Sulfan

Sulfan
Molekula sulfanu
Trojrozměrný model molekuly sulfanu
Obecné
Systematický název	sulfan
Triviální název	sirovodík
Latinský název	Hydrogenii sulfidum
Anglický název	Hydrogen sulfide
Německý název	Schwefelwasserstoff
Sumární vzorec	H2S
Vzhled	bezbarvý plyn
Identifikace
Registrační číslo CAS	7783-06-4
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)	231-977-3
PubChem	402
UN kód	1053
Číslo RTECS	MX1225000
Vlastnosti
Molární hmotnost	34,082 g/mol
Teplota tání	−82,30 °C
Teplota varu	−60,28 °C
Hustota	0,001 363 g/cm³ (plyn)
Index lomu	1,000644 (0 °C)[1]
Disociační konstanta pKa	6,89
Rozpustnost ve vodě	0,4 g/100 ml (20 °C) 0,25 g/100 ml (40 °C)
Struktura
Dipólový moment	0,97 D
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°	−0,604 4 kJ/g
Bezpečnost
GHS02 GHS06 GHS09 [2] Nebezpečí[2]
R-věty	R12 R26 R50
S-věty	(S1/2) S9 S16 S36 S38 S45 S61
NFPA 704	4 4 0
Teplota vznícení	260 °C
Meze výbušnosti	4,3 – 46 %
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Sulfan čili sirovodík (H₂S) je bezbarvý plyn. Může se tvořit rozkladem organického materiálu (např. při výrobě bioplynu, z něhož se často musí odstraňovat) a síranů při nedostatku kyslíku.

Sulfan je nejjednodušší sloučeninou síry s vodíkem. Je to také nejstálejší a nejdůležitější sloučenina těchto dvou prvků. Je prvním členem homologické řady sulfanů. Obecný vzorec těchto sloučenin je H₂S_n, takže např. vzorec disulfanu je H₂S₂, trisulfanu H₂S₃ atd.

Soli odpovídajících kyselin se nazývají polysulfidy.

Sulfan se připravuje reakcí sulfidu železnatého s kyselinou chlorovodíkovou, lze jej také připravit přímým sloučením vodíku a síry:

FeS + 2 HCl → H₂S + FeCl₂

H₂ + S → H₂S

Sulfan je bezbarvý plyn zapáchající po zkažených vejcích. Je těžší než vzduch a snadno se zkapalňuje. Je dobře rozpustný v různých kapalinách včetně vody a alkoholu. Rozpouštěním ve vodě vzniká kyselina sulfanová, dříve nazývaná sirovodíková. Její vzorec je stejný jako vzorec sulfanu. Je to slabá kyselina, tvoří soli dvojího typu – sulfidy (S²⁻) a hydrogensulfidy (HS⁻). V bakteriích, které žijí v sopkách, nahrazuje při fotosyntéze vodu a vzniká tak pevná síra, kterou bakterie vylučují pod sebe.

Rozlišujeme dva druhy spalování sulfanu, máme tzv. spalování dokonalé tj. za dostatečného přístupu vzduchu a spalování nedokonalé tj. za nedostatečného přístupu vzduchu. Dokonalým spalováním sulfanu vzniká oxid siřičitý a voda:

2 H₂S + 3 O₂ → 2 H₂O + 2 SO₂

Při nedokonalém spalování vzniká síra a voda:

2 H₂S + O₂ → 2 S + 2 H₂O

V analytické chemii se sulfan používá jako činidlo. Lze jím totiž vysrážet nerozpustné sulfidy kovů (například sulfid olovnatý) a dokázat tak přítomnost daných kovových kationtů.

Sulfan se vyskytuje v sopečných plynech. Jedná se o sopečný plyn, který je vyvrhován při sopečné erupci; při silných erupcích se může dostat v pyroklastickém mračnu až do stratosféry, kde se společně s oxidem siřičitým a vodní párou podílí na vzniku drobných kapiček kyseliny sírové, aerosolu. Tento aerosol je schopen přetrvat ve stratosféře 2 až 3 roky a působí jako velice efektivní zábrana před dopadajícím slunečním zářením, čímž pomáhá v některých oblastech oteplovat a v dalších ochlazovat zemský povrch; v závislosti na velikosti částic aerosolu.^[3]

Sulfan se používá v analytické chemii pro analýzu iontů kovů. Dále se používá v hutnictví pro přípravu kovových sulfidů. Své uplatnění má i při přípravě olejových doplňků a v organické syntéze. Používá se i při zpracovávání deuteria, což je jeden ze tří izotopů vodíku.

Sulfan je prudce jedovatý, i v menších dávkách může způsobit smrtelné otravy (včetně okamžité smrti bez morfologických změn^[4]). Jeho účinky jsou podobné jako u kyanovodíku. Obě látky inhibují enzym cytochrom C oxidázu a brání tak tkáním využívat kyslík. To se projevuje především v CNS paralýzou dýchacího centra.^[5]

Sulfan má dráždivý i dusivý účinek. Dráždí dýchací ústrojí a oči (podráždění se objevuje při dlouhodobější expozici již u koncentrací 10,5–21,0 ppm). V očích způsobuje keratokonjunktivitidu, podráždění dýchacího traktu je největší v jeho dolní části, může vést k edému plic. Při koncentracích 1 000–2 000 ppm se sulfan rychle vstřebává do krve a způsobuje nejprve zrychlené dýchání, které je později vystřídáno zástavou dechu. Vyšší koncentrace okamžitě paralyzují dýchací centrum. To bez resuscitace (případně spontánní obnovy dýchání) vede ke smrti udušením.^[5]

Při koncentracích 100–1000 ppm je nejčastější příčinou smrti edém plic. Čichem jsou rozpoznatelné již koncentrace 0,0005–0,13 ppm (podle individuální citlivosti), nicméně vysoké koncentrace rychle paralyzují čichové buňky, proto zápach plynu ztrácí svoji varovnou funkci.^[5]

Sirovodík patří spolu s oxidem dusnatým a oxidem uhelnatým k gasotransmiterům. Sirovodík proto působí (podobně jako oxid dusnatý) jako relaxant na hladkosvalové buňky ve stěnách cév (vasorelaxační účinek). Dobře patrný byl i jeho vliv na uvolnění napětí hladké svaloviny trávicího traktu (myorelaxační účinek). Sirovodík zlepšuje prokrvení penisu, přežití při infarktu a ztrátě krve, může léčit poruchy erekce, některé typy migrén a různé srdečně cévní obtíže nebo pomáhat při jejich prevenci. Problémem pro humánní využití je relativně vysoká toxicita plynu pro člověka – na rozdíl od některých laboratorních zvířat, která jej snáší relativně lépe.^[6][7]

• Obrázky, zvuky či videa k tématu sulfan na Wikimedia Commons
• (anglicky) Making a Hydrogen Sulfide Generator