Qu’est-ce que le sulfure d’hydrogène ?
Le sulfure d’hydrogène est un composé inorganique de soufre et d’hydrogène, un gaz incolore à l’odeur d’œuf pourri.
Il est également connu sous le nom de sulfure d’hydrogène ou sulfure de dihydrogène. Lorsque sa concentrations est élevée, l’odorat se paralyse, de sorte que l’odeur caractéristique d’œuf pourri n’est plus perceptible.
Utilisations du sulfure d’hydrogène
Le sulfure d’hydrogène est largement utilisé dans différents processus de fabrication, principalement ceux de produits chimiques dont la molécule contient du soufre (S). Il peut s’agir, par exemple, de synthèse de composés organiques contenant du soufre tels que le méthylmercaptan (CH3SH), l’éthylmercaptan (C2H5SH) et l’acide mercaptoacétique (HS-CH2-COOH).
Le sulfure d’hydrogène est également utilisé comme réactif dans l’analyse qualitative d’ions métalliques, car le passage du sulfure d’hydrogène dans une solution aqueuse de sels de métaux lourds produit un précipité de sulfure coloré. Il est de plus utilisé comme agent réducteur dans la synthèse organique.
On le retrouve aussi dans la séparation de l’eau lourde (D2O) de l’eau ordinaire, ou en analyse chimique sur le sujet de résonance magnétique nucléaire (RMN).
Propriétés du sulfure d’hydrogène
La formule chimique du sulfure d’hydrogène est H2S, avec un poids moléculaire de 34,082 g/mol. Il s’agit d’un gaz incolore à température ambiante, dont la densité par rapport à l’air est de 1,1905. Son point de fusion est de -85,5°C, son point d’ébullition de -60,7°C et son point d’ignition de 260°C. Il s’agit d’un gaz inflammable et combustible qui, lorsqu’il est chauffé à environ 400°C commence à se décomposer, se séparant en hydrogène et en soufre.
Il est facilement soluble dans l’eau et forme une solution aqueuse légèrement acide. Les solutions aqueuses de sulfure d’hydrogène sont instables et, lorsqu’elles sont oxydées, elles précipitent le soufre, devenant ainsi blanches et troubles. Le sulfure d’hydrogène est d’origine naturelle et se trouve dans les gaz volcaniques, les sources chaudes, les sources minérales, le pétrole brut et le gaz naturel, etc. Il se produit aussi dans les eaux usées et les usines de traitement des déchets lorsque le soufre est réduit par des bactéries anaérobies.
La décomposition des protéines animales et végétales sont également des facteurs de production et il peut tout aussi bien se créé dans les cuves de séparation et les puisards dans lesquels s’écoulent les effluents de cuisine des restaurants et les endroits où l’on retrouve des zones d’eau stagnante. De plus, les matières fécales et les pets contiennent une certaine quantité de sulfure d’hydrogène, on l’associe également à la mauvaise haleine.
Lorsque le Sulfure d’hydrogène est enflammé dans l’air, il brûle avec une flamme bleue, produisant du dioxyde de soufre (gaz acide sulfureux) et de l’eau (2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O).
Autres informations sur le sulfure d’hydrogène
1. Comment le sulfure d’hydrogène est-il produit ?
Le sulfure d’hydrogène est obtenu industriellement à partir du gaz naturel, des raffineries de pétrole et des gaz d’échappement. Le sulfure d’hydrogène et le disulfure de carbone sont également produits par la réaction du soufre et du méthane à des températures élevées. Il peut de plus être obtenu à partir d’autres réactions entre le soufre et l’hydrogène.
Séparation des gaz de combustion, etc.
Les gaz acides contenant du sulfure d’hydrogène sont absorbés par des solutions aqueuses alcalines. Les solutions d’amines sont utilisées comme absorbants. Après absorption, le réchauffage produit un gaz à forte concentration de sulfure d’hydrogène.
Sous-produits du processus de production du disulfure de carbone
Lorsque les matières premières que sont le méthane et le soufre réagissent dans un réacteur, un mélange de gaz de disulfure de carbone et de sulfure d’hydrogène se produit. Cette réaction produit du disulfure de carbone et du sulfure d’hydrogène à une vitesse élevée. Les deux composants sont ensuite séparés par une unité de distillation.
CH4 + 4S → CS2 + 2H2S
Réaction du soufre avec l’hydrogène
Il est possible d’obtenir du Sulfure d’hydrogène de grande pureté en ajoutant de l’hydrogène au soufre solide et en le faisant réagir à chaud en présence d’un catalyseur.
S + H2 → H2S
2. Dangers du sulfure d’hydrogène
Le sulfure d’hydrogène est non seulement hautement inflammable et combustible, ce qui le rend très dangereux en termes d’incendies, mais aussi très toxique, causant des dommages au système nerveux central, au système respiratoire, etc. Il doit donc être manipulé avec précaution.
Le sulfure d’hydrogène est si toxique que l’inhalation de fortes concentrations peut entraîner la mort instantanée. L’odeur d’œuf pourri est une caractéristique du sulfure d’hydrogène, mais la concentration ne peut pas être confirmée par l’odorat, car l’odorat se paralyse à des concentrations supérieures à 20 ppm et l’odeur devient imperceptible. L’inhalation d’une forte concentration de ce gaz peut provoquer des bronchites, des pneumonies et des œdèmes pulmonaires.
L’inhalation de 100 ppm de vapeur sur une longue période peut mettre la vie en danger ; à 700 ppm, elle agit sur les nerfs crâniens, provoquant des troubles de la conscience, une paralysie respiratoire et éventuellement la mort ; à des concentrations supérieures à 5 000 ppm, elle peut entraîner la mort instantanée.