Poluarea cu Hidrogen Sulfurat

Aerul curat este un amestec de gaze a caror proportie se mentine constanta in straturile inferioare ale atmosferei, constanta care reprezinta una din conditiile de baza ale mentinerii vietii si dezvoltarii vietuitoarelor pe Terra. In compozitia aerului apar: azotul 78,09%, oxigen 20,94%, argon 0,93%, CO2 0,03%, neon, kripton, xenon, heliu, hidrogen, ozon si vapori de apa.

Prin poluare apare o impurificare a aerului datorita particulelor solide, gazelor, vaporilor de apa, particulelor radioactive si microorganismelor de tipul bacteriilor, virusurilor.

In functie de starea lor de agregare, poluantii din aer pot fi: poluanti gazosi si solizi.[1]

Chimia elementului

Hidrogenul sulfurat (H2S) sau acidul sulfhidric este un gaz cu miros caracteristic neplacut (de oua stricate), toxic, solubil in apa, perceptibil in cantitati si concentratii mici. La temperatura obisnuita, hidrogenul sulfurat are o densitate 1,1895 in raport cu aerul. La temperatura de 0°C este suficienta o presiune de 10 atm pentru a se lichefia .

In stare lichida este transparent si incolor cu densitatea de 0,789 la temperatura de 20°C. Punctul sau de fierbere este de – 60,46°C. Punctul de topire al hidrogenului sulfurat solid este – 85,56°C.

Un litru de apa dizolva 4,6 l de gaz la 0°C si la 2,6 l la 20°C.Solutiile de hidrogen sulfurat sunt descompuse de caldura, ultrasunete, raze ultraviloete si raze X. Hidrogenul sulfurat lichid dizolva iodul si multe combinatii organice fara reactie.

Hidrogenul sulfurat se disociaza termic . La 1200°C gradul de disociere este 44%. Arde in oxigen cu o flacara albastra, formand sulf si apa. La temperatura mai ridicata si cu o concentratie mai mare de oxigen, se formeaza dioxid de sulf si apa. Punctul de inflamabilitate este cuprins intre 220 si 235°C la presiunea atmosferica. El poate fi oxidat si fotochimic. Reactioneaza violent in stare gazoasa cu acidul azotic fumans, dioxidul de clor si dioxidul de plumb.

Hidrogenul sulfurat reactioneaza cu metalele formand sulfuri, transforma opxizii si o serie de saruri mai ales in prezenta umiditatii in sulfuri. El este absorbit de solutii slab alcaline si cedat la incalzire. Solutia de hidrogen sulfurat este oxidata de un numar mare de oxidanti. Reactioneaza usor cu sarurile, formand in multe cazuri sulfuri insolubile.[1]

Surse de hidrogen sulfurat in aer

Materiile proteice, vegetale si animale, sunt descompuse de bacterii, formandu-se hidrogen sulfurat. Se dezvolta mai ales in apa neaerata a baltilor sau a apelor poluate. Se gaseste in gazele naturale, titei, depozite de sulf, in gazele vulcanice si in izvoarele sulfuroase.

In titei se gaseste ca atare sau ca sulfuri organice.In timpul tratarii titeiului, compusii cu sulf sunt convertiti in hidrogen sulfurat sau mercaotani. Din circa 2,38 milioane litri de titei se obtin circa 50 tone de hidrogen. Datorita faptului ca otraveste catalizatorii utilizati la tratarea produselor petroliere, sulful trebuie eliminat. Hidrogenul sulfurat se degaja in unitatile de cracare, de rafinare catalitica si de recuperare a sulfului. In rafinarii au loc scapari de gaze, titeiul emite vapori, distilarile brute, condensatele din canale, degaja hidrogen sulfurat.

Hidrogenul sulfurat si sulfurile organice se produc intr-o serie de fabrici de celuloza-sulfat. S-a apreciat ca in anul 1960 aproximativ 64000 tone de hidrogen sulfurat au fost emise in atmosfera de catre fabricile de celuloza-sulfat. In procesul celuloza-sulfat, bucatile de lemnse fierb cu o solutie de sulfura de sodiu, hidroxid de sodiu, carbonat de sodiu si cantitati mici de sulfat si sulfit de sodiu (solutie alba)intr-un reactor aproximativ 3 ore, la temperatura si presiune ridicata. Grupele metoxi din lemn se scindeaza la fierbere si se transforma in metil-mercaptan CH3SH, dimetil-sulfura (CH3)2S si alti compusi sulfurosi cu miros neplacut.

Hidrogenul sulfurat se produce in timpul operatiilor de cocsificare cu o viteza de circa 3 kg pe tona de carbune ars. Gazele degajate din cuptoarele de cocs contin circa 6000 – 13000 µg ∕ m3 hidrogen sulfurat. In timpul racirii si spalarii aproximativ 50% din hidrogenul sulfurat se degaja.

Peste tot unde au loc procese, cum sunt cele din cuptoarele de cocs, apare hidrogen sulfurat. In aceste conditii apare hidrogen sulfurat si la alte procese decat cele de incarcare si descarcare. Hidrogenul sulfurat scapa la condensare, la scruberele cu amoniac, cu benzen, in procesul de desulfurare a gazului din instalatiile de pe langa cocserii.