Il idrogeno solforato oppure l'idrogeno solforato è un gas formato dall'unione di un atomo di zolfo (S) e due atomi di idrogeno (H). La sua formula chimica è H.DueS. Conosciuto anche come gas idrogeno solforato. È un gas incolore il cui odore è evidente nelle uova marce.
È presente nei vulcani e nelle sorgenti calde sulfuree, nel gas naturale e nel petrolio greggio. Si forma anche durante la decomposizione anaerobica (senza ossigeno) di materia organica vegetale e animale. Si presenta naturalmente nel corpo dei mammiferi, attraverso l'azione di alcuni enzimi sulla cisteina, un amminoacido non essenziale.
Soluzioni acquose di H.DueS sono corrosivi per metalli come l'acciaio. La HDueS è un composto riducente che, reagendo con SODue , si ossida in zolfo elementare mentre si riduce a SODue anche zolfo.
Nonostante sia un composto altamente tossico e fatale per l'uomo e gli animali, la sua importanza in una serie di importanti processi nell'organismo è stata studiata da alcuni anni..
Regola una serie di meccanismi legati alla generazione di nuovi vasi sanguigni e al funzionamento del cuore.
Protegge i neuroni ed è stato pensato per agire contro malattie come il Parkinson e l'Alzheimer.
Grazie alla sua capacità chimica riducente, può combattere le specie ossidative, agendo così contro l'invecchiamento cellulare. Per questi motivi è allo studio la possibilità di produrre farmaci che somministrati ai pazienti possono essere rilasciati lentamente nell'organismo..
Questo servirebbe a trattare patologie come ischemia, diabete e malattie neurodegenerative. Tuttavia, il suo meccanismo d'azione e la sua sicurezza devono ancora essere studiati a fondo..
Indice articolo
La molecola H.DueS è analogo a quello dell'acqua, cioè hanno forma simile poiché gli idrogeni si trovano ad angolo con lo zolfo.
Zolfo in HDueS ha la seguente configurazione elettronica:
1sDue, 2sDue 2 P6, 3sDue 3p6,
Ebbene, prende in prestito un elettrone da ogni idrogeno per completare il suo guscio di valenza..
- Idrogeno solforato
- Idrogeno solforato
- Idruro di zolfo.
Gas incolore con un odore molto sgradevole.
34,08 g / mol.
-85,60 ºC.
-60,75 ºC.
1.1906 g / L.
Moderatamente solubile in acqua: 2,77 volumi in 1 di acqua a 20ºC. Può essere rimosso completamente dalla soluzione acquosa mediante ebollizione.
Quando l'idrogeno solforato è in soluzione acquosa si chiama idrogeno solforato. È un acido debole. Ha due protoni ionizzabili:
HDueS + HDueO ⇔ H3O+ + HS-, Ka1 = 8,9 x 10-8
HS- + HDueO ⇔ H3O+ + SDue-, Ka2 ∼ 10-14
Il primo protone ionizza leggermente, come si può dedurre dalla sua prima costante di ionizzazione. Il secondo protone ionizza molto poco, ma le soluzioni di H.DueS contiene parte dell'anione solfuro SDue-.
Se la soluzione di HDueS è esposto all'aria, ODue si ossida in anione solfuro e precipita lo zolfo:
2 SDue- + 4 h+ + ODue → 2 oreDueO + 2 S0↓ (1)
In presenza di cloro ClDue, bromo BrDue e iodio IDue si formano gli alogenuri di idrogeno e lo zolfo corrispondenti:
HDueS + BrDue → 2 HBr + S0↓ (2)
Soluzioni acquose di H.DueGli S sono corrosivi, producono cricche da stress da solfuro negli acciai ad alta durezza. I prodotti di corrosione sono solfuro di ferro e idrogeno.
La HDueS reagisce con l'ossigeno nell'aria e possono verificarsi le seguenti reazioni:
2 hDueS + 3 ODue → 2 oreDueO + 2 SODue (3)
2 hDueS + ODue → 2 oreDueO + 2 S0↓ (4)
Reagisce con vari metalli che spostano l'idrogeno e forma il solfuro di metallo:
HDueS + Pb → PbS + HDue↑ (5)
Nei gas vulcanici, H.DueS e COSÌDue, che reagiscono tra loro e formano zolfo solido:
HDueS + SODue → 2 oreDueO + 3 S0↓ (6)
L'idrogeno solforato non è molto stabile, si decompone facilmente se riscaldato:
HDueS → HDue↑ + S0↓ (7)
Questo gas si trova naturalmente nelle sorgenti calde sulfuree o sulfuree, nei gas vulcanici, nel petrolio greggio e nel gas naturale..
Quando il petrolio (o il gas) contiene tracce significative di H.DueSi dice che la S sia "acida", in contrasto con "dolce", che è quando non la contiene.
Piccole quantità di H.DueS nel petrolio o nel gas sono economicamente dannosi perché per rimuoverlo è necessario installare un impianto di lavaggio, sia per prevenire la corrosione che per rendere i gas di scarico sicuri per l'uso domestico come combustibile.
Viene prodotto ogni volta che la materia organica contenente zolfo si decompone in condizioni anaerobiche (assenza di aria), come rifiuti umani, animali e vegetali.
I batteri presenti nella bocca e nel tratto gastrointestinale lo producono dai materiali degradabili contenuti nelle piante o nelle proteine animali..
Il suo odore caratteristico lo rende evidente nelle uova marce.
La HDueS viene prodotto anche in alcune attività industriali, come raffinerie di petrolio, forni a cokeria, cartiere, concerie e nella lavorazione degli alimenti.
La HDueLa S endogena può essere prodotta nei tessuti dei mammiferi, compreso l'uomo, attraverso due percorsi, uno enzimatico e uno non enzimatico.
La via non enzimatica consiste nella riduzione dello zolfo elementare S0 a HDueS per ossidazione del glucosio:
2 C6H12O6 (glucosio) + 6 S0 (zolfo) + 3 HDueO → 3 C3H6O3 + 6 hDueS + 3 CODue (8)
La via enzimatica consiste nella produzione di H.DueS dalla L-cisteina, che è un amminoacido sintetizzato dall'organismo. Il processo è garantito da diversi enzimi, come la cistationina-β-sintasi e la cistationina-γ-liasi, tra gli altri..
Idrogeno gassoso (H.Due) e l'elemento zolfo (S) non reagiscono a temperature ambiente normali, ma al di sopra di queste iniziano a combinarsi, con 310 ºC che è la temperatura ottimale.
Tuttavia, il processo è troppo lento, quindi vengono utilizzati altri metodi per ottenerlo, inclusi i seguenti.
I solfuri metallici (come il solfuro ferroso) vengono fatti reagire con acidi (come il cloridrico) in soluzione diluita.
FeS + 2 HCl → FeClDue + HDueS ↑ (9)
In questo modo, il gas HDueS che, data la sua tossicità, deve essere raccolta in sicurezza.
Stoccaggio e trasporto in grandi quantità di HDueS la separazione dal gas naturale mediante lavaggio con ammina è difficile, quindi il processo Claus viene utilizzato per convertirlo in zolfo.
In questo processo si verificano due reazioni. Nella prima l'HDueS reagisce con l'ossigeno per dare SODue, come menzionato sopra (vedi reazione 3).
La seconda è una reazione catalizzata da ossido di ferro in cui SODue è ridotto e l'HDueS si ossida ed entrambi producono zolfo S (vedi reazione 6).
In questo modo si ottiene zolfo facilmente immagazzinabile e trasportabile, oltre che destinato a molteplici utilizzi..
La HDueLa S endogena è quella che si trova naturalmente nel corpo come parte del normale metabolismo di esseri umani, mammiferi e altri esseri viventi.
Nonostante la sua reputazione di lunga data come gas tossico e velenoso associato alla decomposizione della materia organica, diversi studi recenti dagli anni 2000 ad oggi hanno determinato che HDueLa S endogena è un importante regolatore di alcuni meccanismi e processi nell'essere vivente.
La HDueS ha un'elevata lipofilia o affinità verso i grassi, quindi attraversa facilmente le membrane cellulari, penetrando in tutti i tipi di cellule.
Nei mammiferi, l'idrogeno solforato promuove o regola una serie di segnali che regolano il metabolismo, la funzione cardiaca e la sopravvivenza cellulare..
Ha un potente effetto sul cuore, sui vasi sanguigni e sugli elementi circolanti del sangue. Modula il metabolismo cellulare e la funzione mitocondriale.
Difende i reni dai danni causati dall'ischemia.
Svolge un ruolo importante come fattore protettivo contro i danni alla mucosa gastrica. Si stima che possa essere un importante mediatore della motilità gastrointestinale.
È probabilmente coinvolto nel controllo della secrezione di insulina.
Agisce anche in importanti funzioni del sistema nervoso centrale e protegge i neuroni dallo stress ossidativo.
Si stima che possa proteggere dalle malattie neurodegenerative come il Parkinson, l'Alzheimer e il morbo di Hungtinton.
Protegge le cellule dei fotorecettori retinici dalla degenerazione indotta dalla luce.
La HDuePoiché è una specie riducente, può essere consumata da una varietà di agenti ossidanti che circolano nel corpo. Combatte le specie ossidanti come le specie reattive dell'ossigeno e le specie reattive dell'azoto nel corpo.
Limita le reazioni dei radicali liberi attraverso l'attivazione di enzimi antiossidanti che proteggono dagli effetti dell'invecchiamento.
La biodisponibilità di H.DueLa S endogena dipende da alcuni enzimi coinvolti nella biosintesi della cisteina nei mammiferi.
Alcuni studi suggeriscono che la terapia farmacologica di H-donatoreDueS potrebbe essere utile per alcune patologie.
Ad esempio, potrebbe essere utile nei pazienti diabetici, poiché è stato osservato che i vasi sanguigni degli animali diabetici migliorano con farmaci che forniscono HDueS esogeno.
La HDueS fornito esogeno aumenta l'angiogenesi o la formazione dei vasi sanguigni, quindi potrebbe essere utilizzato per il trattamento di malattie ischemiche croniche.
Sono in fase di elaborazione farmaci in grado di rilasciare H.DueS lentamente per poter agire in modo benefico su varie malattie. Tuttavia, l'efficacia, la sicurezza e i meccanismi della sua azione devono ancora essere studiati..
La HDueS è un veleno mortale se inalato puro o anche diluito 1 parte di gas in 200 parti di aria. Gli uccelli sono molto sensibili all'HDueS e morire anche nella diluizione di 1 su 1500 parti di aria.
La HDueS è un potente inibitore di alcuni enzimi e processi di fosforilazione ossidativa, che porta al soffocamento cellulare. La maggior parte delle persone lo annusa a concentrazioni superiori a 5 ppb (parti per miliardo). Concentrazioni di 20-50 ppm (parti per milione) sono irritanti per gli occhi e il tratto respiratorio.
Un'inalazione di 100-250 ppm per pochi minuti può causare incoordinazione, disturbi della memoria e disturbi motori. Quando la concentrazione è intorno a 150-200 ppm, si verifica affaticamento olfattivo o anosmia, il che significa che in seguito l'odore caratteristico di H. non può essere rilevato.DueS. Se una concentrazione di 500 ppm viene inalata per 30 minuti, possono verificarsi edema polmonare e polmonite..
Concentrazioni superiori a 600 ppm possono essere fatali entro i primi 30 minuti, poiché il sistema respiratorio è paralizzato. E 800 ppm è la concentrazione immediatamente letale per l'uomo..
Si dovrebbe quindi evitare che vi siano perdite di H.DueS in laboratori, locali o in qualsiasi luogo o situazione.
È importante notare che molti decessi avvengono perché le persone entrano in spazi ristretti per salvare colleghi o familiari che sono crollati a causa dell'avvelenamento da H.DueSì, passando anche loro.
È un gas infiammabile.
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