硫化氫
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英文:Hydrogen Sulfide
國標編號:21006
CAS號:7783-06-4
分子式:H2S
分子量:34.076
理化特性外觀:常溫下為無色氣體
氣味:有刺激性(臭雞蛋)氣味
熔點:-85.5℃
沸點:-60.4℃
蒸汽壓:2026.5kPa/25.5℃
閃點:<-50℃
溶解性:溶于水、乙醇。溶于水(溶解比例1:2.6)稱為氫硫酸(硫化氫未跟水反應)
密度:相對空氣密度1.19(空氣密度設為1)。
穩(wěn)定性:不穩(wěn)定,加熱條件下發(fā)生可逆反應H2S?H2+S
危險標記:4(易燃氣體)
主要用途:用于化學分析如鑒定金屬離子
目錄 |
對環(huán)境的影響
健康危害
侵入途徑:吸入
健康危害:本品是強烈的神經(jīng)毒物,對粘膜有強烈刺激作用。
毒理學資料及環(huán)境行為
急性毒性:LC50618毫克/立方米(大鼠吸入)
亞急性和慢性毒性:家兔吸入0.01mg/L,2小時/天,3個月,引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的機能改變,氣管、支氣管粘膜刺激癥狀,大腦皮層出現(xiàn)病理改變。小鼠長期接觸低濃度硫化氟,有小氣道損害。
污染來源:硫化氫很少用于工業(yè)生產(chǎn)中,一般作為某些化學反應和蛋白質(zhì)自然分解過程的產(chǎn)物以及某些天然物的成分和雜質(zhì),而經(jīng)常存在于多種生產(chǎn)過程中以及自然界中。如采礦和有色金屬冶煉。煤的低溫焦化,含硫石油開采、提煉,橡膠、制革、染料、制糖等工業(yè)中都有硫化氫產(chǎn)生。開挖和整治沼澤地、溝渠、印染、下水道、隧道以及清除垃圾、糞便等作業(yè),還有天然氣、火山噴氣、礦泉中也常伴有硫化氫存在。
危險特性:易燃,與空氣混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與濃硝酸、發(fā)煙硫酸或其它強氧化劑劇烈反應,發(fā)生爆炸。氣體比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇明火會引起回燃。
燃燒(分解)產(chǎn)物:二氧化硫。
化學方程式:2H2S+3O2=點燃=2H2O+2SO2(O2過量)2H2S+O2=點燃=2H2O+2S(O2不足)
現(xiàn)場應急監(jiān)測方法
①便攜式氣體檢測儀器:硫化氫庫侖檢測儀、硫化氫氣敏電極檢測儀;
②常用快速化學分析方法:醋酸鉛檢測管法、醋酸鉛指示紙法《突發(fā)性環(huán)境污染事故應急監(jiān)測與處理處置技術(shù)》萬本太主編
氣體速測管(北京勞保所產(chǎn)品、德國德爾格公司產(chǎn)品)
實驗室監(jiān)測方法
監(jiān)測方法 | 來源 | 類別 |
氣相色譜法 | GB/T14678-93 | 空氣 |
碘量法 | GB/T11601.1-1998 | 天然氣 |
亞甲藍法 | GB/T11601.2-1998 | 天然氣 |
亞甲基藍分光光度法 | 《空氣中有害物質(zhì)的測定方法》(第二版),杭世平編 | 空氣 |
環(huán)境標準
中國(TJ36-79) 車間空氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度:10毫克/立方米
中國(TJ36-79) 居住區(qū)大氣中有害物質(zhì)的最高容許濃度:0.01毫克/立方米(一次值)
中國(GB14554-93) 惡臭污染物廠界標準(毫克/立方米):一級0.03;二級0.06~0.10;三級0.32~0.60
中國(GB14554-93) 惡臭污染物排放標準:0.33~21kg/h
應急處理處置方法
一、泄漏應急處理
迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風處,并立即進行隔離,小泄漏時隔離150m,大泄漏時隔離300m,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防毒服。從上風處進入現(xiàn)場。盡可能切斷泄漏源。合理通風,加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構(gòu)筑圍堤或挖坑收容產(chǎn)生的大量廢水。如有可能,將殘余氣或漏出氣用排風機送至水洗塔或與塔相連的通風櫥內(nèi)?;蚴蛊渫ㄟ^三氯化鐵水溶液,管路裝止回裝置以防溶液吸回。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗后再用。
二、防護措施
呼吸系統(tǒng)防護:空氣中濃度超標時,佩帶過渡式防毒面具(半面罩)。緊急事態(tài)搶救或撤離時,建議佩帶氧氣呼吸器或空氣呼吸器。
眼睛防護:戴化學安全防護眼鏡。
身體防護:穿防靜電工作服。
手防護:戴防化學品手套。
其它:工作現(xiàn)場嚴禁吸煙、進食和飲水。工作畢,淋浴更衣。及時換洗工作服。作業(yè)人員應學會自救互救。進入罐、限制性空間或其它高濃度區(qū)作業(yè),須有人監(jiān)護。
三、急救措施
皮膚接觸:脫去污染的衣著,用流動清水沖洗。就醫(yī)。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。
吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,即進行人工呼吸。就醫(yī)。
滅火方法:消防人員必須穿戴全身防火防毒服。切斷氣源。若不能立即切斷氣源,則不允許熄滅正在燃燒的氣體。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑:霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉?! ?/p>
制取方法:
用硫化亞鐵與稀硫酸反應即可制得硫化氫氣體。
FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S(g)
因硫化亞鐵是不溶性固體,該反應不需加熱,可以用類似于氫氣制取時用的裝置。
如用硫化鈉與稀硫酸反應,則因硫化鈉易溶于水反應過于激烈而無法控制。因此不用。
[原理]
用非氧化性的強酸與弱酸鹽(FeS)反應??缮闪蚧瘹錃猓℉2S溶于水即得弱酸氫硫酸)。
FeS+H2SO4(?。?FeSO4+H2S↑
FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑
H2S氣能溶于水,不能用排水法收集。因硫化氫的密度比空氣大,可用瓶口向上的排空氣集氣法收集。
[用品]
啟普發(fā)生器或簡易氣體發(fā)生裝置、集氣瓶、玻璃片、FeS、稀鹽酸(或稀H2SO4)溶液、硝酸鉛試紙
[操作]
制取H2S可以使用啟普發(fā)生器或制氣體的簡易裝置。把FeS放入啟普發(fā)生器的球形體內(nèi),漏斗里注入稀HCl。需用H2S時,打開導氣管活塞,F(xiàn)eS與稀HCl接觸產(chǎn)生H2S,停止用氣時,只需關(guān)閉活塞反應既可停止。
用蘸有硝酸鉛(或醋酸鉛)溶液的試紙,放在集氣瓶口試驗,如果試紙變黑則證明集氣瓶里已充滿了H2S氣。
Pb+H2S=PbS↓+2H
[備注]
(1)所用硫化亞鐵應是新購置的,存放時間過久,F(xiàn)eS中Fe和S都會被氧化,從而影響實驗效果。
(2)放入氣體發(fā)生器中的硫化亞鐵要砸成蠶豆粒大小的塊狀。
(3)不能用濃鹽酸,因濃鹽酸揮發(fā)出氯化氫而使硫化氫不純。
(4)不能用HNO3或濃H2SO4,因為它們都是氧化性酸,與FeS發(fā)生氧化還原反應,而不能生成硫化氫。見下反應式。
(5)H2S有毒,實驗時應注意通風,多余的H2S應及時通入NaOH溶液(或金屬鹽溶液)中進行吸收。
FeS+2H2SO4(濃)=FeSO4+SO2↑+S↓+2H2O
FeS+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+S↓+NO↑+2H2O
化學性質(zhì):
不穩(wěn)定:
H2S=H2+S(加熱,可逆)
酸性:
H2S水溶液叫氫硫酸,是一種二元弱酸。
2NaOH+H2S=Na2S+2H2O
還原性:
H2S中S是-2價,具有較強的還原性,很容易被SO2,Cl2,O2等氧化。
可燃性:
在空氣中點燃生成二氧化硫和水: 2H2S + 3O2 ==== 2SO2 + 2H2O (火焰為藍色)(條件是點燃).若空氣不足或溫度較低時則生成單質(zhì)硫和水.
中毒臨床表現(xiàn)
急性硫化氫中毒一般發(fā)病迅速,出現(xiàn)以腦和(或)呼吸系統(tǒng)損害為主的臨床表現(xiàn),亦可伴有心臟等器官功能障礙。臨床表現(xiàn)可因接觸硫化氫的濃度等因素不同而有明顯差異。
1.中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害最為常見
(1)接觸較高濃度硫化氫后可出現(xiàn)頭痛、頭暈、乏力、共濟失調(diào),可發(fā)生輕度意識障礙。常先出現(xiàn)眼和上呼吸道刺激癥狀。
(2)接觸高濃度硫化氫后以腦病表現(xiàn)為顯蓍,出現(xiàn)頭痛、頭暈、易激動、步態(tài)蹣跚、煩躁、意識模糊、譫妄、癲癇樣抽搐可呈全身性強直一陣攣發(fā)作等;可突然發(fā)生昏迷;也可發(fā)生呼吸困難或呼吸停止后心跳停止。眼底檢查可見個別病例有視神經(jīng)乳頭水腫。部分病例可同時伴有肺水腫。
腦病癥狀常較呼吸道癥狀的出現(xiàn)為早。可能因發(fā)生粘膜刺激作用需要一定時間。
(3)接觸極高濃度硫化氫后可發(fā)生電擊樣死亡,即在接觸后數(shù)秒或數(shù)分鐘內(nèi)呼吸驟停,數(shù)分鐘后可發(fā)生心跳停止;也可立即或數(shù)分鐘內(nèi)昏迷,并呼吸聚停而死亡。死亡可在無警覺的情況下發(fā)生,當察覺到硫化氫氣味時可立即嗅覺喪失,少數(shù)病例在昏迷前瞬間可嗅到令人作嘔的甜味。死亡前一般無先兆癥狀,可先出現(xiàn)呼吸深而快,隨之呼吸聚停。
急性中毒時多在事故現(xiàn)場發(fā)生昏迷,其程度因接觸硫化氫的濃度和時間而異,偶可伴有或無呼吸衰竭。部分病例在脫離事故現(xiàn)場或轉(zhuǎn)送醫(yī)院途中即可復蘇。到達醫(yī)院時仍維持生命體征的患者,如無缺氧性腦病,多恢復較快。昏迷時間較長者在復蘇后可有頭痛、頭暈、視力或聽力減退、定向障礙、共濟失調(diào)或癲癇樣抽搐等,絕大部分病例可完全恢復。曾有報道2例發(fā)生遲發(fā)性腦病,均在深昏迷2天后復蘇,分別于1.5天和3天后再次昏迷,又分別于2周和1月后復蘇。
中樞神經(jīng)癥狀極嚴重,而粘膜刺激癥狀不明顯,可能因接觸時間短,尚未發(fā)生刺激癥狀;或因全身癥狀嚴重而易引起注意之故。
急性中毒早期或僅有腦功能障礙而無形態(tài)學改變者對腦電圖和腦解剖結(jié)構(gòu)成像術(shù)如電子計算機斷層腦掃描(CT)和磁共振成像(MRI)的敏感性較差,而單光子發(fā)射電子計算機腦掃描(SPECT)/正電子發(fā)射掃描(PET)異常與臨床表現(xiàn)和神經(jīng)電生理檢查的相關(guān)性好。如1例中毒深昏迷后呈去皮質(zhì)狀態(tài),CT示雙側(cè)蒼白球部位有密度減低灶。另1例中毒昏迷患者的頭顱CT和MRI無異常;于事故后3年檢查PET示雙側(cè)顳葉、頂葉下、左側(cè)丘腦、紋狀體代謝異常;半年后SPECT示雙側(cè)豆狀核流量減少,大腦皮質(zhì)無異常?;颊哂?a href="/w/%E5%97%85%E8%A7%89" title="嗅覺">嗅覺減退、錐體外系體征、記憶缺陷等表現(xiàn)。
國外報道15例有反復急性硫化氫中毒史者后遺疲乏、嗜睡、頭痛、激動、焦慮、記憶減退等癥狀?! ?/p>
2.呼吸系統(tǒng)損害
可出現(xiàn)化學性支氣管炎、肺炎、肺水腫、急性呼吸窘迫綜合征等。少數(shù)中毒病例可以肺水腫的臨床表現(xiàn)為主,而神經(jīng)系統(tǒng)癥狀較輕??砂橛?a href="/w/%E7%9C%BC%E7%BB%93%E8%86%9C" title="眼結(jié)膜">眼結(jié)膜炎。角膜炎?! ?/p>
3.心肌損害
在中毒病程中,部分病例可發(fā)生心悸、氣急、胸悶或心絞痛樣癥狀;少數(shù)病例在昏迷恢復、中毒癥狀好轉(zhuǎn)1周后發(fā)生心肌梗死樣表現(xiàn)。心電圖呈急性心肌死樣圖形,但可很快消失。其病情較輕,病程較短,預后良好,診療方法與冠狀動脈樣硬化性心臟病所致的心肌梗死不同,故考慮為彌漫性中毒性心肌損害。心肌酶譜檢查可有不同程度異常?! ?/p>
急性硫化氫中毒診斷主要依據(jù)
1、有明確的硫化氫接觸史患者的衣著和呼氣有臭蛋氣味可作為接觸指標。事故現(xiàn)場可產(chǎn)生或測得硫化氫?;颊咴诎l(fā)病前聞到臭蛋氣味可作參考。
2、臨床特點:出現(xiàn)上述腦和(或)呼吸系統(tǒng)損害為主的臨床表現(xiàn)。
3、實驗室檢查:目前尚無特異性實驗室檢查指標。
(1)血液中硫化氫或硫化物含量增高可作為吸收指標,但與中毒嚴重程度不一致,且其半減期短,故需在停止接觸后短時間內(nèi)采血。
(2)尿硫代硫酸鹽含量可增高,但可受測定時間及飲食中含硫量等因素干擾。
(3)血液中硫血紅蛋白(Sulfhemoglobin, SHb)不能作為診斷指標,因硫化氫不與正常血紅蛋白結(jié)合形成硫血紅蛋白,后者與中毒機制無關(guān);許多研究表明硫化氫致死的人和動物血液中均無顯著的硫血紅蛋白濃度。
(4)尸體血液和組織中含硫量可受尸體腐化等因素干擾,影響其參考價值。
4、鑒別診斷:事故現(xiàn)場發(fā)生電擊樣死亡應與其他化學物如一氧化碳或氰化物等急性中毒、急性腦血管疾病、心肌梗死等相鑒別,也需與進入含高濃度甲烷或氮氣等化學物造成空氣缺氧的環(huán)境而致窒息相鑒別。其他癥狀亦應與其他病因所致的類似疾病或昏迷后跌倒所致的外傷相鑒別?! ?/p>
救援人員在發(fā)生硫化氫中毒
處理
1.現(xiàn)場搶救極為重要,因空氣中含極高硫化氫濃度時常在現(xiàn)場引起多人電擊樣死亡,如能及時搶救可降低死亡率,減少轉(zhuǎn)院人數(shù)減輕病情。應立即使患者脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。有條件時立即給予吸氧?,F(xiàn)場搶救人員應有自救互救知識,以防搶救者進入現(xiàn)場后自身中毒。
2.維持生命體征。對呼吸或心臟聚停者應立即施行心肺腦復蘇術(shù)。對在事故現(xiàn)場發(fā)生呼吸驟停者如能及時施行人工呼吸,則可避免隨之而發(fā)生心臟驟停。在施行口對口人工呼吸時施行者應防止吸入患者的呼出氣或衣服內(nèi)逸出的硫化氫,以免發(fā)生二次中毒。
3.以對癥、支持治療為主。高壓氧治療對加速昏迷的復蘇和防治腦水種有重要作用,凡昏迷患者,不論是否已復蘇,均應盡快給予高壓氧治療,但需配合綜合治療。對中毒癥狀明者需早期、足量、短程給予腎上腺糖皮質(zhì)激素,有利于防治腦水腫、肺水腫和心肌損害??刂瞥榇ぜ胺乐文X水腫和肺水腫,參見和。較重患者需進行心電監(jiān)護及心肌酶譜測定,以便及時發(fā)現(xiàn)病情變化,及時處理。對有眼刺激癥狀者,立即用清水沖洗,對癥處理。
4.關(guān)于應用高鐵血紅蛋白形成劑的指征和方法等尚無統(tǒng)一意見。從理論上講高鐵血紅蛋白形成劑適用于治療硫化氫造成的細胞內(nèi)窒息,而對神經(jīng)系統(tǒng)反射性抑制呼吸作用則無效。適量應用亞硝酸異戊酯、亞硝酸鈉或4-二甲基氨基苯酚(4-DMAP)等,使血液中血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白,后者可與游離的硫氫基結(jié)合形成硫高鐵血紅蛋白(Sulfmethemoglobin, SMHb)而解毒;并可奪取與細胞色素氧化酶結(jié)合的硫氫基,使酶復能,以改善缺氧。但目前尚無簡單可行的判斷細胞內(nèi)窒息的各項指標,且硫化物在體內(nèi)很快氧化而失活,使用上述藥物反而加重組織缺氧。亞甲藍(美藍)不宜使用,因其大劑量時才可使高鐵血紅蛋白形成,劑量過大則有嚴重副作用。目前使用此類藥物只能由醫(yī)師臨床經(jīng)驗來決定?! ?/p>
硫化氫的細胞保護作用
硫化氫(hydrogen sulfide, H2S)在作為一種有毒氣體的同時,近年,越來越多的研究發(fā)現(xiàn)它在哺乳動物體內(nèi)廣泛存在,而且具有重要的細胞保護作用。它已經(jīng)稱為繼一氧化氮(nitrogen monoxidum, NO)和一氧化碳(carbon monoxide, CO)之后,被發(fā)現(xiàn)的第3種氣體信號分子,具有舒張血管、調(diào)節(jié)血壓等多種生理功能。其代謝異常與心臟病和高血壓等多種心血管疾病有關(guān)。 H2S在對抗缺氧、缺血引起的心肌損傷中的作用日益受到重視。Bliksoen等人報道,內(nèi)源性H2S能保護大鼠心臟對抗缺血-再灌注引起的損傷。Bian等人也指出,H2S在缺血預處理的適應性心肌保護中發(fā)揮著重要的作用,此作用與H2S激活蛋白激酶C及肌膜ATP敏感鉀通道(sarcolemmal ATP-sensitive K+ channel, KATP)有關(guān)。另方面,H2S的供體硫氫化鈉(sodium hydrosulfide, NaHS)能促進大鼠心肌細胞的增殖。上述研究結(jié)果表明,H2S在調(diào)節(jié)心肌的生理及病理生理過程中具有重要的作用。
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