Первая помощь при отравлении газами сероводородом сернистым газом

При отравлении сернистым газом

Сернистый газ (SO2) бесцветен, имеет резкий удушающий запах и кислый вкус; хорошо растворяется в воде, образуя сернистую кислоту; не горит и не поддерживает горения; относительная плотность его 2,2.

В шахте сернистый газ выделяется при горении угольных пластов, содержащих серу, при взрывных работах, а также может выделяться из пластов угля и пород в смеси с другими газами, чаще всего с водородом, иногда с метаном. Сернистый газ обладает острым запахом, поэтому его легко обнаружить при очень малых концентрациях, не опасных для здоровья, что дает возможность своевременно принять предупредительные меры.

Вследствие того, что сернистый газ в два с лишним раза тяжелее воздуха, он обычно скапливается в нижерасположенных и плохо проветриваемых выработках. Скопление сернистого газа возможно и в тех случаях, когда в шахте на вышележащих отработанных горизонтах имеется заперемыченный действующий подземный пожар или проходит самонагревание угля, поэтому в шахтах, разрабатывающих пласты, склонные к самовозгоранию, опасность появления сернистого газа, как и других ядовитых и удушающих газов, значительно больше.

Сернистый газ является одним из наиболее сильно действующих раздражающих газов. При соприкосновении с влажной поверхностью слизистых оболочек дыхательных путей и глаз он превращается в серную кислоту, разрушающую ткань. В случаях тяжелых раздражений сернистым газом наблюдается воспаление бронхов, отек гортани и легких.

Данные о физиологическом воздействии на человека сернистого газа приведены в табл. 4.

Содержание сернистого газа в воз­духе, %

Признаки отравления и последствия

В течение нескольких часов (до 8 ч)

Ощутимый запах, слабо действует на глаза. Безопасно для здоровья

При длитель­ном воздействии (2-3 ч)

Раздражение глаз и горла, кашель. Не опасно для здоровья

При воздей­ствии менее 1 ч

При более длительном воздействии (1 - 2 ч)

Раздражение глаз и горла, кашель. Не представляет непосредственной опасности, хотя вызывает- заметное отравление

Тяжелое отравление. Опасно для здоровья

При кратко­временном воздействии (2-5 мин)

Опасно для жизни. Смертельное отравление

Признаками отравления сернистым газом являются: раздражение глаз, слезоточение, покраснение глаз, судорожный кашель, рвота.

Почувствовав наличие сернистого газа в выработке, необходимо немедленно покинуть ее и заявить об этом горному мастеру или другому лицу надзора.

Обнаружив пострадавшего и определив по запаху или признакам отравление сернистым газом, необходимо немедленно позвать на помощь товарищей, привязаться веревкой и, включившись в самоспасатель, вынести пострадавшего в выработку со свежей струей воздуха, положить на сухое место, укрыть теплой спецодеждой, расстегнуть ему ворот спецодежды и пояс. При отравлении сернистым газом нельзя производить пострадавшему искусственное дыхание, так как это может привести к отеку легких. О несчастном случае необходимо немедленно сообщить по телефону диспетчеру шахты, а выработку, где был обнаружен пострадавший, зашить решетчатой перегородкой.

Рис. 64. Первая помощь при отравлении сернистым газом, сероводородом, окислами азота

Первая помощь горноспасателей при отравлении сернистым газом, сероводородом, окислами азота заключается в следующем:

1. при сохранении дыхания произвести ингаляцию 60% кислородом;
2. в крайнем случае - искусственное дыхание по методу Сильвестра-Лаборда без нажатия на грудную клетку (рис. 64);
3. при отравлении сероводородом - искусственное дыхание любым способом.

При отравлении окислами азота

Окислы азота (NO, NO2, N2O4, N2O5) образуются при взрывных работах в результате неполной детонации взрывчатого вещества и за короткое время, соединяясь с кислородом воздуха переходят в наиболее стойкую двуокись азота (NO2).

Двуокись азота - газ бурого цвета, с чесночным запахом, раздражающе действует на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей, вызывая отек легких.

Особенность окислов азота - проявление их отравляющего действия через некоторое время (от 20 мин до 6 ч и более).

Двуокись азота имеет удельный вес 1,57, поэтому она может встретиться в любом месте выработки по пути вентиляционной струи.

Окислы азота хорошо растворяются в воде, поэтому в сырых выработках они поглощаются влагой воздуха. В качестве эффективной меры борьбы с ними применяют орошение.

При отравлении окислами азота появляются кашель, одышка, боли в груди, затем синюха губ и кончика носа, повышение температуры тела, пострадавший проявляет беспокойство, но сознание у него всегда сохраняется.

Данные о физиологическом воздействии на человека окислов азота приведены в табл. 5.

Характерной особенностью отравления окислами азота является их замедленное действие; отравившийся человек может себя чувствовать вполне нормально, возвратиться домой и через некоторое время почувствовать симптомы тяжелого отравления и отека легких. Поэтому, если имеются подозрения на наличие окислов азота в забое, необходимо соблюдать все меры предосторожности и лучше всего включиться в изолирующий самоспасатель.

Обнаружив отравившегося окислами азота, необходимо немедленно вызвать дежурного ВГК или ВГСЧ, а при наличии изолирующих самоспасателей, приняв меры предосторожности, включиться в самоспасатель и с помощью товарищей вынести пострадавшего в выработку со свежей струей воздуха, а у опасного забоя поставить постового и до проверки и разрешения лица надзора никого туда не пускать. О несчастном случае немедленно сообщить диспетчеру.

Нефтяные газы, в состав которых входит сероводород являются наиболее опасными.

Сероводород - сильнейший нервный яд, вызывающий смерть вследствие паралича нервной системы и остановки дыхания. При малых концентрациях вызывает раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей. Растворы сероводорода в воде оказывают раздражающее действие на кожу.

При концентрации сероводорода в воздухе выше 10 мг\м3 или 3 мг\м3 (в смеси с углеводородами С1-С5) может развиться острое отравление признаками которого являются судороги и потеря сознания.

Сероводород - бесцветный газ, тяжелее воздуха, имеет неприятный запах тухлых яиц; скапливается в ямах, колодцах, приямках и т.п.

При увеличении концентрации сероводорода в воздухе запах становится менее сильным и неприятным, что увеличивает опасность отравления. Поры обонятельного восприятия (нижний) находится в пределах 0,012 + 0,03 мг\м3.

При концентрациях неуловимых обонянием, во рту появляется металлический привкус.

При появлении признаков отравления сероводородом необходимо:

- Немедленно вывести (вынести) пострадавшего на свежий воздух;

- Удобно уложить, освободить его от стесняющей одежды;

- При нарушении дыхания производить искусственное дыхание и непрямой массаж сердца.

Рекомендуется пострадавшего тепло укрыть, к ногам приложить грелки, напоить горячим крепким чаем или теплым молоком.

Во всех случаях отравления рекомендуется вдыхание хлора (платок смачивается в хлорной извести).

2.10. Первая помощь при тепловом и солнечном ударе.

При тепловом или солнечном ударах пострадавшего необходимо немедленно перенести в прохладное место; уложить на спину, подложить под голову сверток из одежды, снять или расстегнуть одежду, смочить голову и грудь холодной водой, положить холодные примочки или лед на голову (лоб, теменную область, затылок).

Если человек в сознании, то ему можно дать выпить крепкого холодного чая или холодной подсоленной воды. Когда у пострадавшего нарушено дыхание и отсутствует пульс, необходимо провести весь комплекс реанимационных мероприятий - искусственное дыхание и наружный массаж сердца.

2.11. Первая помощь при укусах змей, насекомых и живтных.

При укусе змей симптомами поражения змеиным ядом являются: сильная боль; отек, быстро распространяющийся на всю конечность. Подкожные кровоизлияния. Сонливость, головокружение, недомогание, нарушение сознания, обморок, рвота. Повышение температуры тела до 39 градусов и выше. Возможны нарушения сердечной деятельности, паралич дыхания, смерть.

Первая помощь: Покой в положении лежа с приподнятой конечностью. Обильное питье - горячий чай, кофе, кефир, молоко, подсоленая вода.

Сразу же после укуса: димедрол, аспирин (ацетилсалициловая кислота), анальгин - 2 таблетки; валидол - 1 таблетка под язык. Повторное через 1-1,5 часа дать те же препараты по 1 таблетке. Кордиамин - 25 капель. При болях в области сердца применять нитроглицирин (1 таблетка под язык). При нарушениях дыхания - искусственное дыхание методом "рот в рот" или "рот в нос".

Промывание раны 1% раствором калия марганцовокислого. Наложить стерильную повязку. Иммобилизировать укушенную конечность , т.е. создать ей покой.

Срочная госпитализация. Доставка в медицинское учреждение в течение до 1,5-2 часов после укуса.

Не следует: перетягивать конечность, накладывать жгут, делать разрезы, прижигать место укуса, употреблять алкоголь, пытаться отсасывать яд (вследствие малой эффективности, а также опасности для спасающего).

Поражение ядом насекомых - укусы ос, пчел, шмелей, шершней. Симптомы: На месте укусов - боль, чувство жжения, отек. При множественных укусах возможны: слабость, головокружение, головная боль, озноб, тошнота, рвота. Сердцебиение. Боли в пояснице. Повышение температуры тела. Крапивница. Судороги, потеря сознания.

Первая помощь. Удалить жало. Дать пострадавшему амидопирин, димедрол, аспирин, анальгин - по 1 таблетке. Горячий чай, кофе, молоко, подсоленная вода (пить).

При укусе животных даже, если укусившее животное на вид совершенно здорово, необходимо кожу вокруг раны смазать йодом и наложить стерильную повязку. Пострадавшего следует направить в лечебное учреждение.

Диоксид серы, сернистый газ или сернистый ангидрид – один из основных загрязнителей, которые обнаруживают в атмосфере промышленных городов. Превышения ПДК по этому веществу регулярно фиксируются в промышленных регионах: Оренбургской, Челябинской, Свердловской, Самарской областях. Сернистый ангидрид образуется при сжигании углеводородов (нефтеперерабатывающие заводы, газовые и гелиевые ), при сжигании угля (ТЭЦ) и на металлургических производствах.

Среднесуточное ПДК диоксида серы - 0,05 мг/м³, разовое максимальное ПДК - 0,5 мг/м³. Острое отравление сернистым газом чаще всего наступает при производственных авариях у людей, непосредственно задействованных на производстве. Симптомы хронического отравления можно наблюдать у людей, которые длительное время контактируют в сернистым ангидридом.

Диоксид серы хорошо смешивается с водой, образуя кислоту. Вокруг производств, которые выделяют большое количество соединений серы на растениях можно обнаружить пожелтевшие точки мертвых тканей – это следы от попаданий капель кислотного дождя.

Сернистый газ комплексно влияет на организм человека и может поразить многие внутренние органы. Важно отметить, что медики зачастую отказываются утверждать прямую связь между выделениями сернистого газа и возникающими у людей симптомами. Так это происходило в Сибае, где на протяжении нескольких месяцев фиксировалось многократное превышение ПДК по диоксиду серы, однако врачи отравление газом не диагностировали.

Симптомы отравления диоксидом серы

Отравление диоксидом серы несколько похоже по симптоматике с отравлением сероводородом, но менее опасно. Симптомы начинают проявляться при концентрации сернистого раза выше 10мг/ м³. Сернистый газ бесцветен и имеет запах сгоревшей спички.

При легком отравлении ( до 0,002% в воздухе):

• Головокружение, нарушение координации;
• Жжение в глазах и носу, повышение слезоотделения, повышение кровотка в области носа и глотки;
• Першение в горле, потеря или осиплость голоса, сухой кашель и насморк.

При увеличении концентрации сернистого ангидрида приводят к химическим ожогам слизистых оболочек, трахеи и бронхов. У больных начинает прогрессировать одышка, их мучает кашель, они испытывают боли в горле и груди. Становится труднее глотать, наблюдаются нарушения речи. Больных начинает тошнить, иногда тошнота переходит в рвоту и даже рвоту с кровью. Человек испытывает общее утомление.

При остром отравлении (до 0,01 % в воздухе):

Развитие гнойного бронхита, токсического воспаления легких или эмфиземы, сопровождающееся расстройством сознания. Однако отмечается, что острая стадия встречается редко. Это связано с тем, что при попадании больших концентраций у человека рефлекторно начинается спазм голосовой щели и приступ удушья. Из-за этого человек волей-неволей захочет быстрее покинуть загазованное помещение, спасая себя от тяжелого отравления. Чего, например, не бывает в случае с сероводородом, к которому человек привыкает и перестает воспринимать при длительном контакте. Несмотря на это тяжелое отравление может привести к смерти в результате удушья и к слепоте.

Сжиженый сернистый ангидрид, попадая в глаза, сжигает роговицу, а попадая на кожу приводит к химическим ожогам.

При содержании сернистого ангидрида свыше 0,05% в воздухе при воздействии в течение 2-5 минут наступает смерть.

Первая помощь при отравлениях диоксидом серы

Несмотря на похожесть симптомов с отравлением сероводородом, есть принципиальное отличие в оказании первой помощи. Если человек отравился оксидом серы, искусственное дыхание делать нельзя.

При таком отравлении нужно:

• Увезти человека из загазованной зоны;
• Сделать кислородную (60%) ингаляцию;
• Промыть теплой водой или содовым раствором пораженные участки кожи;
• Если повреждены глаза, закапать Дикаин 0,5%;
• Закапать сосудорасширяющие капли;
• При попадании внутрь промыть желудок теплой водой;

Последствия

После лечения отравления последствия все-равно остаются. Чем тяжелее отравление и позже начато лечение, тем ярче они выражены. После отравления прослеживаются:

• Вегето-сосудистая дистония;
• Хронический бронхит;
• Падение зрения или его потеря;
• Снижение общей работоспособности;
• Болезнь Паркинсона;
• Энцефалопатия (поражение тканей мозга, которое приводит к нарушению его работы).

Хроническое отравление

При длительном контакте с сернистым ангидридом может возникнуть хроническое отравление. Оно проявляется хроническими заболеваниями верхних дыхательных путей (бронхит, ренит, фарингит, ларингит). Возникают бронхоспазмы. Развивается пневмосклероз. Также страдают органы ЖКТ, конъюнктивиты, нарушение менструации у женщин.

Хроническое отравление не лечится полностью. Самое главное в профилактике – сменить место работы, избегать контактов с сернистым газом, регулярно проходить профилактику.

Сернистый газ или диоксид серы является достаточно распространенным химическим соединением, состоящим из серы и кислорода (SO₂). Сернистый газ растворим в воде, серной кислоте, этиловом спирте. При выделении данного соединения ощущается достаточно неприятный запах.

Диоксид серы представляет серьезную угрозу для здоровья. Сернистый газ может привести к заболеваниям дыхательных путей и слизистых оболочек человека. При попадании этого соединения на кожу могут возникнуть раздражения. На производстве, где выделения сернистого газа неизбежно, проводится строгий контроль содержания диоксида в воздухе, и устанавливаются нормы его допустимого значения для безопасной работы людей.

Сернистый газ в природе

Сернистый газ в природе в больших количествах выделяется при извержении вулканов. Вылетая из жерла вулкана, это соединение вступает в реакцию с водяным паром, что приводит к образованию серной кислоты. Вследствие такого взаимодействия образуется множество зеркальных капелек, которые преломляют солнечные лучи, не пропуская солнечный свет к поверхности земли. Это приводит к резким температурным изменениям, что пагубно сказывается на экологической обстановке рядом с вулканами.

Характеристики и свойства сернистого газа

Диоксид серы при нормальных условиях имеет газообразное состояние. По массе сернистый газ превосходит воздух в два с половиной раза. Диоксид серы представляет собой достаточно стабильное соединение. Расщепление, входящих в состав его компонентов, наблюдается лишь при крайне высоких температурах. Под воздействием низкой температуры, сернистый газ приобретает твердое состояние. Под воздействием давления, как любой другой газ, диоксид серы сжижается. Как уже было отмечено ранее, диоксид серы способен в незначительной степени растворяться в воде, что впоследствии приводит к образованию сернистой кислоты.

С химической точки зрения, сернистый газ активно проявляет себя в различных реакциях. В окислительно-восстановительных реакциях в большинстве случаев диоксид серы играет роль восстановителя.

Плотность сернистого газа

Диоксид серы в умеренном диапазоне температур обладает плотностью равной 2,926 кг/см3. Вследствие теплового расширения газа под воздействием больших температур, плотность данного соединения заметно снижается. По плотности диоксид серы не уступает таким газам, как фтористый бор и фтор окись азота.

Массовая доля сернистого газа

В различных производственных процессах, связанных с переработкой руд, содержащих сернистые соединения, происходит выделение большого числа вредоносных газов. В связи с этим, возникает острая необходимость в обеспечении надлежащего контроля над концентрацией сернистого газа в воздухе.

Для расчета массовой концентрации диоксида серы в атмосферном воздухе вблизи источника выбросов сернистых соединений прибегают к методу интегрированного отбора проб. После взятия проб, лаборанты проводят анализ массовой доли сернистого газа и определяют его концентрацию, посредством химического анализа с привлечением автоматических измерительных систем.

Запах сернистого газа

Сернистый газ обладает резким специфическим запахом, чем-то напоминающий запах горелой спички. Крайне опасно находиться в непосредственной зоне выброса диоксида серы, так как токсичный запах данного соединения может привести к серьезным последствиям для вашего здоровья. При вдыхании паров газа, возникает угроза поражения слизистой оболочки.

Симптомы отравления:

Если же концентрация вещества превышена, то возникает опасность поражения печени и кровеносной системы человека

ПДК сернистого газа

ПДК сернистого газа – это предельная концентрация диоксида серы. Максимально допустимая разовая доля газа в воздухе должна составлять не более 0,5 мг/м 3 . Среднесуточное значение составляет 0,05 мг/м 3 . Допустимая норма для рабочей зоны (помещения) не должна превышать 10 мг/м 3 .

Способы получения и производства сернистого газа

Существуют разнообразные способы получения диоксида серы, и каждый из них требует использование особых технических средств и приемов. Отличительной чертой каждого способа получения сернистого газа является применение различного серосодержащего материала.

Одним из способов получения диоксида серы является обжиг колчедана. При обжиге происходят разные химические процессы, а именно: реакция термического разложения дисульфида железа, вследствие чего образуется сульфид железа и происходит выделение серы, находящейся в парообразном состоянии. Выделение серы возникает при нагревании вещества до температуры в 500 0 С градусов, и с последующим повышением температуры только увеличивает свою интенсивность. Затем, пары серы сгорают, выделяя при этом диоксид серы. Образование сернистого газа при медленном окислении пирита происходит при температуре 170-260 0 С градусов. Температура воспламенения колчедана во многом зависит от степени того, насколько мелко он измельчен. Чем меньше, тем раньше колчедан воспламенится. Применение различных присадок и катализаторов позволяет регулировать температурные параметры.

Следующий способ получения сернистого газа – сжигание серы. Этот метод предполагает использование различных видов печей. Для того чтобы добиться оптимальной концентрации газа целесообразно использовать печи в распыленном состоянии. Данный метод получение диоксида серы в несколько раз эффективнее предыдущего способа. С теоретической точки зрения, при окислении серы 21% кислородом воздуха, на выходе можно получить тот же 21% сернистого газа. В том случае, если производить обжиг серы с незначительной подачей воздуха, то можно добиться получения газа с большой концентрацией SO2. На практике же, добиться таких результатов не представляется возможным из-за того, что такой процесс повлечет за собой резкий рост температуры, что недопустимо для печи.

Получение сернистого газа из пирита

Пирит представляет собой ценное сырье для получений сернистого газа. При его обжиге получают до 50% диоксида серы. Процесс получения сернистого газа состоит из нескольких этапов. Вначале пирит обжигают в печах различной конструкции. В процессе обжига выделяется значительное количество тепла. Когда температура достигает отметки в 500 0 С и более, пирит начинает расщепляться. Во время процесса расщепления сгорает сера. После этого сульфид железа окисляется, и остатки серы переходят в сернистый газ.

Получение сернистого газа из сульфида

Данный способ может быть реализован в условиях лаборатории. Получение диоксида серы происходит посредством воздействия сильных кислот на сульфиды. В результате такого взаимодействия, кислота распадается на воду и сернистый газ.

Восстановление сернистого газа

Процесс восстановление диоксида серы осуществляется коксом или древесным углем. При восстановлении до серы, возникают различные нежелательные реакции, что приводит к чрезмерному расходу восстановительного материала. Для достижения желаемого результата, во время восстановительной реакции должна поддерживаться температура порядка 900-1200 о С. Процесс восстановления при помощи кокса проходит намного медленнее, чем с древесным углем. В условиях лаборатории, в процессе восстановления используют метан и железистый боксид, выполняющий роль катализатора.

Оборудование и аппараты получения сернистого газа

Получение сернистого газа в промышленных условиях происходит разными способами. Для основного из них требуется диоксид элемента.

Этот процесс делится на четыре этапа:

1. сернистый ангидрид получают в процессе сжигания серы в специальных печах;
2. очистка диоксида серы от имеющихся примесей;
3. окисление посредством применения катализатора;
4. абсорбция триоксида серы с использованием воды.

В зависимости от выбранного способа получения сернистого газа используются разные виды оборудования. В основном в промышленности применяются установки Клауса, которые состоят из печи-реактора, емкости дегазации, котла-утилизатора и другого оборудования. Оборудование изготавливается из металла, который дополнительно подвергается антикоррозийной обработке.

Производители оборудования для получения и очистки сернистого газа

Оборудование для получения и очистки сернистого газа производит узкое число производителей. С целью закупки соответствующих установок производителям нужно обращаться в специализированные компании, которые предоставляют услуги по обустройству и реконструкции промышленных предприятий.

Среди производителей можно отметить компании:

Применение сернистого газа

Сернистый газ активно используется не только в химической промышленности, но и в разных отраслях экономики. Диоксид серы отличается хорошими дезинфицирующими свойствами, поэтому его активно применяют в борьбе с различными бактериями и грибками. Сернистым ангидридом окуривают помещения, в которых хранится сельскохозяйственная продукция или винные бочки, а также подвалы.

Сернистый газ активно применяется в пищевой промышленности. Сернистый газ используют в качестве антибактериального и консервирующего средства. В диоксиде серы можно вымачивать свежие плоды или добавлять в сиропы. Например, сульфитизация сока сахарной свеклы обеспечивает обеззараживание сырья и его обесцвечивание. Диоксид серы содержится в консервированных соках и овощных пюре для предотвращения окисления продукции. Сернистый газ нашел свое применение и в других производственных и промышленных отраслях.

В современных условиях производители используют следующие методы Клауса с целью получения серный и сернистого газа:

1. Прямоточный процесс. Используют, если в кислых газах объем сероводорода превышает 50%, а углеводородов меньше 2%. Этот метод подразумевает подачу газа на сжигание в печь-реактор специальной установки, в которой также присутствует котел-утилизатор. В топке печи температура способна достигнуть 1100-1300 °С. Причем выход серы способен составить до 70%. Далее, получение серы подразумевает использование катализаторов при максимальной температуре 220-260 °С. В результате прохождения каждого этапа пары серы будут конденсироваться на поверхностях. При сгорании сероводорода выделится тепло, применяемое для создания пара низкого и высокого давления. В результате получение серы способно составить до 97%.
2. Разветвленный процесс. Может использоваться, если в кислотных газах объем сероводорода составляет около 40%, а углеводород не превышает 2%. В результате сжигают одну третью газа с последующим получением сернистого ангидрида. Оставшееся вещество поступает на специальную каталитическую ступень, а не в печь реактор, как в предыдущем способе. В результате взаимодействия сероводорода и сернистого ангидрида получает до 95% серы.
3. Схема с предварительным подогревом воздуха или газа. Если объем сероводорода в газе не превышает 30%, используют вторую схему, но минимальная температура в процессе работы топки печи-реакторе должна составлять 930 °С.
4. Схема прямого окисления. Применяется, если в газе объем сероводорода составляет не более 15%. При этом не применяется стадия сжигания газа под высокой температурой. Диоксид серы смешивают с воздухом и падают на каталитическую ступень конверсии. В результате получают до 86% серы.

Одной из сфер применения является текстильное производство, где используют сернистый газ, а также продукты химического взаимодействия. Потребность в этих химических веществах возникает, благодаря хорошим отбеливающим свойствам диоксида серы.

Текстильные комбинаты применяют рассматриваемое вещество с целью отбеливания тканей, созданных из шерсти и шелка. Этот метод является одним из актуальных видов отбеливания без применения хлорки. Преимущество процедуры состоит в том, что волокна не будут разрушены.

Загрязнение сернистым газом

Соединения серы способны привести к серьезным загрязнениям атмосферы. Основными источниками сернистого газа является вулканическая деятельность, а также процессы окисления сероводорода.

По данным исследователей, ежегодно в атмосферу попадает примерно 4 миллионов тонн сернистого газа в результате вулканической деятельности, а 200 миллионов тонн образовывается и сероводорода. Большой ущерб также приносят промышленные источники. Важно учитывать, что сернистый газ является ядовитым и представляет угрозу для здоровья людей и животных, а также причиняет ущерб растительности.

Отравление сернистым газом

Сернистый газ отличается раздражающим действием на слизистые оболочки. Объясняется это тем, что вещество при контакте с водой образует серную и сернистую кислоты. В результате она оказывает резорбтивное действие, которое приводит к нарушению ферментативных и обменных процессов.

При небольшой концентрации сернистого газа появляется раздражение глаз и верхних дыхательных путей, гиперемия слизистых оболочек, першение в горле, насморк, кашель и охриплость голоса. При более высокой концентрации возникает воспаление или ожог слизистых оболочек носоглотки, глаз, бронхов и трахеи.

Тяжелое отравление способно привести к гнойным бронхитам, острой эмфиземе и токсической пневмонии. Дополнительными симптомами является расстройство сознания. Вдыхание сернистого газа с большой концентрацией способно привести к рефлекторному спазму голосовой щели и у пострадавшего будет наблюдаться ощущение удушья. Если сернистый газ в жидком виде попадет в глаза, верхние слои роговицы могут быть уничтожены, что особенно опасно для зрения. При попадании на кожу сначала появляется побледнение, а затем, гиперемия и образование пузырей. В таких ситуациях помощь пострадавшим должна быть оказана незамедлительно.

Очистка газа от сернистых соединений

Очистка газа от сернистых соединений выполняется за счет пропускания через катализатор низкотемпературной конверсии окиси углерода, отработанного в процессе производства аммиака. Такой катализатор создают на основе меди, хрома и цинка. Данный способ получения относят к методам тонкой очистки газов.

Очистка от сернистых соединений может производиться и посредством пропускания газа с помощью катализатора при температуре от 200 до 400 0 C. При этом поддерживается давление от 20 до 30 атм. Недостаток представленных способов состоит в том, что процесс осуществляется с применением катализатора высокой стоимости. Ключевая задача производителей – получение сернистого газа с минимальными затратами. Проблему можно решить посредством очистки с помощью специального поглотителя сернистых соединений, который должен быть приготовлен в соответствии с требованиями ТУ 113-03-2001-91.

Сероводород – бесцветный, обладающий неприятным специфическим запахом (запахом тухлых яиц) ядовитый газ. При поджигании легко загорается. Происходит привыкание к запаху H₂S, поэтому можно отравиться им, не почувствовав опасного повышения его концентрации.

Первая помощь при отравлении: свежий воздух, покой, тепло, молоко с содой, вдыхание кислорода. При остром отравлении (затрудненное дыхание) следует немедленно вызвать скорую помощь и до ее прибытия делать пострадавшему искусственное дыхание.

Работать с сероводородом можно только под тягой. По возможности чаще проветривать помещение.

Растворы, содержащие сероводород, запрещается выливать в канализацию. Их следует выливать в специальные банки для слива сероводородных отходов.

Мыть посуду из-под растворов сероводорода следует так: колбу под тягой промыть раствором нитрата свинца, дихромата калия или перманганата калия (* зачем?), затем налить в нее воду до краев и вылить в раковину под тягой. Только после этого колбу можно вынести из-под тяги.

С оксидом серы (IV) работают только под тягой.

Концентрированная серная кислота смешивается с водой с выделением большого количества тепла. При попадании на кожные покровы вызывает сильные ожоги. Пары серной кислоты поражают слизистые оболочки.

Работать с конц. H₂SO₄, особенно при нагревании, можно только под тягой и в очках.

При разбавлении конц. H₂SO₄ водой следует вливать кислоту в воду при постоянном перемешивании, но не наоборот! * Почему?

Занятие 6. Демонстрационный эксперимент

Цвет и запах выделяющегося газа свидетельствуют о его присутствии и обязательно должны быть отмечены в наблюдениях. Но сами по себе они не являются химическим доказательством наличия определенного газа.

Наличие газа должно подтверждаться не менее чем одним из следующих свойств:

1. Кислотно-основные свойства

Над газом следует подержать влажную индикаторную бумажку. По характеру реакции на индикатор газы можно разделить на 3 группы:

– дающие кислую реакцию по лакмусу (рН перехода 4,0-6,4);

– дающие щелочную реакцию по фенолфталеину (рН перехода 8,2-10,0) и лакмусу;

Окраска лакмуса в кислой, нейтральной и щелочной средах (слева направо):

Окраска фенолфталеина в щелочной среде:

2. Окислительно-восстановительные свойства

Проба на окислитель: над газоотводной трубкой держат фильт­ровальную бумажку, смоченную раствором KI.

Проба на восстановитель: то же самое, но на бумажке подкис­ленный раствор KMnO₄.

* Какие газы из вышеперечисленных будут давать пробу на окислитель, какие – на восстановитель? Напишите уравнения реакций. Каковы наблюдаемые признаки этих реакций?

3. Характерные реакции

Признаком образования водорода является хлопок при провер­ке на чистоту.

Присутствие кислорода доказывается вспыхиванием тлеющей лучинки.

О наличии сероводорода свидетельствует почернение бумажки, смочен­ной раствором соли свинца. * Какие еще соли можно использовать для доказательства присутствия H₂S?

Углекислый газ (как и сернистый) дает при пропускании через раствор Ca(OH)₂ белый осадок, растворяющийся при дальнейшем пропускании газа.

В качестве доказательства выделения аммиака подносят к от­верстию газоотводной трубки стеклянную палочку, смоченную конц. HCl. Появляется белый дым. Ту же реакцию (только палочка смачива­ется конц. раствором аммиака) используют для обнаружения HCl.

* Напишите соответствующие реакции.

4. Растворимость

1. Изменения серы при нагревании. Модификации серы

А) Поместить в пробирку кусочки серы (до трети или половины ее объема) и осторожно нагреть. * Объясните все наблюдаемые измене­ния, выпишите температуры, при которых они происходят.

Б) Кипящую серу вылить в кристаллизатор с водой. * Чем полученная сера отличается от исходной – внешне и по внутреннему строению?

В) В круглодонную цилиндрическую пробирку налить на 1/3 объема конц. H₂SO₄ и добавить столько серы, чтобы в расплаве образовался расплавленный шарик, не касающийся стенок пробирки. Нагреть до плавления серы. * Будет ли сера реагировать с конц. H₂SO₄?

Пробирку оставить охлаждаться на воздухе и наблюдать за кристаллизацией серы. * При какой примерно температуре происходит кристаллизация? Какая модификация образуется? Каковы плотности модификаций серы? Проверить, какая модификация получилась, при помощи жидкости с промежуточной плотностью (раствора BaI₂). * Опишите, как это сделать.

** Почему сера образует аллотропные модификации, а хлор – нет?

Приготовление раствора BaI₂ (производится на предыдущем занятии!). Взять количество иодида бария, достаточное для приго­товления 10 мл почти насыщенного раствора при комнатной темпе­ратуре. * Приблизительно рассчитайте нужную массу. Растворить в горячей воде и оставить. После охлаждения отобрать в чистый сухой предварительно взвешенный бюкс 1 мл раствора и взвесить. Рас­считать плотность. * Как это сделать? Если плотность больше требуемой (* какая плотность требуется для различения ромбической и моноклинной модификаций серы?), добавлять по каплям воду. Если плотность меньше, добавлять иодид бария.

2. Получение и свойства сероводорода

А) Получить сероводород взаимодействием FeS с 20% раствором HCl. * Какой прибор для этого нужен? От каких примесей следует очистить сероводород? Доказать, что выделяется сероводород. * Как это сделать?

Б) Поднести к выделяющемуся сероводороду бумажку, смо­ченную раствором KMnO₄ (подкисленным 1 М раствором H₂SO₄); иодной водой.

В) К выходу прибора для получения сероводорода поднести бумажки, смоченные растворами солей железа (II), кадмия, марганца (II), цинка, меди (II), висмута.

Слева направо – взаимодействие сероводорода с солями кадмия, висмута, свинца:

Г) К выходу прибора присоединить оттянутую на конце стек­лянную трубку с медной спиралью внутри. Немного подождать (* зачем?) и поджечь выделяющийся сероводород. Внести в пламя холодную фарфоровую чашку или колбу (* зачем?).

** Какие химические свойства характерны для сероводорода?

3. Сульфиды металлов

К растворам тех солей, которые не прореагировали с сероводо­родом (см. опыт 2В), в пробирках прибавить по 1 мл раствора сульфида аммония. * Какое отличие условий в опытах 2В и 3 приводит к изменению результата? Выпишите значения произведений растворимости сульфидов желе­за (II), кадмия, марганца (II), цинка, меди (II), висмута. Напишите уравнения диссоциации сероводорода в растворе, приведите константы этих процессов.

Осадки сульфидов марганца, свинца, цинка, железа (II), кадмия:

** Используя эти величины, объясни­те различия в условиях выпадения осадков сульфидов.

4. Получение сернистого газа и сернистой кислоты

А) В пробирку положить немного медных стружек и залить конц. H₂SO₄. Нагреть. * Как доказать, что выделяется SO₂?

Б) Поместить 3 г сульфита натрия в небольшую колбу Вюрца. Из капельной воронки медленно прилить 3-4 мл 70% раствора H₂SO₄. Осторожно нагреть. Пропустить выделяющийся газ через промывалку с дистиллированной водой. * Как это делается и для чего? Газ осушить (* чем и в каком узле?) и собрать в сухую банку. * Как это сделать?

** Какие процессы лежат в основе получения SO₂ в лаборато­рии?

5. Свойства сернистого газа и сернистой кислоты

Лакмус в сернистой кислоте:

Б) К выходу прибора для получения SO₂ поднести бумажки, смоченные раствором фуксина и раствором K₂Cr₂O₇, подкисленным 1 М раствором серной кислоты.

В) К сернистой кислоте (* в каком опыте она получена?) в пробирке прилить сероводородную воду (* в каком опыте она получена?).

** Какие физические и химические свойства характерны для сернистого газа?

6. Свойства серной кислоты

А) На листе бумаги сделать надпись разбавленным раствором H₂SO₄. Бумагу осторожно просушить над пламенем горелки.

Б) В пробирку поместить гранулы цинка и 3-4 мл конц. H₂SO₄. При необходимости нагреть. * Какой газ выделяется? Как это доказать?

** Какие химические свойства характерны для серной кислоты? Как зависят продукты ее реакции с металлами от природы металла и от концентрации кислоты?