Schwefelwasserstoff (H2S): Eigenschaften, Quellen und Gefahren

Eigenschaften

Schwefelwasserstoff oder Schwefelwasserstoff ist eine chemische Verbindung, die hauptsächlich in Biogas, Erdgas und LPG vorkommt. Sie kommt auch in sumpfigen Gebieten, Vulkanen und Abflüssen vor. Schwefelwasserstoff ist unter mehreren Namen bekannt, wie Schwefelwasserstoffsäure, Sulfan, Schwefelwasserstoff, abgeleitet von seinen verschiedenen Eigenschaften. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird er auch „fauliges Eiergas“ genannt, aufgrund seines stechenden Geruchs.

Schwefelwasserstoffgas ist hochentzündlich, giftig, geruchlos und farblos. H2S ist schwerer als Luft, mit einem Dampfdichte von 1,189 bei einer Selbstentzündungstemperatur von 260 Grad Celsius. Es bildet eine schwache Säure, wobei seine Wasserlöslichkeit 2,9 g pro 100 ml bei 20 Grad Celsius beträgt. Es ist eine hoch explosive Mischung, wenn es mit Luft oder Sauerstoff kombiniert wird. Es brennt mit einer blauen Flamme zu SO2 und Wasser. Es wirkt auch als Reduktionsmittel und reagiert mit Metallionen und Alkohol, um Metallulfide bzw. Mercaptane zu bilden.

Produktion

Schwefelwasserstoff kann auch durch die Verwendung von festen organischen Verbindungen zur Erhitzung von Schwefel und durch die Reduzierung von schwefelhaltigen organischen Verbindungen mit Hilfe von Wasserstoff hergestellt werden. Schwefelwasserstoff wird im Labor hergestellt, indem Eisensulfid zusammen mit einer starken Säure in einem Kipp-Generator erhitzt wird.

Bakterieller Abbau

Der bakterielle Abbau von organischer Substanz in Abwesenheit von Sauerstoff führt zur Bildung von Schwefelwasserstoff oder H2S. H2S kann überall dort auftreten, wo organisches Material bei hoher Temperatur mit Schwefel in Kontakt kommt. Sulfatreduzierende Bakterien, die die Bildung von Sulfid steuern, sind das Ergebnis von Mutantenstämmen von Thiobacillus denitrificans. Anaerobe Bakterien der Gattungen Desulfovibrio und Desulfotomaculum verwenden Sulfate unter anaeroben Bedingungen, um organische Verbindungen zu oxidieren. Diese Reaktion führt zur Produktion von Energie und Schwefelwasserstoff in Form eines Nebenprodukts.

Selbstreduzierende Bakterien

SRB oder selbstreduzierende Bakterien sind heterotrophe Organismen, die Thiosulfat, Sulfat, Sulfit und mehrere andere Schwefelionen als terminale Elektronenakzeptoren in ihrem respiratorischen Stoffwechsel verwenden. Ein organisches Substrat, meist eine kurzkettige Säure wie Pyruvinsäure, wird durch die Gärung von anaeroben Bakterien, die auf andere komplexe organische Substrate einwirken, gebildet. Dieses Substrat wird von den Bakterien benötigt, um Acetat zu bilden.

Andere Lebensformen bei der Produktion von Schwefelwasserstoff

Pflanzen und Menschen spielen ebenfalls eine Rolle bei der Produktion von Schwefelwasserstoff, wenn auch in geringen Mengen. Pflanzen nehmen Sulfat-Ionen über den Boden auf und wandeln sie in Pflanzenprotein um, das wiederum von Tieren verzehrt wird, um tierisches Protein zu bilden. Wenn diese Pflanzen und Tiere sterben, führt dies zum Abbau von Proteinen, was wiederum zur Produktion von Schwefelwasserstoff als einem der Nebenprodukte führt. Dieser Prozess umfasst auch eine Vielzahl von Actinomyceten, Pilzen und heterotrophen Bakterien wie Proteus vulgaris. Bakteriengattungen wie Chlorobiaceae und Chromatiaceae oxidieren Schwefelwasserstoff photosynthetisch zu Schwefelsäure. Der menschliche Körper produziert ebenfalls Schwefelwasserstoff, wenn auch in geringer Menge. Er wird vom Körper als „Signalmolekül“ verwendet, aber mehr davon kann tödlich sein und Tod oder ernsthafte medizinische Gefahren verursachen. Somit sind dies die wenigen Wege, auf denen die bakterielle Produktion von Schwefelwasserstoff stattfindet.