojen sülfit bulunmuştur. Yazar: ArtTower. Kaynak: Pixabay.
Laboratuvarda veya endüstriyel olarak elde etmek
Hidrojen gazı (H 2 ) ve kükürt (S) elementi normal ortam sıcaklıklarında reaksiyona girmez, ancak bunların üzerinde birleşmeye başlarlar, 310 C optimum sıcaklıktır.
Ancak süreç çok yavaştır, bu nedenle bunu elde etmek için aşağıdakiler dahil diğer yöntemler kullanılır.
Metal sülfitler (demir sülfür gibi), seyreltik çözelti içinde asitlerle (hidroklorik gibi) reaksiyona girer.
FeS + 2 HCl → FeCl 2 + H 2 S ↑ (9)
Bu sayede toksisitesi göz önüne alındığında güvenli bir şekilde toplanması gereken H 2 S gazı elde edilir .
H'nin endüstriyel kullanımı
Doğal gazdan aminlerle yıkanarak ayrıştırılan H 2 S'nin büyük miktarlarda depolanması ve taşınması zordur, bu nedenle kükürde dönüştürmek için Claus işlemi kullanılır.
Petrol rafinerilerinde H 2 S , aminlerle yıkanarak doğal gazdan ayrılır ve daha sonra kükürte dönüştürülür. Yazar: SatyaPrem. Kaynak: Pixabay.
Bu süreçte iki reaksiyon meydana gelir. İlk olarak, H 2 oksijen S reaksiyona girerek SO vermek üzere 2 (reaksiyon 3), yukarıda belirtildiği gibi,.
İkinci SO bir demir oksit katalizli reaksiyon, bir 2 azalır ve H 2 S kükürt, S (reaksiyon 6) üretir, her ikisi de oksidize edilir.
Bu şekilde, kolaylıkla depolanabilen ve taşınabilen ve ayrıca birden fazla kullanım için hedeflenen kükürt elde edilir.
H'nin faydası veya önemi
Endojen H 2 S, insanlarda, memelilerde ve diğer canlılarda normal metabolizmanın bir parçası olarak vücutta doğal olarak meydana gelendir.
Organik maddenin parçalanmasıyla ilişkili toksik ve zehirli bir gaz olarak uzun süredir devam eden ününe rağmen, 2000'lerden günümüze kadar yapılan birkaç yeni çalışma, endojen H 2 S'nin belirli mekanizmaların önemli bir düzenleyicisi olduğunu belirlemiştir . ve canlıdaki süreçler.
H 2 S, yağlara karşı yüksek lipofilikliğe veya afiniteye sahiptir, bu nedenle hücre zarlarını kolayca geçerek her tür hücreye nüfuz eder.
Kardiyovasküler sistem
Memelilerde, hidrojen sülfit metabolizmayı, kalp fonksiyonunu ve hücre hayatta kalmasını düzenleyen bir dizi sinyali teşvik eder veya düzenler.
Kalp, kan damarları ve kanın dolaşan unsurları üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir. Hücresel metabolizmayı ve mitokondriyal işlevi düzenler.
Böbrekleri iskeminin neden olduğu hasardan korur.
Mide bağırsak sistemi
Mide mukozasının zarar görmesine karşı koruyucu bir faktör olarak önemli rol oynar. Gastrointestinal hareketliliğin önemli bir aracısı olabileceğine inanılmaktadır.
Muhtemelen insülin sekresyonunun kontrolünde rol oynar.
Merkezi sinir sistemi
Aynı zamanda merkezi sinir sisteminin önemli işlevlerini yerine getirir ve nöronları oksidatif stresten korur.
Nöronlar, endojen H 2 S ile korunur . Yazar: Gerd Altmann. Kaynak: Pixabay.
Parkinson, Alzheimer ve Hungtinton hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıklara karşı koruma sağlayabileceği tahmin edilmektedir.
Görme organı
Retinanın fotoreseptör hücrelerini ışığın neden olduğu dejenerasyondan korur.
Yaşlanmaya karşı
İndirgeyici bir tür olan H 2 S, vücutta dolaşan çeşitli oksitleyici maddeler tarafından tüketilebilir. Vücuttaki reaktif oksijen türleri ve reaktif nitrojen türleri gibi oksitleyici türlerle savaşır.
Yaşlanmanın etkilerine karşı koruyan antioksidan enzimlerin aktivasyonu ile serbest radikallerin reaksiyonlarını sınırlar.
H'nin iyileştirme potansiyeli
Endojen H 2 S'nin biyoyararlanımı, memelilerde sisteinin biyosentezinde rol oynayan belirli enzimlere bağlıdır.
Bazı çalışmalar, H düşündürmektedir 2 S verici ilaç tedavisi Patolojik için faydalı olabilir.
Örneğin diyabetik hastalarda faydalı olabilir, çünkü diyabetik hayvanların kan damarlarının eksojen H 2 S sağlayan ilaçlarla iyileştiği görülmüştür .
H 2 S kronik iskemik hastalıkların tedavisi için kullanılabilir, böylece ekzojen olarak, anjiyojenez veya kan damarı oluşumunu arttırır sağladı.
Çeşitli hastalıklar üzerinde yararlı etki gösterebilmek için H 2 S'yi yavaşça salabilen ilaçlar tasarlanmaktadır . Bununla birlikte, eyleminin etkinliği, güvenliği ve mekanizmaları henüz araştırılmamıştır.
Riskler
H 2 S katışıksız solunduğunda veya hatta 200 kısım havada 1 kısım gazla seyreltildiğinde ölümcül bir zehirdir. Kuşlar H 2 S'ye çok duyarlıdır ve 1500 kısım havada 1 oranında seyreltildiğinde bile ölürler.
Hidrojen sülfür veya hidrojen sülfür H 2 S güçlü bir zehirdir. Yazar: OpenIcons. Kaynak: Pixabay.
H 2 S, belirli enzimlerin ve oksidatif fosforilasyon süreçlerinin güçlü bir inhibitörüdür ve hücre boğulmasına yol açar. Çoğu insan onu 5 ppb'den (milyarda parça) daha yüksek konsantrasyonlarda koklar. 20-50 ppm (milyonda parça) konsantrasyonları gözleri ve solunum sistemini tahriş edicidir.
Birkaç dakika süreyle 100-250 ppm'lik bir soluma, koordinasyona, hafıza bozukluklarına ve motor bozukluklara neden olabilir. Konsantrasyon 150-200 ppm civarında olduğunda, koku alma yorgunluğu veya anosmi meydana gelir, bu da daha sonra H 2 S'nin karakteristik kokusunun algılanamayacağı anlamına gelir , 500 ppm'lik bir konsantrasyon 30 dakika boyunca solunursa, akciğer ödemi oluşabilir. ve zatürre.
Solunum sistemi felç olduğu için ilk 30 dakika içinde 600 ppm'den fazla konsantrasyon ölümcül olabilir. Ve 800 ppm, insanlar için hemen ölümcül olan konsantrasyondur.
Bu nedenle H 2 S'nin laboratuvarlarda, tesislerde veya herhangi bir yer veya durumda kaçması önlenmelidir .
Birçok ölümün, insanların H 2 S zehirlenmesinden dolayı yere yığılmış iş arkadaşlarını veya aile üyelerini kurtarmak için kapalı alanlara girmeleri ve onlar da ölmeleri nedeniyle meydana geldiğine dikkat etmek önemlidir .
Yanıcı bir gazdır.
Referanslar
- Panthi, S. vd. (2016). Hidrojen Sülfürün Fizyolojik Önemi: Ortaya Çıkan Güçlü Nöroprotektör ve Nöromodülatör. Oksidatif Tıp ve Hücresel Uzun Ömür. Cilt 2016. Makale Kimliği 9049782. hindawi.com'dan kurtarıldı.
- Shefa, U. vd. (2018). Merkezi Sinir Sisteminde Hidrojen Sülfürün Antioksidan ve Hücre Sinyalleme Fonksiyonları. Oksidatif Tıp ve Hücresel Uzun Ömür. Cilt 2018. Makale Kimliği 1873962. Hindawi.com'dan kurtarıldı.
- Tabassum, R. vd. (2020 yılında). Yaşa bağlı nörodejeneratif hastalıklarda hidrojen sülfidin terapötik önemi. Neural Regen Res 2020; 15: 653-662. Nrronline.org'dan kurtarıldı.
- Martelli, A. vd. (2010). Hidrojen Sülfür: İlaç Keşfi için Yeni Fırsat. Tıbbi Araştırma İncelemeleri. Cilt 32, Sayı 6. onlinelibrary.wiley.com'dan kurtarıldı.
- Wang, M.-J. et al. (2010). Anjiyogenez mekanizmaları: Hidrojen sülfürün rolü. Klinik ve Deneysel Farmakoloji ve Fizyoloji (2010) 37, 764-771. Onlinelibrary.wiley.com'dan kurtarıldı.
- Dalefield, R. (2017). Duman ve Solunan Diğer Toksik Maddeler. Hidrojen sülfit. Avustralya ve Yeni Zelanda için Veteriner Toksikolojisinde. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
- Selley, RC ve Sonnenberg, SA (2015). Petrolün Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri. Hidrojen sülfit. In Elements of Petroleum Geology (Üçüncü Baskı). Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
- Hocking, MB (2005). Sülfür ve Sülfürik Asit. Claus Süreci Hidrojen Sülfürün Sülfüre Dönüşümü. Handbook of Chemical Technology and Pollution Control (Üçüncü Baskı). Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
- Lefer, DJ (2008). Diyabette hidrojen sülfür (H 2 S) biyoyararlanımındaki değişikliklerin potansiyel önemi . İngiliz Farmakoloji Dergisi (2008) 155, 617-619. Bpspubs.onlinelibrary.wiley.com adresinden kurtarıldı.
- ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi. (2019). Hidrojen sülfit. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov adresinden kurtarıldı.
- Babor, JA ve Ibarz, J. (1965). Modern Genel Kimya. 7. Baskı. Editör Marín, SA