Hàng năm chất khí này được đưa vào khí quyển với 1 lượng khá lớn từ cả nguồn gốc tự nhiên và nguồn nhân tạo.

1. Đôi nét về khí H2S

1.1. Khí H2S là gì ? 

• Khí H2S (khí Hydro sulfide) là loại khí Hydro halogenua không màu, có mùi trứng thối và nặng hơn không khí  (d ≈ 1,17). Hóa lỏng ở nhiệt độ − 60 độ C và hóa rắn ở − 86 độ C.
• H2S có tan trong nước không: Khí H2S có thể tan trong nước, H2S có độ tan  S = 0,38g/100g H2O ở mức nhiệt 200C và 1atm.
• Nó rất độc, có tính ăn mòn và dễ cháy.

1.2. Cấu trúc khí H2S

• H2S có cấu trúc tương tự như phân tử nước, H2S là sự kết hợp của 2 nguyên tử H và một nguyên từ S. Trong đó, S là hạt trung tâm và chứa 2 Hydro đơn độc được liên kết với một liên kết đơn.
• Khí Hydro sulfide cũng được tìm thấy trong khí núi lửa, dầu thô, khí tự nhiên và một số nguồn nước giếng hoặc suối nước nóng. Có một điều thú vị là cơ thể con người cũng tạo ra một lượng nhỏ H2S được dùng tiếp như một phân tử truyền tín hiệu.

2. Tính chất của khí H2S

2.1. Tính chất vật lý

• Có mùi rất đặc trưng là mùi trứng thối.
• Là một chất khí dễ cháy.
• Điểm sôi của nước và Hydro sunlfide lần lượt là 100 độ C và – 60 độ C.
• Là chất khí đặc và nặng hơn không khí một chút nhưng khá hòa tan trong nước, dung môi hữu cơ.
• Đây là một loại khí độc, không màu, có thể dẫn đến đau đầu ngay cả khi hít phải một lượng nhỏ.
• Ở áp suất trên 90 GPa, H2S trở thành chất dẫn điện kim loại.

2.2. Tính chất hóa học

Tính acid yếu:

• Có tính axit nên làm giấy quỳ tím chuyển sang màu đỏ.
• H2S có khả năng phản ứng với dung dịch kiềm tạo muối trung hòa và nước.

H2S + NaOH → NaHS + H2O

H2S + 2NaOH → Na2S + H2O

• H2S có phản ứng với dung dịch muối cacbonat tạo muối trung hòa và nước.

H2S + Na2CO3 → NaHCO3 + NaHS

– Tính khử mạnh: H2S đóng vai trò là chất khử và chủ yếu là khi có mặt của bazơ tạo ra SH- 

• Hỗn hợp không khí và H2S có thể gây nổ theo phản ứng dưới đây:

2H2S+ 3O2 → 2H2O + 2SO2

• H2S phản ứng với kim loại tạo muối sunfua kim loại không hòa tan và thường là chất rắn có màu sẫm:

2H2S + 2K → 2KHS + H2

• H2S phản ứng với Ag tạo muối sulfite:

4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S + 2H2O

• H2S bị oxy hóa khi phản ứng với Clo tạo thành H2SO4 khi có nước:

4Cl2 + H2S + 4H2O → H2SO4 + 8HCl

3. Nguồn gốc H2S 

Khí H2S có ở cả trong tự nhiên và được tạo ra trong công nghiệp:

3.1. Nguồn H2S tự nhiên

• Khí Hydro sulfide được tạo thành do chất hữu cơ, rau cỏ thối rữa, phân hủy, đặc biệt có nhiều ở những nơi nước cạn, các bờ biển và sông hồ nông cạn.
• Phát hiện khí này được sinh ra từ các vết nứt núi lửa, cống rãnh, giếng sâu, hầm, lò khai thác than. Ước khoảng 50-60 triệu tấn khí H2S sinh ra từ tự nhiên mỗi năm.

3.2. Sinh ra trong sản xuất công nghiệp

• H2S sinh ra trong công nghiệp do các quá trình sử dụng các nhiên liệu có chứa lưu huỳnh. Trong quá trình chế biến xenlulozơ, sản xuất sợi nhân tạo, nấu bột giấy, thuộc da, khi nấu thuốc nhuộm, xử lý nước thải….
• Ước lượng lượng khí H2S sinh ra trong quá trình sản xuất các ngành công nghiệp là khoảng 3 triệu tấn mỗi năm.

4. Cách điều chế khí H2S phổ biến hiện nay

Tùy vào điều kiện mà có thể điều chế khí H2S bằng nhiều cách khác nhau như sau:

4.1. Trong phòng thí nghiệm

• H2S được tạo ra bằng phản ứng sắt sunfua bằng acid mạnh trong bình Kipp: FeS + 2 HCl → FeCl2 + H2S

Hoặc các cách khác như:

• Sunfua kim loại và phi kim tiếp xúc với nước: 6 H2O + Al2S3 → 3 HS + 2Al(OH)3.
• Phân tích Thioacetamide: CH3C(S)NH2 + H2O → CH2C(O)NH2 + H2S.

4.2. Trong công nghiệp

• Phương pháp phổ biến nhất để sản xuất Hydro sulfide là tách nó ra khỏi “khí chua” – một loại khí tự nhiên có hàm lượng H2S cao.

Ngoài ra, nó còn được điều chế bằng những cách khác như:

• Dùng S nguyên tố nóng chảy tác dụng với H2 ở khoảng 450 độ C.
• Vi khuẩn khử sunfat oxy hóa các hợp chất hữu cơ hoặc H2 trong điều kiện oxy thấp.

5. Khí H2S tác hại đến con người và cách phòng tránh

• H2S là khí gây ngạt vì nó nặng hơn không khí, chiếm chỗ của oxy.
• Khi hít phải thì nạn nhân có thể bị ngạt thở.
• H2S tác động vào mắt gây ra tình trạng viêm màng kết.
• Ảnh hưởng tạo chứng bệnh về phổi do bị thiếu oxy, có thể gây ra tình trạng thở gấp và ngừng thở tử vong nếu nó xuất hiện ở nồng độ cao.
• Mùi trứng thối của khí H2S rất dễ nhận ra nên cũng dễ phòng tránh. Không nên làm việc thời gian dài ở những nơi phát sinh ra nhiều khí H2S.
• Trong môi trường nóng ẩm, khí H2S có thể bị oxy hoá rồi kết hợp với hơi nước trong không khí tạo thành các hạt H2SO4 li ti, xâm nhập qua phổi và đi vào hệ thống bạch huyết gây tắc nghẽn, cơ thể khó chịu.

Tuy nhiên khí H2S cũng được ứng dụng vào nhiều ngành công nghiệp sản xuất và điều chế khác nhau. Nếu các bạn đang muốn tìm hiểu thêm về ứng dụng hay mua khí H2S tinh khiết chất lượng thì hãy gọi ngay cho Bảo Phương để được tư vấn chi tiết.