ในบทความนี้เราจะดูการผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์จากกำมะถัน มาดูคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของสารนี้กันดีกว่า
เพื่อที่จะวิเคราะห์หลักการได้รับไฮโดรเจนซัลไฟด์จำเป็นต้องหาคุณสมบัติของโครงสร้าง สารนี้ประกอบด้วยกำมะถันหนึ่งอะตอมและไฮโดรเจนสองตัว พวกมันไม่ใช่โลหะดังนั้นพันธะขั้วโควาเลนต์จึงเกิดขึ้นระหว่างองค์ประกอบ ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีโครงสร้างเชิงมุม มุม 92 องศาเกิดขึ้นระหว่างกำมะถันและไฮโดรเจนซึ่งน้อยกว่าในน้ำเล็กน้อย
กลิ่นของไฮโดรเจนซัลไฟด์ชวนให้นึกถึงไข่เน่าคุ้นเคยกับทุกคน ภายใต้สภาวะปกติสารนี้จะอยู่ในสถานะก๊าซ ไม่มีสีละลายในน้ำได้ไม่ดีและเป็นพิษ โดยเฉลี่ยที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียสไฮโดรเจนซัลไฟด์ 2.4 ปริมาตรจะละลายในน้ำ น้ำไฮโดรเจนซัลไฟด์มีคุณสมบัติเป็นกรดเล็กน้อยการแยกตัวของสารจะดำเนินไปตามขั้นตอน ก๊าซไข่เน่าที่เป็นพิษเป็นอันตรายแม้ในปริมาณเล็กน้อย ปริมาณไฮโดรเจนซัลไฟด์ประมาณ 0.1 เปอร์เซ็นต์ในอากาศนำไปสู่อัมพาตของศูนย์ทางเดินหายใจโดยสูญเสียสติ ตัวอย่างเช่นนักธรรมชาติวิทยาในตำนาน Pliny the Elder เสียชีวิตในศตวรรษที่ 79 ก่อนคริสต์ศักราชอย่างแม่นยำจากก๊าซไข่เน่าซึ่งก่อตัวขึ้นในช่วงการปะทุของ Vesuvius
สาเหตุของความเป็นพิษของไฮโดรเจนซัลไฟด์เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีกับฮีโมโกลบินในเลือด เหล็กที่มีอยู่ในโปรตีนนี้ก่อตัวเป็นซัลไฟด์กับไฮโดรเจนซัลไฟด์
ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตในอากาศไฮโดรเจนซัลไฟด์ถือเป็น 0.01 มก. / ล. ในฐานะที่เป็นยาแก้พิษจะใช้การสูดดมออกซิเจนบริสุทธิ์หรืออากาศซึ่งมีคลอรีนเล็กน้อย
การทำงานกับไฮโดรเจนซัลไฟด์จำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยบางประการ การทดลองทั้งหมดเกี่ยวกับสารที่เป็นก๊าซนี้ดำเนินการในอุปกรณ์ที่ปิดสนิทและตู้ดูดควัน
การผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์ในห้องปฏิบัติการคืออะไร? ตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดคือปฏิสัมพันธ์ของไฮโดรเจนกับกำมะถัน ปฏิกิริยาเคมีนี้หมายถึงสารประกอบและดำเนินการในตู้ดูดควัน
นอกจากนี้ยังสามารถผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์ได้ด้วยการแลกเปลี่ยนระหว่างซัลไฟด์เหล็กที่เป็นของแข็ง (2) กับสารละลายของกรดซัลฟิวริกหรือกรดไฮโดรคลอริก เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ดังกล่าวก็เพียงพอที่จะนำซัลไฟด์หลาย ๆ ชิ้นลงในหลอดทดลองโดยมีขนาดไม่เกินเมล็ดถั่ว จากนั้นจะมีการเติมสารละลายกรดลงในหลอดทดลอง (ไม่เกินครึ่งหนึ่งของปริมาตร) และปิดท่อระบายก๊าซ อุปกรณ์วางอยู่ใต้ฝากระโปรงหลอดทดลองจะถูกทำให้ร้อน ปฏิกิริยาทางเคมีมาพร้อมกับการปล่อยฟองก๊าซ การผลิตไฮโดรเจนซัลไฟด์ดังกล่าวช่วยให้คุณสร้างสารได้ในปริมาณที่เพียงพอที่จะพิจารณาคุณสมบัติทางเคมีของมัน
มีวิธีอะไรอีกบ้าง?ในห้องปฏิบัติการอนุญาตให้ได้รับไฮโดรเจนซัลไฟด์โดยการทำงานร่วมกันของเหล็กโลหะ (ภายใต้ฝากระโปรงไอเสีย) กับกำมะถันที่เป็นผลึกตามด้วยปฏิสัมพันธ์ของซัลไฟด์กับกรดซัลฟิวริก
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในชั้นบรรยากาศมันไหม้เป็นสีฟ้า ในกรณีของการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ผลิตภัณฑ์ที่เกิดปฏิกิริยา ได้แก่ ซัลเฟอร์ออกไซด์ (4) และน้ำ เมื่อพิจารณาว่าก๊าซในเตาเผาเป็นออกไซด์ที่เป็นกรดในสารละลายจะสร้างกรดกำมะถันอ่อน ๆ ซึ่งจะทำให้กระดาษลิตมัสสีน้ำเงินเป็นสีแดง
ในกรณีที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์ไม่เพียงพอจะเกิดผลึกกำมะถันขึ้น กระบวนการนี้ถือเป็นวิธีการทางอุตสาหกรรมในการผลิตกำมะถันบริสุทธิ์จากก๊าซไข่เน่า
สารเคมีนี้ได้รับการระบุและความสามารถในการกู้คืนที่ดีเยี่ยม ตัวอย่างเช่นเมื่อทำปฏิกิริยากับเกลือฮาโลเจน เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาที่คล้ายคลึงกันในสภาพห้องปฏิบัติการสารละลายของไฮโดรเจนซัลไฟด์ถูกเทลงในหลอดทดลองที่มีคลอรีนและโบรมีนจะสังเกตเห็นการเปลี่ยนสี การก่อตัวของผลึกกำมะถันเป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดปฏิกิริยา
ในระหว่างปฏิกิริยาทางเคมีของไฮโดรเจนซัลไฟด์กับน้ำการก่อตัวของไฮดรอกโซเนียมไอออนบวกН3О + เกิดขึ้น
ไฮโดรเจนซัลไฟด์สามารถสร้างสารประกอบได้สองประเภท: ซัลไฟด์ (เกลือปานกลาง) และไฮโดรซัลไฟด์ (เกลือที่เป็นกรด)
โลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ ธ มีซัลไฟด์เป็นสารประกอบที่ไม่มีสี สำหรับโลหะหนัก (ทองแดงนิกเกิลตะกั่ว) จะมีสีดำ แมงกานีสซัลไฟด์มีสีชมพู เกลือหลายชนิดไม่ละลายในน้ำ
ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อซัลไฟด์ถือเป็นปฏิกิริยากับสารละลายของคอปเปอร์ซัลเฟต (2) ผลคูณของปฏิกิริยานี้จะเป็นการตกตะกอนของทองแดงซัลไฟด์สีดำ (2)
ในธรรมชาติสารนี้พบในแร่แหล่งก๊าซภูเขาไฟ สารประกอบนี้เป็นผลมาจากการสลายตัวของสัตว์และสิ่งมีชีวิตในพืชโดยมีกลิ่นเฉพาะของไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลไฟด์ธรรมชาติพบได้ในองค์ประกอบของโลหะหายากในโลหะวิทยาจะได้รับธาตุที่เกี่ยวข้องจากพวกมัน สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นสารพิษที่รุนแรง
