Сероводород может образовываться в организме и влиять на протекание метаболических реакций. Изменение его концентрации приводит к развитию патологий. В то же время избыток этого газа в воздухе опасен!
Сероводород – это газ с крайне неприятным запахом гниющего белка или, попросту говоря, протухших яиц. Он выделяется при разложении органики. Сероводород тяжелее воздуха, поэтому может накапливаться в канавах, оврагах, ямах и загрязненных колодцах. Им также богаты вулканические газы. В промышленности сероводород является побочным продуктом переработки нефти и угля, очистки сточных вод, производства красок, целлофана, сахара, вискозы и др. Какое влияние он оказывает на организм, читайте ниже.
Вред сероводорода
Контакт человека с сернистым водородом очень опасен. Этот газ является сильным ядом. Попадая в организм, он превращается в сульфат и блокирует дыхательный фермент цитохромоксидазу. При небольшой концентрации сероводорода в воздухе происходит возбуждение дыхательной системы. Так организм человека стремится компенсировать недостаток кислорода.
С повышением содержания этого газа начинается резкое угнетение системы дыхания. При концентрации сероводорода 1000 мг/м3 и выше человека ждет мгновенная смерть.
Негативное влияние сероводорода на организм не ограничивается подавлением тканевого дыхания. Этот газ легко вступает в реакцию с ионами железа, содержащимися в составе молекул гемоглобина. В результате образуется сульфид железа, кровь при этом чернеет и теряет способность транспортировать кислород.
Однако и на этом вред сероводорода для человека не заканчивается. Доказано его пагубное влияние на нервную систему. Избыточные концентрации этого газа приводят к чрезмерной стимуляции нейронов. Вдыхание сероводорода вызывает беспокойство и депрессию. При длительном контакте у человека развиваются:
- психические расстройства;
- нарушения сна;
- поражения вегетативной нервной системы.
Примечательно, что при продолжительном воздействии небольших концентраций сероводорода или кратковременном вдыхании воздуха с высоким содержанием этого газа организм перестает воспринимать неприятный запах. Это связано с развитием паралича дыхательного нерва.
Даже низкие концентрации сероводорода раздражают конъюнктиву глаз и слизистые оболочки дыхательных путей. Как следствие у человека могут развиться:
- ринит;
- бронхит;
- слюнотечение;
- кератоконъюнктвит.
Отравление сероводородом сопровождается также снижением артериального давления, учащением сердцебиения, рвотой, головокружением и головной болью.
Положительная роль сероводорода
Тем не менее сернистый водород может оказывать на организм человека положительное влияние. Установлено, что этот газ полезен и даже необходим для протекания некоторых физиологических процессов. В микроколичествах он образуется в организме, и эта способность запрограммирована генетически
. Мутации гена, регулирующего выработку эндогенного (внутреннего) сероводорода, приводят к развитию атеросклероза, гипертонии, болезней Альцгеймера и Паркинсона.
Исследовать влияние этого газа на организм начали в 1998 году с опытов на крысах. До сих пор полностью не раскрыты многие механизмы его действия, однако изучение продолжается. Достоверно известно, что сероводород, как оксид азота II (NO) и угарный газ (CO), участвует в процессах расширения сосудов и передачи нервных импульсов.
Влияние на стенки сосудов
Сернистый водород, образующийся в организме, способен расслаблять гладкую мускулатуру сосудов. В результате этого их просвет увеличивается. Когда сосуды расширяются, снижается давление, улучшается циркуляция крови. Таким образом, есть основания считать, что эндогенный сероводород борется с гипертонией. Кроме того, расширение сосудов улучшает эрекцию. Было доказано, что сероводород действительно обладает таким действием.
Также этот газ тормозит развитие атеросклероза и вызванного им сужения просвета сосудов. Как известно, холестериновые бляшки откладываются на поверхности сосудистых стенок только после их повреждения. Сероводород оказывает противовоспалительное действие. Он защищает стенки сосудов от кальцификации и связанной с ней потери эластичности. При этом повышается устойчивость их к повреждениям.
Помимо оздоровления сосудистой стенки, сероводород защищает ее от разрушительного действия метаболитов и активного кислорода – побочных продуктов обмена веществ. Вступая в химические реакции с такими соединениями, он связывает и обезвреживает их. Метаболиты сероводорода выводятся почками с мочой.
Влияние на нервную систему
Организм человека – это система, в которой непрерывно протекают каскады химических реакций с образованием токсичных побочных веществ. Наиболее опасными являются свободные радикалы, активно повреждающие белковые и липидные молекулы. Особенно губительно их влияние на нервные клетки.
Сероводород, вступая в реакции со свободными радикалами и обезвреживая их, защищает от повреждений все органы и головной мозг, в частности.
Ученые доказали, что у пациентов, страдающих от болезней Альцгеймера и Паркинсона, содержание сернистого водорода в мозговых тканях ниже нормы. Введение производного этого газа – соли NaHS – вызывает улучшения состояния при этих патологиях. Однако такие опыты пока были проведены только на мышах.
Кроме того, было установлено, что сероводород повышает активность клеток, обеспечивающих питание нейронов – астроцитов. Известно также, что этот газ стимулирует работу отделов мозга, отвечающих за память. Полученные данные будут использоваться при разработке препаратов, предназначенных для лечения болезней Паркинсона и Альцгеймера.
Влияние на прочие системы
Недавние исследования, проведенные китайскими учеными, показали, что эндогенный сероводород является своего рода «газом молодости». Он повышает активность гена, который отвечает за продолжительность жизни. При этом организм начинает синтезировать больше собственных антиоксидантов, параллельно образуются вещества, опосредованно снижающие артериальное давление.
Сероводород оказывает влияние на продукцию белка сиртуина, тормозящего окислительные реакции. Усиление выработки этого фермента приводит, по мнению ученых, к замедлению старения.
Эндогенный сероводород полезен для регенерации кардиомиоцитов. Он уменьшает степень поражения сердца при ишемии и инфаркте, улучшает регенерацию клеток. По некоторым данным, сероводород обладает противовоспалительными свойствами. Было показано, что этот газ предотвращает появление поражений слизистой оболочки желудка, возникающих из-за неправильного приема нестероидных противовоспалительных средств (Ибупрофен, Аспирин, Диклофенак).
В природе не существует исключительно вредных или полезных веществ. Все хорошо в меру. Полезные соединения в больших количествах могут отравить организм, а малые концентрации вредных веществ нередко бывают полезны. Так и с сероводородом. Этот газ известен как сильный яд, однако без него протекание многих метаболических процессов попросту невозможно.
И, хотя исследования роли сероводорода в человеческом организме были начаты не так давно и еще далеки от завершения, уже сейчас ясно, что без этого газа нормальная работа многих органов и систем невозможна.
Cодержание статьи: classList.toggle()">развернуть
Сероводород (сернистый водород) – это газ, который в больших количествах вредит здоровью, то есть приводит к отравлению. Этот газ не имеет цвета, однако у него специфический запах (тухлых яиц). Следует отметить, что сероводород широко распространен в природе. Он также находится в организме человека и участвует в протекающих в нем процессах.
Чем опасен сероводород для человека? Какое влияние он оказывает на организм человека? Какие симптомы проявляются при отравлении серой и как оказать первую помощь пострадавшему?
Источники сероводорода
Источников сероводорода достаточно много – они постоянно встречаются в природе, в быту и особенно на производстве. Рассмотрим каждую группу источников подробнее.
В природе газ обнаруживается в :
- Грязевых источниках;
- Морской воде;
- Месторождениях газа и нефти;
- Минеральных источниках;
- Вулканических породах.
В быту данный газ чаще встречается там, где происходит гниение белковых продуктов питания и жизнедеятельности. Неприятный запах сероводорода можно обнаружить на кухне и в туалетной комнате (канализационные трубы, контейнеры для пищевых отходов, холодильные камеры и так далее).
Большое количество запаха серы скапливается в выгребных ямах, именно поэтому попытки самостоятельной их очистки приводит к тяжелым отравлениям.
Встретиться с сероводородом можно в следующих промышленных отраслях :
- Нефте- и газодобывающие предприятия;
- Очистка воды и стоков;
- Производство асфальта и чугуна;
- Горнодобывающие предприятия (шахты).
Влияние сероводорода на организм
Следует отметить, что сероводород оказывает на организм не только отрицательное, но и положительное влияние.
Сероводород принимает участие в процессах жизнедеятельности организма и даже вырабатывается собственными клетками. Поэтому он постоянно присутствует в организме, однако его концентрация минимальна.
Положительное влияние сероводорода (при незначительной концентрации) на организм заключается в следующем :
- Улучшает передачу нервных импульсов;
- Снимает спазм мышечных органов;
- Увеличивает просвет кровеносных сосудов (что является профилактикой гипертонии);
- Функционирование головного мозга, то есть улучшает память и усвоение новой информации.
Если же концентрация сернистого водорода значительно увеличивается, то возникают патологические изменения:
- Разрушение гемоглобина в крови;
- Паралич обонятельных нервов;
- Развития тяжелой гипоксии, то есть кислородного голодания внутренних органов. В связи с этим нарушается работа сердца, головного мозга и кровеносных сосудов. В некоторых случаях отмечается смерть пострадавшего.
Симптомы отравления сероводородом у человека
Клиническая картина отравления серой зависит от концентрации отравляющего вещества и длительности его воздействия на организм. Газ проникает через верхние дыхательные пути и кожный покров человека.
Выделяют 3 степени тяжести отравления сернистым водородом :
Первая помощь при отравлении
Первую помощь необходимо начать оказывать сразу после обнаружения у пострадавшего признаков отравления сероводородом. Одновременно с этим вызвать бригаду скорой помощи.
Первая помощь при отравлении сероводородом заключается в проведении следующих мероприятий:
- Прекратить воздействие отравляющего вещества на организм . То есть следует вывести или вынести пострадавшего на свежий воздух. При этом оказывающий помощь должен защитить свои дыхательные пути от поступления газа (надеть респиратор, марлевую повязку, смоченную в воде и так далее);
- Расстегнуть стесняющую одежду, снять ремень и галстук ;
Похожие статьи
Следует отметить, что при интоксикации сероводородом запрещено использовать нашатырный спирт! Он способствует ухудшению состояния пациента и развитию химического ожога слизистых оболочек. Если пациент находится без сознания, то можно использовать раствор хлора (дать вдохнуть пациенту).
У сернистого водорода есть антидот. Это метиленовый синий. Это вещество вводится внутривенно. Оно способствует быстрому расщеплению и выведению отравляющего вещества из организма.
Восстановление после отравления
При интоксикации сероводородом необходимо обратиться за консультацией к врачу в любом случае, даже при легкой интоксикации, так как последствия могут быть довольно серьезными.
Пациентов с более тяжелым отравлением необходимо госпитализировать в токсикологическое отделение стационара, где будет проводиться симптоматическая терапия для полного восстановления организма:
- Противосудорожная терапия (Седуксен, Реланиум);
- Лечение конъюнктивита;
- Устранение сердечно-сосудистой недостаточности;
- Облегчение общего состояния (устранение головных болей, сонливости);
- Противошоковая и интенсивная терапия по показаниям.
Восстановление трудоспособности :
- При легком отравлении через 24 – 36 часов;
- При отравлении средней степени тяжести через 4 – 5 недель, при условии своевременно оказанной первой помощи и проведении полного лечения;
- При тяжелом отравлении не всегда происходит даже частичное восстановление трудоспособности.
Последствия и осложнения после отравления
Осложнения могут проявиться сразу после отравления или же через некоторое время после него.
К ранним осложнениям относят :
К поздним последствиям относят различные патологии внутренних органов :
- Патология щитовидной железы. В этом случае отмечается как гипофункция, так и гиперфункция;
- Экзема . В данном случае отмечается хроническое воспаление кожи, в котором прослеживаются периоды обострения и ремиссии (период времени, когда симптомы заболевания отсутствуют, и пациента ничего не беспокоит);
- Ишемическая болезнь и инфаркт миокарда . Сероводород негативно влияет на сердечную мышцу. При отравлении средней тяжести и тяжелом происходит ее значительное повреждение;
- Хронические головные боли и метеочувствительность;
- Хронический панкреатит – воспаление поджелудочной железы с периодами обострения и ремиссии;
- Гепатит – воспаление паренхимы печени;
- Энцефалит и менингит (довольно редко).
- (сернистый водород) H2S, бесцветный газ с запахом тухлых яиц; tпл?85,54 .С, tкип?60,35 .С; при 0 .С сжижается под давлением 1 МПа. Восстановитель. Побочный продукт при очистке нефтепродуктов, коксовании угля и др.; образуется при разложении… … Большой Энциклопедический словарь
- (H2S), бесцветный, ядовитый газ с запахом тухлых яиц. Образуется в процессах гниения, содержится в сырой нефти. Получают действием серной кислоты на сульфиды металлов. Используется в традиционном КАЧЕСТВЕННОМ АНАЛИЗЕ. Свойства: температура… … Научно-технический энциклопедический словарь
СЕРОВОДОРОД, сероводорода, мн. нет, муж. (хим.). Газ, образующийся при гниении белковых веществ, издающий запах тухлых яиц. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
СЕРОВОДОРОД, а, муж. Бесцветный газ с резким неприятным запахом, образующийся при разложении белковых веществ. | прил. сероводородный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
Сущ., кол во синонимов: 1 газ (55) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Бесцветный ядовитый газ H2S с неприятным специфическим запахом. Обладает слабокислотными свойствами. 1 л С. при t 0 °C и давлении 760 мм составляет 1,539 г. Встречается в нефтях, в природных водах, в газах биохимического происхождения, как… … Геологическая энциклопедия
СЕРОВОДОРОД - СЕРОВОДОРОД, H2S (молекулярный вес 34,07), бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц. Литр газа при нормальных условиях (0°, 760 мм) весит 1,5392 г. Темп, кипения 62°, плавления 83°; С. входит в состав газообразных выделений… … Большая медицинская энциклопедия
сероводород - — Тематики биотехнологии EN hydrogen sulfide … Справочник технического переводчика
сероводород - СЕРОВОДОРОД, а, м Бесцветный газ с резким неприятным запахом, образующийся при разложении белковых веществ и представляющий собой соединение серы с водородом. Сероводород содержится в некоторых минеральных водах и лечебных грязях и используется… … Толковый словарь русских существительных
Книги
- Как бросить курить! (DVD) , Пелинский Игорь. "Нет ничего легче, чем бросить курить, - я уже тридцать раз бросал" (Марк Твен). Почему люди начинают курить? Чтобы расслабиться, отвлечься, собраться с мыслями, избавиться от стресса или…
- Вестиментиферы – бескишечные беспозвоночные морских глубин , В. В. Малахов. Монография посвящена новой группе гигантских (до 2,5 м) глубоководных животных, обитающих в районах глубоководной гидротермальной активности и холодных углеводородных просачиваний. Наиболее… электронная книга
- Размышления практикующего врача о здоровье работников газовой промышленности , И. В. Фомичев. Светлана Владимировна Фомичева – канд. мед. наук, с.н.с. Института клеточного и внутриклеточного симбиоза УРО РАН. Фомичев Илья Владимирович – врач-гастроэнтеролог, руководитель Медицинского…
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Сероводород представляет собой бесцветный газ с характерным запахом гниющего белка.
Он немного тяжелее воздуха, сжижается при температуре -60,3 o С и затвердевает при -85,6 o С. На воздухе сероводород горит голубоватым пламенем, образуя диоксид серы и воду:
2H 2 S + 3O 2 = 2H 2 O + 2SO 2 .
Если внести в пламя сероводорода какой-нибудь холодный предмет, например фарфоровую чашку, то температура пламени значительно понижается и сероводород окисляется только до свободной серы, оседающей на чашке в виде желтого налета:
2H 2 S + O 2 = 2H 2 O + 2S.
Сероводород легко воспламеняется; смесь его с воздухом взрывает. Сероводород очень ядовит. Длительное вздыхание воздуха, содержащего этот газ даже в небольших количествах, вызывает тяжелые отравления.
При 20 o С один объем воды растворяет 2,5 объема сероводорода. Раствор сероводорода в воде называется сероводородной водой. При стоянии на воздухе, особенно на свету, сероводородная воды скоро становится мутной от выделяющейся серы. Это происходит в результате окисления сероводорода кислородом воздуха.
Получение сероводорода
При высокой температуре сера взаимодействует с водородом, образуя газ сероводород.
Практически сероводород обычно получают действием разбавленных кислот на сернистые металлы, например на сульфид железа:
FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S.
Более чистый сероводород можно получитьпри гидролизе CaS, BaS или A1 2 S 3 . Чистейший газполучается прямой реакцией водорода и серы при 600 °С.
Химические свойства сероводорода
Раствор сероводорода в воде обладает свойствами кислота. Сероводород - слабая двухосновная кислота. Она диссоциирует ступенчато и в основном по первой ступени:
H 2 S↔H + + HS — (K 1 = 6×10 -8).
Диссоциация по второй ступени
HS — ↔H + + S 2- (K 2 = 10 -14)
протекает в ничтожно малой степени.
Сероводород - сильный восстановитель. При действии сильных окислителей он окисляется до диоксида серы или до серной кислоты; глубина окисления зависит от условий: температуры, рН раствора, концентрации окислителя. Например, реакция с хлором обычно протекает до образования серной кислоты:
H 2 S + 4Cl 2 + 4H 2 O = H 2 SO 4 + 8HCl.
Средние соли сероводорода называют сульфидами.
Применение сероводорода
Применение сероводорода довольно ограничено, что, в первую очередь связано с его высокой токсичностью. Он нашел применение в лабораторной практике в качестве осадителя тяжелых металлов. Сероводород служит сырьем для получения серной кислоты, серы в элементарном виде и сульфидов
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
| Задание | Определите во сколько раз тяжелее воздуха сероводород H 2 S. |
| Решение | Отношение массы данного газа к массе другого газа, взятого в том же объеме, при той же температуре и том же давлении, называется относительной плотностью первого газа по второму. Данная величина показывает, во сколько раз первый газ тяжелее или легче второго газа.
Относительную молекулярную массу воздуха принимают равной 29 (с учетом содержания в воздухе азота, кислорода и других газов). Следует отметить, что понятие «относительная молекулярная масса воздуха» употребляется условно, так как воздух - это смесь газов. D air (H 2 S) = M r (H 2 S) / M r (air); D air (H 2 S) = 34 / 29 = 1,17. M r (H 2 S) = 2 ×A r (H) + A r (S) = 2 × 1 + 32 = 2 + 32 = 34. |
| Ответ | Сероводород H 2 S тяжелее воздуха в 1,17 раз. |
ПРИМЕР 2
| Задание | Найдите плотность по водороду смеси газов, в которой объемная доля кислорода составляет 20%, водорода - 40%, остальное - сероводород H 2 S. |
| Решение | Объемные доли газов будут совпадать с молярными, т.е. с долями количеств веществ, это следствие из закона Авогадро. Найдем условную молекулярную массу смеси:
M r conditional (mixture) = φ (O 2) ×M r (O 2) + φ (H 2) ×M r (H 2) + φ (H 2 S) ×M r (H 2 S); |
Сероводород H2S — наиболее активное из серосодержащих соединений. В нормальных условиях бесцветный газ с неприятным запахом тухлых яиц. Очень ядовит: острое отравление человека наступает уже при концентрациях 0,2-0,3 мг/л, концентрация выше 1 мг/л — смертельна. Сероводород хорошо растворим в воде. Диапазон взрывоопасных концентраций его смеси с воздухом достаточно широк и составляет от 4 до 45% об. При контакте с металлами (особенно если в газе содержится влага) вызывает сильную коррозию. Самый нежелательный компонент в газах нефтепереработки.
Опасность сероводорода для человека.
Сероводород - очень токсичный газ, действующий непосредственно на нервную систему. По шкале опасности он отнесён к 3 классу. Обязательно учитывайте этот факт всякий раз, когда чувствуете его отчётливый запах. Но что особенно опасно - так это свойство сероводорода притуплять обонятельный нерв, из-за чего человек просто перестаёт различать окружающие его ядовитые пары, и интоксикация может произойти внезапно.
Смертельная концентрация этого газа в воздухе очень мала - всего 0,1%. Такое количество сероводорода может привести человека к летальному исходу за 10 минут. Стоит лишь немного увеличить концентрацию - и смерть наступает мгновенно, после первого же вдоха. Для примера: в канализационной системе концентрация сероводорода иногда достигает 16%.
Наиболее заметные признаки сильного отравления сероводородом: отёк лёгких, судороги, паралич нервов, последующая кома. Если в атмосфере сероводород содержится в меньших количествах (от 0,02%), симптомы не столь фатальны, но очень неприятны: головокружение и головная боль, тошнота и быстрое привыкание к запаху «тухлых яиц».
Люди, работающие или живущие в непосредственной близости от заводов с сероводородными выбросами, испытывают так называемое хроническое отравление H2S. При этом они начинают хуже себя чувствовать, испытывают головные боли, стремительно теряют вес, учащаются случаи обмороков, а во рту появляется привкус металла. Сероводород также отрицательно действует на зрение, поражая слизистую оболочку глаза и вызывая конъюнктивит, светобоязнь.
Отравление сероводородом вылечить можно, если быстро принять необходимые меры: вывести пострадавшего на свежий воздух, обогатить его лёгкие кислородом, ввести сердечные и дыхательные аналептики, препараты железа, глюкозу, витамины.
ПДК (Предельно-допустимая концентрация)
ПДК сероводорода (H2S) в воздухе в рабочей зоне—10 мг/м3 (ГН 2.2.5.1313-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны), в смеси с углеводородами —3 мг/м3.
ПДК сероводорода (H2S) в воздухе населенных мест—0,008 мг/м3(ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест).
Ощутимый запах сероводорода отмечается при концентрации сероводорода 1,4—2,3 мг/м3, значительный запах —при 4 мг/м3, тяжелый запах при 7—11 мг/м3
Токсикология.
Очень токсичен. Вдыхание воздуха с небольшим содержанием сероводорода вызывает головокружение, головную боль, тошноту, а со значительной концентрацией приводит к коме, судорогам, отёку лёгких и даже к летальному исходу. При высокой концентрации однократное вдыхание может вызвать мгновенную смерть. При вдыхании воздуха с небольшими концентрациями у человека довольно быстро возникает адаптация к неприятному запаху «тухлых яиц», и он перестаёт ощущаться. Во рту возникает сладковатый металлический привкус.
При вдыхании воздуха с большой концентрацией, из-за паралича обонятельного нерва, запах сероводорода почти сразу перестаёт ощущаться.
Как образуется.
В природе встречается довольно редко в составе попутных нефтяных газов, природного газа, вулканических газах, в растворённом виде в природных водах (например, в Чёрном море слои воды, расположенные глубже 150—200 м содержат растворённый сероводород). Образуется при гниении белков, только тех, которые содержат в составе серосодержащие аминокислоты метионин и/или цистеин. Небольшое количество сероводорода содержится в кишечных газах человека и животных. Также содержится в сырой нефти.