Сероводород H2S — наиболее активное из серосодержащих соединений. В нормальных условиях бесцветный газ с неприятным запахом тухлых яиц. Очень ядовит: острое отравление человека наступает уже при концентрациях 0,2–0,3 мг/л, концентрация выше 1 мг/л — смертельна. Сероводород хорошо растворим в воде. Диапазон взрывоопасных концентраций его смеси с воздухом достаточно широк и составляет от 4 до 45% об. При контакте с металлами (особенно если в газе содержится влага) вызывает сильную коррозию. Самый нежелательный компонент в газах нефтепереработки.
Опасность сероводорода для человека.
Сероводород – очень токсичный газ, действующий непосредственно на нервную систему. По шкале опасности он отнесён к 3 классу. Обязательно учитывайте этот факт всякий раз, когда чувствуете его отчётливый запах. Но что особенно опасно – так это свойство сероводорода притуплять обонятельный нерв, из-за чего человек просто перестаёт различать окружающие его ядовитые пары, и интоксикация может произойти внезапно.
Наиболее заметные признаки сильного отравления сероводородом: отёк лёгких, судороги, паралич нервов, последующая кома. Если в атмосфере сероводород содержится в меньших количествах (от 0,02%), симптомы не столь фатальны, но очень неприятны: головокружение и головная боль, тошнота и быстрое привыкание к запаху «тухлых яиц».
Люди, работающие или живущие в непосредственной близости от заводов с сероводородными выбросами, испытывают так называемое хроническое отравление H2S. При этом они начинают хуже себя чувствовать, испытывают головные боли, стремительно теряют вес, учащаются случаи обмороков, а во рту появляется привкус металла. Сероводород также отрицательно действует на зрение, поражая слизистую оболочку глаза и вызывая конъюнктивит, светобоязнь.
Отравление сероводородом вылечить можно, если быстро принять необходимые меры: вывести пострадавшего на свежий воздух, обогатить его лёгкие кислородом, ввести сердечные и дыхательные аналептики, препараты железа, глюкозу, витамины.
ПДК (Предельно-допустимая концентрация)
ПДК сероводорода (H2S) в воздухе в рабочей зоне—10 мг/м3 (ГН 2.2.5.1313-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны), в смеси с углеводородами —3 мг/м3.
ПДК сероводорода (H2S) в воздухе населенных мест—0,008 мг/м3(ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест).
Ощутимый запах сероводорода отмечается при концентрации сероводорода 1,4—2,3 мг/м3, значительный запах —при 4 мг/м3, тяжелый запах при 7—11 мг/м3
Токсикология.
При вдыхании воздуха с большой концентрацией, из-за паралича обонятельного нерва, запах сероводорода почти сразу перестаёт ощущаться.
Как образуется.
В природе встречается довольно редко в составе попутных нефтяных газов, природного газа, вулканических газах, в растворённом виде в природных водах (например, в Чёрном море слои воды, расположенные глубже 150—200 м содержат растворённый сероводород). Образуется при гниении белков, только тех, которые содержат в составе серосодержащие аминокислоты метионин и/или цистеин. Небольшое количество сероводорода содержится в кишечных газах человека и животных. Также содержится в сырой нефти.
При отравлении H2S, нужно срочно выйти на свежий воздух, принять сердечные и дыхательные аналептики, препараты железа, глюкозу, витамины.
ПДК H2S в воздухе населенных мест- 0,008 мг/м 3 (ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест).
Получение H2S
— реакция взаимодействия разбавленных кислот с сульфидами
— реакция взаимодействия сульфида алюминия с водой
— сплавление парафина с серой.
Сероводород в окружающей среде
В природе встречается довольно редко в составе попутного нефтяного газа (ПНГ), природного газа, вулканического газа, в растворенном виде в природных водах.
Образуется при гниении белков, содержащих в составе серосодержащие аминокислоты метионин или цистеин.
Сероводород — это молекулярное соединение с ковалентной полярной связью. По-другому это вещество называется сернистым водородом или сульфидом водорода. Химическая формула сероводорода — H2S.
Строение и физические свойства сероводорода
Сероводород — это бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц, сладкий на вкус, тяжелее воздуха. Малорастворим в воде, хорошо растворим в спирте. На воздухе легко воспламеняется. Очень ядовит.
Вдыхание паров сероводорода даже в малых количествах может привести к тяжелому отравлению. Признак сильного отравления парами сероводорода — потеря обоняния, перестает ощущаться характерный неприятный запах газа.
Противоядия при отравлении сероводородом — вещества-окислители. При слабом отравлении необходимо выйти на свежий воздух, то есть повысить концентрацию вдыхаемого кислорода. В случае более сильного отравления полезно очень осторожно вдохнуть пары хлора.
Состав H2S представлен двумя элементами-неметаллами, атомы которых связаны ковалентной полярной связью. Молекула этого газа имеет угловое строение, этим она схожа с молекулой воды, но по сравнению с водой в молекуле сероводорода слабые водородные связи. Связи S—H образуют валентный угол, равный 92,1о, как показано на структурной формуле сероводорода.
Знание физических свойств сульфида водорода может спасти кому-то жизнь, и это не единственное применение химической теории на практике. На курсах подготовки к ОГЭ по химии в онлайн-школе Skysmart ученики не только разбирают задания экзамена, но и учатся применять полученные знания в реальной жизни.
Способы получения сероводорода
Сероводород встречается в природе в вулканических газах и водах минеральных источников. Также он образуется в результате разложения белков погибших животных и растений, при гниении пищевых отбросов.
При высокой температуре сера взаимодействует с водородом, в результате образуется газ — сероводород:
Практический способ получения сероводорода — действие разбавленных кислот на сульфиды:
Полный гидролиз, в результате которого выделяется газ и выпадает осадок:
Сероводород можно получить путем нагревания смеси парафина и серы:
Действие концентрированной серной кислоты на щелочные и щелочноземельные металлы:
Химические свойства сероводорода
Горение
На воздухе сероводород горит голубым пламенем. Процесс может протекать в двух направлениях:
Полное горение. Продукты реакции — диоксид серы и вода:
Если внести в пламя сероводорода холодный предмет, например фарфоровую чашку, температура пламени значительно снизится и сероводород окислится до свободной серы, оседающей на чашке в виде желтого налета:
Растворимость в воде
Сероводород растворим в воде. Его раствор называют сероводородной водой или сероводородной кислотой. Формула сероводородной кислоты — H2S. Если кислота долго находится на воздухе и особенно на свету, она мутнеет, т. к. сера окисляется.
Сероводородная кислота — это слабая кислота, она диссоциирует ступенчато, в основном диссоциация протекает по первой ступени:
Свойства кислот
Так как раствор сероводорода является кислотой, то для него характерны свойства кислот:
изменение цвета индикатора — лакмус становится розовым в растворе сероводорода;
взаимодействие с активными металлами:
раствор сероводорода реагирует с основными оксидами:
взаимодействие со щелочами:
сероводородная кислота может вступать в реакции обмена с солями, если одним из продуктов реакции будет нерастворимый сульфид:
Взаимодействие с аммиаком
Раствор сероводородной кислоты взаимодействует с аммиаком:
Окисление металлов
Сероводород может окислять малоактивные металлы в присутствии кислорода:
Реакции с галогенами
Сероводород вступает в реакции с галогенами:
Качественные реакции
Качественная реакция на сероводород — бумага, смоченная раствором нитрата свинца (II), чернеет в присутствии сероводорода:
Восстановительные свойства
В молекуле сероводорода сера имеет низшую степень окисления, следовательно, сероводород проявляет свойства сильного восстановителя. При взаимодействии с сильнейшими окислителями он окисляется до серы, оксида серы (IV) или серной кислоты. Полнота окисления зависит от условий протекания химической реакции: температуры, pH раствора и концентрации окислителя:
в реакции с бромной водой наблюдается обесцвечивание раствора:
Сероводоро́д (серни́стый водоро́д, сульфид водорода, дигидросульфид) — бесцветный газ с запахом протухших яиц и сладковатым вкусом. Химическая формула — H2S. Плохо растворим в воде, хорошо — в этаноле. Ядовит. При больших концентрациях разъедает многие металлы. Концентрационные пределы воспламенения с воздухом составляют 4,5 — 45 % сероводорода.
В природе встречается очень редко в виде смешанных веществ нефти и газа. Входит в состав вулканических газов. Образуется при гниении белков. Сероводород используют в лечебных целях, например в сероводородных ваннах. [1]
Содержание
Физические свойства
Термически устойчив (при температурах больше 400 °C разлагается на простые вещества — S и H2). Молекула сероводорода имеет угловую форму, поэтому она полярна (μ = 0,34·10 −29 Кл·м). В отличие от молекул воды, атомы водорода в молекуле не образуют прочных водородных связей, поэтому сероводород является газом. Раствор сероводорода в воде — очень слабая сероводородная кислота.
В воде сероводород мало растворим, водный раствор H2S является очень слабой кислотой:
Ka = 6.9·10 −7 моль/л; pKa = 6.89.
(обычная соль, при избытке NaOH) (кислая соль, при отношении 1:1)
Сероводород — сильный восстановитель. На воздухе горит синим пламенем:
(на этой реакции основан промышленный способ получения серы).
Сульфиды
Соли сероводородной кислоты называют сульфидами. В воде хорошо растворимы только сульфиды щелочных металлов, аммония. Сульфиды остальных металлов практически не растворимы в воде, они выпадают в осадок при введении в растворы солей металлов раствора сульфида аммония (NH4)2S. Многие сульфиды ярко окрашены.
Для щелочных и щелочноземельных металлов известны также гидросульфиды M + HS и M 2+ (HS)². Гидросульфиды Са²+ и Sr 2+ очень нестойки. Являясь солями слабой кислоты, растворимые сульфиды подвергаются гидролизу. Гидролиз сульфидов, содержащих металлы в высоких степенях окисления, либо гидроксиды которых являются очень слабыми основаниями (например, Al2S3, Cr2S3 и др.) часто проходит необратимо.
Многие природные сульфиды в виде минералов являются ценными рудами (пирит, халькопирит, киноварь).
Получение
Соединения, генетически связанные с сероводородом
Является первым членом в ряде полисульфидов (сульфанов) — H2Sn (n=1±9).
Применение
Сероводород из-за своей токсичности находит ограниченное применение.
Биологическая активность
Сероводород является газотрансмиттером, в микромолярных концентрациях имеет цитопротекторные свойства (антинекротические и антиапоптические). В малых концентрациях стимулирует продукцию cAMP, активирует антиоксидантные системы, имеет противовоспалительное действие. В миллимолярных концентрациях цитотоксичен. [2]
Токсикология
При большой концентрации ввиду паралича обонятельного нерва запах сероводорода не ощущается.
Примечания
Литература
Ссылки
H +
Li +
K +
Na +
NH4 +
Ba 2+
Ca 2+
Mg 2+
Sr 2+
Al 3+
Cr 3+
Fe 2+
Fe 3+
Ni 2+
Co 2+
Mn 2+
Zn 2+
Ag +
Hg 2+
Hg2 2+
Pb 2+
Sn 2+
Cu +
Cu 2+
OH −
P
P
P
—
P
М
Н
М
Н
Н
Н
—
Н
Н
Н
Н
Н
—
—
Н
Н
Н
Н
F −
P
Н
P
P
Р
М
Н
Н
М
Р
Н
Н
Н
Р
Р
М
Р
Р
М
М
Н
Р
Н
Р
Cl −
P
P
P
P
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Н
Р
Н
М
—
Н
Р
Br −
P
P
P
P
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Н
М
Н
М
Р
H
Р
I −
P
P
P
P
Р
Р
Р
Р
Р
Р
?
Р
—
Р
Р
Р
Р
Н
Н
Н
Н
М
Н
—
S 2−
P
P
P
P
—
Р
М
Н
Р
—
—
Н
—
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
SO3 2−
P
P
P
P
Р
М
М
М
Н
?
?
М
?
Н
Н
Н
М
Н
Н
Н
Н
?
Н
?
SO4 2−
P
P
P
P
Р
Н
М
Р
Н
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
М
—
Н
Н
Р
Р
Р
NO3 −
P
P
P
P
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
Р
—
Р
—
Р
Р
NO2 −
P
P
P
P
Р
Р
Р
Р
Р
?
?
?
?
Р
М
?
?
М
?
?
?
?
?
?
PO4 3−
P
Н
P
P
—
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
Н
?
Н
Н
Н
Н
CO3 2−
М
Р
P
P
Р
Н
Н
Н
Н
—
—
Н
—
Н
Н
—
Н
Н
—
Н
—
—
?
—
CH3COO −
P
Р
P
P
Р
Р
Р
Р
Р
—
Р
Р
—
Р
Р
Р
Р
Р
Р
М
Р
—
Р
Р
CN −
P
Р
P
P
Р
Р
Р
Р
Р
?
Н
Н
—
Н
Н
Н
Н
Н
Р
Н
Р
—
—
Н
SiO3 2−
H
Н
P
P
?
Н
Н
Н
Н
?
?
Н
?
?
?
Н
Н
?
?
?
Н
?
?
?
Полезное
Смотреть что такое «Сероводород» в других словарях:
СЕРОВОДОРОД — (H2S), бесцветный, ядовитый газ с запахом тухлых яиц. Образуется в процессах гниения, содержится в сырой нефти. Получают действием серной кислоты на сульфиды металлов. Используется в традиционном КАЧЕСТВЕННОМ АНАЛИЗЕ. Свойства: температура… … Научно-технический энциклопедический словарь
сероводород — сущ., кол во синонимов: 1 • газ (55) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
СЕРОВОДОРОД — бесцветный ядовитый газ H2S с неприятным специфическим запахом. Обладает слабокислотными свойствами. 1 л С. при t 0 °C и давлении 760 мм составляет 1,539 г. Встречается в нефтях, в природных водах, в газах биохимического происхождения, как… … Геологическая энциклопедия
СЕРОВОДОРОД — СЕРОВОДОРОД, H2S (молекулярный вес 34,07), бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Литр газа при нормальных условиях (0°, 760 мм) весит 1,5392 г. Темп, кипения 62°, плавления 83°; С. входит в состав газообразных выделений… … Большая медицинская энциклопедия
сероводород — — [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN hydrogen sulfide … Справочник технического переводчика
сероводород — СЕРОВОДОРОД, а, м Бесцветный газ с резким неприятным запахом, образующийся при разложении белковых веществ и представляющий собой соединение серы с водородом. Сероводород содержится в некоторых минеральных водах и лечебных грязях и используется… … Толковый словарь русских существительных
Сероводород (сернистый водород, сульфид водорода, дигидросульфид) – бесцветный газ со сладковатым вкусом с характерным неприятным тяжёлым запахом тухлых яиц (тухлого мяса).
Сероводород – бинарное химическое соединение водорода и серы, имеющее формулу H2S.
Химическая формула сероводорода H2S.
Строение молекулы сероводорода, структурная формула сероводорода:
Сероводород – наиболее активное из серосодержащих соединений.
Сероводород плохо растворяется в воде. Раствор сероводорода в воде – очень слабая сероводородная кислота. Хорошо растворим в бензоле, этаноле, бромэтане, гексане, додекане, октане, толуоле, трихлорэтилен, хлорбензоле.
Термически устойчив при температурах менее 400 °C. При температурах более 400 °C разлагается на составляющие – простые вещества: водород и серу.
В отличие от воды, в сероводороде не образуются водородные связи, поэтому сероводород в обычных условиях не сжижается.
Сероводород является сверхпроводником при температуре 203 К (-70 °C) и давлении 150 ГПа.
Сероводород коррозионно активен, поэтому предъявляются дополнительные требования при разработке нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений, содержащий сероводород.
Чрезвычайно огнеопасен. Смеси сероводорода и воздуха взрывоопасны. Возможно возгорание на расстоянии. Горит синим пламенем.
Образуется при гниении белков, которые содержат в составе серосодержащие аминокислоты метионин и (или) цистеин. Небольшое количество сероводорода содержится в кишечных газах человека и животных.
Физические свойства сероводорода:
Наименование параметра:
Значение:
Химическая формула
H2S
Синонимы и названия иностранном языке
hydrogen sulfide (англ.)
водород сернистый (рус.)
водорода сульфид (рус.)
* при температуре выше критической температуры газ невозможно сконденсировать ни при каком давлении.
Получение сероводорода:
Сероводород в лаборатории получают в результате следующих химических реакций:
Данная реакция отличается чистотой полученного сероводорода
Трудно поверить, что столь неприятная для нашего обоняния молекула может быть полезной.
Автор
Редакторы
Статья на конкурс «био/мол/текст»: Сероводород (H2S) наряду с другими газообразными молекулами, такими как монооксид углерода и монооксид азота, является важной внутриклеточной сигнальной молекулой, которая в последнее время стала объектом большого числа фундаментальных исследований. Как оказалось, H2S участвует в регуляции разнообразных физиологических процессов, связанных с регуляцией гомеостаза, иммунитета, передачи нервных импульсов в клетках центральной и периферической нервной системы. Однако среди огромного разнообразия биологических функций этой молекулы особое место выделяют ее роли в регуляции работы сердечнососудистой системы, в частности — формировании нормальных показателей артериального давления. Обнаружение такого свойства молекулы H2S положило начало новому направлению в фармакологии, связанному с поиском и созданием принципиально новой группы антигипертензивных препаратов, действие которых основывалось бы на высвобождении молекул H2S.
Конкурс «био/мол/текст»-2013
Эта статья представлена на конкурс научно-популярных работ «био/мол/текст»-2013 в номинации «Своя работа».
Спонсор конкурса — дальновидная компания Thermo Fisher Scientific. Спонсор приза зрительских симпатий — фирма Helicon.
Сероводород многим известен как газ, обладающий дурным запахом тухлых яиц. Первые упоминания о сероводороде датируются 16 веком, когда в 1713 году итальянский врач Бернардино Рамадзини описал влияние сероводорода на организм человека в своем труде «De Morbis Artificum», или «Заболевания рабочих». В главе «Болезни очистителей уборных и выгребных ям» он описывает болезненное воспаление глаз, которое было распространено среди таких рабочих. Воспаление это часто приводило к присоединению вторичной инфекции, а иногда и к полной слепоте. Рамадзини предположил, что во время работы из разрушенных экскрементов выделяются неизвестные летучие кислоты, которые и вызывают раздражение глаз. Как известно в настоящее время, сероводород образуется везде, где органическое вещество подвергается гниению [20].
В 1863 году Феликс Гоппе-Зейлер исследовал влияние чистого сероводорода на кровь человека и по изменениям в видимой области спектра поглощения, соответствующей гемоглобину, обнаружил зеленый пигмент. Он назвал новую форму гемоглобина сульфгемоглобином. Эта находка в дальнейшем привела к рождению гипотезы о том, что сероводород наряду с нитритом натрия и оксидом углерода (угарным газом) является кровяным ядом. Однако в условиях in vivo этот пигмент так и не был обнаружен.
Непосредственные исследования биологического действия сероводорода начались на рубеже XX века, но посвящены они были преимущественному изучению токсических свойств сероводорода [20]. Рассматривать сероводород в качестве сигнальной молекулы, которая не только является токсическим агентом, но и участвует в регуляции функциональной активности различных клеток нашего организма, стали только в конце XX века. Начало исследованиям в этой области положили японские ученые Абе и Кимура, которые в 1996 г. впервые описали возможность синтеза сероводорода в тканях головного мозга и указали на его способность регулировать функции клеток [4].
Хотя сероводород был обнаружен в тканях головного мозга еще в 1980-х годах, первоначально его сочли за артефакт, который образовался вследствие быстрого увеличения концентрации сульфидов в тканях после смерти. При этом появление сероводорода связывали с его высвобождением из дисульфидных соединений серы (так называемых «sulfane sulfur») во время препарирования тканей [16].
В настоящее время сероводород отнесен к группе так называемых газотрансмиттеров — газообразных внутриклеточных сигнальных молекул, выполняющих в клетке специфические регуляторные функции. H2S хорошо растворим в липофильных веществах. Его растворимость в липидах в пять раз превосходит растворимость в воде, что обусловливает хорошую проникающую способность H2S через мембранные структуры клетки и не требует участия специальных ион-транспортных систем. Константа проницаемости (РМ) сероводорода через бислойные липидные мембраны достаточно высока и составляет 0.5±0.4 см/с (для сравнения РМ для кислорода составляет примерно 0.0050±0.0006 см/с) [17]. Это позволяет считать сероводород высоко доступной молекулой, эффективно осуществляющей свои функции внутри клеток.
Другими молекулами, входящими в группу газотрансмиттеров, являются хорошо известный монооксид азота (NO), а также монооксид углерода (CO).
Синтез сероводорода
Внутриклеточный синтез сероводорода осуществляется в различных клетках нашего организма. В настоящее время известно три фермента, в результате работы которых синтезируется сероводород: цистотионин-β-синтаза (CBS), цистотионин-γ-лиаза (CSE) и 3-меркаптопируватсульфуртрансфераза (3-MST).
При этом CBS осуществляет синтез сероводорода преимущественно в нервных клетках. В гладкомышечных клетках кровеносных сосудов, сокращение-расслабление которых обеспечивает изменение тонуса последних, синтез сероводорода осуществляет фермент CSE [16], [22], а в эндотелиальных клетках, выстилающих изнутри просвет сосуда, — 3-MST [11], [21] (рис. 1).
Рисунок 1. Синтез сероводорода. В гладкомышечных клетках кровеносных сосудов, в кардиомиоцитах синтез сероводорода обусловлен активностью фермента цистотионин-γ-лиазы (CSE), тогда как в эндотелиальных клетках — комплекс 3-меркаптопируватсульфуртрансферазы (3-MST) и цистеин-аминотрансферазы (CAT). В клетках органов, не относящихся к кровеносному руслу, сероводород преимущественно синтезируется благодаря активности цистотионин-β-синтазы (CBS). Хотя фермент CBS локализован преимущественно в нейронах и клетках нейроглии, он также был обнаружен в клетках печени, почек, поджелудочной железы.
Все три фермента используют в качестве субстрата для синтеза сероводорода серосодержащую аминокислоту L-цистеин, катализируя реакцию его десульфгидратации: происходит отщепление от цистеина атома серы без последующего его окисления, что ведет к образованию H2S. Под действием CSE происходит преобразование цистина (дисульфид цистеин) до тиоцистеина, пирувата и аммиака, с последующим неферментативным преобразованием тиоцистеина до цистеина и H2S (рис. 2). В то же время, CBS использует несколько другой путь синтеза H2S, который заключается в конденсации гомоцистеина с цистеином, и последующим образованием цистатионина [16]. В качестве субстрата синтеза сероводорода могут использоваться и другие серосодержащие аминокислоты, такие как метионин и цистин.
Фермент 3-меркаптопируват-сульфуртрансфераза (3MST) функционирует в комплексе с другим ферментом — цистеин-аминотрансферазой (CAT). Выделяют митохондриальную и цитозольную формы CAT. Используя в качестве субстрата серосодержащую аминокислоту L-цистеин и α-кетоглутарат, CAT продуцирует 3-меркаптопируват (3МР), из которого при участии фермента 3MST синтезируется непосредственно H2S [18]. В отсутствии α-кетоглутарата синтез H2S прекращается.
Сероводород и сердечнососудистая система
Как показали многочисленные исследования, одной из систем, где сероводород играет ключевую роль как сигнальная молекула, является сердечнососудистая система, в частности — кровеносные сосуды. Осуществляя свое регуляторное действие в сосудах артериального русла, он принимает активное участие в регуляции артериального давления [23].
Исследования среди людей показали, что в группе лиц с нормальными показателями артериального давления уровень H2S в плазме крови составлял 34 мкМ, тогда как у больных артериальной гипертонией он был снижен до 20 мкМ. Назначение больным артериальной гипертонией ингаляций сероводорода способствовало снижению показателей артериального давления [29]. При проведении исследований на крысах было обнаружено, что внутривенное болюсное введение раствора сероводорода вызывало у них дозозависимое снижение артериального давления [16].
В условиях in vitro донор сероводорода гидросульфид натрия (NaHS), активно используемый в экспериментальной практике, также вызывал расслабление различных отделов артериального и венозного русла: грудной, мезентериальной, почечной артерий, аорты, воротной вены и т.д. Несмотря на существенную роль эндотелия в регуляции сосудистого тонуса, его удаление не оказывало существенного влияния на эффекты сероводорода в гладкомышечных клетках [16]. Это свидетельствует о прямом влиянии сероводорода на гладкомышечные клетки через присущие им регуляторные механизмы. Расслабляющее действие сероводорода на гладкомышечные клетки связано преимущественно с открыванием особых структур в их мембране — калиевых каналов, чувствительных к концентрации внутриклеточного источника энергии — аденозинтрифосфата (АТФ) [10], [28].
Связываясь с серосодержащими группами белков этих каналов, сероводород изменяет их пространственную конфигурацию и тем самым способствует открыванию каналов [2], [24]. Открывание калиевых каналов ведет к увеличению выхода ионов калия из клетки в межклеточную среду. В то же время, активации АТФ-чувствительных калиевых каналов сопровождается инактивацией потенциал-чувствительных кальциевых каналов L-типа, обеспечивающих поступление ионов кальция (Са 2+ ) в клетку. Высокая внутриклеточная концентрация Са 2+ является необходимым условием развития сократительного ответа со стороны мышечной клетки. Закрывание кальциевых каналов способствует снижению концентрации свободного внутриклеточного Са 2+ [29]. Эти процессы в совокупности запускают механизмы расслабления в гладкомышечных клетках, что в конечном итоге приводит к снижению тонуса кровеносных сосудов и артериального давления в целом (рис. 3).
Рисунок 3. Влияние сероводорода на мембранные процессы. Сероводород, взаимодействуя с АТФ-чувствительными калиевыми каналами, вызывает их активацию и увеличение выхода ионов калия из клетки. Вследствие этого снижается мембранный потенциал на мембране (гиперполяризация) и инактивируются кальциевые каналы. В результате прекращения поступления в клетку ионов кальция происходит расслабление гладкомышечной клетки.
В регуляции релаксирующего действия сероводорода участвуют также и другие внутриклеточные молекулярные механизмы, однако их роль не столь выражена и однозначна [23].
Физиологическая роль сократительного эффекта сероводорода до конца не ясна: является ли он побочным продуктом каких-то внутриклеточных молекулярных реакций, или же несет на себе функциональную нагрузку? В первом случае увеличение тонуса сосудов может быть результатом взаимодействия сероводорода с активными формами кислорода, что приводит как к снижению концентрации самого сероводорода, так и образованию продуктов, способных вызывать сократительный ответ со стороны гладкомышечных клеток. Второй же случай предполагает специфическую активацию сероводородом ионных механизмов, направленных на развитие кратковременного локального спазма, например, в случае нарушения целостности сосудистой стенки [12].
В сердце сероводород снижает сократимость миокарда как в условиях in vitro, так и в условиях in vivo [9], [27]. Этот эффект также частично связан с активацией АТФ-чувствительных калиевых каналов мембран кардиомиоцитов [16]. В экспериментах по моделированию инфаркта миокарда у крыс было обнаружено, что концентрация сероводорода в миокарде и плазме крови таких крыс была на 60% ниже по сравнению с контрольной группой. При этом введение NaHS снижало уровень смертности среди крыс с инфарктом миокарда за счет уменьшения его сократимости и торможения некроза кардиомиоцитов [8].
Дальнейшие перспективы
Учитывая роль сероводорода в регуляции тонуса кровеносных сосудов, ученые всего мира активно взялись за разработку лекарственных средств, действие которых основывалось бы на повышении или понижении в крови концентрации этого газотрансмиттера. В настоящее время возможные молекулы-кандидаты на роль лекарственных соединений можно разделить на две группы: молекулы, которые, растворяясь, непосредственно высвобождают сероводород (NaHS, Na2S, GYY4137) и молекулы-предикторы эндогенного синтеза сероводорода (N-ацетилцистеин, L-цистеин) [7].
N-ацетилцистеин и L-цистеин — предшественники синтеза эндогенного H2S. Увеличение внутриклеточной концентрации этих молекул вызывает дополнительную активацию ферментов CSE и CBS и, следовательно, усиление синтеза H2S. Существенным преимуществом этих молекул является практически полное отсутствие побочных эффектов. Однако трудности, связанные с регулированием конечной концентрации образующегося H2S, вносят свои ограничения на использование N-ацетилцистеина и L-цистеина в клинической практике [26].
Возможные молекулы-претенденты на роль нового лекарственного вещества должны обладать рядом свойств. Во-первых, они должны быть хорошо растворимы в воде. Во-вторых, не должны оказывать токсического действия. В-третьих, не должны быстро метаболизироваться в организме. И в-четвертых, обладать пролонгированным действием, что возможно при достаточно медленном высвобождении сероводорода молекулой-донором в условиях in vivo.
В настоящее время в экспериментальной практике наиболее часто в качестве донора сероводорода используются гидросульфид натрия (NaHS) и сульфид натрия Na2S. Однако при растворении этих молекул происходит слишком быстрое высвобождение сероводорода, что в условиях in vivo вызывает резкое падение артериального давления, вплоть до сосудистого коллапса [16]. Процесс высвобождения сероводорода в этом случае трудно контролируется, что делает NaHS и Na2S непригодными для использования в терапевтических целях.
Недавно Ли с соавторами [14] получили из реактива Лавессона новую молекулу-донор сероводорода, которую они обозначили как GYY4137 (рис. 4). В отличие от гидросульфида натрия, GYY4137 высвобождает сероводород постепенно, что делает эту молекулу более перспективной для дальнейших фармакологических исследований. В моделях на крысах в условиях in vivo и in vitro исследователи установили, что GYY4137 обладает сосудо-расслабляющими свойствами и оказывает антигипертензивное действие.
Рисунок 4. Схема синтеза GYY4137 из реактива Лавессона
Другим направлением в разработках «сероводородных» препаратов является встраивание сероводород-высвобождающих группировок в уже имеющиеся и широко используемые лекарственные молекулы. Альтернативные доноры сероводорода могут быть получены путем добавления сульфидных групп к нестероидным противовоспалительным препаратам. Например, S-диклофенак содержит тионовые группы, прикрепленные эфирными связями к молекуле-носителю, которые в растворе играют роль источника сероводорода [13]. Встраивание тиоловых группировок в молекулу силденафила приводит к развитию эффекта, связанного с существенной релаксацией гладкомышечных клеток кавернозных тел [7].
В последние годы большое внимание привлекли полисульфидные соединения чеснока. Были обнаружены их вазоактивные свойства: одно из соединений — диаллил дисульфид (DADS) — вызывало расслабление кольцевых сегментов аорты крысы. Полисульфидные соединения чеснока не только являются предшественниками H2S, но и способны самостоятельно вызывать изменения конформации молекул белков в клеточных мембранах.
Перспективной молекулой-донором сероводорода является получаемый из чеснока S-аллилцистеин, который обладает выраженным кардиопротекторным действием (рис. 5). Однако пока не до конца ясно, является ли он предшественником сероводорода или же модулирует функцию ферментов, связанных с синтезом последнего [26].
Рисунок 5. Серосодержащие соединения чеснока. Из чеснока получают два класса органических соединений серы: жирорастворимые (а) и водорастворимые (б) аллильные соединения серы, образующиеся из гликозида аллиина. Жирорастворимые аллильные соединения серы, такие как диаллил сульфид (DAS), диаллил дисульфид (DADS) и диаллил трисульфид (DATS) освобождаются из аллиина. Эта реакция катализируется ферментом аллииназой, который высвобождается при измельчении чеснока. Водорастворимые соединения серы (S-аллилцистеин (SAC) и S-аллилмеркаптоцистеин) получают при длительной инкубации дробленого чеснока в водных растворах.
С целью снижения патологически высокой концентрации сероводорода можно использовать ингибиторы ферментов его синтеза. К ним относится DL-пропаргилглицин, который, обладая высокими липофильными свойствами, легко проникает через мембрану клетки, не вызывая видимых ее повреждений. Однако DL-пропаргилглицин ингибирует не только CSE-фермент синтеза сероводорода в сердечнососудистой системе, но и CBS, что может стать причиной появления множества нежелательных побочных эффектов, связанных с нарушением регуляции функции других органов [26].
Таким образом, существующие в настоящее время наработки в области создания доноров сероводорода, пригодных для использования в терапевтических целях, находятся на ранней стадии своего развития и явно недостаточны. Разработка, синтез и описание свойств новых доноров сероводорода и селективных ингибиторов ферментов его эндогенного синтеза имеет чрезвычайно важное значение для создания новой группы лекарственных препаратов и, возможно, позволит продвинуться вперед в борьбе с сердечно-сосудистыми заболеваниями [5].
Наталья Львовна Резник, кандидат биологических наук «Химия и жизнь» №10, 2009
Современная физиология живет по команде: «Газы»! Сначала оказалось, что простая неорганическая молекула монооксид азота (NO) регулирует просвет сосудов, влияет на работу иммунной системы и выполняет функции нейротрансмиттера. В середине 1990-х годов компанию ему составил еще один сосудорасширяющий газ — монооксид углерода (CO). Но исследователи не прекращали поиски и обнаружили третий газ-регулятор — сероводород. Он тоже расширяет сосуды, а еще выполняет множество других функций, исследование которых продолжается до сих пор.
Вот — сероводород
Мысль о сероводороде ни у кого не вызывает восторга: уж очень он вонючий, а главное — ядовитый. H2S легко проникает сквозь клеточные мембраны, связывает ионы железа и нарушает клеточное дыхание. Первой страдает нервная система. Конечно, если понюхать разок-другой тухлое яйцо, это здоровью не повредит, но систематическое пребывание в атмосфере сероводорода вызывает чихание и кашель, общую слабость, головную боль, тошноту, головокружение и бессонницу. При концентрации газа 700 мг/м 3 у человека начинаются судороги и он теряет сознание, а при 1000 мг/м 3 умирает в течение нескольких минут.
К счастью, в организме сероводород присутствует в значительно меньшей концентрации; в сыворотке и большинстве тканей она составляет около 50 мкМ, и только в мозгу в три раза выше и приближается к опасному уровню.
Сероводород в организме образуется в результате ферментативных реакций. Субстратом для них служит серосодержащая аминокислота L-цистеин, а возможных путей синтеза два (см. рис.). В одном случае две молекулы цистеина образуют цистин, который при участии фермента цистатионин-γ-лиазы (ЦЛ) расщепляется на тиоцистеин, пируват и аммиак. Затем тиоцистеин, уже без всяких ферментов, распадается на цистеин и сероводород. Второй метаболический путь начинается с конденсации цистеина и гомоцистеина, при которой высвобождается сероводород. Этот процесс регулирует фермент цистатионин-β-синтаза (ЦС). ЦС действует в основном в центральной нервной системе, а ЦЛ — в клетках гладкой мускулатуры сосудистых стенок и кардиомиоцитах (мышечных клетках сердца). В печени и почках работают оба фермента. H2S в организме не накапливается — он окисляется до тиосульфата, сульфита и сульфата, его уровень иногда определяют по содержанию тиосульфата в моче.
Сероводород — молекула, весьма способная к химическим реакциям, особенно с теми соединениями, которые содержат кислород и азот, в том числе с супероксиданионом (O2 – ), гипохлоридом (ClO – ), пероксинитритом (ONOO – ). Все эти ионы повреждают белки и липиды, a H2S, следовательно, защищает от повреждений многие молекулы. Взаимодействует сероводород и с оксидом азота, понижая его концентрацию в сыворотке (a NO, в свою очередь, влияет на синтез H2S).
Один из корифеев сероводородоведения, американский исследователь Соломон Снайдер, обнаружил, что молекулы H2S взаимодействуют с серосодержащими аминокислотами некоторых белков, изменяя таким образом их конформацию и активность. Этот процесс Снайдер назвал сульфгидрацией. В ходе сульфгидрации сера атакует связь «сера-водород», превращая ее в связь «сера-сера-водород». В результате цистеин приобретает дополнительный атом серы, пространственная структура белковой молекулы меняется, и она становится более доступной для других химических реакций. Оксид азота, по предварительным данным, взаимодействует с белками аналогичным образом, однако он преобразует примерно одну из ста молекул цистеина, а сульфгидрация модифицирует 10-20 аминокислот из каждой сотни. Возможно, сероводород действует менее избирательно, чем оксид азота, для которого большее значение имеет положение цистеина в молекуле белка. Снайдер полагает, что H2S изменяет активность по крайней мере сорока белков печени. Один из этих белков — глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (GAPDH), которая участвует в процессе гликолиза. Под действием сероводорода активность фермента возрастает в семь раз. Физиологи с нетерпением ждут продолжения исследований в этой области. Вообще, данных о сероводороде на различные физиологические параметры довольно много, но в систему они пока не приведены и подчас противоречивы.
Сероводород и сосуды
Механизм действия сероводорода отличается от эффекта других сосудорасширяющих газов. NO и СО активно проникают в гладкую мускулатуру кровеносных сосудов и активируют фермент гуанилилциклазу. Этот фермент вызывает образование циклического ГМФ, который, в свою очередь, запускает цепь реакций, приводящую к расслаблению сосудистых стенок. Сероводород же активизирует работу мембранных АТФ-зависимых калиевых каналов, которые «затаскивают» ионы калия из внеклеточной среды внутрь клетки. В результате этой деятельности клеточная мембрана становится гиперполяризованной, что в конечном счете приводит к расслаблению гладкой мускулатуры и расширению сосудов.
Интересно, что сероводородный механизм расширения сосудов ученые обнаружили у всех позвоночных, от рыб до человека, следовательно, он более древний, чем механизм с участием NO, который появился только у амфибий.
Фактически Ван открыл новый механизм воздействия эндогенного газа на сосуды, но не успокоился на достигнутом. Для продолжения исследований он создал генетически-модифицированных мышей с удаленным геном цистатионин-γ-лиазы (CSE) и привлек к работе Соломона Снайдера. (Снайдер в свое время изучал фермент, ответственный за продукцию оксида азота, и Ван надеялся на его помощь в аналогичных исследованиях сероводорода.)
Все мутантные мыши, как гомозиготные, то есть с двумя мутантными генами, так и гетерозиготные, с одним мутантным геном и одним нормальным, были вполне жизнеспособны, плодовиты и внешне неотличимы от животных дикого типа. Однако содержание сероводорода в крови, сердечной мышце и стенке аорты у гомозигот составляло всего 20% от нормального уровня, а у гетерозигот — 50%. Уровень H2S в сыворотке крови также был ниже нормы. Но отсутствие цистатионин-γ-лиазы не повлияло на уровень сероводорода в тканях мозга, где его синтез обеспечивает цистатионин-β-синтаза.
С возрастом у мутантных мышей развивалась гипертония. У двенадцатинедельных гомозиготных животных давление превышало норму на 18 мм. рт. ст., то есть примерно на 15%. Инъекция NaHS на некоторое время понижала кровяное давление, причем у мутантов сильнее, чем у животных дикого типа. Очевидно, мутантные мыши обладают большей чувствительностью к сероводороду.
Мыши Вана прославились на весь мир, и одна из них даже удостоилась фотографии в журнале Nature на фоне большого тонометра. А тут подоспел итальянец Джузеппе Кирино со своими крысами, у которых он с помощью инъекций гидросульфида натрия или L-цистеина (субстрата для синтеза H2S) вызвал эрекцию. Она ведь тоже возникает благодаря расширению сосудов. По данным ученого, ткань человеческого пениса содержит оба фермента, превращающих цистеин в сероводород: ЦЛ и ЦС. Они работают в мышечных тяжах пениса и гладкомышечных компонентах пенильной артерии, а ЦЛ еще и в периферических нервах. Профессор Кирино надеется, что в будущем ученые создадут препарат, который поможет вырабатывать сероводород в нужное время в нужном месте.
Однако действие сероводорода на сосуды не исчерпывается их расширением. Ведь где сосуды, там и атеросклероз. Он возникает по разным причинам: из-за отложения липидных бляшек, разрастания гладкомышечных клеток сосудистой стенки, ее воспаления или повреждения. Благодаря опытам на крысах ученые выяснили, что сероводород тормозит деление мышечных клеток аорты и вызывает их апоптоз, а также препятствует кальцификации стенок. В некоторых случаях он подавляет воспалительную реакцию, в других, правда, стимулирует.
Кроме того, сероводород защищает сосуды от повреждающего действия активных форм кислорода и гомоцистеина. Эта аминокислота — метаболический предшественник цистеина, метионина и серы. При избытке гомоцистеина в плазме возрастает риск развития атеросклероза и смерти от сердечно-сосудистых заболеваний. Инъекции NaHS приводят к сокращению атеросклеротических бляшек у линии крыс, которые склонны к их образованию. Зато они же замедляют восстановление поврежденной внутренней оболочки артерии.
Сероводород и другие болезни
АТФ-зависимыми калиевыми каналами изобилуют миокардиоциты — клетки сердечной мышцы. И сероводород влияет на их жизнеспособность. Так, у крыс с экспериментально вызванным инфарктом уровень H2S в миокарде и плазме составляет лишь 40% от физиологической нормы, а инъекции гидросульфида натрия снижают крысиную смертность и уменьшают постинфарктную область некроза. А если оросить крысиное сердце раствором NaHS до инфаркта, сероводород уменьшит область последующего поражения.
Еще один тип клеток, в котором много калиевых каналов — β-клетки поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин. Но при сахарном диабете сероводород не поможет, напротив, его избыток мешает β-клеткам адекватно реагировать на изменение концентрации глюкозы. В крови больных диабетом исследователи находят излишек цистеина и избыточную активность обоих ферментов, ЦС и ЦЛ. Таким пациентам, возможно, помог бы хороший ингибитор ферментов.
А еще он защищает слизистую оболочку желудка от некоторых повреждений, вызванных аспирином и нестероидными противовоспалительными лекарствами, зато другие повреждения, вызванные теми же препаратами, усугубляет. Неоднозначна роль H2S и в развитии воспаления. А вообще, существует довольно длинный и постоянно растущий список расстройств, связанных с изменением концентрации сероводорода, при которых помогает либо инъекция раствора NaHS, либо ингибитор соответствующего фермента. Большинство этих данных получены на крысах (низкий им поклон!), и сейчас исследователи разбираются в том, как обстоят дела у людей.
Сероводород и нервная система
В мозгу, как мы помним, за синтез H2S отвечает фермент цистатионин-β-синтаза. (Интересно, что и NO, и CO, ингибируют действие ЦС в мозгу, а в сердечно-сосудистой системе оксид азота повышает активность ЦЛ.)
В конце прошлого века японские ученые из лаборатории профессора Хидео Кимуры обнаружили, что в мозгу пациентов с болезнью Альцгеймера уровень сероводорода ниже, чем у здоровых людей того же возраста, из-за дефицита S-аденозилметионина, активатора ЦС. Введение гидросульфида натрия усиливает длительную активацию нейронов гиппокампа — отдела мозга, ответственного за научение и память. Возможно, сероводород поддержал бы угасающую память больных. H2S также активизирует астроциты — клетки, которые снабжают нейроны питательными веществами, а возможно, и участвуют в передаче информации.
Лечиться будем?
Все вышеизложенное — лишь краткий и неполный рассказ о физиологической роли сероводорода. Исследований, проведенных на людях, гораздо меньше, чем на животных, а молекулярные механизмы действия H2S не всегда понятны. Однако ясно уже сейчас, что введение сероводорода может помочь пациентам с гипертонией различной этиологии, ишемической болезнью сердца, эректильной дисфункцией, гастритами, колитами, фебрильными судорогами. Пострадавшим от септического шока, панкреатита и ишемического инсульта сероводород вреден, и таким больным нужно вводить ингибиторы фермента. Сделать это, однако, гораздо сложнее, чем кажется на первый взгляд.
Например, в какой форме назначать пациенту сероводород? Дышать им неприятно, а контролировать его терапевтический эффект сложно, поскольку он зависит от многих факторов, в том числе от действия других газов-регуляторов, оксидов азота и углерода. Контролировать концентрацию тоже сложно, а газ ядовитый. Постоянно жевать свежий чеснок, который стимулирует образование H2S в организме, — нереально. Вводить больному гидросульфид натрия тоже плохо, потому что эта соль быстро разлагается и может вызвать резкое падение давления. Идеальный донор сероводорода, который высвобождал бы H2S постепенно и долго, пока не нашли.
Известные ингибиторы ЦС и ЦЛ тоже нельзя использовать в качестве лекарств, потому что они действуют неизбирательно. Один из ингибиторов, пропаргилглицин, ядовит и годится только для экспериментов на животных, другие плохо проходят через клеточные мембраны.
Существуют, правда, лекарства, которые влияют на уровень сероводорода. Большинство из них используют для регуляции синтеза NO, например L-аргинин, который стимулирует образование H2S при легочной гипертонии (гипертонии, вызванной долгим пребыванием при пониженном давлении). Ацетилсалициловая кислота и нестероидные противовоспалительные лекарства ингибируют активность ЦС при заболеваниях слизистой желудка. Возможно, эффективными окажутся и некоторые препараты, традиционно назначаемые при болезнях сердечно-сосудистой системы.
Исследования идут полным ходом. Западные фармацевтические фирмы сейчас вовсю работают над тем, как приспособить сероводород для терапевтических целей и сотрудничают с ведущими специалистами. Ванг, например, работает над внедрением сероводородных групп в уже существующие лекарства, в том числе силденафил и обезболивающие аспирин и диклофенак. Другие исследователи пытаются найти иные переносчики сероводорода.
Наверное, усилия ученых в конце концов увенчаются успехом, но вряд ли они смогут предложить человечеству панацею. Далеко не все исследователи разделяют мнение Соломона Снайдера, который отводит сероводороду главную роль во внутриклеточной сигнализации. Многие полагают, что H2S — лишь один из регуляторов, роль которого особенно велика в тех тканях, где поврежден или отсутствует сосудистый эндотелий, а следовательно — оксид азота.
А если все-таки подышать?
Совершенно неожиданный эффект сероводорода обнаружили сотрудники лаборатории американского исследователя Марка Рота. Оказалось, что этот газ повергает животных в состояние, подобное летаргическому сну или начальному этапу зимней спячки. Исследователи помещали мышей в прохладную камеру, в атмосферу, содержащую 80 миллионных долей H2S. В первые же минуты животные стали засыпать и остывать, при этом потребление кислорода у них уменьшилось вполовину, а выделение CO2 — на 60%. Через шесть часов пребывания в камере температура поверхности мышиного тела была всего на два градуса выше внешней (15°C при 13°C в камере), а потребление кислорода и выделение углекислого газа при этом составляли только 10% от нормы. Частота дыхания тоже сократилась от 120 до 9–10 вдохов в минуту. Ученые обнаружили линейную зависимость между концентрацией сероводорода и температурой поверхности тела. Когда после шестичасовой экспозиции мышей возвращали в обычные условия, они постепенно приходили в норму. Длительное пребывание в атмосфере, содержащей ядовитый газ, не повлияло на их последующее поведение и не вызвало никаких функциональных нарушений. Причину «охлаждающего» эффекта сероводорода ученые видят в том, что этот газ специфически подавляет работу ферментативного комплекса цитохром-с-оксидазы, одного из важнейших ферментов клеточного дыхания. Но вряд ли H2S в естественных условиях принимает участие в регуляции зимней спячки или возникновении летаргического сна, поскольку концентрации газа, использованные в эксперименте, были слишком далеки от физиологических.
Состояние, в которое впадают мыши под действием H2S, интересует ученых с практической точки зрения. Возможность управлять этим процессом пригодилась бы при некоторых хирургических операциях и консервации органов. Так что исследования в этой области продолжаются. И безусловно, физиологи продолжат поиски других газов-регуляторов. Скорее всего, на очереди у них аммиак.
Вещество в природных условиях встречается в смеси нефтяных газообразных углеводородов, содержится в составе вулканических выделений. В водной среде находится в форме раствора, например, в Черном море содержится в толще воды на глубине более 200 м. Гидросульфит выделяется в процессе разложения белков, которые имеют в составе цистеин или метионин (аминокислоты с содержанием серы). Малое количество сернистого водорода выделяется из кишечных газов животных и человеческих организмов.
Физические характеристики
Физические свойства сероводорода:
В воздушной среде происходит горение вещества с образованием воды и серного диоксида, реакция выражается уравнением: 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O. Если в огонь поместить холодный твердый предмет, то окисление идет до свободной серы, которая образует остаток желтого цвета: O2 + 2H2S = 2S + 2H2O. Чтобы растворить 2,5 объема сернистого водорода, потребуется всего 1 объем жидкости, при этом раствор будет называться сероводородной водой. Смесь становится мутной при содержании на воздухе и на свету, так как происходит кислотная реакция между гидросульфидом и воздухом.
Химические свойства
В воде вещество окисляется йодом с выделением свободной серы, а в газовой среде сера окисляет йодистый водород до появления свободного йода по схеме:
Химические свойства сероводорода позволяют выступать ему в качестве восстановителя, примером служит список реакций:
Серебро получает черный оттенок, если реагирует с сероводородом, что является результатом взаимного влияния растворимых сульфидов и дигидросульфидов в химии. Средние соли с содержанием аниона S 2- носят название сульфидов, а кислые массы с анионом HS относятся к классу гидросульфидов. Соли имеют различную цветность, несмотря на то, что ионы являются бесцветными. Сульфиды в воде почти не растворяются, а гидросульфиды реагируют и образуют водные растворы.
Соли кислоты
Вещества растворяются в воде, если находятся в таблице щелочных металлов. Остальные соединения подобного типа не взаимодействуют с водой. Сульфиды выпадают в осадок в результате реакции гибридизации, когда вводятся металлические соли или соль сероводородной кислоты.
Получение вещества
Практическое получение сероводорода проходит в реакции сульфида железа и разбавленных кислот. Другим удобным методом является нагревание сплавленной серы в виде порошка до 170ºС в сочетании с частицами асбеста и парафином. Концентрация смеси составляет 3:2:5, соответственно. В охлажденном состоянии взаимодействие прекращается, а активизируется реакция с повышением температуры.
Начальный сплав заготавливается заранее и расходуется в случае необходимости, при этом 1 г дает 150 г сероводорода. Для получения чистого вещества смесь пропускается вместе с серными парами над разогретыми глыбами пемзы, при этом температура равняется 100ºС, а давление составляет 90 атм. Температурная диссоциация сероводорода наступает при 400ºС и достигает апогея при достижении 1700ºС.
Вред сероводорода
Взрывоопасной является смесь вещества с воздухом, при этом температура 300ºС ведет к воспламенению и дальнейшему взрыву в случае содержания 5−46% H2S. Ядовитость вещества часто недооценивается и деятельность с ним без защитных средств ведет к отравлению. Всего 0,1% концентрация сероводорода в атмосфере помещения вызывает неприятные последствия для организма.
После вдыхания сероводородных паров наступает потеря обоняния, затем обморок или паралич дыхания, что ведет к смерти человека. Помогает быстрое удаление пострадавшего из проблемного помещения. Симптомами отравления является головная боль, нарушение сознания и тошнота. Иногда обмороки наступают позднее, когда человек уже не работает с газом. Средства защиты необходимы, при этом требуется тщательно запахнуть респираторы и другие предметы предохранения.
Применение дигидросульфида
Сероводород в качестве сульфидов используется в технике, например, с его применением изготавливаются люминофоры, полупроводники. В этом производстве задействуются сульфиды кадмия и цинка. В качестве основы смазок берется дисульфид молибдена.
Польза от применения сероводорода:
В последние годы рассматривается возможность применения вещества из глубин моря. Его планируется использовать в области сероводородной энергетики в виде химического и электронного сырья.
В нормальном состоянии
Эндогенный дигидросульфид в небольшой массе производится клетками живых организмов и является важным компонентом многих биологических действий. Вещество является третьим из найденных ранее трансмиттеров после угарного газа и азотной окиси. Этот тип соединения выделяется в организме с помощью цистеина и относится к группе спазмолитиков и вазодилататоров. Он активно действует на ЦНС, повышает трансмиссию нейронов и способствует функционированию памяти.
Впоследствии вещество окисляется до ионов сульфитов в митохондриях с помощью тиосульфат-редуктазы, затем превращается в ионы сульфатов при воздействии специального фермента. Из организма в конечном виде выводится мочевыми протоками.
В организме человека эндогенный сероводород считается важным фактором для защиты от заболеваний сердца и сосудов, благодаря аналогичности со свойствами азотной окиси. Несмотря на схожесть, действие сероводорода и оксида азота различаются, хотя они оба оказывают кардиопротективное действие. Азот активирует гуанилатциклазу, а дисульфид приводит в тонус чувствительные каналы поставки калия в гладких мышцах.
Исследования показывают, что для поддержания сосудистого тонуса важно сочетание азота, сероводорода и угарного газа. Окись азота в условиях физиологической нормы расширяет крупные артерии и вены, а серный водород отвечает за расслабление периферических сосудов крови. В организме выявляется взаимодействие сигнальных путей азота и сероводорода, что говорит о зависимости спазмолитического, цитопротекторного и противовоспалительного действия газов друг от друга.
В теле человека серный водород реагирует с внутриклеточными ферментами, при этом образуется HSNO (нитрозотиол). Веществу отводится ведущая роль контроля внутриклеточной концентрации энзимов.
При патологических изменениях
В случае инфаркта выявляется дефицит эндогенного сероводородного газа, что негативно сказывается на состоянии сосудов. Сниженная биологическая доступность серного водорода и окиси азота ведет к некрозу мышцы сердца. Дефицит сероводорода способствует высвобождению большого числа радикалов и наступает экссудативный внутриклеточный стресс.
При недостатке серного водорода активность ферментов изменяется и угнетается биологическое воспроизводство азота. В это время применяется сероводородная терапия прекурсорами вещества или донорами, например, диалил-трисульфидами для увеличения содержания газа в крови и мышцах больного. В результате опасность патологии и повреждений сердечной мышцы становится минимальной.
В организме серный водород может запасаться в виде сульфат-серы. Это промежуточный компонент, который образуется при взаимодействии избыточного вещества с кислородом и используется при необходимости. Порции запасного сероводорода вступают в реакцию с кислородом и активизируют выработку азота, что уменьшает число свободных радикалов.
При заболевании Альцгеймера снижается уровень сероводородного компонента в сосудах мозга, как и у пациентов с недугом Паркинсона. Введение прекурсоров вещества дает улучшение самочувствия вплоть до полного избавления от характерных симптомов. При синдроме Дауна, наоборот, содержание сероводорода обнаруживается в очень завышенной концентрации.
Использование при анабиозе
Теоретически и практически доказано, что продукция сернистого водорода у особей, которые впадают в зимнюю спячку, повышается в несколько раз. Дыхание замедляется и составляет около 10 движений в минуту, а температура тела снижается на 2º. На опытах с мышами было установлено, что гипотермия мозга при этом уменьшает повреждение в органе при инсульте или травматическом воздействии.
Если бы удалось воспроизвести такое действие в организме человека, то сероводородная гибернация стала бы полезным открытием в клинике спасения жизней после травм, инсультов и инфарктов, а также для хранения органов от донора.
Исследования показывают, что эндогенный серный водород влияет на скорость метаболизма, регулирует естественным способом уровень обменных процессов. Последние опыты показали, что эффект гибернации не возникает у крупных животных, а развивается исключительно у мышей. Анабиозу с помощью сероводородного компонента нельзя подвергнуть свиней или овец, что было практически доказано. Клинические испытания действия сероводорода на человека в части анабиоза были начаты, но неожиданно прекратились медицинской компанией без объяснения причин.
СЕРОВОДОРОД — (H2S), бесцветный, ядовитый газ с запахом тухлых яиц. Образуется в процессах гниения, содержится в сырой нефти. Получают действием серной кислоты на сульфиды металлов. Используется в традиционном КАЧЕСТВЕННОМ АНАЛИЗЕ. Свойства: температура… … Научно-технический энциклопедический словарь
сероводород — сущ., кол во синонимов: 1 • газ (55) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
СЕРОВОДОРОД — бесцветный ядовитый газ H2S с неприятным специфическим запахом. Обладает слабокислотными свойствами. 1 л С. при t 0 °C и давлении 760 мм составляет 1,539 г. Встречается в нефтях, в природных водах, в газах биохимического происхождения, как… … Геологическая энциклопедия
СЕРОВОДОРОД — СЕРОВОДОРОД, H2S (молекулярный вес 34,07), бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Литр газа при нормальных условиях (0°, 760 мм) весит 1,5392 г. Темп, кипения 62°, плавления 83°; С. входит в состав газообразных выделений… … Большая медицинская энциклопедия
сероводород — — [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN hydrogen sulfide … Справочник технического переводчика
сероводород — СЕРОВОДОРОД, а, м Бесцветный газ с резким неприятным запахом, образующийся при разложении белковых веществ и представляющий собой соединение серы с водородом. Сероводород содержится в некоторых минеральных водах и лечебных грязях и используется… … Толковый словарь русских существительных
СЕРОВОДОРО́Д, гидрид серы, Н 2S, первый член ряда сульфанов H 2Sn (n=1–8). С. (моносульфан) – бесцветный газ с запахом тухлых яиц; плотность 1,539 г/дм 3 ; t пл –85,54 °C, t кип –60,35 °C; малорастворим в воде (0,378% по массе при 0,1 МПа и 20 °C), насыщенный (0,1 моль/дм 3 ) раствор Н 2S – сероводородная вода. В водном растворе Н 2S – слабая двухосновная кислота, образующая соли – сульфиды и гидросульфиды (напр., Na 2S, NaHS). При обычной темп-ре С. устойчив, при нагревании в вакууме диссоциирует; выше 1700 °C полностью разлагается на S и Н 2. Н 2S – сильный восстановитель. На воздухе горит, при избытке О 2 даёт SO 2, при недостатке – S (пром. способ получения S); легко окисляется в водном растворе до S или Н 2SO 4; реагирует с металлами, образуя сульфиды.
СЕРОВОДОРОД — (H2S), бесцветный, ядовитый газ с запахом тухлых яиц. Образуется в процессах гниения, содержится в сырой нефти. Получают действием серной кислоты на сульфиды металлов. Используется в традиционном КАЧЕСТВЕННОМ АНАЛИЗЕ. Свойства: температура… … Научно-технический энциклопедический словарь
сероводород — сущ., кол во синонимов: 1 • газ (55) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
СЕРОВОДОРОД — бесцветный ядовитый газ H2S с неприятным специфическим запахом. Обладает слабокислотными свойствами. 1 л С. при t 0 °C и давлении 760 мм составляет 1,539 г. Встречается в нефтях, в природных водах, в газах биохимического происхождения, как… … Геологическая энциклопедия
СЕРОВОДОРОД — СЕРОВОДОРОД, H2S (молекулярный вес 34,07), бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Литр газа при нормальных условиях (0°, 760 мм) весит 1,5392 г. Темп, кипения 62°, плавления 83°; С. входит в состав газообразных выделений… … Большая медицинская энциклопедия
сероводород — — [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN hydrogen sulfide … Справочник технического переводчика
сероводород — СЕРОВОДОРОД, а, м Бесцветный газ с резким неприятным запахом, образующийся при разложении белковых веществ и представляющий собой соединение серы с водородом. Сероводород содержится в некоторых минеральных водах и лечебных грязях и используется… … Толковый словарь русских существительных
Сероводород – это бесцветный сжатый сжиженный газ тяжелее воздуха, с характерным запахом тухлых яиц. Чрезвычайно огнеопасно. Может стелиться по земле, возможно возгорание на расстоянии. НЕ ДОПУСКАТЬ открытого огня, искр и курения. Смеси газ/воздух взрывоопасны. Вещество может всасываться в организм при вдыхании.
Аварийная карточка (АХОВ)
В случае пожара: охлаждать баллоны, обливая их водой. Перекройте поступление, если невозможно и нет риска для окрестностей, дайте огню прогореть, в других случаях – тушите разбрызгиванием воды, порошком, двуокисью углерода.
Провести эвакуацию из опасной зоны! Проконсультироваться со специалистом! Вентиляция.
Нейтрализуют сероводород постановкой водяной завесы, (расход воды не нормируется). При взаимодействии с водой сероводород образует сероводородную кислоту, которую обезвреживают и нейтрализуют 10%-ым водным раствором щелочи (например, 100 кг едкого натра и 900 литров воды), известковым молоком, раствором соды, каустика, гипосульфита кальция, натрия. Расход водного раствора щелочи на 1 тонну сероводородной кислоты: при обезвреживании – 10 тонн раствора щелочи, при нейтрализации 24 тонны раствора щелочи.
Для распыления воды или растворов применяют поливомоечные и пожарные машины, авторазливочные станции (АЦ, ПМ-130, АРС-14, АРС-15), а также имеющиеся на химически опасных объектах гидранты и спецсистемы.
Место разлива промывают большим количеством воды, изолируют песком, воздушно-механической пеной, обваловывают и не допускают попадания веществ в поверхностные воды. Для утилизации загрязненного грунта на месте разлива срезают поверхностный слой грунта на глубину загрязнения, собирают и вывозят на утилизацию с помощью землеройно-транспортных машин (бульдозеров, скреперов, автогрейдеров, самосвалов). Места срезов засыпают свежим слоем грунта, промывают водой в контрольных целях.
ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ
В зараженной зоне: надевание противогаза на пострадавшего, эвакуация из зоны заражения, покой, промывание глаз водой, вдыхание амилнитрита на ватке.После эвакуации из зараженной зоны: промывание глаз водой или 2%-ным раствором питьевой соды, закапывание 1-3%-ным раствором новокаина, обильное промывание лица и открытых участков кожи водой, покой, тепло, при нарушении дыхания ингаляция кислорода. Избегать искусственного дыхания рот-в-рот. Полусидячее положение. ПРИ ОБМОРОЖЕНИИ: промыть большим количеством воды, НЕ удалять одежду.
ВАЖНЫЕ ДАННЫЕ
ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ, ВНЕШНИЙ ВИД:
БЕСЦВЕТНЫЙ СЖАТЫЙ СЖИЖЕННЫЙ ГАЗ С ХАРАКТЕРНЫМ ЗАПАХОМ. ТУХЛЫХ ЯИЦ.
ФИЗИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ:
Газ тяжелее воздуха. и может стелиться по земле; возможно возгорание на расстоянии.
ХИМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ:
Нагревание может привести к сильному горению или взрыву. Вещество разлагается при сжигании с образованием токсичного газа (диоксида серы – см. ICSC № 0074). Реагирует бурно с сильными окислителями. приводя к опасности возникновения пожара и взрыва. Агрессивно в отношении многих металлов и некоторых видов пластика.
ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ:
Вещество может всасываться в организм при вдыхании.
РИСК ПРИ ВДЫХАНИИ:
При утечке содержимого очень быстро достигается опасная концентрация этого газа в воздухе.
ВЛИЯНИЕ КРАТКОВРЕМЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ:
НАЛИЧИЕ СЕРОВОДОРОДА ОПРЕДЕЛЯЮТ:
В воздухе промышленной зоны: универсальным прибором газового контроля УПГК-ЛИМБ с диапазоном определения 2-2000мг/м3, газоопределителем химических промышленных выбросов ГХПВ-2 в диапазоне 10-1500 мг/м3, фотокалометрическим стационарным автоматическим газоанализатор «Сирена» с диапазоном измерения 0-3, 0-10, 0-30 мг/м3, переносным электрохимическим газоанализатором АС-11 в диапазоне 3-100 мг/м3. На открытом пространстве: газоанализатором 666ФФ-03421514 с диапазоном определения 0-0,25 мг/м3, газосигнализатором «Атмосфера-1М» с диапазоном определения 0-0,05, 0-0,5 мг/м3, универсальным ленточным фотометром ФЛ 5501М с диапазоном измерения 0-10 мг/м3, универсальным газоанализатором УГ-2 с диапазоном измерения 0-30 мг/м3;
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ(ПДК)
Растворимость в воде, г/100 мл при 20°C: 0.5
Относительная плотность пара (воздух = 1): 1.19
Температура вспышки: Горючий газ
Температура самовоспламенения: 260°C
Пределы взрываемости, объем% в воздухе: 4.3-46
Предельно допустимая концентрация (ПДК) сероводорода в воздухе населенных пунктов – 0,008 мг/м3, в воздухе рабочей зоны производственных помещений – 10 мг/м3. Порог ощутимости запаха составляет 0,014-0,03 мг/м3.
Сероводород (H2S, сернистый водород, сульфан) — простейшее соединение серы с водородом, ядовит, представляет собой значительную профессиональную вредность.
Сероводород весьма эффективен при бальнеотерапии (см.). Ингаляции небольших доз Сероводорода используют для профилактики отравлений ртутью (см.) при возможном контакте с ее парами.
Сероводород очень широко распространен в природе, он может выделяться из различных природных источников, содержится в вулканических газах, минеральных и геотермальных водах, нефти, природном газе, образуется при гниении органических остатков, содержащих серу (см.), в первую очередь — при гниении белков (см. Гниение); воды Черного моря на глубинах св. 150 м насыщены С. Источником С. служат также промышленные отходы, промышленные дымы, сточные воды, канализационные устройства и т. п. В небольшом количестве С. содержится в табачном дыме. С. используют для получения серы, серной кислоты (см.), в органическом синтезе, а также для борьбы с с.-х. вредителями.
С. представляет собой бесцветный газ тяжелее воздуха, t°кип —60,4° и t°пл —85,6°, с характерным запахом тухлых яиц (при высоких концентрациях С. этот запах не ощущается). Умеренно растворим в воде (примерно 3 объема в 1 объеме воды при 20°), в спирте растворяется лучше. Окисление, в т. ч. горение, С. в зависимости от количества кислорода (его недостатка или избытка) происходит с образованием высокотоксичного диоксида серы или элементарной серы (см.).
Для качественного определения Сероводорода в воздухе применяют пробу, основанную на образовании сульфида свинца, осадок к-рого окрашен в черный цвет, а также цветные реакции с нитропруссидом натрия (фиолетово-красное окрашивание) и с N,N-диметил-n-фенилендиамином и хлорным железом (образование красителя метиленового голубого). Количественно содержание С. в воздухе определяют фотометрически — в виде метиленового голубого или сульфида серебра, титриметрически — при помощи йод-азидной реакции (чувствительность 0,005 мг/м 3 ) и другими методами.
Содержание
Профессиональные вредности
С. поступает в организм преимущественно через дыхательные пути, а также через кожу. В организме он быстро окисляется до элементарной серы и сульфатов, к-рые выводятся с мочой; частично С. выделяется в неизмененном виде через легкие.
Отравления Сероводородом возникают в основном в результате нарушения правил техники безопасности и производственной санитарии (см.), несовершенства технологических процессов, нарушения герметичности оборудования, недостаточной вентиляции производственных помещений, отсутствия или неисправности защитных приспособлений. На степень отравления влияет концентрация С. во вдыхаемом воздухе и длительность воздействия яда. Женщины и подростки более чувствительны к С., чем мужчины. При высоких концентрациях С. опасность отравления им возрастает еще и потому, что при этом запах его человеком не ощущается. Токсический эффект С. усиливается в присутствии углеводородов и сероуглерода.
Порог ощущения запаха С. равен 0,000012—0,00003 мг/л. Незначительный, но явно ощутимый запах отмечают при концентрации С. 0,0014—0,0023 мг/л, сильный запах, но для привыкших к нему не тягостный — при 0,003 мг/л, значительный запах — при 0,004 мг/л, запах тягостный даже для привыкших к нему — при 0,007—0,011 мг/л. При более высоких концентрациях С. запах становится менее сильным и менее неприятным.
Диагностика отравлений С. основывается на данных анамнеза, обстоятельствах отравления и клин, картине.
Хроническое отравление на ранних стадиях характеризуется заболеваниями глаз: болью в глазных яблоках, светобоязнью, слезотечением, конъюнктивитом, появлением мелких точечных дефектов роговицы. На более поздних стадиях хрон. отравления С. наблюдают риниты, ларинготрахеиты, бронхиты, головные боли, общую слабость, снижение слуха, частые головокружения, а также расстройства пищеварения, тошноту, понос, исхудание, анемию, сосудисто-вегетативные нарушения, кожные высыпания, зуд, фурункулез, гнойничковые заболевания кожи, на зубах появляется зеленовато-серый налет. В крови — гипохромная анемия, анизоцитоз, пойкилоцитоз, нейтрофилия.
При хрон. отравлении С. лечение симптоматическое.
Острые отравления Сероводородом делят на легкие, средней тяжести и тяжелые. При легком отравлении на первый план выступают симптомы раздражающего действия С.: жжение в глазах, слезотечение, светобоязнь, бле-фароспазм, покраснение конъюнктивы, насморк, першение в горле, кашель. Возможен рефлекторный спазм бронхов.
При отравлении С. средней тяжести к этим симптомам присоединяются признаки резорбтивного действия яда: головная боль, тошнота, рвота, головокружение, слабость, нарушение координации движений, возбуждение или обморочное состояние. Возможны тахикардия, гипотония, цианоз, поносы, частое мочеиспускание. В моче белок, цилиндры. Температура тела повышена. Иногда могут развиться бронхит или пневмония.
Первая помощь и неотложная терапия
Меры предупреждения и профилактика
Необходимы мероприятия по предупреждению поступления С. в воздух производственных помещений и хим. лабораторий: усовершенствование технол. процессов, герметизация оборудовання, хранение реактивов и работа с ними под тягой, эффективная вентиляция и т. д. Большое значение имеет проведение качественного предупредительного и текущего санитарного надзора (см.), своевременных и качественных медицинских осмотров (см. Медицинский осмотр), лечебно-профилактических и оздоровительных мероприятий. Особое внимание должно быть уделено организации газоспасательной службы (см.), санитарно-бытовому устройству рабочих, обеспечению их средствами индивидуальной защиты — респираторами (см.), фильтрующими промышленными противогазами (см.), спецодеждой (см. Одежда специальная). Рабочие и инженерно-технические работники, занятые на производствах, где возможен контакт со свободным С., имеют право на дополнительный отпуск.
Экспертиза трудоспособности определяется тяжестью отравления. После легкого отравления С. трудоспособность восстанавливается через несколько суток или даже несколько часов; период нетрудоспособности в результате тяжелых отравлений может длиться более месяца. В дальнейшем пострадавшим должно быть обеспечено трудоустройство вне контакта с проф-вредностями, обладающими раздражающим действием.
Предельно допустимая концентрация свободного С. в воздухе рабочей зоны 10 мг/м3, в присутствии углеводородов, напр, при переработке нефти с высоким содержанием серы, 3 мг/м3.
Сероводород в судебно-медицинском отношении
Отравления Сероводородом носят характер несчастных случаев. При вскрытии трупов погибших отмечают картину смерти от асфиксии (темно-красная жидкая кровь, венозное полнокровие органов, отек и эмфизема легких, мелкоточечные кровоизлияния на слизистых оболочках и под серозными оболочками; кровь и внутренние органы вследствие аноксии могут иметь вишневокрасную окраску), от полостей и органов — запах тухлых яиц, особенно ощутим этот запах от легких.
Для с уд.-хим. обнаружения С. при небольшой длительности посмертного периода органы помещают в колбу и закрывают пробкой с прикрепленными бумажками, одна из к-рых смочена р-ром ацетата свинца, другая — р-ром красного лакмуса или сульфата меди (для доказательства отсутствия аммиака и процесса гниения). Быстрое почернение бумажки с ацетатом свинца может служить предварительной оценкой количества Сероводорода (много, мало, следы). Для качественного обнаружения С. могут служить индикаторные бумажки, смоченные разведенным р-ром нитропруссида натрия, подщелоченного аммиаком. При наличии С. такие бумажки окрашиваются в фиолетово-розовый цвет.
Библиография: Вредные вещества в промышленности, под ред. Н. В. Лазарева и И. Д. Гадаскиной, т. 3, с. 50, Л., 1977; Перегуд Е. А. Санитарно-химический контроль воздушной среды, с. 124 и др., Л., 1978; Профессиональные болезни, под ред. А. А. Летавета и др., с. 229, М., 1973; Рем и Г. Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 1, с. 701, М., 1972; Руководство по судебно-медицинской экспертизе отравлений, под ред. Р. В. Бережного и др., с. 144, М., 1980; Справочник по диагностике и лечению острых профессиональных интоксикаций, под ред. Г. И. Евтушенко и К. Г. Абрамовича, с. 154, Киев, 1966; Справочник по профессиональной патологии, под ред. Л. Н. Грацианской и В. Е. Ковшило, с. 287, Л., 1981; Швайкова М. Д. Токсикологическая химия, с. 369, М., 1975; Шехтман Б. А., Самедов И. Г. и Мухаметова Г. М. Гигиена труда в нефтяной промышленности, с. 180, М., 1979; Bittersohl G. Beitrag zum toxischen Wirkungsmeehanis-mus von Schwefelwasserstoff, Z. ges. Hyg., Bd 17, S. 305, 1971; Tomaszews- k a Z. Smiertelne zbiorowe zatrucie siar-kowodorem, Arch. Med. sad., t. 28, s. 55, 1978.
E. 3. Бронштейн (суд.), Л. М. Карамова (гиг.), А. И. Точилкин (хим.).
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
СЕРОВОДОРО’Д, а, мн. нет, м. (хим.). Газ, образующийся при гниении белковых веществ, издающий запах тухлых яиц.
Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
сероводоро́д
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: вытанцовываться — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?
Ассоциации к слову «сероводород»
Синонимы к слову «сероводород»
Предложения со словом «сероводород»
Цитаты из русской классики со словом «сероводород»
Сочетаемость слова «сероводород»
Понятия со словом «сероводород»
Отправить комментарий
Дополнительно
Предложения со словом «сероводород»
В воздухе расползался уже знакомый до тошноты запах сероводорода.
В одной из симуляций люди должны справиться с выбросом сероводорода на скважине, пройдя все шаги от получения средств защиты до перекрытия отдельных вентилей.
Эти грязи обладают высоким индексом пластичности, большой липкостью и сравнительно малой влажностью при крайне низком содержании сероводорода.
СЕРОВОДОРОД — (H2S), бесцветный, ядовитый газ с запахом тухлых яиц. Образуется в процессах гниения, содержится в сырой нефти. Получают действием серной кислоты на сульфиды металлов. Используется в традиционном КАЧЕСТВЕННОМ АНАЛИЗЕ. Свойства: температура… … Научно-технический энциклопедический словарь
сероводород — сущ., кол во синонимов: 1 • газ (55) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
СЕРОВОДОРОД — бесцветный ядовитый газ H2S с неприятным специфическим запахом. Обладает слабокислотными свойствами. 1 л С. при t 0 °C и давлении 760 мм составляет 1,539 г. Встречается в нефтях, в природных водах, в газах биохимического происхождения, как… … Геологическая энциклопедия
сероводород — — [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN hydrogen sulfide … Справочник технического переводчика
сероводород — СЕРОВОДОРОД, а, м Бесцветный газ с резким неприятным запахом, образующийся при разложении белковых веществ и представляющий собой соединение серы с водородом. Сероводород содержится в некоторых минеральных водах и лечебных грязях и используется… … Толковый словарь русских существительных
сероводород это общее название сероводорода (H2S). Это можно рассматривать как гидразидную кислоту в растворе (H2S (aq)).
Рассмотрение сульфгидрильной кислоты дано несмотря на низкую растворимость в воде этого химического соединения. Его структура представлена на рисунке 1 (EMBL-EBI, 2005).
H2S возникает практически там, где элементарная сера вступает в контакт с органическим материалом, особенно при высоких температурах. Сероводород представляет собой ковалентный гидрид, химически связанный с водой (H2O), поскольку кислород и сера производятся в той же группе, что и периодическая таблица.
Это часто происходит, когда бактерии разрушают органическое вещество в отсутствие кислорода, например, в болотах и канализации (наряду с процессом анаэробного сбраживания). Это также происходит в вулканических газах, природном газе и некоторых колодезных водах..
Также важно помнить, что сероводород является центральным участником серного цикла, биогеохимического цикла серы на Земле (рисунок 2)..
Как упомянуто выше, восстанавливающие серу и сульфатвосстанавливающие бактерии получают энергию окисления из водорода или органических молекул в отсутствие кислорода путем восстановления серы или сульфата до сероводорода.
Другие бактерии выделяют сероводород из аминокислот, которые содержат серу. Несколько групп бактерий могут использовать сероводород в качестве топлива, окисляя его до элементарной серы или сульфата, используя кислород или нитрат в качестве окислителя..
Чистые серные бактерии и зеленые серные бактерии используют сероводород в качестве донора электронов при фотосинтезе, в результате чего образуется элементарная сера.
Фактически, этот режим фотосинтеза старше, чем режим цианобактерий, водорослей и растений, который использует воду в качестве донора электронов и выделяет кислород (База данных метаболома человека, 2017).
Где производится сероводород?
Сероводород (H2S) встречается в природе в сырой нефти, природном газе, вулканических газах и горячих источниках. Это также может быть результатом бактериальной деградации органического вещества. Это также произведено человеческими и животными отходами.
Бактерии, обнаруженные во рту и желудочно-кишечном тракте, вырабатывают сероводород из бактерий, которые расщепляют материалы, содержащие растительные или животные белки..
Сероводород также может возникать в результате промышленной деятельности, такой как пищевая промышленность, коксовые печи, крафт-бумаги, кожевенные заводы и нефтеперерабатывающие заводы (Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний, 2011 г.).
Физико-химические свойства
Сероводород реагирует как кислота и как восстановитель. Он взрывается при контакте с дифторидом кислорода, пентафторидом брома, трифторидом хлора, оксидом дихлорида и фульминатом серебра. Он может воспламениться и взорваться под воздействием медного порошка в присутствии кислорода..
Он может реагировать аналогичным образом с другими порошкообразными металлами. Воспламеняется при контакте с оксидами и пероксидами металлов (пероксид бария, триоксид хрома, оксид меди, диоксид свинца, диоксид марганца, оксид никеля, оксид серебра, диоксид серебра, триоксид таллия, пероксид натрия, оксид ртути, оксид кальция).
Зажигается броматом серебра, гипохлоритом свинца (II), хроматом меди, азотной кислотой, оксидом свинца (IV) и оксидом. Он может воспламениться, если пройдет через ржавые железные трубы. Экзотермически реагирует с основаниями.
Реактивность и опасности
H2S считается стабильным соединением, хотя он легко воспламеняется и чрезвычайно токсичен.
Смесь тяжелее воздуха и может перемещаться на значительное расстояние от источника возгорания и обратно. Может образовывать взрывоопасные смеси с воздухом в широком диапазоне.
Он также вступает в взрывную реакцию с пентафторидом брома, трифторидом хлора, трийодидом азота, трихлоридом азота, дифторидом кислорода и хлоридом фенилдиазония.
При нагревании до разложения он выделяет высокотоксичные пары оксидов серы. Несовместим со многими материалами, включая сильные окислители, металлы, сильную азотную кислоту, пентафторид брома, трифторид хлора, трийодид азота, трихлорид азота, дифторид кислорода и хлорид фенилдиазония.
Сероводород (H2S) несет ответственность за многие случаи профессионального токсического воздействия, особенно в нефтяной промышленности. Клинические эффекты Н2S зависит от его концентрации и продолжительности воздействия.
H2S немедленно приводит к смертельному исходу, когда концентрации превышают 500-1000 частей на миллион (ppm), но воздействие более низких концентраций, таких как 10-500 ppm, может вызывать различные респираторные симптомы, начиная от ринита до острой дыхательной недостаточности..
H2S также может поражать несколько органов, вызывая временные или постоянные нарушения в нервной, сердечно-сосудистой, почечной, печеночной и гематологической системах..
Представлен случай профессионального воздействия H2Это приводит к поражению нескольких органов, острой дыхательной недостаточности, организации пневмонии и шока, сходных с острым сепсисом. В этом случае у пациента также развилось легкое обструктивное и рестриктивное заболевание легких и периферическая невропатия (Al-Tawfiq, 2010).
ингаляция
В случае вдыхания выносите его на улицу и держите в покое в удобном для дыхания положении. Если не дышите, примените искусственное дыхание. Если дыхание затруднено, обученный персонал должен дать кислород.
Контакт с кожей
При попадании на кожу ее следует промыть большим количеством воды. Жидкость под давлением может вызвать обморожение. В случае воздействия жидкости под давлением зону замораживания следует немедленно нагреть теплой водой, не превышающей 41 ° C..
Температура воды должна быть терпимой к нормальной коже. Прогревание кожи следует поддерживать в течение не менее 15 минут или до тех пор, пока в пораженный участок не вернется нормальная окраска и ощущение. В случае массивного воздействия одежду снимают во время душа теплой водой.
Зрительный контакт
В случае попадания в глаза тщательно промыть глаза водой не менее 15 минут. Держите веки открытыми и подальше от глазных яблок, чтобы убедиться, что все поверхности тщательно промыты..
Проглатывание не считается возможным путем воздействия. Во всех остальных случаях требуется немедленная медицинская помощь (Praxair, 2016).
приложений
1- Производство серы
Установка извлечения серы Claus состоит из печи сгорания, котла-утилизатора, конденсатора серы и ряда каталитических ступеней, каждая из которых использует подогрев, слой катализатора и конденсатор серы. Обычно используются две или три каталитические стадии.
Процесс Клауса превращает сероводород в элементарную серу посредством двухстадийной реакции.
Первая стадия включает контролируемое сгорание исходного газа для превращения приблизительно одной трети сероводорода в диоксид серы и некаталитическую реакцию сероводорода, не сгоревшего с диоксидом серы..
На второй стадии реакции Клауса сероводород и диоксид серы реагируют на катализаторе с образованием серы и воды.
Количество воздуха для горения строго контролируется, чтобы максимизировать извлечение серы, то есть поддержание соответствующей реакционной стехиометрии от сероводорода 2: 1 до диоксида серы через последующие реакторы.
Как правило, извлечение серы может достигать 97% (Национальная медицинская библиотека США, 2011).
2- Аналитическая химия
Уже более века сероводород играет важную роль в аналитической химии, в качественном неорганическом анализе ионов металлов..
В этих анализах ионы тяжелых металлов (и неметаллов) осаждаются (например, Pb (II), Cu (II), Hg (II), As (III)) из раствора после воздействия H2S. Полученный осадок снова растворяется с некоторой селективностью и, таким образом, идентифицируется.
3- Другое использование
Это соединение также используется для отделения оксида дейтерия или тяжелой воды от обычной воды с помощью процесса сульфида Гирдлера..
Ученые из Университета Эксетера обнаружили, что клеточное воздействие небольшого количества сероводорода может предотвратить повреждение митохондрий.
Когда клетка подвергается стрессу из-за болезни, ферменты притягиваются к клетке, образуя небольшое количество сероводорода. Это исследование может иметь больше последствий в профилактике инсультов, болезней сердца и артрита (Stampler, 2014).
Сероводород может обладать антивозрастными свойствами, блокируя разрушительные химические вещества в клетке, имея свойства, подобные ресвератролу, антиоксиданту, обнаруженному в красном вине.
Ka = 6.9·10 −7 моль/л; pKa = 6.89.
(обычная соль, при избытке NaOH) 
(кислая соль, при отношении 1:1)
(на этой реакции основан промышленный способ получения серы).
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
