Selles artiklis käsitleme vesiniksulfiidi tootmist väävlist. Vaatame lähem alt selle aine füüsikalisi ja keemilisi omadusi.
Ehitis
Selleks, et analüüsida vesiniksulfiidi põhitoodangut, on vaja välja selgitada selle struktuuri tunnused. Selle aine koostis sisaldab ühte väävliaatomit ja kahte vesinikku. Need on mittemetallid, seega tekivad elementide vahel kovalentsed polaarsed sidemed. Vesiniksulfiidil on nurgeline struktuur. Väävli ja vesiniku vahel moodustub 92-kraadine nurk, mis on veidi väiksem kui vees.
Füüsikalised omadused
Väävelvesiniku lõhn, mis meenutab mädamune, on tuttav kõigile. Tavatingimustes on see aine gaasilises olekus. See on värvitu, vees halvasti lahustuv, mürgine. 20 kraadi Celsiuse järgi lahustub vees keskmiselt 2,4 mahuosa vesiniksulfiidi. Vesiniksulfiidvesi on kergelt happeliste omadustega, aine dissotsiatsioon toimub astmeliselt. Mürgine vesiniksulfiid on ohtlik isegi väikestes annustes. Umbes 0,1 protsendiline vesiniksulfiidi sisaldus õhus põhjustab hingamiskeskuse halvatust.teadvusekaotus. Näiteks legendaarne loodusteadlane Plinius Vanem suri 79. sajandil eKr just vesiniksulfiidi tõttu, mis tekkis Vesuuvi purske ajal.
Vesiniksulfiidi toksilise toime põhjuseks on selle keemiline koostoime vere hemoglobiiniga. Selles valguses sisalduv raud moodustab vesiniksulfiidiga sulfiidi.
Väävelvesiniku maksimaalne lubatud kontsentratsioon õhus on 0,01 mg/l. Antidoodina kasutatakse puhta hapniku või õhu sissehingamist, mis sisaldab vähesel määral kloori.
Voolniksulfiidiga töötamine nõuab teatud ohutuseeskirjade järgimist. Kõik selle gaasilise ainega seotud katsed viiakse läbi hermeetiliselt suletud seadmetes ja tõmbekappides.
Vesiniksulfiidi tootmise meetodid
Mis on vesiniksulfiidi tootmine laboris? Kõige tavalisem variant on vesiniku koostoime väävliga. See keemiline reaktsioon on seotud ühendiga, mis viiakse läbi tõmbekapis.
Lisaks on vesiniksulfiidi tootmine võimalik ka tahke raudsulfiidi (2) ja väävel- või vesinikkloriidhappe lahuse vahetuses. Sellise tulemuse saamiseks piisab, kui võtta katseklaasi mitu tükki sulfiidi, mis ei ületa herne suurust. Järgmisena lisatakse katseklaasi happelahus (kuni poole mahust), mis suletakse gaasi väljalasketoruga. Seade asetatakse kapoti alla, katseklaasi soojendatakse. Keemilise vastasmõjuga kaasneb gaasimullide eraldumine. See vesiniksulfiidi tootminevõimaldab teil luua aine koguse, mis on piisav selle keemiliste omaduste arvestamiseks.
Milliseid muid võimalusi on? Laboris on lubatud saada vesiniksulfiidi metallilise raua (kapi all) reageerimisel kristallilise väävliga, millele järgneb sulfiidi reageerimine väävelhappega.
Keemilised omadused
Vesiniksulfiid interakteerub õhuhapnikuga, põleb sinak alt. Täieliku põlemise korral on reaktsiooniproduktideks vääveloksiid (4) ja vesi. Arvestades, et ahjugaas on happeline oksiid, moodustab see lahuses nõrga väävelhappe, muutes sinise lakmuspaberi punaseks.
Ebapiisava vesiniksulfiidi koguse korral tekib kristalliline väävel. Seda protsessi peetakse tööstuslikuks viisiks vesiniksulfiidist puhta väävli saamiseks.
Sellel kemikaalil on ka suurepärane taastumisvõime. Need ilmnevad näiteks soolade, halogeenidega suhtlemisel. Sarnase reaktsiooni läbiviimiseks laboritingimustes valatakse vesiniksulfiidi lahus kloori ja broomiga katseklaasidesse, täheldatakse värvimuutust. Täheldatakse reaktsioonisaadusena kristalse väävli moodustumist.
Vesivesiniksulfiidi keemilise reaktsiooni käigus veega moodustub hüdroksooniumi katioon H3O+.
Vesiniksulfiid on võimeline moodustama kahte tüüpi ühendeid: sulfiide (keskmised soolad) ja vesiniksulfiide (happesoolad).
Leelis- ja leelismuldmetallide sulfiidid on värvitudühendid. Raskmetallides (vask, nikkel, plii) on need mustad. Mangaansulfiidil on roosa värv. Paljud soolad ei lahustu vees.
Kvalitatiivne reaktsioon sulfiididele on koostoime vasksulfaadi lahusega (2). Sellise interaktsiooni tulemuseks on vasksulfiidi (2) musta sademe sadestumine.
Järeldus
Looduses leidub seda ainet mineraalveeallikates, vulkaanilistes gaasides. See ühend on loomsete ja taimsete organismide lagunemissaadus, seda eristab iseloomulik vesiniksulfiidi lõhn. Looduslikke sulfiide leidub haruldaste metallide koostises, metallurgias saadakse neist vastavad elemendid. Oluline on meeles pidada, et vesiniksulfiid on tugev mürgine aine.
