A hidrogén-szulfid ég? A hidrogén-szulfid hatása az emberi és állati szervezetre

Hidrogén-szulfidnak való kitettség által okozott betegségek A.

Foglalkozási betegségek

Mi a hidrogén-szulfid és hol használják?

A hidrogén-szulfid (H2S) egy gyúlékony, színtelen gáz, amely nehezebb a levegőnél, és jellegzetes, rothadt tojásszagú.

A kénhidrogén elterjedése és alkalmazásai.

A természetben a hidrogén-szulfid vulkáni gázokban és nedves helyeken található, ahol a baktériumflóra lebontja a kéntartalmú szerves anyagokat. Az iparban elemi kénnek vagy kéntartalmú vegyületeknek szerves anyagokkal magas hőmérsékleten való érintkezésének eredményeként képződhet. A hidrogén-szulfid számos iparág nemkívánatos mellékterméke. Ezek közé tartozik: petrolkémiai ipar, kokszgyárak, viszkózrost, celofán, báriumsók, kéntartalmú festékek és pigmentek gyártásával foglalkozó vállalkozások, litográfiát és mélynyomatot gyártó gyárak, cukor- és bőrgyárak, valamint szennyvíztisztító telepek .
A hidrogén-szulfidot köztitermékként használják szervetlen kénvegyületek, kénsav és szerves kénvegyületek szintézisében.

A hidrogén-szulfidnak való kitettség kockázatának kitett foglalkozási csoportok

A szennyvíztisztító vállalatok alkalmazottai, bányászok, kohászok, silózással foglalkozók, cukorgyárak, bőrgyárak, viszkózrost- és celofángyártó üzemek, vegyipari vállalkozások (kénsav, báriumsók gyártása stb.) dolgozói vannak a legnagyobb veszélyben. az expozícióról.

A hidrogén-szulfid hatásmechanizmusa az emberekre. A hidrogén-szulfid veszélye.

Szívás
Ipari körülmények között a hidrogén-szulfid csak a légzőrendszeren keresztül szívódik fel.
Biotranszformáció
A hidrogén-szulfid gyorsan szulfátokká oxidálódik. A citokróm-oxidáz (Warburg légúti enzim) inhibitora.
Kiválasztás
A felszívódott mennyiségnek csak kis része (kevesebb, mint 10%) ürül változatlan formában a kilélegzett levegővel. A hidrogén-szulfid metabolitok (szulfátok, tioszulfátok) a vizelettel ürülnek ki.

Hidrogén-szulfid expozíció értékelése

Környezeti értékelés
Ahol valószínűleg veszélyes koncentrációk vannak jelen, indikátorcsövek használhatók az utóbbi meghatározására. A levegő hidrogén-szulfid-koncentrációinak kvantitatív vizsgálatához mind a metilénkékkel végzett kolorimetriás módszer, mind a gázkromatográfia javasolt. Megjegyzendő, hogy az utóbbi módszer lehetővé teszi az egyedi mintavevők használatát.
Biológiai értékelés
Nincsenek biológiai értékelési módszerek.

Hidrogén-szulfid mérgezés és hidrogén-szulfiddal való érintkezésből eredő betegségek.

Akut betegségek
A hidrogén-szulfid irritálja a szemet, ami keratoconjunctivitist okozhat. A légutakat is irritálja, ami bronchitist, sőt tüdőödémát is okozhat. Nagy koncentrációnak kitéve a szaglás bénulása alakul ki, így az ember nem érzékeli a gázszagot. Az akut mérgezés tünetei a következők: szem- és légúti irritáció, fejfájás, szédülés és mellkasi fájdalom. Súlyos esetekben másodperceken belül kóma, görcsrohamok és halál is előfordulhat.

Krónikus betegségek
Számos szerző szerint a heveny mérgezést nem okozó koncentrációjú hidrogén-szulfid hosszan tartó expozíciója következtében a következő tünetek jelentkezhetnek: fejfájás, szédülés, semmire való összpontosítás képtelensége, instabil hangulat, hyperhidrosis, vegetatív szervek diszfunkciója. idegrendszer, krónikus hörghurut és dyspepsia. Más kutatók azonban elutasítják a krónikus mérgezés lehetőségét.

Az expozíciós szint és a betegség közötti kapcsolat

A hidrogén-szulfid szagküszöbe körülbelül 0,012-0,03 µg/m3 levegő. 7-11 μg/m3 koncentrációnál a szag még azok számára is elviselhetetlenné válik, akik rendszeresen érintkeznek kénhidrogénnel. 1500 mcg/m3 koncentrációnál már egyetlen belélegzés után kóma alakulhat ki, amit gyors halál követ. A hosszú távú expozíció 375 µg/m3 koncentrációban tüdőödémát, 75 µg/m3 koncentrációnál pedig keratoconjunctivitist és bronchitist okoz.

Előrejelzés

A kómával járó súlyos akut mérgezés következménye az agy vagy a szív maradandó károsodása lehet, míg a mérsékelt mérgezés prognózisa kedvező.

Megkülönböztető diagnózis

Ki kell zárni az egyéb tudatzavart okozó okokat (neurológiai, szív- és érrendszeri, anyagcsere), valamint igazolni kell a nagy koncentrációjú hidrogén-szulfid expozíciót (szakmai előzmények, magas levegőkoncentráció kimutatása alapján). Keratoconjunctivitis vagy akut légúti megbetegedés kialakulása esetén elegendő a nagy koncentrációjú hidrogén-szulfid expozíció megerősítése.

Érzékenység

A hidrogén-szulfid hatásaival szembeni érzékenységet fokozza minden olyan betegség, amelyet a létfontosságú szervek oxigénellátásának romlása kísér (agyi erek és koszorúerek ateroszklerózisa, vérszegénység, krónikus légúti betegségek), valamint keratoconjunctivitis.

Orvosi vizsgálatok

Előzetes ellenőrzés
Tartalmaznia kell az anamnézist és a klinikai vizsgálatot, melynek során különös figyelmet kell fordítani a szem, az ideg- és szív- és érrendszer, valamint a légzőszervek állapotára. Tanulmányozhatja a tüdőfunkció főbb mutatóit (FVC, FEV1.0).
Orvosi szempontból ezek nem különböznek a munkavállalás előtti vizsgálatoktól. Általában évente egyszer hajtják végre.

Kezelés hidrogén-szulfid mérgezés.

Akut kénhidrogén-mérgezés esetén az áldozatot azonnal friss levegőre kell vinni, és meg kell kezdeni a tüneti kezelést. Mesterséges lélegeztetésre lehet szükség.

Megelőző intézkedések

A levegő kénhidrogén-koncentrációját speciális műszaki intézkedésekkel (gyártási folyamatok tömítése, szellőztetés) a lehető legalacsonyabb szinten kell tartani. Légzésvédelem (lélegeztetőkészülék vagy zárt rendszerű légzőkészülék használata) szükséges lehet.
A hidrogén-szulfid megengedett legnagyobb koncentrációja a levegőben a munkahelyeken a különböző országokban 10-15 μg/m3 között mozog.

A megelőző intézkedések közé tartozik az egyéni védőfelszerelés és védőruházat kötelező viselése. A Fakel gyártó és textilipari vállalkozás - a cég f-tk.ru weboldala - munkaruházat, munkavédelmi cipő és egyéni védőfelszerelés széles választékát kínálja.

A hidrogén-szulfid képződhet a szervezetben, és befolyásolhatja az anyagcsere-reakciók lefolyását. Koncentrációjának változása patológiák kialakulásához vezet. Ugyanakkor ennek a gáznak a levegőben való feleslege veszélyes!

A hidrogén-szulfid olyan gáz, amelynek rendkívül kellemetlen szagú rothadó fehérje, vagy egyszerűen fogalmazva: rothadt tojás. A szerves anyagok bomlása során szabadul fel. A hidrogén-szulfid nehezebb a levegőnél, ezért felhalmozódhat árkokban, szakadékokban, gödrökben és szennyezett kutakban. A vulkáni gázok is gazdagok benne. Az iparban a hidrogén-szulfid az olaj- és szénfinomítás, a szennyvízkezelés, a festék-, celofán-, cukor-, viszkóz- stb. gyártás mellékterméke. Olvassa el alább, milyen hatással van a szervezetre.

A kénhidrogénnel való emberi érintkezés nagyon veszélyes. Ez a gáz erős méreg. A szervezetbe kerülve szulfáttá alakul, és blokkolja a citokróm-oxidáz légúti enzimet. A levegőben lévő hidrogén-szulfid kis koncentrációjával a légzőrendszer izgatott. Az emberi szervezet így igyekszik kompenzálni az oxigénhiányt.

Ennek a gáznak a növekedésével a légzőrendszer éles depressziója kezdődik. 1000 mg/m3 vagy annál nagyobb hidrogén-szulfid koncentrációnál az ember azonnal meghal.

Gyermekkora óta a rothadt tojás szaga mindenkit emlékeztet arra, hogy mi a hidrogén-szulfid. A H2S kémiai képletű színtelen gáz nagyon gyúlékony. Egy mérgező toxin ritkán okoz akut mérgezést, de kezelés nélkül már kis adagokban is rontja az emberi egészséget. Az emberek ipari környezetben vannak kitéve ennek, ahol a kristályos kén éghet. Az anyagot a laboratóriumban gázgenerátorral állítják elő. Tüzek során a hidrogén-szulfid kék lánggal ég.

Az anyag terjedése

A kén és a hidrogén kombinációja és előállítása a szerves anyagok, a kőzetek szulfidvegyületekkel való bomlásával függ össze, ezért gyakori a bányászat-, koksz-, gáz- és olajiparban. ipari szennyvízben és szennyvízben található. A levegőben a megengedett legnagyobb koncentráció (MPC) 10 mg/m3, de a szénhidrogének jelenléte legfeljebb 3 mg/m3. A vulkáni eredetű kőzetekben hidrogén-szulfid gáz halmozódik fel, olyan helyeken, ahol a kénes ásványvizek elérik a földfelszínt, vagy ahol a szerves hulladékot mély gödrökben tárolják.

Mérgezésnek vannak kitéve a szennyvíztisztítók, a csatornázásban dolgozók, a szivattyútelepek, az alagutak, a kutak, a bányászok és a vegyi laboratóriumok dolgozói.

A szulfidok alkalmazása elterjedt a kohászatban a színesfém-ércek feldolgozásában, a könnyűiparban foszforként és az elektronikában. Az anyag redukálószer kémiai tulajdonságait mutatja, és felhasználható kén és kénsav előállítására.

Toxicitás és kimutatás

A toxin egy harmadik veszélyességi osztályba tartozik, és körülbelül 5-10-szer kevésbé mérgező, mint a cianid. Fizikai tulajdonságai meghatározzák a mérgezés súlyosságát. A hidrogén-szulfid nehezebb a levegőnél, színtelen folyadékká kondenzálódik, és gyorsan oldódik vízben.

A szagtalan gáz 1 ppm alatti koncentrációban nem mutatható ki, a minimális tapintási küszöb 0,18 mg/m3. Körülbelül 40 mg/m3 dózisban rohadt tojástól bűzlik, 40-150 mg/m3 MPC-nél pedig édeskés szaga van. A 150 mg/m3 feletti dózis a szaglóidegek gyors átmeneti bénulását okozza, ami a gáz felismerésének képtelenségéhez vezet.

Kénes gyógyvizek

A vízben lévő hidrogén-szulfid nem mindig veszélyes. Az ivóvizes kútban a megengedett koncentráció 0,03 mg/l alatt van, ülepedéskor a víz a kén oxigén általi kiszorítása miatt zavarossá válik. A hidrogén-szulfid-oldat előnyei és ártalmai a szulfidsavak gyógyászati ​​​​tulajdonságaihoz kapcsolódnak. Innen származnak az ásványvizek, amelyek a természetben a víz és a szervetlen kénes kőzetek érintkezéséből képződnek.

A 10-40 mg/l koncentrációjú hidrogén-szulfidos víz csökkenti a gyomornedv termelődését, megszünteti a székrekedést és elősegíti az epe kiválasztását. Májkárosodás és nehézfémmérgezés esetén a víz fogyasztása javasolt, de csak az orvos ajánlása szerint fogyasszuk.

A hidrogén-szulfid mérgező hatásai az emberre

A hidrogén-szulfid mérgezésnek két módja van:

• belélegzés;
• bőrrel vagy nyálkahártyával érintkezve.

Sejtszinten az anyag vasmolekulákhoz kötődik, és gátolja a citokróm-oxidázokat a mitokondriumokban, és blokkolja az oxigénszállítást.

Az oxigén éhezés az, ami veszélyes a gázban, amely a vérbe kerülve szulfidokat képez.

Mérgezésről akkor beszélünk, ha a szulfidok felhalmozódása meghaladja a szervezet azon képességét, hogy eliminálja azokat. Az anyag könnyen oldódik zsírokban, ezért könnyen behatol bármely sejtbe, különösen a központi idegrendszerbe és a tüdőbe.

A megnyilvánulások tartománya az emberi szervezetben a hidrogén-szulfidnak való kitettség koncentrációjától és időtartamától függ.

A nagy dózisú toxinnal járó akut mérgezésnek többféle formája van:

1. Enyhe: a nyálkahártyák és a légutak irritációjában nyilvánul meg. Egy személy fájdalmat érez a szemében, fájdalmat és kaparást érez a torokban, és érzékennyé válik a színekre. Köhögés, orrfolyás felerősödhet, hörgőgörcs léphet fel. Külsőleg szemvörösségben, spontán pislogásban és becsukódásban (blefarospasmus) nyilvánul meg.
2. Mérsékelt: akkor jelenik meg, amikor az anyag a tüdőn keresztül behatol a vérbe. A személy fejfájást, szédülést, gyengeséget, hányingert és hányást, valamint hasmenést tapasztal. A mozgáskoordináció, izgatottságra és ájulásra való hajlam károsodhat. Külsőleg az ajkak kéksége nyilvánul meg. Az orvos a vérnyomás emelkedését és a pulzus gyorsulását észleli. A vizeletvizsgálat fehérjét és oszlopos sejteket tár fel. Néha a hőmérséklet emelkedik, a bronchitis és a tüdőgyulladás tünetei jelentkeznek.
3. Súlyos: súlyos hányás, kékes bőr, szívműködési zavar és fulladás. A mély kóma általában halállal végződik. Ha egy személy mély álomba merül, majd felébred, ez kedvező eredményt jelez. A mérgezés apátiaként, aszténiában, kábulatban nyilvánul meg, és fokozatosan kialakul a központi idegrendszer károsodása. Tüdőödéma alakulhat ki.

1000 mg/m3 feletti dózisok hatására fulmináns vagy „apoplektikus” forma alakul ki, amely görcsökben, ájulásban nyilvánul meg. A halál 20 percen belül következik be a légzőközpont (agytörzs) vagy a szív bénulása miatt.

A szubakut mérgezés lassabban hat, a fejfájás, a gyengeség vagy a fáradtság fokozatosan fokozódik. Az ember izzad, a száj nyálkahártyája kipirosodik, nyeléskor fájdalom jelentkezik. A szemek kiszáradnak, és kötőhártya-gyulladás alakul ki. Fokozódik a nyálelválasztás, hányinger lép fel, rohamokban fáj a gyomor, jellegzetes fekete-zöld széklet mellett hasmenés alakul ki.

Krónikus mérgezés

Nem ritka a hidrogén-szulfid expozíció alacsony szintje. Egyes országok szabványokat dolgoztak ki az ipari levegő kibocsátására vonatkozóan. A lakóépületekben lévő expozíciót állami szinten nem veszik figyelembe, bár a közeli gyárak és mezőgazdasági területek, olaj- és gázfejlesztések, valamint szennyvíztisztító telepek szennyezik az ivóvizet, különösen azokon a vidéki területeken, ahol nem biztosított a kezelés.

Ha egy személy gyakran szenved szemgyulladásban, nátha, hörghurut és gégegyulladás, hasmenés és hányinger, erővesztésre, izzadásra járó gyengeségre, fejfájásra, alvászavarokra panaszkodik az alacsony vérnyomás és a lassú szívverés hátterében, akkor előfordulhat, hogy állandó hidrogén-szulfid mérgezés. Az oldatokkal való érintkezés kiütéseket okoz. A vérvizsgálat kimutatja a hipokróm vérszegénységet, a vörösvértestek méretének és deformációjának változásait, valamint a monociták számának növekedését. Előfordulhat, hogy egy személy nem tudja megkülönböztetni a hidrogén-szulfid szagát, ami függőséget jelez.

A hidrogén-szulfid-mérgezés jelei a hidrogén-szulfid légköri levegőben való felhalmozódásától függenek. Alacsony intenzitású expozíció esetén az ember szem- és nyálkahártya irritációt tapasztal, de általában a test nem szenved. 1000 mg/m3 feletti koncentrációjú hidrogén-szulfid légköri levegőben történő belélegzése után komplikációk lépnek fel:

• akut respirációs distressz szindróma;
• akut miokardiális infarktus;
• neuropszichiátriai szövődmények.

A hosszú távú neurológiai szövődmények megnyilvánulásait nem vizsgálják, mivel a legtöbb esetben a hidrogén-szulfid expozíció halálhoz vezet. Akut vagy szubakut mérgezés után hajlamosak a gyomor-bél traktus, a hörgők és a tüdő betegségei, a szívpatológiák és a szívrohamok, a központi idegrendszer szerves elváltozásai. Néha a hidrogén-szulfid testre gyakorolt ​​hatása miatt az ember csak fejfájást tapasztal.

Elsősegélynyújtás mérgezés esetén

A hidrogén-szulfid kémiai tulajdonságai megkönnyítik a mérgezés ellenszerének megtalálását - a klórral kevert oxigén belélegzését.

Az első orvosi segítségnyújtás abból áll, hogy a sérültet azonnal friss levegőre vagy jól szellőző helyre kell vinni. Az anyag hosszan tartó belélegzésének elkerülésére légzőkészüléket kell használni. A mérgezés súlyosságának felmérése és a kezelési intézkedések meghozatala érdekében megmérik a levegőben lévő hidrogén-szulfid koncentrációját. Néha a hidrogén-szulfid-mérgezés elsősegélynyújtását intubáció és oxigénterápia egészíti ki a mérgezés helyén.

A kezelést az intenzív osztályon végzik, ahol súlyos károsodás esetén lélegeztetést írnak elő pozitív nyomás létrehozásával a légutakban.

Az acidózist a vérben lévő laktát mennyisége alapján korrigálják. A hidrogén-szulfid-mérgezés tünetei hasonlóak a cianidhoz, így az indukált methemoglobinémia megakadályozza a hipoxiát. Az áldozatnak 10 ml 3%-os nátrium-nitrát oldatot fecskendeznek be 2-4 perc alatt, és 30 perc alatt érik el a kívánt methemoglobin szintet. Az antiszeptikus metilénkéket intravénásan is beadják. Sápadt bőr és alacsony vérnyomás esetén a kezelést szubkután noradrenalin, cordiamin és koffein injekcióval egészítik ki. A görcsoldó terápia dinitrogén-oxidot tartalmaz.

A nitrátok intravénás adagolására adott válasz hiányában vagy a központi idegrendszer működésének tartós zavara esetén hiperbár oxigenizációt alkalmaznak.

Helyi szemirritáció esetén használjon 3%-os bórsavas krémet a szemen, vazelint kenjen a szemhéjra, csepp adrenalint tartalmazó novokaint a kötőhártyazsákba.

A mérgezésmegelőzést a veszélyes iparágakra fejlesztették ki, ahol szükséges: a levegő összetételének figyelemmel kísérése, időszakos orvosi vizsgálat, baleset esetére intézkedési terv kidolgozása.

A hidrogén-szulfid rendkívül ritka a természetben. Bizonyos esetekben azonban egy személy kénytelen kapcsolatba kerülni ezzel az anyaggal. Ez nem csak a munkahelyen történik, hanem otthon is. Érdemes megjegyezni, hogy az anyag kis koncentrációja a belekben található. Lehetetlen elkerülni a jelenlétét az életben. Mi az a hidrogén-szulfid? Miért veszélyes az egészségre?

Hogyan keletkezik az anyag?

Nem mindenki tudja, mi az a hidrogén-szulfid, miért veszélyes az egészségre és hogyan keletkezik. Először is érdemes tisztázni, hogy ez az anyag jellegzetes szagú gáz. A hidrogén-szulfid több komponensből áll: egy rész kénből és két rész hidrogénből.

Az anyag bizonyos természetes forrásokban, vulkáni eredetű hulladékokban, nagy mélységben a tengervíz rétegeiben van jelen. Hogyan keletkezik a hidrogén-szulfid? Miért veszélyes az emberi és állati egészségre? Az alábbiakban ezt nézzük meg. Először is meg kell találnia, honnan származik ez az anyag. A természetben a hidrogén-szulfid a fehérje hosszan tartó bomlásának eredményeként képződik. Nagyon nehéz összetéveszteni a gázt más anyagokkal, mivel a rothadt tojás szaga jellemzi.

Hol találkozik vele az ember?

A hidrogén-szulfid meglehetősen gyakran fordul elő a modern emberek életében:

• Az anyag az öntöttvas olvasztásakor, az aszfalt, a cellulóz és a viszkóz gyártása során keletkező melléktermék.
• A laboratóriumban a réz- és ezüstsók előállítása során gáz szabadul fel. Ez az oka annak, hogy az ilyen vállalkozások sok alkalmazottja nagyobb valószínűséggel mérgezést szenved.
• A tisztítási folyamat során nagyon gyakran hidrogén-szulfid képződik a csatornavízben.
• Egyes színezékek hidrogén-szulfidot is tartalmaznak.
• Gyógyfürdők komponenseként használják.

Hol van még jelen a hidrogén-szulfid? Melyek az egészséget veszélyeztető tényezők, és hogyan okozhatnak károkat? A belekben egy egészséges ember gáztartalmának 0,1-0,5 liternek kell lennie. Néhány nyomnyi koncentráció a hidrogén-szulfidnak köszönhető. Ez a norma. Ugyanakkor a személy teljesen normálisnak érzi magát, mivel a gáz nem árt neki.

A stagnáló folyamatok megjelenésével, valamint a fehérjetartalmú élelmiszerek túlzott fogyasztásával azonban a hidrogén-szulfid koncentrációja többszörösére nő. Ez nemcsak az egész bél működését befolyásolja negatívan. Az ember megmérgeződik. Az ilyen jelenségek elsősegélynyújtása a kiegyensúlyozott étrend.

Hidrogén-szulfid gáz: miért veszélyes?

Az emberek nap mint nap találkoznak kénvegyületekkel. Ez az anyag veszélyes, mert a szervezet fokozatosan hozzászokik. A személy abbahagyja a gáz szagát. Ennek eredményeként súlyos kénhidrogén-mérgezés léphet fel. Kis mennyiségben az anyag nem káros. Ha azonban a belélegzett levegő gázkoncentrációja 0,01%-ról vagy afeletti értékről nő, akkor mérgezés léphet fel. Elsősorban az emésztőrendszer érintett, és az idegrendszer is lehangolt. Ha a koncentráció több mint 0,05%-kal növekszik, akkor a személy egészségi állapota éles romlást érez. Ilyenkor szinte minden belső szerv működésében zavarok lépnek fel, ami azonnali halált okozhat. Leggyakrabban a halál akkor következik be, ha több mint 30 percig hidrogén-szulfidnak vannak kitéve. Általában gázmérgezés fordulhat elő, ha ezt a vegyületet belélegzik a reagensek kezelése közben. Az ok gyakran a biztonsági szabályok be nem tartásában rejlik.

Hatás a testre

A hidrogén-szulfid veszélyes az emberre, mivel ez a gáz súlyos mérgezést okozhat. Ha nem nyújtanak időben segítséget, az áldozat meghalhat. Mik

Ennek a kénvegyületnek a belélegzésekor az ember orrviszketést, orrfolyást és fokozott nyálfolyást tapasztalhat. Nagyon veszélyes, ha a hidrogén-szulfid a szemébe kerül. Ennek az anyagnak a gőzei a látószervek duzzadását, a kötőhártya hiperémiáját, fájdalmat, az írisz károsodását, valamint a szaruhártya elhomályosodását okozhatják. A mérgezés következtében egy személy fényfóbiát tapasztalhat. Nagyon magas hidrogén-szulfid koncentráció esetén az áldozat elveszítheti a látást.

A hidrogén-szulfid akkor is veszélyes az egészségre, ha bőrrel érintkezik. Alacsony koncentráció esetén bőrpírt okozhat az anyag, ha pedig magas, akkor 2. vagy 3. fokú égés alakul ki. Ha az érintett bőrön nagy területek találhatók, egy személy sokkot kaphat.

Ha hidrogén-szulfid kerül a szervezetbe

A gáz még a belső szerveket is károsíthatja. Lenyeléskor a hidrogén-szulfid hányást, hányingert, zavartságot, szédülést, mellkasi fájdalmat és torokfájást okozhat. Egyes esetekben az áldozat hörghurutot alakít ki. Ebben az esetben a köhögést vérrel kevert köpet kísérheti. Rendkívül ritka, hogy az áldozatnál bronchopneumonia alakul ki.

A fentieken kívül az ezzel a vegyülettel mérgezett személy fejfájást és fáradtságot tapasztalhat. Gyakran előfordul a vérnyomás csökkenése, a tudat izgatottsága, az ájulás és a hőmérséklet emelkedése. Ha a mérgezés súlyos, az áldozat gyorsan elveszítheti az eszméletét. Ezt a jelenséget gyakran görcsök, keringési és légzési zavarok, elnyomott reflexek stb.

Rui Wang cikkének fordítása. Rui Wang biológia professzor és a Lakehead Egyetem kutatási alelnöke, a Kanadai Fiziológiai Társaság elnöke, valamint a kis molekulatömegű gázok, köztük a nitrogén-monoxid anyagcseréjének és élettani funkcióinak vezető szakértője, amelyek gáznemű közvetítőként működnek. , szén-monoxid és hidrogén-szulfid.

A tudósok kimutatták, hogy a hidrogén-szulfid (H2S), egy nagy mennyiségben mérgező gáz, kis dózisban képződik a szervezetben, és számos, a normális élethez fontos funkciót lát el.

Néhányat az alábbiakban közölünk. A H2S azonban kóros hatásokkal is járhat: túlzott mennyiségben például csökkenti az inzulintermelést, és bizonyított a gyulladáscsökkentő hatása is.

Képzeld el, hogy egy tisztaságtól ragyogó falú, fertőtlenítő oldattal alaposan lemosott kórház sürgősségi osztályán sétálsz át – és hirtelen a rothadt tojás jellegzetes bűzös szagát hallod!

Ez a helyzet hihetetlennek tűnik, de a szagforrás - hidrogén-szulfid (H2S) - a közeljövőben bármely sürgősségi osztály szerves részévé válhat.

A hidrogén-szulfid (H2S) emberre gyakorolt ​​mérgező hatása évszázadok óta ismert. Jelenleg ez a gáz az első helyen áll az olaj és gáz kitermelése, szivattyúzása és feldolgozása során mérgező anyagok listáján. 0,0047 ppm koncentrációnál kezdjük érezni a szagát.

500 ppm koncentrációban a kénhidrogén légzési problémákat okoz, 800 ppm koncentrációban pedig öt perc alatt halált okoz. Ugyanakkor meglepő módon a hidrogén-szulfid elengedhetetlen az élethez.
Ahhoz, hogy megértsük, hogyan vált a bűzös gáz a fiziológiai folyamatok fontos összetevőjévé, ugorjunk vissza az időben 250 millió évet. Aztán a perm korszak végén a földi élet szálon lógott - bekövetkezett az úgynevezett nagy kihalás, amely bolygónk történetének egyik legnagyobb katasztrófája lett.

A leggyakoribb hipotézis szerint a szibériai vulkáni kőzetek tömeges kiömlése során felszabaduló szén-dioxid okozta, ami a környezeti változások láncreakcióját váltotta ki, és az oxigénszint kritikus csökkenéséhez vezetett a Világóceán vizeiben.
Az óceán összetételében bekövetkezett változások károsak voltak az aerob (oxigénfogyasztó) tengeri fajokra, de lehetővé tették az anaerob szervezetek, különösen a zöld kénbaktériumok virágzását.

Az ilyen baktériumok gyors elszaporodása az óceánt teljesen alkalmatlanná tette az utolsó aerob fajok számára, mert kénbaktériumok nagy mennyiségben termeltek hidrogén-szulfidot. Végül a jelek szerint ez a mérgező gáz kezdett a levegőbe kerülni, elpusztítva a szárazföldi növényeket és állatokat. A „nagy kihalás” végére a tengeri állatfajok 95%-a és a szárazföldi állatok 70%-a elpusztult.
Talán az ősi idők öröksége a hidrogén-szulfid szerepe az ember élettani folyamataiban. Csak azok a fajok tudták túlélni a „nagy kihalást”, amelyek képesek voltak túlélni a hidrogén-szulfid légkörében, és néha fogyasztani is. Ez a képesség láthatóan bizonyos mértékig megmaradt hazánkban.

Bízva a szaglásában

Hidrogén-szulfid (H2S) nem az egyetlen mérgező gáz, amely részt vesz az ember élettani folyamataiban. Az 1980-as években A bizonyítékok kezdtek megjelenni, hogy a szervezet kis mennyiségben termel nitrogén-monoxid NO-t. Hamar világossá vált, hogy közvetítő szerepet tölt be – ez a jelzőmolekula, amely befolyásolja a sejtfunkciókat.

Az 1998-ban élettani vagy orvosi Nobel-díjjal jutalmazott munkák kimutatták, hogy a nitrogén-monoxid számos élettani folyamatban vesz részt, különösen az immunválasz szabályozásában és a neuronok közötti jelátvitelben, valamint értágulatot is okoz. Ezt követően hasonló funkciókat fedeztek fel a szén-monoxidnál (CO), egy halálos, színtelen és szagtalan anyagnál, amelyet szén-monoxidként ismernek.

A CO és NO élettani szerepének vizsgálata

A CO és NO fiziológiai szerepének kutatása arra a meggyőződésre vezetett, hogy más gáznemű mediátorok is létezhetnek a szervezetben. A témával kapcsolatos állandó gondolkodás eredményeként 1998 nyarán végre eszembe jutott, hogy a H2S is lehetne ilyen közvetítő. Egy nap a munkából hazatérve kellemetlen szagot észleltem a házban.

Kiderült, hogy abból az üveges szekrényből származik, ahol családi örökségeinket őrizték, mégpedig egy romlott húsvéti tojásból, amelyet a nagyobbik lányom festett iskolai házi feladathoz. Abban a pillanatban felmerült bennem a kérdés: ha hidrogén-szulfid keletkezik a rothadt tojásban, akkor az emberi szervekben és szövetekben nem képződhet?
Mivel a CO-val és NO-val kapcsolatos kutatásaim ezen gázok szív- és érrendszerre gyakorolt ​​hatásaira összpontosítottak, úgy döntöttem, hogy egy hasonló vizsgálatot végzek a H2S hatásairól. A választás sikeresnek bizonyult.

A hidrogén-szulfid az erekben található

Csapatunk által végzett első kísérletek során kiderült, hogy a hidrogén-szulfid kis koncentrációban található patkányok ereiben. Mivel a rágcsálók és az emberek élettani jellemzői nagyon hasonlóak, nyugodtan feltételezhető, hogy ez a gáz emberi edényekben is képződik.

Ez a felfedezés azonban optimizmusra késztetett, hogy következtetéseket vonjunk le a H2S fiziológiai szerepéről, pusztán az érfalban való jelenlétének megállapítása nyilvánvalóan nem elég.
A következő lépésben a hidrogén-szulfid képződési mechanizmusok vizsgálatára volt szükség.

Cisztationin gamma-liáz enzim

Figyelmünket a cisztationin gamma-liáz enzimre hívták fel, amely részt vesz a baktériumokban a H2S képződésében. Korábbi munkák kimutatták, hogy a májban található, ahol néhány kéntartalmú aminosav (a fehérjék építőkövei) képződésében játszik szerepet. Ugyanakkor nem volt bizonyíték a cisztationin gamma-liáz jelenlétére az érfalban. Ahogy az várható volt, ilyen adatokat kaptunk. Kiderült, hogy az erekben a cisztationin gamma-liáz hatására az L-cisztein aminosavból hidrogén-szulfid, ammónia és piroszőlősav képződik.

Milyen szerepet játszik ez a gáz az edényekben?

Tehát azonosították a H2S forrását az érfalban. Most fontos volt kideríteni, milyen szerepet játszik ez a gáz az edényekben. Tudva, hogy a NO az érizmok ellazulását okozza, feltételeztük, hogy a H2S is hasonlóan hathat. Ez a hipotézis helyesnek bizonyult: hidrogén-szulfidot tartalmazó oldatba merítve a patkányok erei kitágultak.
Az elvégzett munka eredményeként úgy tűnt, hogy a H2S a NO-hoz hasonlóan részt vesz a vérnyomás szabályozásában. Ugyanakkor a H2S hatásának molekuláris mechanizmusai feltáratlanok maradtak. Az ilyen mechanizmusokra vonatkozó első adatokat izolált érsejteken végzett vizsgálatok során szereztük meg, és 2001-ben tették közzé.

Ezek az adatok egészen váratlannak bizonyultak: míg a NO a simaizom guanilát-cikláz enzim aktiválásával érrelaxációt okoz, addig a H2S egészen más módon váltja ki ugyanezt a hatást.

Ennek az anyagnak a hatására megnő az úgynevezett ATP-függő káliumcsatornák (KATP) permeabilitása - a sejtek membránjába (különösen a vaszkuláris simaizomba) beépített fehérjekomplexek, amelyek lehetővé teszik a káliumionok áthaladását. Ennek eredményeként megnő a kálium felszabadulása a sejtből, töltése megváltozik, ami más kalciumcsatornák permeabilitásának csökkenéséhez vezet. Ennek eredményeként csökken a kalcium bejutása a sejtbe, ami a simaizmok ellazulásához és az erek tágulásához vezet.
Ideje áttérni az izolált sejtekről az ép állatokra. Kísérleteink során patkányoknak hidrogén-szulfid-oldatot adtunk a vérnyomás csökkenéséhez, nyilvánvalóan az artériák kitágulása és a véráramlással szembeni ellenállás csökkenése miatt. Így egyre több bizonyíték utal arra, hogy a H2S részt vesz a vérnyomás szabályozásában azáltal, hogy érrelaxációt okoz. Ennek ellenére be kellett bizonyítani, hogy a kívülről bevezetett és az érfalban keletkező gáz hatása azonos.
A H2S természetes hatásainak vizsgálatára egy inaktivált ("kiütött") cisztationin gamma-liáz gént tenyésztettünk ki. Az ilyen állatokban H2S természetesen nem képződik az erekben. Ezután öt évig egereket tanulmányoztunk Solomon Snyder, a Johns Hopkins Egyetem és Lingyun Wu, a Saskatchewani Egyetem (Kanada) vezette csapatokkal. Erőfeszítéseink nem voltak hiábavalók.

2008-ban részletes tanulmányt publikáltunk, amelyben különösen kimutattuk, hogy rágcsálóinknál az öregedés előrehaladtával az erek szűkülnek, és a vérnyomás (a farokra helyezett miniatűr mandzsetta segítségével mérve) jelentősen megemelkedik. Amikor hidrogén-szulfidot adagoltak az ilyen egereknek, a nyomás csökkent.
Munkánkból származó adatok nem hagytak kétséget afelől, hogy a H2S kulcsszerepet játszik a vérkeringés szabályozásában. Ezenkívül lehetővé tették a fiziológia egyik régóta fennálló rejtélyének megfejtését. A tény az, hogy a NO-kutatásról szóló Nobel-díjas munka után sokáig ismert volt, hogy ennek az anyagnak a hatása önmagában nem tudja teljes mértékben megmagyarázni az erek tágulását.

Így azoknál az állatoknál, amelyekben inaktivált gének felelősek az NO képződéséért az endothel sejtekben (az erek belső bélésében), a perifériás erek továbbra is képesek ellazulni. Az értágító faktor természete azonban rejtélyes maradt.
Adataink szerint ez a tényező a H2S. Első vizsgálataink során a hidrogén-szulfid képződéséért felelős cisztationin gamma-liáz enzimet simaizomsejtekben fedeztük fel, de később egerek, tehenek és emberek endotélsejtjeiben is – sőt nagyobb mennyiségben is. mint a simaizmokban. Továbbra is tisztázatlan, hogy mi a kapcsolat a NO és a H2S értágító funkciója között, bár egyes adatok arra utalnak, hogy a NO elsősorban a nagy, a H2S pedig a kicsi ereket ellazítja.

Új szuper drog?

A hidrogén-szulfid szintézisének felfedezése az erekben és a vérnyomás szabályozásában betöltött szerepe sok kutató figyelmét felkeltette, akik új módszereket kerestek a szív ischaemiás károsodásokkal szembeni védelmére (vagyis a vérellátás csökkenése, és ezáltal az oxigén csökkenése által okozott károsodások ellen). szállítás).

Az ilyen károsodás tipikus példája a szívinfarktus, amikor a szívet ellátó eret trombus zárja el, és a szív ezen ér által táplált része elhal. 2006-ban Gary Baxter, aki jelenleg a walesi Cardiff Egyetemen dolgozik, és társszerzői publikáltak egy tanulmányt, amely első bizonyítékot szolgáltatott a H2S jótékony szerepére az ischaemiás szívsérülésben.

A munkához izolált patkányszíveket használtak, amelyeket nem vérrel, hanem oxigénes sóoldattal láttak el. Az ischaemiás károsodás modellje az ilyen oldat áramlásának megszűnése volt az egyik koszorúéren (szívet ellátó ereken) keresztül. Kiderült, hogy a H2S hozzáadása az oldathoz néhány perccel az artéria elzárása előtt csökkentette a sérült terület méretét.

Egy évvel később David Liefer, az Emory Egyetem munkatársa kimutatta, hogy a genetikailag módosított egerek, amelyek fokozott hidrogén-szulfidot termelnek a szívben, jobban ellenálltak a szívkoszorúér elzáródása által okozott szívizom ischaemiának, és jobban ellenálltak a véráramlás helyreállítása után gyakran előforduló károsodásoknak. (úgynevezett reperfúziós sérülés).
Ezek és más adatok arra utalnak, hogy a H2S felhasználható a magas vérnyomás, a szívinfarktus és a stroke megelőzésére és kezelésére. Ezen túlmenően a hidrogén-szulfid értágító hatása más, az érrendszeri működési zavarokkal járó állapotokban is alkalmazható, például merevedési zavar (erectilis diszfunkció) esetén. Ismeretes, hogy az erekció alapja a pénisz ereinek kitágulása és a véráramlás növekedése.

A Viagra hatása éppen annak köszönhető, hogy megnöveli a NO erekre gyakorolt ​​tágító hatásának időtartamát. Bizonyítékok vannak arra, hogy a H2S hasonló hatást fejthet ki, bár ennek az anyagnak a férfi nemi szervekben betöltött szerepét még nem vizsgálták (tudható például, hogy a pénisz szöveteiben CO termelődik, de ez a gáz nem az erekciót, hanem az ejakulációt segíti elő).
A hidrogén-szulfid nem csak a szívben és az erekben termelődik. Az idegrendszerben is képződik, csak nem a cisztationin-gamma-liáz, hanem egy másik enzim - a cisztationin béta-szintáz - hatására. A H2S funkciója az idegrendszerben nem tisztázott. Egyes adatok szerint neuromodulátor szerepét töltheti be - olyan anyag, amely növeli vagy csökkenti az idegi áramkörök ingerlékenységét. Lehetséges, hogy a H2S részt vesz a hosszú távú potencírozásban, egy olyan folyamatban, amely megkönnyíti a neuronok közötti kommunikációt, és szerepet játszik a tanulásban és a memóriában.

Kimutatták, hogy az idegsejtekben a hidrogén-szulfid hatására megnő az antioxidáns glutation szintje, amely megvédi a sejteket a károsító tényezők hatásától. Végül a H2S szerepet játszhat a fájdalomérzékelésben, amely a káros ingerekre adott válaszokat közvetíti.
Ezenkívül a kénhidrogén befolyásolhatja az anyagcserét, pl. biokémiai folyamatok, amelyek biztosítják az energia előállítását és felhasználását, valamint az anyagok szintézisét. Mark Roth és munkatársai a Washingtoni Egyetemről meglepő kísérletekkel kimutatták, hogy egereknek kis dózisú H2S inhalációs adagolása lelassítja az anyagcserét, és ezáltal bizonyos betegségek előrehaladását.

Az ilyen egerek szívfrekvenciája közvetlenül a H2S belélegzésének megkezdése után a felére esett, és a felfüggesztett animáció állapotába kerültek: az anyagcsere folyamatok annyira lelassultak, hogy az oxigén és a H2S belélegzése elegendő volt az állatok túléléséhez, negatív következmények nélkül. Úgy tűnt, hogy az ilyen hidrogén-szulfidos anabiózis során az anyagcserét minimális szinten tartják a létfontosságú szervek számára, amíg a normális energiaellátás helyre nem áll. 30 perccel a H2S inhaláció leállítása után az anyagcsere sebessége helyreállt.
Ha a hidrogén-szulfiddal felfüggesztett animáció hatékonynak és biztonságosnak bizonyulna az embereknél, akkor a sürgősségi ellátás hatékony módszerévé válhat. Az autóbalesetek áldozatainak vagy szívinfarktusos betegeknek H2S belélegzése időt takaríthat meg a kórházba szállításhoz és a szakellátáshoz.

A hidrogén-szulfid segítségével a transzplantációra szorulókat felfüggesztett animációban lehetne tartani egészen addig, amíg nem kapnak donorszervet - sőt, maguknak a donorszerveknek az életképességét is meghosszabbítanák.

Elképzelhető a H2S alkalmazása katonai konfliktusok vagy természeti katasztrófák sújtotta területeken: ennek a gáznak a belélegzése késleltetheti a vérátömlesztés sürgősségét, amíg ez utóbbiból elegendő mennyiséget nem szállítanak. A hidrogén-szulfid belélegzése jelentősen megnöveli a patkányok túlélési arányát a vér 60% -os elvesztésével: a H2S-t kapó patkányok az esetek 75% -ában, a kontrollok csak 25% -ában éltek túl.

Óvatos optimizmus

Nem szabad azonban azt feltételezni, hogy a hidrogén-szulfid ideális gyógymód minden betegségre. Még mindig vita folyik például arról, hogy enyhíti-e vagy súlyosbítja-e a gyulladás lefolyását. Laboratóriumunk és mások kimutatták, hogy a H2S fontos szerepet játszik a diabetes mellitus I kialakulásában, a betegség gyakran gyermekkorban kezdődő formája, amely élethosszig tartó inzulin-injekció-függőséghez vezet.

Kiderült, hogy a H2S a hasnyálmirigy úgynevezett béta-sejtjeiben képződik, amelyek inzulint választanak ki, és diabetes mellitus I-ben szenvedő állatokban az ilyen sejtekben a hidrogén-szulfid termelése meredeken megnövekszik. Ez egyrészt nagyszámú béta-sejt pusztulásához, másrészt a megmaradt béta-sejtek inzulinfelszabadulásának elnyomásához vezet. Ennek eredményeként az inzulinszekréció olyan szintre csökken, amely nem elegendő a glükóz normál lebomlásához. Így a H2S lehet az egyik felelőse a csökkent vér inzulinszintjének diabetes mellitus I-ben.
A H2S patkányokra és egerekre gyakorolt ​​jótékony hatásai közül néhány nem reprodukálódik nagyobb állatokban. Így 2007-ben francia kutatók kimutatták, hogy H2S-szel történő belélegzéskor a juhok, a rágcsálókkal ellentétben, nem esnek a felfüggesztett animáció állapotába. Egy másik vizsgálatban a H2S belélegzése malacoknál nem csökkent, hanem növelte az anyagcsere-folyamatok sebességét.
Még ha lehetséges is a hidrogén-szulfiddal szuszpendált animáció előidézése emberekben, nem ismert, hogy ez zavarokat okoz-e az agyi tevékenységben. Igaz, laboratóriumi állatokban nem azonosítottak ilyen rendellenességeket, de az ilyen adatokat nehéz átvinni az emberi mentális funkciókba. Még nem világos, hogy a magasabb szintű funkciók, mint például a memória és a gondolkodás megőrizhetők-e hidrogén-szulfidos anabiózis körülményei között, amikor az élet alig meleg.

És mégis, a hidrogén-szulfidban rejlő nagy terápiás potenciál egyre nagyobb érdeklődést mutat a farmakológusok körében. Több cég már fejleszt olyan gyógyszereket, amelyek ezt a gázt felszabadítják a szervezetben. Így az olasz CTG Pharma cég olyan gyógyszereket hozott létre, amelyek egyesítik a nem szteroid gyulladáscsökkentők (NSAID-ok) és a H2S hordozók tulajdonságait.

Állatkísérletek kimutatták, hogy az ilyen gyógyszerek hatásosak lehetnek az idegrendszer és a gyomor-bél traktus gyulladásos betegségeinek, a merevedési zavarok, a szívkoszorúér- és érbetegségek kezelésében. Az Ikaria (New Jersey) cég pedig, amelynek egyik alapítója Mark Roth, nemrégiben megkezdte a H2S (pontosabban Na2S) injektálható formájának II. fázisú klinikai vizsgálatait (klinikai hatékonysági vizsgálatok) koszorúér-betegségben szenvedő vagy szív- vagy tüdőműtétre való felkészülés .
Az elmúlt évtizedben végzett munka kimutatta, hogy a hidrogén-szulfid, amelynek szaga természetesen undort vált ki bennünk, rendkívül fontos a szív, és talán az agy és más szervek normális működéséhez is. Lehetséges, hogy más, még nem ismert hatásai is vannak. Mindez új távlatokat nyit az emberi fiziológia és egészség molekuláris alapjainak megértésében. A H2S hatásainak vizsgálata még csak most kezdődik, de már most minden okunk megvan azt hinni, hogy egy nap új módszereket kínál majd a ma gyógyíthatatlan betegségek leküzdésére.

A hidrogén-szulfid az ETC cyt-c-oxidázának kompetitív inhibitora, hatása következtében a sejtek nem használnak oxigént és energiahiányban elpusztulnak. A szervezet ezt egy bizonyos pontig az erőforrásaival kompenzálja. Ez a gáz a nyálkahártyákat és a bőrt is erősen irritálja. Ha a hidrogén-szulfid magas koncentrációjáról beszélünk, például egy vegyi üzem balesetének helyszíne közelében, akkor gyors agyhalál lehetséges. Más szervek kevésbé szenvednek, de az agy nélkül ez már nem fontos. Persze a végeredmény nem mindig olyan szomorú, nem mindenkinek van vegyi üzem az ablaka alatt. Magas H2S-koncentráció esetén kénsavas esők hullanak, amelyek a mezőgazdasági vállalkozásokat, szántókat, házikerteket borítják. Rohadt tojás szaga lesz. Ez enyhén szólva kellemetlen. Az ökológiáról és agronómiáról nem tudok sokat mesélni, de az orvostudományról elmagyarázom.

Miért van szüksége az embernek oxigénre? Miért nem hidrogén vagy hélium? Valójában teljesen mindegy, hogy milyen gázt használjunk, csak az történt, hogy a légkörünkben az oxigén minden paraméternek megfelelt. Egyes mikroorganizmusok nem használnak oxigént, sőt káros is számukra – például a botulizmus kórokozói. Maga az energia oxigénben és protonokban található. Az oxigén a légzési lánc végső reakciójának szükséges összetevője, nélküle a komplex nem működik. Amikor az oxigén vízzé alakul, nagy mennyiségű energia szabadul fel. Ezt és az elfogyasztott protonok energiáját az ATP - a fő energiavaluta - szintézisére használják. Ha az oxigént hidrogén-szulfiddal helyettesítjük, a sejt „megfullad”. Természetesen a tartalék energiatermelő mechanizmusok bekapcsolnak, de ezek nem lesznek elegendőek, vagy nem kapcsolnak be elég gyorsan. Így a sejt elpusztul.

Súlyos mérgezés esetén hányás, szédülés és fejfájás lehetséges, mivel ezek az anyagok mérgezőek. Súlyos mérgezés lehetséges, ha egy személy több mint egy órát tölt olyan területen, ahol a MAC (maximális megengedett koncentráció) normákat 20-szor vagy többször túllépik. Szerencsére nem gyakran fordul elő, hogy az MPC szabványokat hosszú ideig túllépik. A rossz szag természetesen egyeseknek fejfájást okozhat, de általában nem vezet komoly problémákhoz.

Ugyanakkor nagyon nehéz azonosítani, hogy melyik vállalkozás a hibás: minden régióban vannak olyan vállalkozások, amelyek szennyezik a levegőt. Például, amikor 2014-ben nagy volt a zaj a hidrogén-szulfid szaga miatt, a Roshydromet és a Sürgősségi Helyzetek Minisztériuma kijelentette, hogy a probléma az olajfinomítóban van, mégpedig a hidrogén-szulfid feldolgozó egységben. A városvezetés egy meg nem nevezett forrása pedig „vétkezett” Mosvodokanal kezelő létesítményei ellen. De mindkét gyanúsított vállalkozás tagadta bűnösségét. Sajnos hiányzik a nyílt környezeti információ arról, hogy mi történik a városi vállalkozásoknál. Egyszerűen szomorú megmondani, milyen szinten van a környezetellenőrzés.

A kénhidrogén miatt nem kell aggódnia, mert ritka a természetben, főként gázként, megtalálható a kapcsolódó kőolajgázokban, földgázban és vulkáni gázokban. Bár a H2S vegyület vízben rosszul oldódik, oldott formában a Fekete-tengerben található, és körülbelül 150-200 méteres vízrétegekben található. A bélgázokban is megtalálható, de elhanyagolható mennyiségben.
Egyetértek azzal, hogy ez a gáz halálos és robbanásveszélyes, de veszélyes, ha több mint 5%, de.

A hidrogén-szulfid (H₂S) színtelen gáz, rothadt tojás szagú. Sűrűbb, mint a hidrogén. A hidrogén-szulfid halálosan mérgező emberre és állatra. Már a levegőben lévő kis mennyiség is szédülést és hányingert okoz, de a legrosszabb az, hogy hosszabb belélegzés után már nem érződik ez a szag. A hidrogén-szulfidos mérgezésre azonban van egy egyszerű ellenszer: egy darab fehérítőt kell egy zsebkendőbe csomagolni, majd megnedvesíteni, és egy ideig megszagolni a csomagot. A hidrogén-szulfidot úgy állítják elő, hogy ként hidrogénnel reagáltatnak 350 °C hőmérsékleten:

H₂ + S → H2S

Ez egy redox reakció: ennek során megváltozik a benne résztvevő elemek oxidációs állapota.

Laboratóriumi körülmények között a hidrogén-szulfidot vas-szulfid kénsavval vagy sósavval történő kezelésével állítják elő:

FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S

Ez egy cserereakció: ebben a kölcsönhatásban lévő anyagok kicserélik az ionjaikat. Ezt a folyamatot általában Kipp-készülékkel hajtják végre.

Kipp készülék

A hidrogén-szulfid tulajdonságai

A hidrogén-szulfid égésekor kén-oxid 4 és vízgőz képződik:

2H₂S + 3О₂ → 2Н₂О + 2SO₂

A H₂S kékes lánggal ég, és ha felfordított főzőpoharat tartunk rá, tiszta kondenzátum (víz) jelenik meg a falán.

A hőmérséklet enyhe csökkenésével azonban ez a reakció némileg eltérően megy végbe: az előhűtött üveg falán sárgás kénréteg jelenik meg:

2H2S + O2 → 2H2O + 2S

A kén előállításának ipari módszere ezen a reakción alapul.

Ha egy hidrogén-szulfid és oxigén előre elkészített gáznemű keverékét meggyújtják, robbanás következik be.

A hidrogén-szulfid és a kén(IV)-oxid reakciója szintén szabad ként képződik:

2H2S + SO2 → 2H2O + 3S

A hidrogén-szulfid vízben oldódik, és ebből a gázból három térfogatrész feloldódhat egy térfogat vízben, gyenge és instabil hidrogén-szulfidsavat (H2S) képezve. Ezt a savat hidrogén-szulfidos víznek is nevezik. Mint látható, a hidrogén-szulfid gáz és a hidrogén-szulfid képletei ugyanúgy vannak felírva.

Ha ólomsó-oldatot adunk a hidrogén-szulfidsavhoz, fekete ólom-szulfid csapadék képződik:

H₂S + Pb(NO3)₂ → PbS + 2HNO3

Ez egy kvalitatív reakció a hidrogén-szulfid kimutatására. Azt is bemutatja, hogy a hidroszulfidsav képes cserereakcióba lépni sóoldatokkal. Így minden oldható ólomsó a hidrogén-szulfid reagense. Néhány más fém-szulfidnak is van jellegzetes színe, például: cink-szulfid ZnS - fehér, kadmium-szulfid CdS - sárga, réz-szulfid CuS - fekete, antimon-szulfid Sb2S3 - piros.

A hidrogén-szulfid egyébként instabil gáz, és hevítéskor szinte teljesen hidrogénre és szabad kénre bomlik:

H₂S → H₂ + S

A hidrogén-szulfid intenzív kölcsönhatásba lép a halogének vizes oldataival:

H2S + 4Cl2 + 4H2O→ H2SO4 + 8HCl

Hidrogén-szulfid a természetben és az emberi tevékenységben

A hidrogén-szulfid a vulkáni gázok, a földgáz és az olajmezőkkel kapcsolatos gázok része. A természetes ásványvizekben is sok van belőle, például a Fekete-tengerben 150 méteres és az alatti mélységben fekszik.

Hidrogén-szulfidot használnak:

• az orvostudományban (hidrogén-szulfidos fürdőkkel és ásványvizekkel végzett kezelés);
• az iparban (kén, kénsav és szulfidok előállítása);
• analitikai kémiában (a rendszerint oldhatatlan nehézfém-szulfidok kicsapására);
• a szerves szintézisben (szerves alkoholok (merkaptánok) és tiofén (kéntartalmú aromás szénhidrogén) analógjainak előállítása. A tudomány másik újabban feltörekvő területe a hidrogén-szulfid energia. Energiatermelés a Fekete-tenger fenekéről származó hidrogén-szulfid lelőhelyekből komolyan tanulmányozzák.

A kén és a hidrogén redox reakcióinak természete

A hidrogén-szulfid képződésének reakciója redox:

Н2⁰ + S⁰ → H2⁺S²⁻

A kén és a hidrogén kölcsönhatásának folyamata könnyen megmagyarázható atomjaik szerkezetével. A hidrogén az első helyet foglalja el a periódusos rendszerben, ezért atommagjának töltése egyenlő (+1), és 1 elektron kering az atommag körül. A hidrogén könnyen átadja elektronját más elemek atomjainak, pozitív töltésű hidrogénionná - protonná - alakulva:

Н⁰ -1е⁻= Н⁺

A kén a periódusos rendszerben a tizenhatodik helyen áll. Ez azt jelenti, hogy az atommag töltése (+16), és az egyes atomokban lévő elektronok száma is 16e⁻. A kén harmadik periódusbeli elhelyezkedése arra utal, hogy tizenhat elektronja örvénylik az atommag körül, 3 réteget alkotva, amelyek közül az utolsó 6 vegyértékelektront tartalmaz. A kén vegyértékelektronjainak száma megfelel annak a VI csoportnak, amelyben a periódusos rendszerben található.

Tehát a kén mind a hat vegyértékelektront képes adományozni, mint a kén(VI)-oxid képződése esetén:

2S⁰ + 3O2⁰ → 2S⁺⁶O3⁻²

Ezenkívül a kén oxidációja következtében a 4e⁻ az atomjával egy másik elemnek adható át, így kén(IV)-oxid képződik:

S⁰ + O2⁰ → S⁺4O2⁻2

A kén két elektront is átadhat kén(II)-klorid képzéséhez:

S⁰ + Cl2⁰ → S⁺2Cl2⁻

Mindhárom fenti reakcióban a kén elektronokat ad át. Következésképpen oxidálódik, de egyúttal redukálószerként is működik az oxigénatomok O és klór Cl számára. A H2S képződése esetén azonban az oxidáció a hidrogénatomok sora, hiszen ők veszítenek elektronokat, visszaállítva a kén külső energiaszintjét hat elektronról nyolcra. Ennek eredményeként a molekulájában minden hidrogénatom protonná válik:

Н2⁰-2е⁻ → 2Н⁺,

és a kénmolekula, éppen ellenkezőleg, redukálva negatív töltésű anionná (S⁻2) alakul: S⁰ + 2е⁻ → S⁻²

Így a hidrogén-szulfid képződésének kémiai reakciójában a kén oxidálószerként működik.

A kén különböző oxidációs állapotokban való megnyilvánulása szempontjából egy másik érdekes kölcsönhatás a kén(IV)-oxid és a hidrogén-szulfid között a szabad kén előállítása:

2H2+S-2+ S⁺4O2-2→ 2H2+O-2+ 3S0

Amint a reakcióegyenletből látható, az oxidálószer és a redukálószer is kénion. Két kén-anion (2-) két elektronját adományozza a kén(II)-oxid molekulában lévő kénatomnak, melynek eredményeként mindhárom kénatom szabad kénné redukálódik.

2S-² - 4е⁻→ 2S⁰ - redukálószer, oxidálódik;

S⁺⁴ + 4е⁻→ S⁰ - oxidálószer, redukált.

Hidrogén-szulfid (H 2 S) - nagyon rákkeltő, mérgező gáz. Éles, jellegzetes rohadt tojás szaga van.

Hidrogén-szulfid kinyerése.

1. A laboratóriumban H 2 S szulfidok és híg savak reakciójával nyerik:

FeS + 2 HCl = FeCl 2 + H 2 S,

2. Interakció Al 2 S 3 hideg vízzel (a kapott hidrogén-szulfid tisztább, mint az első gyártási módszernél):

Al 2S3 + 6H 2O = 2Al(OH)3 + 3H2S.

A hidrogén-szulfid kémiai tulajdonságai.

Hidrogén-szulfid H2S - kovalens vegyület, amely nem képez molekulaszerűen hidrogénkötéseket H 2 O. (A különbség az, hogy a kénatom nagyobb és elektronegatívabb, mint az oxigénatom. Ezért a kén töltéssűrűsége kisebb. A hidrogénkötések hiánya miatt pedig a forráspont H 2 S magasabb, mint az oxigéné. Is H 2 S vízben rosszul oldódik, ami a hidrogénkötések hiányát is jelzi).

H 2 S + Br 2 = S + 2 HBr,

2. Hidrogén-szulfid H 2 S- nagyon gyenge sav, oldatban fokozatosan disszociál:

H 2 S ⇆ H + + H.S. - ,

H.S. - ⇆ H + + S 2- ,

3. Kölcsönhatásba lép erős oxidálószerekkel:

H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O = H 2 SO 4 + 8 HCl,

2 H 2 S + H 2 ÍGY 3 = 3 S + 3 H 2 O,

2 FeCl 3 + H 2 S = 2 FeCl 2 + S + 2 HCl,

4. Reagál bázisokkal, bázikus oxidokkal és sókkal, miközben savas és mérsékelt sókat (hidroszulfidokat és szulfidokat) képez:

Pb(NO 3) 2 + 2S = PbS↓ + 2HNO 3.

Ezt a reakciót hidrogén-szulfid vagy szulfidionok kimutatására használják. PbS- fekete üledék.

Hidrogén-szulfid H2S- a kéntartalmú vegyületek közül a legaktívabb. Normál körülmények között színtelen gáz, kellemetlen rohadt tojás szaggal. Nagyon mérgező: akut emberi mérgezés 0,2-0,3 mg/l koncentrációnál fordul elő, 1 mg/l feletti koncentráció halálos. A hidrogén-szulfid jól oldódik vízben. Levegővel alkotott keverékének robbanásveszélyes koncentrációinak tartománya meglehetősen széles, és 4-45 térfogatszázalék között mozog. Fémekkel érintkezve (főleg, ha a gáz nedvességet tartalmaz) erős korróziót okoz. Az olajfinomítói gázok legnemkívánatosabb összetevője.

A hidrogén-szulfid veszélye az emberre.

A hidrogén-szulfid egy nagyon mérgező gáz, amely közvetlenül az idegrendszerre hat. A veszélyességi skálán 3-as osztályba sorolják. Ügyeljen arra, hogy ezt a tényt vegye figyelembe, amikor megérzi a különleges illatát. De ami különösen veszélyes, az a hidrogén-szulfid azon tulajdonsága, hogy eltompítja a szaglóideget, ezért az ember egyszerűen nem tesz különbséget az őt körülvevő mérgező gőzök között, és hirtelen bekövetkezhet a mérgezés.

Ennek a gáznak a halálos koncentrációja a levegőben nagyon kicsi - csak 0,1%. Ennyi hidrogén-szulfid 10 perc alatt képes megölni az embert. Csak egy kicsit növelni kell a koncentrációt - és a halál azonnal bekövetkezik, az első lélegzetvétel után. Például: a csatornarendszerben a hidrogén-szulfid koncentrációja néha eléri a 16%-ot.

A súlyos kénhidrogén-mérgezés legszembetűnőbb jelei a következők: tüdőödéma, görcsök, idegbénulás és ezt követő kóma. Ha a légkör kisebb mennyiségben (0,02%-tól) tartalmaz hidrogén-szulfidot, a tünetek nem olyan végzetesek, de nagyon kellemetlenek: szédülés és fejfájás, hányinger és gyors alkalmazkodás a „rohadt tojás” szagához.

Azok az emberek, akik hidrogén-szulfid-kibocsátással rendelkező gyárak közelében dolgoznak vagy élnek, krónikus H2S-mérgezést tapasztalnak. Ezzel egyidejűleg rosszabbul érzik magukat, fejfájást tapasztalnak, gyorsan fogynak, gyakoribbá válnak az ájulási esetek, és fémes íz jelenik meg a szájban. A hidrogén-szulfid a látást is negatívan befolyásolja, befolyásolja a szem nyálkahártyáját, kötőhártya-gyulladást és fényfóbiát okoz.

A hidrogén-szulfidos mérgezés a szükséges intézkedések gyors megtételével gyógyítható: az áldozatot friss levegőre kell vinni, a tüdejét oxigénnel dúsítani, szív- és légúti fájdalomcsillapítókat, vas-kiegészítőket, glükózt, vitaminokat kell adni.

MPC (maximálisan megengedett koncentráció)

A hidrogén-szulfid (H2S) legnagyobb megengedett koncentrációja a levegőben a munkaterületen 10 mg/m3 (GN 2.2.5.1313-03 Káros anyagok maximális megengedett koncentrációja (MPC) a munkaterület levegőjében), keverékben szénhidrogének – 3 mg/m3.

A hidrogén-szulfid (H2S) megengedett legnagyobb koncentrációja a lakott területek levegőjében 0,008 mg/m3 (GN 2.1.6.1338-03 Szennyezőanyag maximális megengedett koncentrációja (MPC) a lakott területek légköri levegőjében).

A hidrogén-szulfid érezhető szaga 1,4-2,3 mg/m3 hidrogén-szulfid-koncentrációnál, jelentős szag 4 mg/m3-nél, erős szag 7-11 mg/m3-nél figyelhető meg.

Toxikológia.

Nagyon mérgező. A kis hidrogén-szulfid tartalmú levegő belélegzése szédülést, fejfájást, hányingert okoz, jelentős koncentrációban pedig kómához, görcsökhöz, tüdőödémához és akár halálhoz is vezet. Magas koncentrációban egyetlen belélegzés azonnali halált okozhat. Kis koncentrációjú levegő belélegzésekor az ember gyorsan alkalmazkodik a „rohadt tojások” kellemetlen szagához, és ez megszűnik érezni. Édes fémes íz jelenik meg a szájban.

Nagy koncentrációjú levegő belélegzésekor a szaglóideg bénulása miatt a hidrogén-szulfid szaga szinte azonnal megszűnik.

Hogyan alakul ki.

A természetben meglehetősen ritkán fordul elő a kapcsolódó kőolajgázok, földgáz, vulkáni gázok összetételében, valamint oldott formában a természetes vizekben (például a Fekete-tengerben a 150-200 m-nél mélyebb vízrétegek tartalmaznak oldott anyagot hidrogén-szulfid). A fehérjék bomlása során keletkezik, csak azok, amelyek a kéntartalmú aminosavakat metionint és/vagy ciszteint tartalmaznak. Kis mennyiségű kénhidrogén található az emberek és állatok bélgázaiban. Nyersolajban is megtalálható.