Содержание.

Введение

Появление сероводорода в черном море

Причины образования сероводорода в воде

Сероводородный бум

Так может или нет взорваться Черное море?.

Один из способов использования сероводорода.

Список литературы

Введение.

Сероводород H2S

Молекула H2S по строению подобна Н2О.

Бесцветный газ с неприятным запахом, чрезвычайно ядовит.

Физические константы:

Mr = 34,08

ρ = 1,54 г/л (н.у.)

tпл = −85,54 °C

tкип = −60,35 °C

Малорастворим в воде (2,6 л/1 л Н2О при 20 °C; 0,1М раствор, в лаборатории называется сероводородной водой), слабая кислота (вторая стадия диссоциации почти не идет).

Неустойчив к нагреванию (выше 400 °C идет разложение: H2S = H2 + S).

Соли сероводорода - сульфиды - малорастворимы в воде для большинства металлов, кроме щелочных и щелочноземельных (последние сильно гидролизуются). Сульфиды обладают характерной окраской:

· черные HgS, Ag2S, PbS, CuS, FeS

· коричневые SnS, Bi2S3

· оранжевые Sb2S3, Sb2S5

· желтые SnS2, CdS, TiS2

· розовые (телесный) MnS

· белые ZnS, Al2S3, BaS, CaS, GeS2, K2S, Na2S

Сероводород и сульфиды - типичные восстановители:

2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O

2H2S + O2 = 2S + 2H2O

сгорание до SO2 считается "полным", до S - неполным; последнее используется в процессе десульфурации):

2ZnS + O2 = 2ZnO + S

Реакции в водном растворе:

а) H2S + 2HNO3(конц.) = S↓ + 2NO2↑ + 2H2O

MnS(т) + 8HNO3(конц.) = MnSO4 + 8NO2↑ + 4H2O

б) H2S + I2 = S↓ + 2HI

H2S + 4H2O + 4Cl2 = H2SO4 + 8HCl

в) 3H2S + 2KMnO4 = 3S↓ + 2MnO2↓ + 2KOH + 2H2O

3H2S + 4H2SO4 + K2Cr2O7 = 3S↓ + Cr2(SO4)3 + 7H2O + K2SO4

Качественные реакции:

а) неполное сгорание H2S с образованием желтого налета серы на внесенном в пламя холодном предмете (фарфоровый шпатель и т.п.)

б) осаждение из раствора характерно окрашенных сульфидов металлов с очень малой растворимостью (Ag2S, Bi2S3, CdS, PbS).

В промышленности H2S получают прямым синтезом:

H2 + S = H2S(150-200 °C)

или как побочный продукт очистки нефти, природного и коксового газа, а в лаборатории - по реакциям:

FeS + 2HCl(конц.) = FeCl2 + H2S

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑

Сероводород используют для получения серы, неорганических и органических серосодержащих соединений.

Появление сероводорода в черном море.

В 1891 году профессор А.Лебединцев поднял из глубин Черного моря первую пробу воды. Проба показала, что вода ниже 183 метров насыщена сероводородом. Последующие исследования подтвердили, что Черное море является крупнейшим в мире сероводородным бассейном. 3500 - 4000 лет назад не существовало Гибралтарского пролива, и Средиземное море делилось на два бассейна: внешнее море на западе от Сицилии и Внутреннее море - на востоке от нее. Уровни этих морей были значительно ниже современного. В то время Черное море (Эвксинский Понт) было пресноводным, и основное питание этих морей шло через Боспор (Босфор) за счет большего стока рек Черноморского бассейна. 3500 лет назад произошли значительные подвижки коры Европы в западном направлении, образовался Гибралтарский пролив, и соленая вода океана подняла уровни этих морей до современного. Богатейшие пресноводная флора и фауна Черного моря погибли и опустились на дно. Разложение белковых веществ на дне насытило придонные воды сероводородом и метаном. После этого события, уровень сероводорода поднимался, и в наше время держится на глубине 200 - 100 метров. В августе 1982 года в восточной части моря сероводород был обнаружен на глубине 60 метров, причем диаметр "купола" его подъема достигал 120 км. Осенью уровень сероводорода понизился до 150 метров. Это говорит о значительном выбросе сероводорода из глубины в результате землетрясения на участке морского дна. Существуют различные гипотезы относительно причин сдерживания сероводорода на глубине. По мнению некоторых ученых, сероводород в растворенном состоянии сдерживает только значительное давление вышележащих слоев воды (10-20 атмосфер). Если снять эту "пробку", то вода "закипит", и из нее произойдет быстрое выделение сероводорода в виде газа (по аналогии с бутылкой с газированной водой). 10 лет назад в результате землетрясения в районе небольшого африканского озера из него произошел выброс сероводорода. Газ распространился двух-трехметровым слоем по берегам, что привело к гибели всего живого от удушья. Вспоминается и рассказ очевидцев крымского землетрясения 1927 года. Тогда разразилась гроза, и удивленному взору жителей Ялты предстали языки пламени в море - море загорелось! Таким образом, присутствие сероводорода в Черном море представляет собой очень серьезную опасность для населения стран его бассейна. Эта опасность особенно велика для береговых участков с низкими отметками рельефа, например, Колхиды. В Колхиде землетрясения высокой балльности происходили в 1614 году (разрушение Цаишского комплекса), в 1785, 1905, 1958 и в 1959 годах. К счастью, все они не затронули морское дно. Гораздо опаснее положение в Крыму (Крым имеет тенденцию сползания в сторону моря) и вдоль побережья Турции, имеющего подвижные разломы коры. Существует единственный способ уменьшения опасности "взрыва" Черного моря путем интенсивного хозяйственного использования сероводорода в качестве горючего. Прокачка глубинных вод через отстойники даст неограниченные объемы газа, который можно будет использовать в теплоэлектростанциях при его взрывобезопасном дозировании. При таком централизованном сжигании сероводорода можно решить вопрос использования серосодержащих отходов сгорания без вреда экологической обстановке. Международная конференция "Эко - Черное море-90" нарисовала угрожающую картину антропогенного прессинга на экосистему моря - только Дунай и Днепр ежегодно выносят в море 30 тонн ртути и другие яды. Рыбные запасы моря сократились в десятки раз. В отношении Средиземного моря осуществляется "Голубой план" под эгидой ООН. К нему подключены 110 университетов и других организаций Европы. Только Черное море не имеет единого плана спасения. А он остро необходим.

Причины образования сероводорода в воде.

Сероводород и сернистые соединения, сульфиды и другие восстановленные формы серы не являются типичными и постоянными компонентами морских вод. Однако при определенных условиях сероводород и сульфиды могут накапливаться в глубоких слоях моря в значительных количествах. Области с достаточно высоким содержанием сероводорода могут временами образовываться даже на небольших глубинах. Но и временное накопление сероводорода в море нежелательно, так как его появление вызывает гибель морской фауны. Вместе с тем, присутствие сероводорода в морской воде служит характерным показателем определенных гидрологических условий, а также интенсивного потребления растворенного кислорода и наличия большого количества легко окисляющихся веществ различного происхождения. Основным источником возникновения сероводорода в море служит биохимическое восстановление растворенных сульфатов (процесс десульфатации). Десульфатация в море вызывается жизнедеятельностью особого вида анаэробных десульфатирующих бактерий, которые восстанавливают сульфаты в сульфиды, последние же разлагаются растворенной угольной кислотой до сероводорода. Схематически этот процесс можно представить следующим образом: