- Структура
- Номенклатура
- Физичка својства
- Физичко стање
- Молекуларна тежина
- Тачка топљења
- Тачка кључања
- Густина
- Растворљивост
- Хемијска својства
- У воденом раствору
- Реакција са кисеоником
- Реакција са металима
- Реакција са сумпор-диоксидом
- Распадање са температуром
- Локација у природи
- Синтеза у организму сисара
- Добијање у лабораторији или индустријски
- Индустријска употреба Х
- Корисност или важност Х
- Кардиоваскуларни систем
- Гастроинтестинални систем
- Централни нервни систем
- Орган вида
- Против старења
- Потенцијал исцељења Х
- Ризици
- Референце
Водоник сулфида или водоник сулфида гас се формира спајањем атома сумпора (С) и два атома водоника (Х). Његова хемијска формула је Х 2 С. Он је такође познат као водоник сулфида гас. То је безбојни гас чији се мирис очитује у трулим јајима.
Присутан је у вулканима и сумпорним врелима, у природном гасу и у сировој нафти. Такође се формира током анаеробног распадања (без кисеоника) биљних и животињских органских материја. Настаје природно у телу сисара, дејством одређених ензима на цистеин, небитну аминокиселину.
Хемијска формула водоник сулфида или водоник сулфида. САРАНПХОНГ ИИМКЛАН. Извор: Викимедиа Цоммонс.
Акуеоус Х 2 С решења су корозивно за метале попут челика. Х 2 С је редукујући једињење које, када се реагује са тако 2 , оксидира у елементарни сумпор истовремено смањујући СО 2 сумпора као добро.
Иако је високо токсично и фатално једињење за људе и животиње, његов значај у низу важних процеса у телу проучава се већ неколико година.
Он регулише низ механизама везаних за стварање нових крвних судова и функционисање срца.
Штити неуроне и сматра се да делује против болести попут Паркинсонове и Алзхеимерове болести.
Због свог хемијског смањења капацитета, може се борити против оксиданса и тако делује против станичног старења. Из тих разлога се проучава могућност производње лекова који се приликом примене пацијентима могу полако уносити у тело.
Ово би служило за лечење патологија као што су исхемија, дијабетес и неуродегенеративне болести. Међутим, његов механизам деловања и његова сигурност тек треба да буду детаљно истражени.
Структура
Х 2 С молекул је аналоган оном из воде, то јест, они су слични по облику, јер су водоници налазе под углом са сумпором.
Угаона структура молекула водоник-сулфида, Х 2 С. Бангин. Извор: Викимедиа Цоммонс.
Сумпора у Х 2 С има следећу електронску конфигурацију:
1с 2 , 2с 2 2п 6 , 3с 2 3п 6 ,
Па, позајмљује по један електрон из сваког водоника да би довршио своју валентну љуску.
3Д структура водоник сулфида. Жуто: сумпор. Бели: водоник. Бењах-бмм27. Извор: Викимедиа Цоммонс.
Номенклатура
- Водоник сулфид
- Водоник сулфид
- Сумпор хидрид.
Физичка својства
Физичко стање
Безбојни гас врло неугодног мириса.
Молекуларна тежина
34,08 г / мол.
Тачка топљења
-85,60 ° Ц
Тачка кључања
-60,75 ° Ц
Густина
1.1906 г / Л
Растворљивост
Умерено растворљиво у води: 2,77 запремина у 1 воде на 20 ° Ц. Може се потпуно избацити из воденог раствора утапањем.
Хемијска својства
У воденом раствору
Када је водоник сулфид у воденом раствору, то се назива водоник сулфид. То је слаба киселина. Има два јонизирајућа протона:
Х 2 С + Х 2 О ⇔ Х 3 О + + ХС - , К а1 = 8.9 к 10 -8
ХС - + Х 2 О ⇔ Х 3 О + + С 2 - , К а2 ~ 10 -14
Први протони јонизира мало, што се може закључити из његове прве ионизацијске константе. Друга протон мало ионизес али раствори Х 2 С садрже неке од сулфида ањона С 2 - .
Уколико Х 2 С решење изложен ваздуху, О 2 оксидира сулфида ањона и сумпора таложења:
2 С 2 - + 4 Х + + О 2 → 2 Х 2 О + 2 С 0 ↓ (1)
У присуству хлора Цл 2 , бром Бр 2 и јодом И 2 , се формирају одговарајуће халогенводоник и сумпор:
Х 2 С + Бр 2 → 2 ХБр + С 0 ↓ (2)
Акуеоус Х 2 С решења су корозивни, узрокујући сулфид стрес пуцања на високим тврдоће челика. Производи корозије су гвожђе сулфид и водоник.
Реакција са кисеоником
Х 2 С реагује са кисеоником из ваздуха, а може се јавити следеће реакције:
2 Х 2 С + 3 О 2 → 2 Х 2 О + 2 СО 2 (3)
2 Х 2 С + О 2 → 2 Х 2 О + 2 С 0 ↓ (4)
Реакција са металима
Реагира са различитим металима који истискују водоник и формира метални сулфид:
Х 2 С + Пб → ПбС + Х 2 ↑ (5)
Реакција са сумпор-диоксидом
У вулканским гасовима, Х 2 С и СО 2 су присутни , што реагују међусобно и чврстог сумпора формира:
Х 2 С + СО 2 → 2 Х 2 О + 3 С 0 ↓ (6)
Распадање са температуром
Водоник-сулфид није веома стабилан, лако се разлаже када се загрева:
Х 2 С → Х 2 ↑ + С 0 ↓ (7)
Локација у природи
Овај гас се природно налази у сумпорним или сумпорним врелима, у вулканским гасовима, у сировој нафти и у природном гасу.
Извор сумпорне воде. Николај Максимович. Извор: Викимедиа Цоммонс.
Вхен уље (или гас) садржи значајне трагове Х 2 С се каже да је "кисело" за разлику од "слатка", што када га не садржи.
Мале количине Х 2 С на нафте или гаса су економски штетне, јер мора да се инсталира рибање биљка да га уклоне, како би се спречила корозија и да Сигурне отпадног гаса за домаћу употребу као гориво.
Производи се кад год се органска материја која садржи сумпор разгради у анаеробним условима (одсуство ваздуха), као што су људски, животињски и биљни отпад.
Емисија Х 2 С (боја суза) на обали Намибије, фотографирала НАСА. Ове емисије потичу из органског отпада. НАСА-ина опсерваторија за Земљу. Извор: Викимедиа Цоммонс.
Бактерије присутне у устима и у гастроинтестиналном тракту производе је из разградљивих материјала које садрже биљни или животињски протеини.
Карактеристичан мирис чини његово присуство видљивим у трулим јајима.
Х 2 С се производи у одређеним индустријским активностима, као што су рафинерије нафте, коксне пећи, фабрика папира, таннериес, иу прехрамбеној.
Синтеза у организму сисара
Ендогена Х 2 С може произвести код сисара ткивима, укључујући људе, на два начина, један ензимским и један не-ензимске.
Нон-ензимске пут се састоји од смањења елементарног сумпора С 0 до Х 2 С кроз оксидације глукозе:
2 Ц 6 Х 12 О 6 (глукоза) + 6 С 0 (сумпор) + 3 Х 2 О → 3 Ц 3 Х 6 О 3 + 6 Х 2 С + 3 ЦО 2 (8)
Ензимска пут се састоји од производње Х 2 С са Л-цистеин, што представља амино киселине синтетисан тело. Процес је обезбеђен различитим ензимима, као што су цистатхионин-п-синтаза и цистатхионин-и-лиза, између осталог.
Водени сулфид је пронађен у мозгу крава. Аутор: АртТовер Извор: Пикабаи.
Добијање у лабораторији или индустријски
Водоник гас (Х 2 ) и елемент сумпор (С) не реагују на нормалним температурама, али изнад оне почињу да комбинују са 310 ºЦ што оптимална температура.
Процес је, међутим, преспор, тако да се за његово добијање користе друге методе, укључујући следеће.
Метални сулфиди (као што је железни сулфид) реагују са киселинама (као што је хлороводонична) у разблаженом раствору.
ФеС + 2 ХЦл → ФеЦл 2 + Х 2 С ↑ (9)
На овај начин, Х 2 С гас се добија , а имајући његову токсичност, морају бити сакупљени безбедно.
Индустријска употреба Х
Складиштење и транспорт у великим количинама Х 2 С која је одвојена од природног гаса испирањем са аминима је тешко, зато је процес Цлаус користи за конверзију у сумпор.
У рафинеријама нафте, Х 2 С је одвојена од природног гаса испирањем са аминима и затим претворен у сумпор. Аутор: СатиаПрем. Извор: Пикабаи.
У овом процесу настају две реакције. У првом, Х 2 С реагује са кисеоником, дајући СО 2 , као што је већ поменуто (види реакцију 3).
Друга је гвожђе оксид катализована реакција где СО 2 је смањена и Х 2 С оксидира, а оба производе сумпор С (реакцију видети 6).
На овај начин се добија сумпор који се може лако складиштити и транспортовати, као и намењен за вишеструку употребу.
Корисност или важност Х
Ендогена Х 2 С онај који се јавља природно у телу као део нормалног метаболизма код људи, сисара и других живих бића.
Упркос дугогодишња репутацију као токсичног и отровног гаса повезано са распадањем органских материја, неколико новијих студија из 2000. до данас су утврдили да ендогени Х 2 С је важан регулатор одређених механизама. и процесе у живом бићу.
Х 2 С има висок липофилност или афинитет према масти, због чега прелази ћелијске мембране лако продиру све врсте ћелија.
Кардиоваскуларни систем
Код сисара водоник сулфид промовише или регулише низ сигнала који регулишу метаболизам, срчану функцију и преживљавање ћелија.
Има снажан утицај на срце, крвне судове и циркулирајуће елементе крви. Модулира ћелијски метаболизам и функцију митохондрија.
Штити бубреге од оштећења изазваних исхемијом.
Гастроинтестинални систем
Он игра важну улогу као заштитни фактор против оштећења желудачне мукозе. Сматра се да је он можда важан посредник гастроинтестиналне покретљивости.
Вероватно је укључено у контролу излучивања инсулина.
Централни нервни систем
Такође делује на важне функције централног нервног система и штити неуроне од оксидативног стреса.
Неурони су заштићен ендогеног Х 2 С. Аутор: Герд Алтманн. Извор: Пикабаи.
Процењује се да може да заштити од неуродегенеративних болести попут Паркинсонове, Алзхеимерове и Хунгтинтонове болести.
Орган вида
Штити фоторецепторске ћелије мрежнице од дегенерације изазване светлошћу.
Против старења
Х 2 С, што неким редукционим врсте, може да се конзумира разним оксидационим средствима који циркулишу у телу. Бори се против оксидативних врста као што су реактивне врсте кисеоника и реактивне врсте азота у телу.
Ограничава реакције слободних радикала активирањем антиоксидативних ензима који штите од ефеката старења.
Потенцијал исцељења Х
Биорасположивост ендогеног Х 2 С зависи од извесних ензима укључених у биосинтезу цистеина код сисара.
Неке студије сугеришу да Х 2 С давалац терапија може бити корисно за одређене патологије.
На пример, може бити корисно код дијабетичара, јер је примећено да су крвни судови дијабетесом животиња побољшати лековима који напајање егзогена Х 2 С.
Х 2 С испоручује егзогено повећава ангиогенеза или крвног суда формирања, па се може користити за лечење хроничних исхемијске болести.
Лекови се осмишљен да може ослободити Х 2 С полако како би благотворно деловати на различите болести. Међутим, ефикасност, сигурност и механизми његовог деловања тек треба да буду истражени.
Ризици
Х 2 С је фатална отров ако се удише чиста или чак разблажен 1 део гаса у 200 деловима ваздуха. Птице су врло осетљиви на Х 2 С и умиру чак и на разблажењу од 1 у 1500 делова ваздуха.
Хидроген сулфид или водоник сулфида Х 2 С је снажан отров. Аутор: ОпенИцонс. Извор: Пикабаи.
Х 2 С је потентни инхибитор одређених ензима и оксидативне фосфорилације процеса, доводи до ћелијске гушења. Већина људи то мирише у концентрацијама већим од 5 ппб (делова по милијарди). Концентрације од 20-50 ппм (делова на милион) иритирају очи и респираторни тракт.
Удисање 100-250 ппм током неколико минута може проузроковати недостатак координације, поремећаје памћења и моторичке поремећаје. Када је концентрација око 150-200 ппм, мирисни умор или аносмија јавља што значи да после карактеристика мирис Х 2 С не може открити . Ако концентрација 500 ппм се удахне 30 минута, плућни едем може доћи. и упала плућа.
Концентрације веће од 600 ппм могу бити фаталне у првих 30 минута, јер респираторни систем парализује. А 800 ппм је концентрација која је за људе одмах смртоносна.
Због тога се Х 2 С не може избећи у лабораторијама, просторијама или на било ком месту или ситуацији.
Важно је напоменути да многи смртних случајева због људи улазе затворене просторе за спасавање сарадницима или члановима породице који су пропали због 'Х 2 С тровања , умире и они.
То је запаљив гас.
Референце
- Пантхи, С. и др. (2016). Физиолошка важност водоник сулфида: Потенцијални неуропротектор и неуромодулатор. Оксидативна медицина и ћелијска дуговечност. Свезак 2016. ИД чланка 9049782. Поврат са хиндави.цом.
- Схефа, У. ет ал. (2018). Антиоксидантне и ћелијско-сигналне функције водоник-сулфида у централном нервном систему. Оксидативна медицина и ћелијска дуговечност. Свезак 2018. ИД чланка 1873962. опорављено од хиндави.цом.
- Табассум, Р. ет ал. (2020). Терапеутски значај хидроген сулфида код неуродегенеративних болести повезаних са годинама. Неурал Реген Рес 2020; 15: 653-662. Опоравак од нрронлине.орг.
- Мартелли, А. и др. (2010). Водиков сулфид: Нова прилика за откривање лијекова. Медицицал Ресеарцх Ревиевс. Том 32, Издање 6. Опорабљено са веблибрари.вилеи.цом.
- Ванг, М.-Ј. ет ал. (2010). Механизми ангиогенезе: Улога водоник сулфида. Цлиницал анд Екпериментал Пхармацологи анд Пхисиологи (2010) 37, 764-771. Опоравак од онлинелибрари.вилеи.цом.
- Далефиелд, Р. (2017). Дим и други удисани токсичари. Водоник сулфид. У ветеринарској токсикологији за Аустралију и Нови Зеланд. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
- Селлеи, РЦ и Сонненберг, СА (2015). Физичка и хемијска својства нафте. Водоник сулфид. У елементима геологије нафте (треће издање). Опоравак од сциенцедирецт.цом.
- Хоцкинг, МБ (2005). Сумпор и сумпорна киселина. Клаусов процес претварања водоник сумпора у сумпор. У Приручнику за хемијску технологију и контролу загађења (треће издање). Опоравак од сциенцедирецт.цом.
- Лефер, ДЈ (2008). Потенцијални значај промена у водоник сулфида (Х 2 С) биодоступност код шећерне болести. Бритисх Јоурнал оф Пхармацологи (2008) 155, 617-619. Опоравак од бпспубс.онлинелибрари.вилеи.цом.
- Америчка национална медицинска библиотека. (2019). Водоник сулфид. Опоравак од: пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
- Бабор, ЈА и Ибарз, Ј. (1965). Савремена општа хемија. 7тх Едитион. Редакција Марин, СА