Was ist Schwefelwasserstoff?
Schwefelwasserstoff ist eine anorganische Verbindung aus Schwefel und Wasserstoff, ein farbloses Gas mit einem Geruch nach faulen Eiern.
Es wird auch als Sulfan und Schwefelwasserstoff bezeichnet. In hohen Konzentrationen ist der Geruchssinn gelähmt, so dass der charakteristische Geruch nach faulen Eiern nur in geringen Konzentrationen von Schwefelwasserstoff wahrnehmbar ist. Schwefelwasserstoff gehört zu den im Geruchsbekämpfungsgesetz genannten übelriechenden Stoffen.
Anwendungen von Schwefelwasserstoff
Schwefelwasserstoff wird in vielen Herstellungsprozessen verwendet, hauptsächlich für Chemikalien mit Schwefel (S) im Molekül. Beispiele sind die Synthese von schwefelhaltigen organischen Verbindungen wie Methylmercaptan (CH3SH), Ethylmercaptan (C2H5SH) und Mercaptoessigsäure (HS-CH2-COOH).
Schwefelwasserstoff wird auch als Reagenz für die qualitative Analyse von Metallionen verwendet, da beim Durchleiten von Schwefelwasserstoff durch eine wässrige Lösung von Schwermetallsalzen ein farbiger Sulfidniederschlag entsteht. Er wird auch als Reduktionsmittel in der organischen Synthese verwendet.
Weitere Verwendungszwecke sind die Trennung von schwerem Wasser (D2O) von normalem Wasser, z. B. bei der kernmagnetischen Resonanzanalyse (NMR) in der chemischen Analyse.
Eigenschaften von Schwefelwasserstoff
Die chemische Formel von Schwefelwasserstoff ist H2S mit einem Molekulargewicht von 34,082. Es ist ein farbloses Gas bei Raumtemperatur und hat ein spezifisches Gewicht von 1,1905, bezogen auf Luft. Es hat einen Schmelzpunkt von -85,5 °C, einen Siedepunkt von -60,7 °C und einen Zündpunkt von 260 °C. Es ist ein entzündliches und brennbares Gas und beginnt sich bei Erhitzung bei etwa 400 °C zu zersetzen, wobei es in Wasserstoff und Schwefel zerfällt.
Er ist gut wasserlöslich und bildet eine leicht saure wässrige Lösung. Wässrige Lösungen von Schwefelwasserstoff sind instabil und fällen bei Oxidation Schwefel aus und werden weiß und trüb. Schwefelwasserstoff kommt in der Natur vor und ist in vulkanischen Gasen, heißen Quellen, Mineralquellen, Erdöl und Erdgas usw. enthalten. Schwefelwasserstoff entsteht auch in Abwasser- und Abfallbehandlungsanlagen, wenn Schwefel durch anaerobe Bakterien reduziert wird.
Er entsteht auch beim Zerfall von tierischen und pflanzlichen Proteinen. Schwefelwasserstoff entsteht auch in Abscheidebecken und Sammelbehältern, in die Küchenabwässer aus Restaurants fließen, wo es Bereiche mit stagnierendem Wasser gibt. Außerdem enthalten Fäkalien und Fürze einen gewissen Anteil an Schwefelwasserstoff, der auch mit schlechtem Atem in Verbindung gebracht wird.
Wenn Schwefelwasserstoff an der Luft entzündet wird, verbrennt er mit einer blauen Flamme, wobei Schwefeldioxid (schwefliges Säuregas) und Wasser entstehen. (2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O)
Weitere Informationen zu Schwefelwasserstoff
1. Herstellung von Schwefelwasserstoff
Schwefelwasserstoff wird industriell aus Erdgas, Erdölraffinerien und Industrieabgasen gewonnen. Schwefelwasserstoff und Schwefelkohlenstoff werden auch durch die Reaktion von Schwefel und Methan bei hohen Temperaturen hergestellt. Schwefelwasserstoff kann auch aus anderen Reaktionen zwischen Schwefel und Wasserstoff gewonnen werden.
Abtrennung aus Rauchgasen
Schwefelwasserstoffhaltige saure Gase werden durch wässrige Alkalilösungen absorbiert. Als Absorptionsmittel werden Aminlösungen verwendet. Nach der Absorption entsteht durch Wiedererwärmung ein Gas mit einer hohen Konzentration an Schwefelwasserstoff.
Nebenprodukte bei der Herstellung von Schwefelkohlenstoff
Wenn die Rohstoffe Methangas und Schwefel in einem Reaktor reagieren, entsteht ein Gemisch aus Schwefelkohlenstoff- und Schwefelwasserstoffgasen. Bei der Reaktion entstehen die Produkte Schwefelkohlenstoff und Schwefelwasserstoff mit einer hohen Reaktionsgeschwindigkeit. Schwefelkohlenstoff und Schwefelwasserstoff werden anschließend in einer Destillationsanlage abgetrennt.
CH4 + 4S → CS2 + 2H2S
Reaktion von Schwefel mit Wasserstoff
Hochreiner Schwefelwasserstoff kann durch Zugabe von Wasserstoff zu festem Schwefel und dessen Reaktion unter Hitzeeinwirkung in Gegenwart eines Katalysators gewonnen werden.
S + H2 → H2S
2. Gefahren des Schwefelwasserstoffs
Schwefelwasserstoff ist nicht nur leicht entzündlich und brennbar, was ihn für die Brandbekämpfung sehr gefährlich macht, sondern auch hochgiftig und schädigt das zentrale Nervensystem, die Atmungsorgane usw., so dass er mit Vorsicht gehandhabt werden muss..
Schwefelwasserstoff ist so giftig, dass das Einatmen hoher Konzentrationen zum sofortigen Tod führen kann. Der Geruch nach faulen Eiern ist ein Merkmal von Schwefelwasserstoff, aber die Konzentration kann nicht durch den Geruch bestätigt werden, da der Geruchssinn bei Konzentrationen über 20 ppm gelähmt ist und der Geruch nicht wahrgenommen wird. Das Einatmen dieser Gaskonzentration kann Bronchitis, Lungenentzündung und Lungenödeme verursachen.
Das Einatmen von 100 ppm Dampf über einen längeren Zeitraum kann tödlich sein; bei 700 ppm kann es auf die Hirnnerven einwirken und Bewusstseinsstörungen, Atemlähmung und möglicherweise den Tod verursachen; bei Konzentrationen über 5 000 ppm kann es zum sofortigen Tod führen.