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Schwefelwasserstoff
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Schwefelwasserstoff (auch Wasserstoffsulfid, Dihydrogensulfid, nicht zu verwechseln mit dem Hydrogensulfid-Anion HSâ) ist eine chemische Verbindung aus Schwefel und Wasserstoff mit der Formel H2S. Schwefelwasserstoff ist ein ĂŒbelriechendes, farbloses, hochgiftiges Gas. Es ist korrosiv, brennbar, leicht entzĂŒndlich und geringfĂŒgig schwerer als Luft. Es ist in Wasser wenig, in Ethanol etwas besser löslich. H2S ist eine sehr schwache SĂ€ure, deren Salze die Sulfide und Hydrogensulfide sind.
Schon in sehr geringen Konzentrationen ist Schwefelwasserstoff durch seinen typischen Geruch nach faulen Eiern zu erkennen. Er entsteht u. a. bei der Zersetzung von schwefelhaltigen AminosÀuren in den Proteinen von Eiklar und Dotter.
Contents
âą Vorkommen
âą Eigenschaften
âą Verwendung
âą GroĂchemie
âą Toxikologie
⹠ToxizitÀt
âą Langzeitwirkung
âą Physiologie
âą Metabolismus
âą Funktion
âą Anwendung
âą Analytik
âą Siehe auch
âą Literatur
âą Weblinks
âą Einzelnachweise
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Vorkommen
In der Natur kommt Schwefelwasserstoff als sehr variabler Bestandteil (von Spuren bis zu 80 Vol-%) in Erdgas, als vulkanisches Gas und in Quellwasser gelöst vor. Er entsteht auĂerdem beim Abbau von Biomasse durch FĂ€ulnis bzw. Verwesung (z. B. Tierkadaver, Leichen, Zersetzung der Laubstreu, Faulschlammbildung am Grund eutropher Seen usw.) oder bei VerdauungsvorgĂ€ngen im Darm, den er mit dem Flatus verlĂ€sst. Der bei solchem Biomasseabbau entstehende Schwefelwasserstoff in MĂŒlldeponien, GĂŒllegruben, Abwasserhochdruckleitungen oder anderen technischen Einrichtungen verursacht in der Folge SchĂ€den in Milliardenhöhe an Betonbauwerken (biogene SchwefelsĂ€urekorrosion). Ein Verursacher des unangenehmen Mundgeruchs beim Menschen ist â neben anderen flĂŒchtigen schwefelhaltigen organischen Verbindungen (Methanthiol, Dimethylsulfid) â Schwefelwasserstoff.cite-ref-legrum-8-0[8]
Gewinnung und Darstellung
Schwefelwasserstoff lĂ€sst sich im LabormaĂstab herstellen, indem man im Kippschen Apparat SalzsĂ€ure auf Eisen(II)-sulfid tropfen lĂ€sst:
F e S + 2 H C l â â F e C l 2 + H 2 S {\displaystyle \mathrm {FeS+2\ HCl\rightarrow FeCl_{2}+H_{2}S} }
Aus Eisen(II)-sulfid und SalzsÀure entsteht Eisen(II)-chlorid und Schwefelwasserstoff.
Das so entstehende Produkt ist in der Regel durch Gase wie Wasserstoff und Luft verunreinigt. Bei Verwendung von natĂŒrlichem Eisensulfid (z. B. Pyrrhotin) kann das Produkt zusĂ€tzlich auch noch mit Spuren von Arsenwasserstoff, Monophosphan, Selenwasserstoff, Tellurwasserstoff und Ă€hnlichem verunreinigt sein. Reiner Schwefelwasserstoff kann durch Erhitzen einer konzentrierten Magnesiumhydrogensulfid-Lösung oder aus den Elementen, aber auch aus Natriumsulfid und PhosphorsĂ€ure erhalten werden.cite-ref-9[9]
In der Petrochemie (Raffinerien) fĂ€llt Schwefelwasserstoff in groĂen Mengen bei der Hydrodesulfurierung von Erdöl an.
Eigenschaften
Physikalische Eigenschaften
⹠kritische Temperatur: 100,15 °Ccite-ref-cubitt-10-0[10]
âą kritischer Druck: 89,7 barcite-ref-cubitt-10-1[10]
Thermodynamik:
S0g, 1 bar: 205,77 J/(mol·K)
In 1 l Wasser lösen sich bei Raumtemperatur bis zu 2,582 l Schwefelwasserstoffgas.
Schwefelwasserstoff ist geringfĂŒgig schwerer als Luft, unter Normalbedingungen betrĂ€gt der Dichteunterschied etwa 19 %.
Unter einem Druck von 18,2 bar verflĂŒssigt sich Schwefelwasserstoff bei Raumtemperatur. Bei 90 GPa soll Schwefelwasserstoff in eine metallische Phase ĂŒbergehen, die bei 203 K (â70 °C) Typ-II supraleitend wird; vermutet wird die Bildung der Ionen H3S+ und HSâ.cite-ref-11[11]cite-ref-12[12]
Das H2S-MolekĂŒl ist gewinkelt gebaut. Der Bindungswinkel betrĂ€gt 92,1° und die BindungslĂ€nge 133,6 pm. Wegen der geringen ElektronegativitĂ€tsdifferenz der Bindungspartner und somit geringen BindungspolaritĂ€t spielen WasserstoffbrĂŒckenbindungen im Schwefelwasserstoff keine wesentliche Rolle, was sich im relativ niedrigen Schmelz- und Siedepunkt ausdrĂŒckt.cite-ref-13[13]
Chemische Eigenschaften
Mit einem pKs-Wert von 7,0 ist Schwefelwasserstoff eine sehr schwache SÀure. Die wÀssrige Lösung reagiert mit vielen Schwermetallsalzen zu unlöslichen Sulfiden, was man sich im Kationentrennungsgang zunutze macht. Entsprechend wird das Gas mit Bleiacetatpapier nachgewiesen, da es mit Blei(II)-Ionen zu schwarzem Blei(II)-sulfid reagiert. Ebenso reagiert es mit Eisen(II)-Ionen zu schwarzem Eisen(II)-sulfid.
Die obige Reaktion zur Gewinnung ist auch umkehrbar. Unter natĂŒrlichen Bedingungen (pH 5â10) kann man Schwefelwasserstoff in wĂ€ssriger Lösung mit Eisen(II)-chlorid zu Eisen(II)-sulfid binden.
H 2 S + F e C l 2 â¶ â¶ F e S + 2 H C l {\displaystyle \mathrm {H_{2}S+FeCl_{2}\longrightarrow FeS+2\ HCl} }
Dies ist bei Biogas, Faulgas und im Abwasserkanal gĂ€ngige Praxis. Man macht sich die groĂe AffinitĂ€t von Eisen zu Schwefel zunutze, um Biogas und Faulgas zu reinigen. Sonst wĂŒrde bei Verbrennung von Biogas in Gasmotoren das entstehende Schwefeldioxid erhebliche Korrosionsprobleme verursachen.
Schwefelwasserstoff verbrennt bei reichlicher Luftzufuhr mit blauer Flamme zu Schwefeldioxid und Wasser, wobei unter anderem Schweflige SÀure entsteht. Aus seiner wÀssrigen Lösung scheidet sich bei Luftzufuhr allmÀhlich Schwefel ab (Autoxidation).
Mit Schwefeldioxid komproportioniert Schwefelwasserstoff in Anwesenheit von Wasserdampf zu Schwefel und Wasser (Redoxreaktion), mit geringen Mengen Chlor bilden sich Schwefel und Chlorwasserstoffgas. Schwefelwasserstoff ist zudem ein krÀftiges Reduktionsmittel.
Schwefelwasserstoff ist in Wasser mĂ€Ăig löslich. Die wĂ€ssrige Lösung wird als Schwefelwasserstoffwasser bezeichnet. Schwefelwasserstoff dissoziiert in der wĂ€ssrigen Lösung in sehr geringem Umfang (Dissoziation (Chemie)):
H 2 S + H 2 O â â H S â â + H 3 O + {\displaystyle \mathrm {H_{2}S+H_{2}O\rightleftharpoons HS^{-}+H_{3}O^{+}} }
H S â â + H 2 O â â S 2 â â + H 3 O + {\displaystyle \mathrm {HS^{-}+H_{2}O\rightleftharpoons S^{2-}+H_{3}O^{+}} }
Die Dissoziation in der zweiten Stufe findet wegen der extrem kleinen Dissoziationskonstanten praktisch nicht statt.cite-ref-14[14] Die Möglichkeit, den Dissoziationsvorgang der ersten Stufe durch die Wahl des pH-Wertes der Lösung beeinflussen zu können, d. h. die Hydrogensulfid-Ionenkonzentration willkĂŒrlich einstellen zu können, ist die Grundlage fĂŒr die analytische Trennung der Kationen nach dem H2S-Trennungsgang. Man muss dabei davon ausgehen, dass die FĂ€llung von Metallsulfiden ein vielstufiger Prozess ist, bei dem die Aquakomplexe der Metall-Kationen zunĂ€chst einen Ligandenaustausch mit Hydrogensulfid-Ionen eingehen, wonach sich ĂŒber viele mehrkernige Metallkomplexe schlieĂlich die unlöslichen Sulfide bilden. WĂ€hrend die sich in saurer Lösung einstellende geringe Hydrogensulfidionen-Konzentration genĂŒgt, die besonders schwer löslichen Sulfide der Elemente der H2S-Gruppe auszufĂ€llen, werden die Löslichkeitsprodukte der etwas leichter löslichen Sulfide der Elemente der NH4HS-Gruppe erst in Ammoniaklösung erreicht. An der Luft verbrennt Schwefelwasserstoff je nach herrschenden Bedingungen zu Schwefel oder Schwefeldioxid (Claus-Verfahren). Mit Fluor setzt er sich explosionsartig zu Fluorwasserstoff und Schwefelhexafluorid um:
H 2 S + 4 F 2 â¶ â¶ 2 H F + S F 6 {\displaystyle \mathrm {H_{2}S+4\ F_{2}\longrightarrow 2\ HF+SF_{6}} }
Sicherheitstechnische KenngröĂen
Schwefelwasserstoff bildet leicht entzĂŒndliche Gas-Luft-Gemische. Der Explosionsbereich liegt zwischen 4,3 Vol-% (60 g/m3) als untere Explosionsgrenze (UEG) und 45,5 Vol-% (650 g/m3) als obere Explosionsgrenze (OEG). Der maximale Explosionsdruck betrĂ€gt 5,9 bar. Die Grenzspaltweite wurde mit 0,83 mm bestimmt. Es resultiert damit eine Zuordnung in die Explosionsgruppe IIB. Die ZĂŒndtemperatur betrĂ€gt 270 °C. Der Stoff fĂ€llt somit in die Temperaturklasse T3.cite-ref-15[15]
Verwendung
GroĂchemie
â
Hauptartikel
:
Claus-Prozess
Schwefelwasserstoff ist die Hauptquelle fĂŒr elementaren Schwefel, welcher wiederum zu ĂŒber 80 Prozent zu SchwefelsĂ€ure umgesetzt wird. Dazu wird zunĂ€chst ein Teil des Schwefelwasserstoffs zu Schwefeldioxid verbrannt:
2 H 2 S + 3 O 2 â¶ â¶ 2 S O 2 + 2 H 2 O {\displaystyle \mathrm {2\ H_{2}S+3\ O_{2}\longrightarrow 2\ SO_{2}+2\ H_{2}O} }
Ein Teil des ĂŒbrigen Schwefelwasserstoffs reagiert mit dem entstandenen Schwefeldioxid unter Komproportionierung zu elementarem Schwefel:
4 H 2 S + 2 S O 2 â¶ â¶ 3 S 2 + 4 H 2 O {\displaystyle \mathrm {4\ H_{2}S+2\ SO_{2}\longrightarrow 3\ S_{2}+4\ H_{2}O} }
Chemische Analytik
Im klassischen Kationentrennungsgang wird H2S zum AusfĂ€llen einer ganzen Gruppe benutzt (Schwefelwasserstoffgruppe). Durch Einleiten von H2S-Gas in schwach saure Lösungen fallen aus: As2S3, SnS2, Sb2S3, HgS, SnS, PbS, Bi2S3, CuS und bei VerdĂŒnnen mit Wasser auch CdS. Diese Kationen sind dann weiter aufzutrennen und mithilfe von Nachweisreaktionen zu identifizieren.
Wegen seiner Giftigkeit wird im Kationen-Trennungsgang zunehmend auf Schwefelwasserstoff verzichtet. Stattdessen werden die benötigten Hydrogensulfid-Anionen in situ erzeugt, zum Beispiel durch Hydrolyse von Thioacetamid, in kleineren Mengen auch durch Erhitzen von Schwefel mit Kerzenwachs.
H2S-Gang: Dieses Verfahren baut auf dem klassischen Trennungsgang auf. Durch spezifische Reagenzien werden chemisch Ă€hnliche Kationen gruppenweise zur FĂ€llung gebracht. Der Niederschlag wird in weiterer Folge aufgetrennt und analysiert, mit dem Ăberstand (der Lösung) wird weitergearbeitet und daraus die nĂ€chste Gruppe zur FĂ€llung gebracht.
Toxikologie
ToxizitÀt
Schwefelwasserstoff ist ein Ă€uĂerst giftiges Gas, das sehr schnell zum Tod fĂŒhren kann, was zahlreiche Berichte ĂŒber UnfĂ€lle in der chemischen Industrie belegen. Durch seine etwas höhere Dichte als Luft sammelt sich das Gas am Boden.
Der charakteristische Geruch nach faulen Eiern (in faulen Eiern entsteht ebenfalls Schwefelwasserstoff) wird individuell bereits bei einer Konzentration von 0,0005 bis 0,13 ppm wahrgenommen und ist ein Vorteil gegenĂŒber anderen tödlich wirkenden Gasen. Man gewöhnt sich jedoch an den Geruch und bei höheren Konzentrationen bleibt die Geruchswahrnehmung aus, da Schwefelwasserstoff die Eigenschaft hat, die Geruchsrezeptoren zu betĂ€uben. An Ratten und MĂ€usen stellte man eine konzentrationsabhĂ€ngige neurotoxische SchĂ€digung am olfaktorischen Epithel (Nasenschleimhaut) bei Konzentrationen ab 30 ppm fest. Die maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK-Wert, ab 2006) betrĂ€gt 5 ppm.cite-ref-16[16]
Kurzzeitige Giftwirkung
Schwefelwasserstoff bildet bei Kontakt mit SchleimhĂ€uten und GewebeflĂŒssigkeit im Auge, der Nase, des Rachens und in der Lunge Alkalisulfide, die sehr stark reizen. Eine Folge sind Wassereinlagerungen in der Lunge. Diese verschwinden gewöhnlich in wenigen Wochen.
Die Giftwirkung beruht auf der Zerstörung des roten Blutfarbstoffes HĂ€moglobin und damit der LĂ€hmung der intrazellulĂ€ren Atmung. Der Mechanismus ist bislang unklar. Vermutet wird, dass schwermetallhaltige, sauerstoffĂŒbertragende Enzyme inaktiviert werden. Der kleinere, nichtoxidierte Teil des Schwefelwasserstoffs kann dem zentralen und evtl. peripheren Nervensystem schaden.
⹠ab 20 ppm: HornhautschÀden bei lÀngerer Einwirkung
âą > 200 ppm: Kopfschmerz, Atembeschwerden
⹠> 250 ppm: BetÀubung der Geruchsrezeptoren
âą > 300 ppm: Brechreiz
âą â 500 ppm: Kraftlosigkeit, Benommenheit, Schwindel
⹠> 500 ppm: KrÀmpfe, Bewusstlosigkeit
Langzeit-Einwirkung unter niedrigen Dosen kann zu MĂŒdigkeit, Appetitlosigkeit, Kopfschmerzen, Gereiztheit, GedĂ€chtnisschwĂ€che und KonzentrationsschwĂ€che fĂŒhren.
Auf den Menschen ergeben sich konzentrationsabhÀngig Vergiftungserscheinungen:
âą < 100 ppm: nach mehreren Stunden
âą > 100 ppm: < 1 Stunde
âą â 500 ppm: lebensgefĂ€hrlich in 30 Minuten
âą â 1000 ppm: lebensgefĂ€hrlich in wenigen Minuten
âą â 5000 ppm (entspricht einem Volumenanteil von 0,5 %): tödlich in wenigen Sekunden
Bereits H2S-Konzentrationen von 0,1 % wirken nach wenigen Minuten tödlich. Bewusstlosigkeit tritt ab jener Konzentration schon durch einen oder mehrere AtemzĂŒge ein.
In menschlichen Zellen hemmt bereits die Konzentration von 0,32 ”mol/l an H2S in vitro die Zellatmung.cite-ref-pmid17314140-19-0[19]
Langzeitwirkung
Tierversuche zeigen, dass Schweine, die mit schwefelwasserstoffhaltigen Nahrungsmitteln gefĂŒttert wurden, nach einigen Tagen an Diarrhoe leiden und einen Gewichtsverlust nach etwa 105 Tagen zeigen.
Physiologie
Metabolismus
Schwefelwasserstoff entsteht im Körper kurzfristig beim Abbau eines Ăberschusses von Cystein mittels der Cystathionin-Îł-Lyase (EC 4.4.1.1), die normalerweise Cystathionin zu Cystein abbaut, jedoch auch Cystein weiter abbauen kann:
C y s t e i n + H 2 O â¶ â¶ S e r i n + H 2 S {\displaystyle \mathrm {Cystein+H_{2}O\longrightarrow Serin+H_{2}S} }
In Ratten wurde eine weitere Reaktion desselben Enzyms nachgewiesen, die von Cystin ausgeht, beim Menschen aber keine Rolle spielt:
C y S - S C y â¶ â¶ P y r u v a t + N H 3 + C y S - S H â 2 H + C y s + H 2 S {\displaystyle \mathrm {CyS{\text{-}}SCy\longrightarrow Pyruvat+NH_{3}+CyS{\text{-}}SH{\xrightarrow {2H^{+}}}Cys+H_{2}S} }
Das Gas verbindet sich schnell mit Thiolresten von in der Umgebung befindlichen Proteinen (-Cys wird zu -CySSH) und verĂ€ndert dadurch deren biologische AktivitĂ€t. Insbesondere das Enzym Cytochrom-c-Oxidase wird dadurch deaktiviert. Der GroĂteil wird jedoch in den Mitochondrien ĂŒber Thiosulfat und Sulfit zu Sulfat oxidiert, oder ĂŒber Cysteinsulfinat zu Sulfit/Sulfat oder Taurin prozessiert.cite-ref-pmid20162368-20-0[20] Exogen zugefĂŒhrtes Taurin wird zum Teil von den sulfidogenen Darmbakterien Taurinivorans muris und Bilophila wadsworthia als essentielle Nahrungsquelle verwertet und zu physiologisch wirksamem H2S verstoffwechselt.
Oxidation zu Sulfat
Mitochondrien schĂŒtzen sich vor H2S beziehungsweise HSâ durch dessen Oxidation zu Sulfat, die in drei Schritten stattfindet:
2 H S â â + O 2 + H 2 O â¶ â¶ S 2 O 3 2 â â + 4 e â â + 4 H + {\displaystyle \mathrm {2\ HS^{-}+O_{2}+H_{2}O\longrightarrow S_{2}O_{3}^{2-}+4\ e^{-}+4\ H^{+}} }
S 2 O 3 2 â â + 2 G S H â¶ â¶ S O 3 2 â â + H 2 S + G S S G {\displaystyle \mathrm {S_{2}O_{3}^{2-}+2\ GSH\longrightarrow SO_{3}^{2-}+H_{2}S+GSSG} }
S 2 O 3 2 â â + R S H â¶ â¶ S O 3 2 â â + R S S H {\displaystyle \mathrm {S_{2}O_{3}^{2-}+RSH\longrightarrow SO_{3}^{2-}+RSSH} }
Ein Teil der Oxidation von Thiosulfat zu Sulfit geschieht mithilfe von Glutathion und dem Enzym Thiosulfatreduktase (EC 2.8.1.3), ein anderer Teil nutzt die Thiosulfat-Schwefeltransferase.cite-ref-pmid20162368-20-1[20]
S O 3 2 â â + H 2 O â¶ â¶ S O 4 2 â â + 2 e â â + 2 H + {\displaystyle \mathrm {SO_{3}^{2-}+H_{2}O\longrightarrow SO_{4}^{2-}+2\ e^{-}+2\ H^{+}} }
Zuletzt oxidiert die Sulfitoxidase Sulfit zu Sulfat. Eine BestĂ€tigung des Abbauwegs ergab sich durch die Identifikation der mitochondrialen Schwefeldioxygenase mit dem ETHE1-Gen, das bei einer seltenen Mutation zu einer Erbkrankheit mit SchĂ€digungen durch erhöhte H2S-Konzentrationen fĂŒhrt.cite-ref-pmid20162368-20-2[20]
Funktion
Schwefelwasserstoff wirkt im Körper Ă€hnlich wie Stickstoffmonoxid als Botenstoff (siehe Gasotransmitter) und erweitert BlutgefĂ€Ăe (vasodilatativ). Es wird sowohl in Endothelzellen der BlutgefĂ€Ăe als auch in glatten Muskelzellen aus der AminosĂ€ure L-Cystein gebildet. Wird das GefĂ€Ăendothel ĂŒber Muskarinische Acetylcholinrezeptoren stimuliert, wird H2S freigesetzt. Dies aktiviert in glatten Muskelzellen der GefĂ€Ămuskulatur spannungsaktivierte und kalziumaktivierte KaliumkanĂ€le. Dadurch kommt es zur Hyperpolarisation glatter Muskelzellen und letztlich zur Erweiterung der BlutgefĂ€Ăe (Vasodilatation).cite-ref-22[22]
Anwendung
Schwefelwasserstoff könnte möglicherweise als Mittel gegen Erektionsstörungen Anwendung finden. Es wird natĂŒrlich in den Schwellkörpern des Penis und der glatten Muskulatur der Penis-Arterie gebildet. Versuche zeigten, dass sowohl L-Cystein als auch Schwefelwasserstoff(-Salz) extern zugefĂŒhrt eine konzentrationsabhĂ€ngige Erektion in den Penisschwellkörpern (Corpora cavernosa penis) verursachen.cite-ref-23[23]
In niedriger Konzentrationen bremst Schwefelwasserstoff bei MĂ€usen StoffwechselvorgĂ€nge und senkt die Körpertemperatur ab. Der winterschlafĂ€hnliche Zustand ist voll reversibel und fĂŒr die Tiere unschĂ€dlich.cite-ref-24[24] Untersucht wird daher, ob man damit bei Transplantationen die QualitĂ€t und Ăberlebenszeit von zur Transplantation vorgesehenen Organen steigern kann.cite-ref-25[25] Auch wird in Humanstudien geprĂŒft, ob Schwefelwasserstoff die Ăberlebenswahrscheinlichkeit von Notfallpatienten verbessern,cite-ref-pipeline-ikaria-26-0[26] um durch Inhalation bzw. Injektion von H2S den Stoffwechsel zu verlangsamen und den Sauerstoffbedarf zu reduzieren. Im Idealfall könnte dies der Rettungsdienst prĂ€klinisch vornehmen.cite-ref-vortrag-von-mark-roth-bei-ted-27-0[27]
GemÀà einer Studie von 2007 an der University of Alabama at Birmingham, die im Fachblatt Proceedings of the National Academy of Sciences erschien, verursacht Schwefelwasserstoff sehr gering dosiert vermutlich die gesundheitliche Wirkung von Knoblauch, da Knoblauch Risiken fĂŒr Herzerkrankungen durch Bluthochdruck, erhöhte Blutfette und andere Faktoren senkt. In Bevölkerungsgruppen, die viel Knoblauch verzehren, gebe es weniger Probleme mit zu hohem Blutdruck.cite-ref-28[28]
Analytik
Sowohl die ToxizitĂ€t als auch seine biologische Relevanz stellen hohe Anforderungen an die Analytik von Schwefelwasserstoff. Im Gegensatz zur oben erwĂ€hnten Verwendung von H2S im anorganischen Trennungsgang werden hier instrumentelle, quantitative Nachweisverfahren fĂŒr H2S vorgestellt.
Instrumentelle Analytik
Optische Bestimmung
Die am hĂ€ufigsten verwendete chromogene Reaktion fĂŒr den photometrischen Nachweis von H2S und Sulfiden ist die Reaktion mit N',N-Dimethyl-p-phenylendiamin zum Methylenblau. Dabei werden Eisen(III)-Salze als Katalysator verwendet. Das Reaktionsprodukt weist ein Absorptionsmaximum bei 670 Nanometer auf und kann photometrisch bestimmt werden.cite-ref-29[29]
Elektroanalytik
Amperometrie
Weit verbreitet sind amperometrische H2S-Sensoren. Bei der Amperometrie wird an eine Arbeitselektrode ein Potential angelegt und der resultierende Strom gemessen; dieser ist proportional zur Konzentration des H2S. Schwefelwasserstoff wird dabei zum Sulfat oxidiert. Mit Kohlenstoffnanoröhren modifizierte Elektrodencite-ref-30[30] erzielten bei einem Oxidationspotential von 100 mV eine Nachweisgrenze von 0,3 ”mol/l. Die Bauart der verwendeten Elektroden ist eng verwandt mit der der Clark-Elektrode zur Sauerstoffbestimmung.cite-ref-31[31]
Potentiometrie
FĂŒr die Sensorik von gasförmigem H2S wurden auch potentiometrische Sonden entwickelt. Als Beispiel können Feststoffelektrolyt-basierte, galvanische Halbzellen genannt werden, die zusammen mit H2S eine elektromotorische Kraft liefern, die gemessen wird. Mit Yttriumoxid-stabilisierten Zirkoniumröhren als Sensor konnten H2S-Konzentrationen in Luft bis 0,2 ppm mit zuverlĂ€ssiger Reproduzierbarkeit gemessen werden.cite-ref-32[32] Unter Verwendung von Hexacyanoferrat als Redoxpartner konnten sogar 30 ppb H2S nachgewiesen werden.cite-ref-33[33]
Gaschromatographie
FĂŒr die Analytik von gasförmigen Substanzen ist hĂ€ufig die Gaschromatographie die erste Wahl. Nach erfolgter Trennung können Schwefelverbindungen wie H2S flammenphotometrisch bei einer EmissionswellenlĂ€nge von 397 Nanometer detektiert werden.cite-ref-34[34] Ein Verfahren zum schnellen Spurennachweis von Schwefelwasserstoff in Kohlegas erzielte eine Nachweisgrenze von 10 ppb.cite-ref-35[35]cite-ref-36[36]
Siehe auch
Literatur
âą Dieter Weismann, Manfred Lohse (Hrsg.): Sulfid-Praxishandbuch der Abwassertechnik. Vulkan, Essen 2007, ISBN 978-3-8027-2845-7.
âą Tatjana Hildebrandt, Manfred K. Grieshaber: Die vielen Seiten des Sulfids. Tödlich und doch lebensnotwendig. In: Biologie in unserer Zeit. Band 39, Nr. 5, 2009, S. 328â334, doi:10.1002/biuz.200910403.
âą F. P. Springer: Ăber Schwefel und Schwefelwasserstoff â Zur Geschichte dieser Bestandteile von Erdgas. Erdöl-Erdgas-Kohle, Heft 10, 2011, S. 382â388.
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: Schwefelwasserstoff
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Wiktionary: Schwefelwasserstoff
â BedeutungserklĂ€rungen, Wortherkunft, Synonyme, Ăbersetzungen
âą Literatur von und ĂŒber Schwefelwasserstoff im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
âą baua.de: Merkblatt zur BK Nr. 1202: Erkrankungen durch Schwefelwasserstoff
⹠Underwater River in Mexico. In: Visboo. 17. November 2009 (Fotos einer sichtbaren Schwefelwasserstoffansammlung am Grund einer Höhle)
âą Aktuelle Seite nur zum Thema Schwefelwasserstoff
Einzelnachweise
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