Hydrogensulfid (H2S): Egenskaber, kilder og farer

Hydrogensulfid eller sulfurateret hydrogen er en kemisk forbindelse, der mest findes i biogas, naturgas og LPG. Det findes også i sumpede områder, vulkaner og drænager. Hydrogensulfid er kendt under flere navne såsom hydrosulfurisk sulfursyre, sulfan, sulfurateret hydrogen, afledt fra dets forskellige egenskaber. I almindelig tale kaldes det også »rød æg-gas« på grund af dens skarpe lugt.

Egenskaber

Hydrogensulfid-gas er meget brændbar, giftig, lugtfri og farveløs. H2S er tungere end luft, med en damptæthed på 1,189 ved en selvoptændingstemperatur på 260 grader Celsius. Det danner en svag syre, med dets vandopløselighed på 2,9 g per 100 ml ved 20 grader Celsius. Det er en meget eksplosiv blanding, når det kombineres med luft eller ilt. Det brænder med en blå flamme for at danne SO2 og vand. Det fungerer også som et reducerende middel og reagerer med metalioner og alkohol for at danne metallsulfider og mercaptaner henholdsvis.

Produktion

Hydrogensulfid kan også produceres ved at bruge faste organiske forbindelser til at opvarme svovl og også ved at reducere sulfuraterede organiske forbindelser med hjælp fra hydrogen. Hydrogensulfid produceres i laboratoriet ved at opvarme jern(II)sulfid sammen med en stærk syre i en Kipp-generator.

Bakteriel nedbrydning

Den bakterielle nedbrydning af organisk stof i fraværet af ilt resulterer i dannelsen af hydrogensulfid eller H2S. H2S kan forekomme ethvert sted, hvor organisk materiale ved høj temperatur kommer i kontakt med svovl. Sulfatreducerende bakterier, der kontrollerer sulfiddannelsen, er et resultat af mutanter af Thiobacillus denitrificans. Anaerobe bakterier af slægterne Desulfovibrio og Desulfotomaculum bruger sulfater under anaerobe betingelser til at oxider organiske forbindelser. Denne reaktion resulterer i energiproduktion og hydrogensulfid i form af et biprodukt.

Selv-reducerende bakterier

SRB eller selv-reducerende bakterier er heterotrophe organismer, der gør brug af tiosulfat, sulfat, sulfitt og flere andre svovlioner som terminale elektronacceptere i deres respiratoriske metabolism. Et organisk substrat, mest en lille kædesyre som pyruvinsyre, dannes ved fermentation af anaerobe bakterier, der virker på andre komplekse organiske substrater. Dette substrat er nødvendigt for bakterierne for at danne acetat.

Andre livsformer i hydrogensulfid-produktionen

Planter og mennesker spiller også en rolle i produktionen af hydrogensulfid, dog i mindre mængder. Planter optager sulfation gennem jorden og omdanner det til planteprotein, som i sin tur forbruges af dyr for at danne dyreprotein. Når disse planter og dyr dør, fører det til nedbrydning af proteiner, som i sin tur fører til produktionen af hydrogensulfid som et af biprodukterne. Denne proces involverer også en bred vifte af actinomyceter, svampe og bakterier heterotrofi Proteus vulgaris. Bakterieslægter som Chlorobiaceae og Chromatiaceae oxiderer hydrogensulfid fotosyntetisk til hydrogensulfat. Menneskets legeme producerer også hydrogensulfid, men i en ringe mængde. Det bruges af kroppen som en »signalmolekyle,« men mere af det kan være fatalt og forårsage død eller alvorlige medicinske farer. Således er dette de få måder, hvorpå bakteriel produktion af hydrogensulfid foregår.