Produksjon og bruk
Hydrogensulfid forekommer naturlig i små mengder i råolje, mens naturgass derimot, i ekstreme tilfeller kan inneholde så mye som 90 prosent.
Vulkaner og varme kilder avgir også noe hydrogensulfid, normalt innhold i luft er 0,0001 til 0,0002 ppm. (Ikke tatt med i artikkelen om luft i “Brannmannen” 1/08)
Hydrogensulfid dannes også av bakterier som får energi ved å forbinde hydrogen med sulfater. Disse forekommer i områder med lite oksygen, som sumper og stillestående vann. Andre bakterier danner hydrogensulfid når de forbinder organisk materiale med grunnstoffet svovel (eksempel: salmonella). Atter andre anaerobe bakterier (bakterier som ikke trenger eller tåler oksygen for å leve) avgir hydrogensulfid når de fordøyer svovelholdige aminosyrer, for eksempel ved nedbryting av organisk materiale, eksempelvis gjødselkjellere og kloakkanlegg. Gassen har derfor også vært kalt gjødselgass og kloakkgass. Slike bakterier forekommer i det menneskelige tarmsystemet.
Hydrogensulfid ble også laget i mindre målestokk til bruk i laboratorier ved reaksjon mellom svovelsyre og jernsulfid.
Omtrent 10 prosent av det globale utslippet av hydrogensulfid er forårsaket av menneskelig aktivitet. Dette kommer hovedsakelig fra oljeraffinerier, kullfyrte ovner, papirmøller og skinnberederier.
En rekke kjemiske forbindelser til forskjellige bruksområder lages ved bruk av hydrogensulfid sammen med andre stoffer. Disse forbindelsene brukes til blant annet prosesser i forbindelse med plastproduksjon, nedbryting av lignin (vedstoff) i papirmasse og fjerning av hår fra skinn i berederier. Videre brukes hydrogensulfid i analytisk kjemi, blant annet til kalibrering av måleinstrumenter.
Ettersom hydrogensulfid er reaktivt overfor metaller brukes det i utstrakt grad til å lage forskjellige metallsulfider. Katalysatorer som brukes i bestemte kjemiske prosesser blir rutinemessig reaktivert (frisket opp) ved hjelp av hydrogensulfid.
Som en kuriositet kan nevnes at hydrogensulfid brukes i utskilling av deuterium (tungt vann). Se artikkel i “Brannmannen” 5/07 om hydrogen.
Som atter en kuriositet kan nevnes at noen mistenker ubalanse av hydrogensulfid i atmosfæren som årsak til at dinosaurene døde ut for 242 millioner år siden. Det var det. Så til:
Gassens egenskaper
Gassens navn er hydrogensulfid, tidligere kalt svovelvannstoff. Den kjemiske formelen er H2S, det vil si at der er to hydrogenatomer og ett svovelatom i et hydrogensulfidmolekyl. Gassen er fargeløs og korrosiv, men har tydelig, ubehagelig lukt som av råtne egg. Gassen er tyngre enn luft, 1,19 i forhold. I væskeform er hydrogensulfid tyngre enn vann, 1,44 i forhold.
Farlig forbrenningsprodukt er blant annet svoveldioksid, SO2.
Giftighet
Giftigheten kan sammenliknes med hydrogencyanid, også kalt blåsyre.
0,0047 ppm er nedre luktegrense hvor 50 prosent av menneskene kan lukte den.
5 – 10 ppm er ofte satt som nedre grense for alarmutløsning av personlige gassdetektorer, og ved
15 ppm gir disse full alarm.
10 ppm er administrativ norm (2007)
10 – 20 ppm gir irritasjon av øynene.
50 – 100 ppm gir øyenskade
150 -200 ppm paralyserer luktenervene etter et par åndedrag og derved også varselet om fare.
800 ppm er dødelig konsentrasjon etter 5 minutters innånding for 50 prosent av mennesker (Spør ikke meg om hvordan de har målt det!)
1000 ppm fører til øyeblikkelig kollaps etter ett åndedrag.
Giftigheten beror på en kompleks kjemisk reaksjon som hindrer oksygenopptak i kroppen. Siden hydrogensulfid finnes både i luften og i tarmsystemet er der spesielle enzymer (katalytisk virkende proteiner som påskynder visse kjemiske reaksjoner uten selv å bli varig forandret ved reaksjonen) i kroppen. Disse er i stand til å bryte ned hydrogensulfid ved oksidasjon til ufarlige sulfater. Gassen vil ved direkte kontakt med slimhinner forårsake irritasjon og inflammasjon.
Behandling mot hydrogensulfidforgiftning er fjerning fra eksponering, medikamentell behandling, oksygentilførsel og mulig behandling i trykktank. Forsiktig med bruk av munn til munn metoden!
Eksplosivitet
Gassen har et eksplosjonsområde på 4,3 – 46,0 volumprosent gass i luft.
Navnet er hydrogen sulphide på engelsk (hydrogen sulfide på amerikansk) og Schwefelwasserstoff på tysk.
Påvisning
Som kjent er der pålitelig utstyr for påvisning av en lang rekke gasser. Eksempel på dette er Dräger Multiwarn – som er direktevisende og beregnet for måling av propan, oksygen, karbonmonoksid og hydrogensulfid. Ved hydrogensulfid måles her giftigheten mellom 1 ppm og 10 ppm. For eksplosivitet gis varsel ved 10 prosent av LEL (Lower Eksplosive Limit = nedre eksplosjonsgrense). Dräger gassmåler med indikatorrør finnes for langt flere gasser, også separat for hydrogensulfid. Her blir innholdet i røret farget når gassen strømmer gjennom. Røret er kalibrert og gassinnholdet i luften avleses ved at røret er inndelt med streker. Husk kalibrering og foreldelse!
Hydrogensulfidflasker og merking
Hydrogensulfid kommer inn under farlig gods og har UN-nummer 1053, fare(identifikasjons)nummeret er 263. Gassen leveres kondensert i flytende form på flasker av størrelse 10, 40 og 70 liter. Flasketrykket er 17 bar ved +20 oC. Yaras sylinderfarge er hvit med gul topp.
Faremomenter
1 Giftighet
Dette er gassens største faremoment og er detaljert beskrevet under “Gassens egenskaper”. Gassen er som nevnt tyngre enn luft, men fordamper lett. Den er middels løselig i vann, men ikke så meget at den ansees som hudpenetrerende (jfr. svette under armhulene – ammoniakk). Gasskyen dempes ved bruk av spredt stråle.
2 Eksplosivitet
Se “Gassens egenskaper”. Notèr at nedre eksplosjonsgrense ligger skyhøyt over faregrensen for giftighet.
3 Revning av flasker
Utsettes hydrogensulfidflasker for høy temperatur i en brannsone er det fare for at flaskene revner når gasstrykket har steget slik at det overskrider stålets svekkede fasthetsegenskaper. Resultatet av en flaskerevning er ukontrollert utstrømming av hydrogensulfid i væskefase, som i en brannsone raskt vil går over til hydrogensulfid i gassfase med kraftig øking av forbrenningsintensiteten og mulighet for eksplosjon. Kjøl ned!
4 Korrosivitet
Hydrogensulfid reagerer kraftig med sterke oksidasjonsmidler og mange oksider, for eksempel nitrøse gasser og konsentrert salpetersyre. (Stikkord: Sankt Petersyre!). Hydrogensulfid kan antennes i kontakt med rust og andre metalloksider.
5 Frostfare
Kontakt med hydrogensulfid i væskeform gir frostskader på grunn av at væsken vil gå over i gassform og tar varme fra omgivelsene.
Igjen takk til Helge Boge, Yara Industrial AS, Bergen og røykdykkermester Olav Solberg, Bergen brannvesen. Neste gang tar vi for oss radon.
COMMENTS