- Rakenne
- nimistö
- Fyysiset ominaisuudet
- Fyysinen tila
- Molekyylipaino
- Sulamispiste
- Kiehumispiste
- Tiheys
- Liukoisuus
- Kemiallisia ominaisuuksia
- Vesiliuoksessa
- Reaktio hapen kanssa
- Reaktio metallien kanssa
- Reaktio rikkidioksidin kanssa
- Hajoaminen lämpötilan kanssa
- Sijainti luonnossa
- Synteesi nisäkkään organismissa
- Tuottaminen laboratoriossa tai teollisesti
- H: n teollinen käyttö
- H: n hyödyllisyys tai merkitys
- Sydän ja verisuoni
- Ruoansulatuskanavan järjestelmä
- Keskushermosto
- Näön elin
- Ikääntymistä vastaan
- H: n paranemispotentiaali
- riskit
- Viitteet
Rikkivedyn tai rikkivetyä kaasu muodostetaan liitto rikkiatomista (S) ja kaksi vetyatomia (H). Sen kemiallinen kaava on H 2 S. Se tunnetaan myös vetysulfidikaasua. Se on väritöntä kaasua, jonka haju näkyy mätää munissa.
Sitä on tulivuorissa ja rikkipitoisissa kuumissa lähteissä, maakaasussa ja raakaöljyssä. Se muodostuu myös kasvien ja eläinten orgaanisen aineen anaerobisessa hajoamisessa (ilman happea). Sitä esiintyy luonnollisesti nisäkkään kehossa tiettyjen entsyymien vaikutuksesta kysteiiniin, joka on välttämätön aminohappo.
Rikkivedyn tai rikkivedyn kemiallinen kaava. SARANPHONG YIMKLAN. Lähde: Wikimedia Commons.
Vesipitoista H 2 S ratkaisut ovat syövyttäviä metalleja, kuten teräs. H 2 S on vähentää yhdiste, että kun reagoimaan SO 2, hapettuu alkuainerikiksi ja vähentää SO 2 rikiksi samoin.
Vaikka se on erittäin myrkyllinen ja tappava yhdiste ihmisille ja eläimille, sen merkitystä tärkeissä prosesseissa kehossa on tutkittu jo vuosia.
Se säätelee useita mekanismeja, jotka liittyvät uusien verisuonten luomiseen ja sydämen toimintaan.
Se suojaa hermosoluja ja sen on ajateltu vaikuttavan esimerkiksi Parkinsonin ja Alzheimerin tauteja vastaan.
Kemiallisen pelkistyskyvynsä ansiosta se voi torjua hapettimia, mikä toimii siten solujen ikääntymistä vastaan. Näistä syistä tutkitaan mahdollisuutta tuottaa lääkkeitä, joita potilaille annettaessa voidaan vapauttaa hitaasti kehossa.
Tämä palvelee sellaisten patologioiden hoitamista, kuten iskemia, diabetes ja neurodegeneratiiviset sairaudet. Sen toimintamekanismia ja turvallisuutta on kuitenkin vielä tutkittava perusteellisesti.
Rakenne
H 2 S -molekyyli on analoginen vettä, eli ne ovat muodoltaan samanlaisia, koska vety on sijoitettu kulmassa rikin kanssa.
Kulmikas rakenne rikkivetyä molekyyli, H 2 S. Bangin. Lähde: Wikimedia Commons.
Rikki H 2 S on seuraava elektroninen kokoonpano:
1s 2, 2s 2 2p 6, 3s 2 3p 6, No, se lainasi yhden elektronin jokaiselta vedyltä valenssikuorensa loppuun saattamiseksi.
Rikkivety 3D-rakenne. Keltainen: rikki. Valkoinen: vety. Benjah-bmm27. Lähde: Wikimedia Commons.
nimistö
- Rikkivety
- Rikkivety
- Rikkihydridi.
Fyysiset ominaisuudet
Fyysinen tila
Väritön kaasu, jolla on erittäin epämiellyttävä haju.
Molekyylipaino
34,08 g / mol.
Sulamispiste
-85,60 ° C.
Kiehumispiste
-60,75 ° C.
Tiheys
1,1906 g / l
Liukoisuus
Kohtuullisesti veteen liukeneva: 2,77 tilavuutta yhdessä vedessä 20ºC: ssa. Se voidaan poistaa vesiliuoksesta kokonaan keittämällä.
Kemiallisia ominaisuuksia
Vesiliuoksessa
Kun rikkivety on vesiliuoksessa, sitä kutsutaan rikkivetyksi. Se on heikko happo. Siinä on kaksi ionisoituvaa protonia:
H 2 S + H 2 O ⇔ H 3 O + + HS -, K a1 = 8,9 x 10 -8
HS - + H 2 O 3 H 3 O + + S 2 -, K a2 ~ 10 -14
Ensimmäinen protoni ionisoituu hieman, kuten voidaan päätellä sen ensimmäisestä ionisaatiovakiosta. Toinen protoni ionisoi hyvin vähän, mutta liuokset H 2 S sisältää joitakin sulfidianionin S 2 -.
Jos H- 2 S liuos on alttiina ilman, O 2 hapettaa sulfidianionin ja rikki saostuu:
2S 2 - + 4 H + + O 2 → 2 H 2 O + 2 S 0 ↓ (1)
Kun läsnä on klooria Cl 2, bromiin Br 2 ja jodin I 2, vastaava vetyhalidin ja rikki muodostuu:
H 2 S + Br 2 → 2 HBr + S 0 ↓ (2)
Vesipitoista H 2 S liuokset ovat syövyttäviä, mikä aiheuttaa sulfidi jännityssäröilyä korkea kovuus teräkset. Korroosiontuotteet ovat rautasulfidi ja vety.
Reaktio hapen kanssa
H 2 S reagoi ilman hapen kanssa ja seuraavia reaktioita voi tapahtua:
2 H 2 S + 3 O 2 → 2 H 2 O + 2 S 2 (3)
2 H 2 S + O 2 → 2 H 2 O + 2 S 0 ↓ (4)
Reaktio metallien kanssa
Se reagoi useiden metallien kanssa, jotka syrjäyttävät vedyn ja muodostavat metallisulfidin:
H 2 S + Pb → PbS + H 2 ↑ (5)
Reaktio rikkidioksidin kanssa
Tulivuoren kaasuja, H 2 S- ja SO 2 ovat läsnä, jotka reagoivat toistensa kanssa, ja kiinteä aine muodostuu rikkiä:
H 2 S + SO 2 → 2 H 2 O + 3 S 0 ↓ (6)
Hajoaminen lämpötilan kanssa
Rikkivety ei ole kovin vakaa, se hajoaa helposti kuumentuessaan:
H 2 S → H 2 ↑ + S 0 ↓ (7)
Sijainti luonnossa
Tätä kaasua esiintyy luonnollisesti rikkipitoisissa tai rikkipitoisissa kuumissa lähteissä, vulkaanisissa kaasuissa, raakaöljyssä ja maakaasussa.
Rikkivesi. Николай Максимович. Lähde: Wikimedia Commons.
Kun öljy (tai kaasu) sisältää merkittäviä jälkiä H 2 S sanotaan olevan "hapan", toisin kuin "makea", joka on, kun se ei sisällä sitä.
Pienet määrät H 2 S: tä öljyssä tai kaasussa ovat taloudellisesti haitallisia, koska sen poistamiseksi on asennettava pesulaite sekä korroosion estämiseksi että jätekaasun turvalliseksi kotikäyttöön polttoaineena.
Sitä tuotetaan aina, kun rikkipitoinen orgaaninen aine hajoaa anaerobisissa olosuhteissa (ilman puuttuessa), kuten ihmis-, eläin- ja kasvijätteet.
H 2 S -päästöjä (turkoosi väri) rannikolla Namibian, valokuvataan NASA. Nämä päästöt syntyvät orgaanisesta jätteestä. NASA: n Earth Observatory. Lähde: Wikimedia Commons.
Suussa ja maha-suolikanavassa olevat bakteerit tuottavat sitä hajoavista materiaaleista, joita kasvi- tai eläinproteiinit sisältävät.
Sen ominainen tuoksu tekee sen läsnäolon näkyväksi mätämunissa.
H 2 S tuotetaan myös tietyn teollisen toiminnan, kuten öljynjalostamoissa, koksiuunit, paperitehtaat, parkituslaitosten, ja elintarviketeollisuudessa.
Synteesi nisäkkään organismissa
Endogeenisen H 2 S voidaan valmistaa nisäkkään kudoksissa, mukaan lukien ihmiset, kahdella tavalla, yksi entsymaattinen ja yksi ei-entsymaattisen.
Ei-entsymaattinen reitti koostuu alkuainerikin S 0 pelkistämisestä H 2 S: ksi hapettamalla glukoosia:
2 C 6 H 12 O 6 (glukoosi) + 6 S 0 (rikki) + 3 H 2 O → 3 C 3 H 6 O 3 + 6 H 2 S + 3 CO 2 (8)
Entsymaattinen reitti koostuu tuotannon H 2 S: L-kysteiini, joka on aminohappo, jota elin. Prosessin varmistavat mm. Erilaiset entsyymit, kuten kystationiini-P-syntaasi ja kystationiini-y-lyaasi.
Vetysulfidia on löydetty lehmien aivoista. Kirjoittaja: ArtTower. Lähde: Pixabay.
Tuottaminen laboratoriossa tai teollisesti
Vetykaasu (H 2) ja elementti rikki (S) eivät reagoi normaalissa ympäristön lämpötilassa, mutta näiden yläpuolella ne alkavat yhdistyä, 310 ºC: n ollessa optimaalinen lämpötila.
Prosessi on kuitenkin liian hidas, joten sen saamiseksi käytetään muita menetelmiä, mukaan lukien seuraavat.
Metallisulfidit (kuten rautasulfidi) saatetaan reagoimaan happojen (kuten suolahapon) kanssa laimeassa liuoksessa.
FeS + 2 HCI: → FeCI 2 + H 2 S ↑ (9)
Tällä tavalla, H 2 S kaasu saadaan, joka, koska sen toksisuus, on kerättävä turvallisesti.
H: n teollinen käyttö
Varastointiin ja kuljetukseen suuria määriä H- 2 S, joka on erotettu kaasun pesemällä amiinien on vaikeaa, siis Clausin menetelmää käytetään muuntaa sen rikki.
Öljynjalostamoissa, H 2 S erotetaan maakaasun pesemällä amiinien kanssa ja sitten muunnetaan rikiksi. Kirjoittaja: SatyaPrem. Lähde: Pixabay.
Tässä prosessissa tapahtuu kaksi reaktiota. Ensimmäisessä, H 2 S reagoi hapen kanssa, jolloin saatiin SO 2, kuten edellä mainittiin (katso reaktio 3).
Toinen on rautaoksidi katalysoitua reaktiota, jossa SO 2 pienenee ja H 2 S hapetetaan, jotka molemmat tuottavat rikkiä S (katso reaktio 6).
Tällä tavoin saadaan rikki, joka voidaan helposti varastoida ja kuljettaa samoin kuin monikäyttöinen.
H: n hyödyllisyys tai merkitys
Endogeeniset H 2 S on se, joka esiintyy luonnollisesti kehossa osana normaalia aineenvaihduntaa ihmisillä, nisäkkäiden ja muita eläviä olentoja.
Huolimatta sen pitkäaikainen maine myrkyllinen ja myrkyllinen kaasu, joka liittyy jakautuminen orgaanisen aineksen, useat viimeaikaiset tutkimukset 2000-luvulta esillä olevan ovat määrittäneet, että endogeenisen H 2 S on tärkeä säätelijä tiettyjä mekanismeja. ja prosessit elävässä olennossa.
H 2 S on korkea lipofiilisyys tai affiniteetti rasvoja, minkä vuoksi se keskittää solukalvojen helposti, tunkeutuu kaikki tyyppisiä soluja.
Sydän ja verisuoni
Nisäkkäissä rikkivety edistää tai säätelee joukkoa signaaleja, jotka säätelevät aineenvaihduntaa, sydämen toimintaa ja solujen eloonjäämistä.
Sillä on voimakas vaikutus sydämeen, verisuoniin ja veren kiertäviin elementteihin. Moduloi solujen aineenvaihduntaa ja mitokondriaalista toimintaa.
Se suojaa munuaisia iskemian aiheuttamilta vaurioilta.
Ruoansulatuskanavan järjestelmä
Sillä on tärkeä rooli suojaavana tekijänä mahalaukun limakalvojen vaurioilta. Uskotaan, että se voi olla tärkeä maha-suolikanavan liikkuvuuden välittäjä.
Se liittyy todennäköisesti insuliinin erityksen hallintaan.
Keskushermosto
Se toimii myös tärkeissä keskushermoston toiminnoissa ja suojaa neuroneja oksidatiiviselta stressiltä.
Neuronit on suojattu endogeenisen H 2 S. Kirjoittaja: Gerd Altmann. Lähde: Pixabay.
Sen arvioidaan suojaavan neurodegeneratiivisilta sairauksilta, kuten Parkinsonin, Alzheimerin ja Hungtintonin taudilta.
Näön elin
Se suojaa verkkokalvon valoreseptorisoluja valon aiheuttamalta rappeutumiselta.
Ikääntymistä vastaan
H 2 S, joka on pelkistävien, voidaan kuluttaa eri hapettavat aineet, jotka kiertävät kehossa. Se taistelee hapettavia lajeja, kuten reaktiivisia happilajeja ja reaktiivisia typpilajeja kehossa.
Se rajoittaa vapaiden radikaalien reaktioita aktivoimalla antioksidantti-entsyymejä, jotka suojaavat ikääntymisen vaikutuksilta.
H: n paranemispotentiaali
Hyötyosuus endogeenisen H 2 S riippuu tiettyjen entsyymien biosynteesiin kysteiinin nisäkkäillä.
Jotkut tutkimukset viittaavat siihen, että H 2 S luovuttaja lääkehoito voi olla hyötyä tietyissä sairauksien.
Esimerkiksi, se voisi olla käyttökelpoinen diabeetikoilla, koska on havaittu, että verisuonten diabeettisissa eläimissä parantaa lääkkeiden kanssa, jotka tarjonta eksogeeninen H 2 S.
H 2 S eksogeenisesti lisää angiogeneesiä tai verisuonten muodostumista, joten sitä voidaan käyttää hoidettaessa kroonisia, iskeemisiä sairauksia.
Lääkkeet ovat suunniteltuja, että voidaan vapauttaa H 2 S hitaasti voidakseen toimia edullisesti eri sairauksien. Sen vaikutuksia, turvallisuutta ja mekanismeja ei kuitenkaan ole vielä tutkittu.
riskit
H 2 S on tappava myrky, jos hengitettynä puhdasta tai jopa laimennettua 1 osa kaasua 200 osaan ilmaa. Linnut ovat hyvin herkkiä H 2 S- ja kuolevat jopa laimennussuhteella 1 1500 osaa ilmaa.
Rikkivety tai rikkivetyä H 2 S on voimakas myrkky. Kirjoittaja: OpenIcons. Lähde: Pixabay.
H 2 S on voimakas inhibiittori tiettyjen entsyymien ja oksidatiivinen fosforylaatio, jotka johtavat solun tukehtuminen. Suurin osa ihmisistä haisee sitä pitoisuuksilla, jotka ovat yli 5 ppb (miljoonasosaa). Pitoisuudet 20-50 ppm (miljoonasosaa) ärsyttävät silmiä ja hengitysteitä.
100–250 ppm: n hengittäminen muutaman minuutin ajan voi aiheuttaa koordinaatiota, muistihäiriöitä ja motorisia häiriöitä. Kun pitoisuus on noin 150-200 ppm, haju- väsymys tai anosmia tapahtuu, mikä tarkoittaa sitä, että tämän jälkeen luonteenomainen haju H 2 S ei voi havaita. Jos pitoisuus on 500 ppm: inhaloidaan 30 minuuttia, keuhkoedeema voi tapahtua ja keuhkokuume.
Yli 600 ppm: n pitoisuudet voivat olla tappavia ensimmäisen 30 minuutin aikana, koska hengityselimet ovat halvaantuneet. Ja 800 ppm on pitoisuus, joka on välittömästi tappava ihmisille.
H 2 S on siis estetään poistumasta laboratorioissa, tiloissa tai missä tahansa tai tilanteeseen.
On tärkeää huomata, että monet kuolemat tapahtuvat koska ihmiset anna ahtaissa tiloissa ja pelastus työtovereiden tai perheenjäsenet, jotka ovat romahti H 2 S: myrkytys, ja ne kuolevat.
Se on syttyvää kaasua.
Viitteet
- Panthi, S. et ai. (2016). Rikkivedyn fysiologinen merkitys: Kehittyvä voimakas neurosuojaus ja neuromodulaattori. Hapettava lääketiede ja solujen pitkäikäisyys. Volume 2016. Artikkelin tunnus 9049782. Palautettu hindawi.com-sivustosta.
- Shefa, U. et ai. (2018). Rikkivedyn antioksidantit ja solusignaalitoiminnot keskushermostossa. Hapettava lääketiede ja solujen pitkäikäisyys. Volyy 2018. Artikkelin tunnus 1873962. Palautettu hindawi.com-sivustosta.
- Tabassum, R. et ai. (2020). Rikkivedyn terapeuttinen merkitys ikään liittyvissä neurodegeneratiivisissa sairauksissa. Neural Regen Res 2020; 15: 653 - 662. Palautettu osoitteesta nrronline.org.
- Martelli, A. et ai. (2010). Rikkivety: uudet mahdollisuudet huumeiden löytämiseen. Lääketutkimuksen arvostelut. Osa nro 32, numero 6. Palautettu sivustolta onlinelibrary.wiley.com.
- Wang, M.-J. et ai. (2010). Angiogeneesin mekanismit: rikkivedyn tehtävä. Kliininen ja kokeellinen farmakologia ja fysiologia (2010) 37, 764-771. Palautettu sivustosta onlinelibrary.wiley.com.
- Dalefield, R. (2017). Savu ja muut hengitetyt myrkylliset aineet. Rikkivety. Australian ja Uuden-Seelannin eläinlääketieteellisessä toksikologiassa. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
- Selley, RC ja Sonnenberg, SA (2015). Maaöljyn fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Rikkivety. Julkaisussa Petroleum Geology Elements (kolmas painos). Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
- Hocking, MB (2005). Rikki ja rikkihappo. Claus-prosessin muuntaminen rikkivetyksi rikki. Kemian tekniikan ja pilaantumisen valvonnan käsikirjassa (kolmas painos). Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
- Lefer, DJ (2008). Potentiaalisen merkityksen muutoksia rikkivedyn (H 2 S) hyötyosuus diabetes. British Journal of Pharmacology (2008) 155, 617-619. Palautettu osoitteesta bpspubs.onlinelibrary.wiley.com.
- Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto. (2019). Rikkivety. Palautettu: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Babor, JA ja Ibarz, J. (1965). Moderni yleinen kemia. 7. painos. Toimituksellinen Marín, SA