Chúng ta thường nghe đến khí xyanua là loại khí rất độc hại cho con người, ký hiệu hoá học của khí H2S. Bạn là người chỉ học qua và biết loại khí đó có độc chứ chưa biết chi tiết gây nguy hiểm như thế nào. Trong cuộc sống, khí có thể tồn tại quanh chúng ta mà không biết được. Vậy để nắm vững những điều cần biết và có biện pháp bảo vệ bản thân và gia đình, bạn cần đọc qua bài viết.
Khí H2S là loại khí gì?
Khí H2S là ký hiệu hóa học của khí độc hydro sunfua. Loại khí được biết đến là hydro chalcogenide không màu, có mùi trứng thối đặc trưng và nặng hơn không khí với tỉ khối d = 34/29 ≈ 1.17. Trong chương trình học hóa học, cách nhận biết thường dựa vào mùi trứng thối của khí nhưng trong thực tế không ngửi mùi.
H2S là một chất cực độc có tính ăn mòn cao, dễ cháy và được phát hiện lần đầu tiên bởi nhà hóa học người Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele năm 1777. Thật chất, cơ thể con người cũng tạo ra được một lượng rất nhỏ H2S và sử dụng như một phần tử tín hiệu. Chắc chắn, ít người biết được thông tin này.
Trong số các hóa chất cần nhận biết, phân biệt trong đề bài môn Hoá, H2S sẽ được ưu tiên lên hàng đầu. Lúc trước, câu trả lời đúng là nhận biết bằng cách ngửi mùi trứng thối của nó. Dân dầu, khí H2S độc hại không chấp nhận phân biệt bằng mùi hôi. Nếu các em học sinh sau này áp dụng H2S thực tiễn có dễ dẫn đến ngộ độc.
Nguồn gốc sinh ra khí Hydro sunfua
Trong tự nhiên, khí hydro sunfua sinh ra từ xác vi sinh vật hữu cơ bị phân hủy. Điều kiện cần để sinh ra được khí H2S là không có oxy để vi khuẩn có thể khử sunfat. Mặc khác, chất hóa học này cũng có trong khí núi lửa, nguồn nước suối, các hầm than kín, đường ống nước thải, khoang chứa cá ở các tàu biển và giếng sâu.
Ngoài ra, cơ thể người cũng tạo ra một lượng nhỏ khí H2S mà không ai đoán biết được. Như vậy, ta thấy rằng khí H2S tồn tại xung quanh chúng ta rất nhiều. Loại khí độc hại nếu không biết thông tin dễ tiếp xúc và gây ảnh hưởng đến sức khỏe.
Tính chất vật lý của khí H2S
Về tính chất vật lý, H2S có những đặc trưng sau đây:
- Chất khí độc không mùi, mùi trứng thối và nặng hơn không khí;
- H2S hóa lỏng ở -60 độ C và hóa rắn ở -86 độ C;
- Điều kiện tan trong nước của chất: S = 0.38 g/100g H2O ở áp suất 1atm và 20 độ C;
- Chất khí này có mùi trứng thối cực độc và chỉ cần hít phải một lượng nhỏ sẽ gây ngộ độc cho cả người và động vật;
- Ứng dụng hữu ích là sử dụng nhận biết những chất chứa lưu huỳnh như Kali sunfua, sắt sunfua,… Cách thực hiện là cho những hợp chất chứa lưu huỳnh tác dụng với axit HCl hay HNO3, sản phẩm có sự tạo khí H2S có mùi trứng thối đặc trưng. Cách này không áp dụng được với đồng sunfua.
Tính chất hóa học của khí Hydro sunfua
Về tính chất hoá học, H2S có những phản ứng đặc trưng như sau:
Tính axit yếu
Khí hydro sunfua tan được trong nước tạo axit sunfua rất yếu. Axit này được nghiên cứu yếu và bị động hơn cả H2CO3.
Tác dụng với dung dịch kiềm
Sản phẩm tạo ra là 2 muối gồm có: Muối axit và muối trung hoà:
NaOH + H2S -> NaHS +H2O
2NaOH + H2S -> Na2S + 2H2O
cũng tùy vào tỉ lệ các chất tham gia mà muối tạo thành là muối khác nhau hoặc cả hai. Gọi T = nOH/nH2S thì ta có:
- T < 2: Muối HS-
- T > 2 hay T = 2: Tạo muối S2-
- 1 < T < 2: Tạo muối HS- S2-
Tác dụng muối cacbonat kim loại kiềm tạo muối hidro cacbonat
H2S + NaCO3 -> NaHCO3 + NaHS
Tính khử mạnh
Lưu huỳnh có số oxi hóa 6; 4; 0; -2. Trong hợp chất H2S, lưu huỳnh (S) có số oxi hoá -2 thấp nhất nhưng bù lại mang tính khử mạnh.
Tác dụng với oxi
2HS2 + 3O2 -> 2H2O + 2SO2
Khí hydro sunfua cháy trong không khí ở nhiệt độ cao sẽ tạo ra ngọn lửa có màu xanh rất đặc trưng. Tác dụng này cũng thường sử dụng để nhận biết loại khí này. Nếu không có đủ oxy hoặc nhiệt độ không phù hợp, H2S sẽ oxi hóa S.
Tác dụng với một số chất khác
Khi có nước chất này có thể oxi hóa H2S thành H2SO4 theo phương trình:
H2S + 4Cl2 + 4H2O -> H2SO4 + 8HCl
Tác dụng với kim loại kiềm
2H2S + 2K -> 2KHS + H2
Ngoài ra, H2S còn tác dụng với một số kim loại khác để tạo muối sunfua. Tuy nhiên, khí độc không tác dụng với bạc, đồng, thủy ngân nhưng khi có sự tham gia của hơi nước làm phản ứng xảy ra mạnh mẽ, bề mặt các kim loại sẽ xám lại.
4Ag + 2H2S + O2 -> 2Ag2S + 2H2O
Điều chế khí H2S
Khí hydro sunfua là chất khí cực độc và không được ứng dụng sản xuất trong công nghiệp. Khí hydro sunfua chỉ được điều chế trong phòng thí nghiệm với một lượng rất nhỏ. Mục đích sử dụng khí độc là nghiên cứu một số ứng dụng thực tiễn.
Phương trình điều chế khí như sau:
2HCl + FeS -> FeCl2 + H2S
Việc điều chế cần có những dụng cụ bảo hộ giúp người làm công tác được an toàn không hít phải khí độc. Vì vậy, điều chế khí đa số sẽ do người có chuyên môn thực hiện. Học sinh ít hoặc không tự ý làm thí nghiệm để tạo ra khí độc hại này.
Ứng dụng của khí H2S
Tuy chất này độc hại nhưng cũng có một số ứng dụng quan trọng trong ngành công nghiệp thương mại. Chẳng hạn như:
- Làm nguyên liệu sản xuất H2SO4 và lưu huỳnh;
- Sản xuất chất sulfide vô cơ trung gian để cung cấp cho quy trình sản xuất thuốc trừ sâu, da, dược phẩm và thuốc nhuộm;
- H2S còn được dùng để sản xuất nước nặng trong các nhà máy điện hạt nhân;
- Trong công nghiệp, khí hydro sunfua còn được sử dụng làm chất khử trùng;
- H2S làm chất làm mát, chất bôi trơn và là loại dầu cắt gọt kim loại.
Nhìn chung, các nhà hoá học luôn tận dụng để loại khí độc này đóng một vai trò nhất định trong cuộc sống. Đừng lầm tưởng khí lúc nào cũng có độc và gây hại cho con người. Nếu nắm được tính chất thì vẫn rất có ích cho con người chúng ta.
Khí H2S có độc hay không?
Khí H2S là khí độc dù một lượng nhỏ cũng gây nguy hiểm. Người và động vật khi hít phải mùi trứng thối của khí, dù lượng cực kỳ nhỏ cũng sẽ bị ngộ độc nặng, choáng váng mặt và ngạt thở kèm ói mửa. Tùy vào nồng độ của khí hydro sunfua mà mức độ nguy hiểm gây cho con người sẽ khác nhau. Trường hợp nặng, nạn nhân có thể bị tê liệt toàn thân và thậm chí là mất mạng.
Lượng khí hydro sunfua và mức độ nguy hiểm như sau:
- Nồng độ khoảng 100ppm: Màng phổi của con người bị kích thích. Nếu hít thở lâu trong 1 giờ, đường hô hấp sẽ ảnh hưởng và mắt bị mờ đi. Nếu hít liên tục trong 8h, nạn nhân ngừng thở và tử vong;
- Nồng độ trong khoảng 400 ppm đến 700 ppm: Trong khoảng 30 phút hít phải, nạn nhân có thể không thở được;
- Nồng độ trên 800ppm: Nạn nhân mất ý thức, tử vong ngay lập tức sau khi hít phải mùi khí độc.
Như vậy, dù lượng H2S khác nhau gây nguy hiểm không giống nhau nhưng con người tuyệt đối cần tránh. Một lượng nhỏ dù không gây chết nhưng ảnh hưởng sức khỏe sau này. Mùi trứng thối, khó ngửi phải dùng các dụng cụ bảo hộ trong trường hợp bắt buộc phải điều chế (những nhà hóa học làm công việc của mình).
Cách nào nhận biết H2S phòng tránh nguy cơ ngộ độc
Theo cơ quan quản lý an toàn và sức khỏe nghề nghiệp Mỹ, nồng độ khí H2S dưới 0.025 thì mùi trứng thối không rõ ràng (tùy theo từng người mà có ngửi được mùi hay không). Với nồng độ 3 – 5 ppm, mùi trứng thối rõ ràng hơn và nếu nồng độ lên đến khoảng 100ppm sẽ có mùi rất nặng.
Trong lý thuyết môn hóa học, chúng ta thường nhận biết chất này bằng mùi trứng thối. Nhưng đã thông tin trên bài, lượng H2S dù nhỏ hay lớn đều gây ra một số tác động rất nguy hiểm đến chúng ta. Vì thế, khí độc không nhận biết bằng mùi. Chúng ta có thể tiến hành nhận biết bằng cách cho tác dụng với các axit mạnh khác.
Cách xử lý và phòng ngừa khi ngạt khí Hydro sunfua
Theo thống kê của Mỹ, trung bình có đến 24% vụ ngộ độc khí H2S cho những nạn nhân xử lý rác thải và 18% xảy ra khi hít phải mùi trong công nghiệp khí tự nhiên. Trong đó, tỷ lệ tử vong lên đến 87% ca do ngạt khí H2S ngay tại hiện trường sau khi hít phải không lâu, 21% tai nạn do rò rỉ khí độc có ít nhất 2 người chết.
Chuẩn bị đồ bảo hộ cẩn thận
Những người không may mắn này là lao động cứu hộ hay hỗ trợ nạn nhân trong môi trường có khí H2S. Chính vì vậy, môi trường phát sinh khí độc thì con người phải chú ý bảo vệ chính bản thân mình. Các dụng cụ bảo hộ phải sẵn sàng khi có sự cố kịp thời xử lý. Khi khí phát tán, bạn sẽ bị tê liệt trong tình huống hoảng loạn.
Khi bạn đau đầu, choáng váng thì di chuyển đến nơi thoáng khí. Nếu bị nặng hơn, bạn sử dụng bình oxy để không bị ngạt thở đến mức nghiêm trọng không cứu được. Còn người làm việc nơi có hàm lượng khí độc cao như bể nước, cống, hầm, giếng nước cần có:
- Đồ bảo hộ
- Vệ sinh cần tránh bị ngộ độc khí bằng cách dùng phun dưỡng hay quạt trước khi công tác dọn dẹp.
Cần buộc dây đề phòng khẩn cấp
Trong trường hợp vì công việc, bạn bắt buộc phải xuống cống hay hầm là những nơi khá ẩm ướt và kín gió. Bạn cần buộc dây vào người để liên hệ người hỗ trợ kéo mình lên khi gặp trường hợp khẩn cấp cần giúp đỡ.
Một số cách xử lý khi bị ngạt khí độc mà tất cả mọi người cần nắm được. Hoặc nếu luống cuống không nhớ được, bạn phải luôn để sẵn điện thoại trong người và gọi cấp cứu đến hỗ trợ. Mạng sống con người vẫn là ưu tiên cần phải lưu ý.
Kết luận
Hy vọng những thông tin cần biết về H2S được cung cấp trong bài hữu ích với tất cả mọi người. Từ giờ, bạn biết được loại khí độc này sinh ra từ đâu, những nơi có hàm lượng khí cao và cách phòng tránh, xử lý khi bị ngạt khí. Tuy nhiên, H2S là khí độc hại cần phải tránh và dùng dụng cụ bảo hộ khi cần tiếp xúc.
