ในบทความนี้ เราจะพิจารณาการผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์จากกำมะถัน มาดูคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของสารนี้กันดีกว่า
ตึก
เพื่อวิเคราะห์การผลิตหลักของไฮโดรเจนซัลไฟด์ จำเป็นต้องค้นหาคุณสมบัติของโครงสร้างของมัน องค์ประกอบของสารนี้มีอะตอมของกำมะถันหนึ่งอะตอมและไฮโดรเจนสองชนิด พวกมันไม่ใช่โลหะ ดังนั้นพันธะโควาเลนต์จึงก่อตัวขึ้นระหว่างธาตุ ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีโครงสร้างเชิงมุม ทำมุม 92 องศาระหว่างกำมะถันกับไฮโดรเจน ซึ่งน้อยกว่าในน้ำเล็กน้อย
สมบัติทางกายภาพ
กลิ่นไฮโดรเจนซัลไฟด์ ชวนให้นึกถึงไข่เน่า ใครๆก็คุ้นเคย ภายใต้สภาวะปกติ สารนี้มีสถานะเป็นก๊าซ มันไม่มีสี ละลายได้ไม่ดีในน้ำ เป็นพิษ โดยเฉลี่ยที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส ไฮโดรเจนซัลไฟด์ 2.4 ปริมาตรจะละลายในน้ำ น้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์มีคุณสมบัติเป็นกรดเล็กน้อยการแยกตัวของสารจะดำเนินการเป็นขั้นตอน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เป็นพิษเป็นอันตรายแม้ในปริมาณน้อย ปริมาณไฮโดรเจนซัลไฟด์ประมาณ 0.1 เปอร์เซ็นต์ในอากาศทำให้เกิดอัมพาตของศูนย์ทางเดินหายใจด้วยการสูญเสียสติ ตัวอย่างเช่น นักธรรมชาติวิทยาในตำนาน Pliny the Elder เสียชีวิตในศตวรรษที่ 79 ก่อนคริสตกาลจากไฮโดรเจนซัลไฟด์ซึ่งก่อตัวขึ้นในระหว่างการปะทุของวิสุเวียส
สาเหตุของพิษของไฮโดรเจนซัลไฟด์คือปฏิกิริยาทางเคมีกับฮีโมโกลบินในเลือด ธาตุเหล็กที่มีอยู่ในโปรตีนนี้ทำให้เกิดซัลไฟด์กับไฮโดรเจนซัลไฟด์
ความเข้มข้นสูงสุดของไฮโดรเจนซัลไฟด์ในอากาศคือ 0.01 มก./ลิตร จะใช้การสูดดมออกซิเจนหรืออากาศบริสุทธิ์ซึ่งมีคลอรีนในปริมาณเล็กน้อยเพื่อเป็นยาแก้พิษ
การทำงานกับไฮโดรเจนซัลไฟด์ต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยบางประการ การทดลองทั้งหมดเกี่ยวกับสารก๊าซนี้ดำเนินการในอุปกรณ์ปิดผนึกอย่างผนึกแน่นและตู้ดูดควัน
วิธีการผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์
การผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์ในห้องปฏิบัติการคืออะไร? ตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดคือปฏิกิริยาของไฮโดรเจนกับกำมะถัน ปฏิกิริยาเคมีนี้เกี่ยวข้องกับสารประกอบซึ่งกระทำในตู้ดูดควัน
นอกจากนี้ การผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์ยังสามารถทำได้ในการแลกเปลี่ยนระหว่างเหล็กซัลไฟด์ที่เป็นของแข็ง (2) กับสารละลายของกรดซัลฟิวริกหรือกรดไฮโดรคลอริก เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ดังกล่าว ก็เพียงพอที่จะนำซัลไฟด์หลายชิ้นเข้าไปในหลอดทดลองโดยไม่เกินขนาดของถั่ว ถัดไป สารละลายกรดจะถูกเติมลงในหลอดทดลอง (ปริมาตรไม่เกินครึ่ง) ปิดด้วยท่อจ่ายก๊าซ วางอุปกรณ์ไว้ใต้ฝากระโปรง หลอดทดลองจะถูกทำให้ร้อน ปฏิกิริยาเคมีจะมาพร้อมกับการปล่อยฟองก๊าซ การผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์นี้ช่วยให้คุณสร้างปริมาณของสารที่เพียงพอต่อการพิจารณาคุณสมบัติทางเคมีของสาร
มีวิธีอื่นอีกไหม? ในห้องปฏิบัติการ สามารถรับไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้โดยทำปฏิกิริยาเหล็กโลหะ (ภายใต้ประทุน) กับผลึกกำมะถัน ตามด้วยทำปฏิกิริยาซัลไฟด์กับกรดซัลฟิวริก
คุณสมบัติทางเคมี
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในบรรยากาศ เผาไหม้เป็นสีน้ำเงิน ในกรณีของการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาคือซัลเฟอร์ออกไซด์ (4) และน้ำ เนื่องจากก๊าซจากเตาเผาเป็นกรดออกไซด์ ในสารละลาย ทำให้เกิดกรดซัลฟิวรัสอ่อนๆ ทำให้กระดาษลิตมัสสีน้ำเงินเปลี่ยนเป็นสีแดง
ในกรณีที่ไฮโดรเจนซัลไฟด์ไม่เพียงพอ จะเกิดผลึกกำมะถัน กระบวนการนี้ถือเป็นวิธีอุตสาหกรรมเพื่อให้ได้กำมะถันบริสุทธิ์จากไฮโดรเจนซัลไฟด์
สารเคมีชนิดนี้ยังแสดงให้เห็นว่ามีความสามารถในการฟื้นฟูที่ดีเยี่ยม ตัวอย่างเช่นเมื่อทำปฏิกิริยากับเกลือฮาโลเจน เพื่อที่จะทำปฏิกิริยาที่คล้ายกันภายใต้สภาวะของห้องปฏิบัติการ สารละลายของไฮโดรเจนซัลไฟด์จะถูกเทลงในหลอดทดลองที่มีคลอรีนและโบรมีน โดยสังเกตการเปลี่ยนสี การก่อตัวของผลึกกำมะถันเป็นผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา
ระหว่างทำปฏิกิริยาเคมีของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับน้ำ จะเกิดไฮดรอกโซเนียมไอออนบวก H3O+
ไฮโดรเจนซัลไฟด์สามารถสร้างสารประกอบได้สองประเภท: ซัลไฟด์ (เกลือปานกลาง) และไฮโดรซัลไฟด์ (เกลือที่เป็นกรด)
โลหะอัลคาไลและซัลไฟด์ของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ทไม่มีสีสารประกอบ ในโลหะหนัก (ทองแดง นิกเกิล ตะกั่ว) จะเป็นสีดำ แมงกานีสซัลไฟด์มีสีชมพู เกลือหลายชนิดไม่ละลายในน้ำ
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อซัลไฟด์คือปฏิกิริยากับสารละลายของคอปเปอร์ซัลเฟต (2) ผลจากปฏิกิริยาดังกล่าวจะเป็นการตกตะกอนของตะกอนคอปเปอร์ซัลไฟด์สีดำ (2)
สรุป
ในธรรมชาติ สารนี้พบได้ในบ่อแร่ ก๊าซภูเขาไฟ สารประกอบนี้เป็นผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตในสัตว์และพืช โดยมีกลิ่นเฉพาะตัวของไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลไฟด์ธรรมชาติพบได้ในองค์ประกอบของโลหะหายากในโลหะวิทยาจะได้รับองค์ประกอบที่เกี่ยวข้อง สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นพิษร้ายแรง
