Waterstof, een overvloedig element dat de zon van stroom voorziet, vormt ook diverse verbindingen op aarde, variërend van water tot waterstof sulfide: een stinkend, kleurloos gas dat ontstaat wanneer bacteriën dood dierlijk en plantaardig materiaal afbreken in stilstaand zuurstofarm water. Hoewel waterstofsulfide ernstige gezondheidsproblemen veroorzaakt bij hoge blootstellingsniveaus, heeft het verschillende belangrijke commerciële toepassingen, variërend van metallurgie tot productie.
H2S in één oogopslag
Waterstofsulfide en water hebben vergelijkbare structuren, maar de intermoleculaire krachten in H2S zijn zwakker dan die in H2O. Deze zwakkere krachten zorgen ervoor dat waterstofsulfide kookt bij een lagere temperatuur dan water. Het menselijk lichaam, vulkanische gassen, ongeraffineerde aardolie en aardgas bevatten allemaal waterstofsulfide. Dit gas is zwaarder dan lucht en hoopt zich daarom vaak op in laaggelegen gebieden. Voedselverwerkende fabrieken, papierfabrieken en andere industrieën kunnen ook H2S creëren als bijproduct van hun productieprocessen.
Waterstofsulfide: de chemische helper van de natuur
Het belangrijkste gebruik van waterstofsulfide is de productie van zwavelzuur en elementaire zwavel. Fabrikanten gebruiken natriumhydrosulfide, natriumsulfide en soortgelijke anorganische sulfiden om producten te maken zoals pesticiden, leer, kleurstoffen en farmaceutische producten. H2S wordt gebruikt om de anorganische sulfiden te bereiden die je nodig hebt om die producten te maken. Als reagens en tussenproduct is waterstofsulfide gunstig omdat het andere soorten gereduceerde zwavelverbindingen kan bereiden. Een reagens is een startende deelnemer aan een chemische reactie. In een chemisch proces is een tussenproduct een stof die door het proces wordt gecreëerd. Deze stof, niet het eindproduct, kan dienen als grondstof voor de volgende stap van het proces.
Andere belangrijke toepassingen
Sommige kerncentrales gebruiken waterstofsulfide om zwaar water te produceren, een alternatief voor gewoon water waardoor kernreactoren gewone uraniumbrandstof kunnen gebruiken in plaats van verrijkt uranium. Boeren gebruiken H2S als ontsmettingsmiddel voor de landbouw en je vindt het in sommige snijoliën koel- en smeermiddelen die speciaal zijn ontworpen voor metaalbewerkings- en bewerkingsprocessen en andere smeermiddelen. Waterstofsulfide wordt ook gebruikt in chemische oorlogsvoering. Veel industriële entiteiten, zoals ijzersmelterijen, stortplaatsen, voedselverwerkende fabrieken en brouwerijen, produceren of gebruiken waterstofsulfide. Als een van hen dit gas niet op de juiste manier afvoert of per ongeluk laat ontsnappen, kunnen ongewenste emissies in de lucht terechtkomen.
Maak je eigen H2S
Hoewel natuurlijke bronnen aanzienlijke hoeveelheden waterstofsulfide leveren, kunt u het in een laboratorium maken door een zuur, zoals geconcentreerd zwavelzuur, toe te voegen aan een sulfide, zoals natriumsulfide. Destillatie van aardolie produceert ook het gas. U kunt H2S kopen als u het niet wilt maken, maar de verzendvoorschriften kunnen de verkoop beïnvloeden. H2S zit in dezelfde chemische verstikkingsklasse als cyanide en koolmonoxide en is uiterst giftig. Daarom is het belangrijk om de blootstelling aan dit gas tot een minimum te beperken; 50 tot 200 delen per miljoen kunnen problemen veroorzaken, variërend van oogirritatie tot de dood.
