황화수소

Hydrogen sulfide
"H2S", "술판", "스팅댐"은 여기로 방향을 바꿉니다. 기타 용도는 H2S(동음이의) 및 Sulfan(동음이의)을 참조하십시오.
황화수소
Skeletal formula of hydrogen sulfide with two dimensions
Ball-and-stick model of hydrogen sulfide
황화수소의 볼앤스틱 모형
Spacefill model of hydrogen sulfide
황화수소의 스페이스 필 모델
유황, S
수소, H
이름
체계적인 IUPAC 이름
황화수소[1]
기타명
  • 단황화수소
  • 사워가스
  • 황화수소
  • 하수구가스
  • 달걀가스
  • 설판
  • 황화수소
  • 황화수소
  • 황화수소
  • 황화수소
  • 황화수소산
  • 히드로티온산
  • 티오하이드록산
  • 설프수소산
식별자
3D 모델(JSmol)
3DMet
3535004
ChEBI
CHEMBL
켐스파이더
ECHA 인포카드 100.029.070 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 231-977-3
303
케그
MeSH 수소+황화물
펍켐 CID
RTECS 번호
  • MX1225000
유니
UN 번호 1053
  • InChI=1S/H2S/h1H2 checkY
    Key: RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChI=1/H2S/h1H2
    Key: RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYAJ
  • S
특성.
H2S
어금니 질량 34.08g·mol−1
외모 무색기체
냄새 썩은 계란처럼 더럽고, 톡 쏘는,
밀도 1.539g.L−1(0°C)[2]
융점 −85.5[3] °C (−121.9 °F; 187.7 K)
끓는점 −59.55[3] °C (−75.19 °F; 213.60 K)
3.980 g dm−3 (at 20 °C) [4]
증기압 1740 kPa (at 21 °C)
산도(pKa) 7.0[5][6]
공액산 술포늄
켤레염기 이황화비소
−25.5·10−6 cm3/mol
1.000644 (0 °C)[2]
구조.
다2v.
굽힘
0.97 D
열화학
1.003 J K−1 g−1
206Jmol−1−1[7] K
-21kJmol−1[7]
위험성
산업안전보건(OHS/OSH):
주요 위험요소
 가연성 및 고독성
GHS 라벨:
GHS02: FlammableGHS06: ToxicGHS09: Environmental hazard
위험
H220, H330, H400
P210, P260, P271, P273, P284, P304+P340, P310, P320, P377, P381, P391, P403, P403+P233, P405, P501
NFPA 704 (파이어다이아몬드)
NFPA 704 four-colored diamondHealth 4: Very short exposure could cause death or major residual injury. E.g. VX gasFlammability 4: Will rapidly or completely vaporize at normal atmospheric pressure and temperature, or is readily dispersed in air and will burn readily. Flash point below 23 °C (73 °F). E.g. propaneInstability 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no code
4
4
0
인화점 −82.4 °C (−116.3 °F; 190.8 K)[10]
232 °C (450 °F; 505 K)
폭발 한계 4.3–46%
치사량 또는 농도(LD, LC):
  • 713ppm(쥐, 1시간)
  • 673ppm (mouse, 1시간)
  • 634ppm (mouse, 1시간)
  • 444ppm(쥐, 4시간)[9]
  • 600ppm (사람, 30분)
  • 800ppm (사람, 5분)[9]
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 C 20ppm; 50ppm [최대 피크 10분][8]
REL(권장)
 C 10ppm (15mg/m3) [10분][8]
IDLH(즉시 위험)
 100ppm[8]
관련 화합물
관련 칼코게나이드
관련 화합물
 포스핀
달리 명시된 경우를 제외하고 표준 상태의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다(25°C [77°F], 100kPa).
☒확인(무엇입니까?)

황화수소는 화학식이2 HS인 화학 화합물입니다. 무색의 칼코겐-하이드라이드 가스이며, 독성, 부식성, 인화성이 있으며, 주변 대기 중 미량은 썩은 달걀의 특유의 악취를 풍깁니다.[11] 스웨덴의 화학자 칼 빌헬름 셸레는 1777년에 정제된 황화수소의 화학적 조성을 발견한 것으로 알려져 있습니다.[12]

황화수소는 시안화수소와 유사한 방식으로 세포 호흡을 억제하여 인간을 비롯한 대부분의 동물에게 독성이 있습니다. 흡입하거나 염분을 다량 섭취할 [clarification needed]경우 호흡곤란부터 경련, 사망에 이르는 증상으로 장기 손상이 빠르게 발생합니다.[13][14] 그럼에도 불구하고 인체는 이 황화물과 그 미네랄 염을 소량 생산하여 신호 분자로 사용합니다.[15]

황화수소는 종종 늪이나 하수구와 같이 산소가 없는 상태에서 유기물의 미생물 분해로 생성됩니다. 이 과정은 일반적으로 황산염 환원 미생물에 의해 이루어지는 혐기성 소화로 알려져 있습니다. 화산 가스, 천연 가스 퇴적물, 그리고 때때로 잘 끌어오는 물에서도 발생합니다.

특성.

황화수소는 공기보다 밀도가 약간 높습니다. HS와2 공기의 혼합물은 폭발적일 수 있습니다.

산화

일반적으로 황화수소는 클로스 과정에서 이산화황을 감소시키는 능력에서 알 수 있듯이 환원제 역할을 합니다. 황화수소는 푸른 불꽃과 함께 산소에서 연소하여 이산화황(SO2)과 물을 생성합니다.

2 H2S + 3 O2 → 2 SO2 + 2 H2O

과량의 산소가 존재할 경우 삼산화황(SO3)이 생성되어 황산에 빠르게 수분을 공급합니다.

H2S + 2 O2 → H2SO4

산-염기 특성

황화수소는 SH를− 형성하는 약산입니다.

물에 약간 녹으며 약산(18 °C에서 0.01–0.1 mol/리터 용액에서 pK = 6.9)으로 작용하여 황화수소 이온 HS(또한 SH로 표기됨)를 제공합니다. 황화수소와 그 용액은 무색입니다. 공기에 노출되면 천천히 산화되어 물에 녹지 않는 황 원소를 형성합니다. 황화물 음이온(S2−)은 수용액 상에서 형성되지 않습니다.[16]

극한의 온도와 압력

90GPa(기가파스칼) 이상의 압력에서는 황화수소가 금속성 전기 전도체가 됩니다. 임계 온도 이하로 냉각되면 이 고압 상은 초전도성을 나타냅니다. 임계 온도는 압력에 따라 증가하며, 100 GPa에서는 23K, 200 GPa에서는 150K입니다.[17] 황화수소를 더 높은 온도에서 가압한 다음 냉각하면 임계 온도는 2015년 기준으로 허용된 가장 높은 초전도 임계 온도인 203K(-70°C)에 도달합니다. 적은 양의 유황을 인으로 치환하고 더 높은 압력을 사용함으로써 임계 온도를 0°C(273 K) 이상으로 높이고 상온 초전도를 달성할 수 있을 것으로 예측되었습니다.[18]

황화수소는 1200°C 정도의 대기압 하에서 촉매 없이 수소와 황으로 분해됩니다.[19]

타니싱

황화수소는 금속 이온과 반응하여 금속 황화물을 형성하는데, 이것은 불용성이고, 종종 어두운 색의 고체입니다. 납(II) 아세트산염 종이는 납으로 쉽게 전환되므로 황화수소를 검출하는데 사용됩니다.II) 검은 황화물. 금속 황화물을 강산 또는 전기 분해로 처리하면 종종 황화수소가 방출됩니다. 황화수소는 구리와 은을 포함한 다양한 금속을 더럽히는 역할도 합니다. 은화에서 발견되는 블랙토닝을 담당하는 화학물질은 황화은(AgS2)으로, 동전 표면의 은이 대기 중의 황화수소와 반응할 때 생성됩니다.[20] 황화수소 및 기타 황 함유 화합물에 의해 토닝된 동전은 토닝이 박막 간섭을 생성하여 동전이 매력적인 착색을 할 수 있기 때문에 미학에 기초하여 동전의 수치를 더할 수 있습니다.[21] 동전은 의도적으로 황화수소로 처리하여 토닝을 유도할 수도 있지만, 인공 토닝은 천연 토닝과 구별될 수 있으며 수집가들 사이에서 일반적으로 비판을 받습니다.[22]

생산.

황화수소는 HS2 함량이 높은 천연 가스인 사워 가스와 분리되어 가장 일반적으로 얻어집니다. 또한 약 450°C에서 수소와 용융 원소 황을 처리하여 생산할 수 있습니다. 탄화수소는 이 과정에서 수소의 공급원 역할을 할 수 있습니다.[23]

S + H → HS

황의 수소화에 매우 유리한 열역학은 수소화(또는 황화수소의 균열)가 매우 높은 온도를 필요로 한다는 것을 의미합니다.[24]

표준 실험실 준비는 Kipp 발생기에서 황화 제1철을 강산으로 처리하는 것입니다.

FeS + 2 HCl → FeCl2 + H2S

질적 무기 분석에 사용하기 위해 티오아세트아미드를 사용하여 HS를2 생성합니다.

CH3C(S)NH2 + H2O → CH3C(O)NH2 + H2S

물에 노출되면 많은 금속 및 비금속 황화물(예: 황화알루미늄, 펜타 황화인, 이황화규소)이 황화수소를 유리시킵니다.[25]

6 H2O + Al2S3 → 3 H2S + 2 Al(OH)3

이 가스는 또한 황을 고체 유기 화합물로 가열하고 황화 유기 화합물을 수소로 환원시켜 생성됩니다.

생합성

황화수소는 효소적 또는 비효소적 경로를 통해 세포에서 생성될 수 있습니다. HS의 형성을 촉매하는 세 가지 효소: 시스타티오닌 γ-리아제(CSE), 시스타티오닌 β-합성효소(CBS) 및 3-메르캅토피루브산 황전이효소(3-MST). CBS와 CSE는 트랜스 황화 경로를 따르는 HS2 생합성의 주요 지지자입니다.[27] 이러한 효소는 다양한 생물학적 세포와 조직에서 확인되었으며, 이들의 활성은 다양한 질병 상태에 의해 유도됩니다.[28] 이 효소들은 황 원자가 메티오닌에서 세린으로 전달되어 시스테인 분자를 형성하는 것을 특징으로 합니다.[27] 또한 3-MST는 시스테인 이화 경로를 통해 황화수소 생성에 기여합니다.[28][27] 메티오닌과 시스테인과 같은 식이 아미노산은 황화수소 생성과 트랜스황화 경로의 주요 기질 역할을 합니다. 황화수소는 페레독신이나 리스케 단백질과 같은 단백질에서도 유래할 수 있습니다.[28]

황산염 환원(sp. 황 환원) 박테리아는 황산염(resp.)을 사용하여 저산소 조건에서 사용 가능한 에너지를 생성합니다. 황 원소)는 유기 화합물 또는 수소를 산화시키고, 이것은 폐기물로서 황화수소를 생성합니다.

온수기는 물 속의 황산염을 황화수소 가스로 전환하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이것은 황 박테리아가 지속 가능한 따뜻한 환경을 제공하고 물 속의 황산염과 보통 마그네슘 금속으로 만들어진 온수기 양극 사이의 상호 작용을 유지하기 때문입니다.[29]


신호 역할

체내 HS는2 건강과 질병에 영향을 미치는 가스 신호 분자 역할을 합니다.[26]

황화수소는 동물의 혈관 확장뿐만 아니라 식물의 종자 발아와 스트레스 반응을 증가시키는 데 관여합니다.[32] 황화수소 신호 전달은 활성 산소 종(ROS) 및 활성 질소 종(RNS)에 의해 조절됩니다.[32] HS는2 NO와 상호작용하여 여러 가지 다른 세포 효과와 니트로소티올이라는 또 다른 신호의 형성을 초래하는 것으로 나타났습니다.[32] 황화수소는 또한 세포의 ROS 수준을 줄이거나 방해하는 작용을 하는 글루타티온의 수준을 증가시키는 것으로 알려져 있습니다.[32]

HS2 생물학 분야는 환경 독성학에서 발전하여 생리학적 조건과 다양한 병태 생리학적 상태에서 내생적으로 생성된 HS의2 역할을 조사했습니다.[33] HS는2 암 및 다운 증후군 및 혈관 질환과 관련이 있습니다.[34][35][36][37]

미토콘드리아 전자 수송 사슬의 Complex IV를 억제하여 세포 내 ATP 생성과 생화학적 활성을 효과적으로 감소시킵니다.[32]

사용하다

유황의 제조

황화수소는 주로 황 원소의 전구체로 소비됩니다. 클로스 과정이라고 불리는 이 전환은 이산화황으로의 부분적인 산화를 포함합니다. 후자는 황화수소와 반응하여 황 원소를 만듭니다. 전환은 알루미나에 의해 촉매됩니다.[38]

2H2S + SO2→ 3S + 2H2O

티오유기화합물 생산

황화수소를 사용하여 많은 기본 유기황 화합물을 생산합니다. 여기에는 메탄티올, 에탄티올, 티오글리콜산이 포함됩니다.[23] 하이드로설파이드는 티오페놀 생산에 사용될 수 있습니다.[39]

금속황화물의 제조

황화수소는 알칼리 금속 염기와 결합하면 황화나트륨 및 황화나트륨과 같은 알칼리 황화수소로 변환됩니다.

HS + NaOH → NaSH + HO
NaSH + NaOH → Na2S + H2O

황화나트륨은 제지 산업에 사용됩니다. 특히, SH의− 염은 크래프트 공정에서 펄프의 리그닌 성분과 셀룰로오스 성분 사이의 결합을 파괴합니다.[23]

위와 같이 많은 금속 이온이 황화수소와 반응하여 해당 금속 황화물을 생성합니다. 산화물은 때때로 황화수소로 처리되어 해당 금속 황화물이 부유에 의해 더 쉽게 정제됩니다.[23] 금속 부품은 황화수소로 보호되기도 합니다. 수소탈황에 사용되는 촉매는 일상적으로 황화수소로 활성화됩니다.

황화수소는 금속 이온의 정성적 무기 분석에서 시약이었습니다. 이러한 분석에서 중금속(및 비금속) 이온(예: Pb(II), Cu(II), Hg(II), As(III))은 HS에2 노출되면 용액으로부터 침전됩니다. 생성된 고체의 성분은 반응성에 의해 식별됩니다.

기타 응용 프로그램

황화수소는 Gudler 황화 공정을 통해 일반 물에서 산화 중수소, 즉 중수를 분리하는 데 사용됩니다.

황화수소를 사용한 설치류에서 애니메이션과 같은 정지 상태가 유도되어 대사율이 동반 감소하는 저체온증이 발생했습니다. 산소 요구량도 감소하여 저산소증을 예방할 수 있었습니다. 또한 황화수소는 다양한 상황에서 염증을 감소시키는 것으로 나타났습니다.[40]

발생

화산 가스로 인해 암석에 유황이 퇴적되는 현상

화산과 일부 온천(차가운 온천뿐만 아니라)은 일부2 HS를 방출합니다. 황화수소는 종종 황산염 환원 박테리아의 작용으로 인해 우물물에 자연적으로 존재할 수 있습니다.[41][better source needed] 황화수소는 장관 내 황을 포함한 단백질의 세균 분해를 통해 인체에서 소량 생성되므로 특유의 배란 냄새의 원인이 됩니다. 입에서도 생성됩니다(할리토시스).[42]

전 세계 HS2 배출의 일부는 인간 활동으로 인한 것입니다. HS의2 가장 큰 산업 공급원은 석유 정제소입니다. 수소탈황 과정은 수소의 작용으로 석유에서 황을 해방시킵니다. 생성된 HS는2 원소 황의 주요 공급원인 Claus 공정을 통해 부분 연소에 의해 원소 황으로 전환됩니다. 황화수소의 다른 인위적 공급원으로는 코크스 오븐, 제지 공장(Kraft 공정 사용), 태너리 및 하수도가 있습니다. HS는2 특히 고온에서 황 원소가 유기물과 접촉하는 거의 모든 곳에서 발생합니다. 환경 조건에 따라 일부 황산화 미생물의 작용을 통해 물질의 열화를 담당합니다. 바이오제닉 황화물 부식이라고 합니다.

2011년에는 유전 관행으로 인해 바켄 형성 원유에서 HS2 농도가 증가하는 것이 관찰되었으며 "건강 및 환경 위험, 우물의 부식, 재료 취급 및 파이프라인 장비와 관련된 추가 비용 및 추가 정제 요구 사항"과 같은 과제를 제시했다고 보고되었습니다.[43]

일반 시민들은 가스 및 석유 시추 작업 근처에 거주하는 것 외에도 폐수 처리 시설, 매립지 및 분뇨 저장 농장 근처에 있어 황화수소에 노출될 수 있습니다. 노출은 오염된 공기를 마시거나 오염된 물을 마시면서 발생합니다.[44]

도시 폐기물 매립지에서는 유기물의 매립으로 인해 폐기물 덩어리 내에서 혐기성 소화가 빠르게 발생하고, 생분해를 수반하는 습한 대기와 상대적으로 높은 온도로 폐기물 덩어리 내의 공기가 감소하면 바이오가스가 생산됩니다. 석고보드 또는 천연 석고(황산칼슘 이수화물)와 같은 황산염 베어링 물질의 공급원이 있는 경우 혐기성 조건에서 황산염 환원 박테리아는 이를 황화수소로 전환합니다. 이 박테리아들은 공기 중에서는 생존할 수 없지만, 높은 탄소 공급원을 포함하고 있는 매립 폐기물의 습하고 따뜻한 혐기성 조건 – 석고보드와 같은 제품의 제조에 사용되는 종이와 접착제는 풍부한 탄소[45] 공급원을 제공할 수 있습니다 – 황화수소 형성에 탁월한 환경입니다.

폐수 처리 또는 농업의 유기 폐기물 소화와 같은 산업용 혐기성 소화 공정에서 황화수소는 황산염의 환원과 유기 화합물 내 아미노산 및 단백질의 분해로부터 형성될 수 있습니다.[46] 황산염은 메탄 형성 박테리아에 상대적으로 비억제적이지만 황산염 환원 박테리아에 의해 HS로2 환원될 수 있으며, 그 중 몇 개 속이 있습니다.[47]

물에서 제거

식수에서 황화수소를 제거하기 위해 여러 공정이 설계되었습니다.[48]

연속염화
최대 75mg/L 수준의 염소는 황화수소와 반응하는 산화 화학 물질로 정제 과정에서 사용됩니다. 이 반응은 불용성 고체 황을 생성합니다. 일반적으로 사용되는 염소는 차아염소산나트륨의 형태입니다.[49]
폭기
황화수소의 농도가 2mg/L 미만인 경우에는 폭기가 이상적인 처리 과정입니다. 물에 산소가 첨가되고 산소와 황화수소의 반응이 반응하여 무취 황산염이 생성됩니다.[50]
질산염첨가
질산칼슘은 폐수 스트림에서 황화수소 형성을 방지하는 데 사용할 수 있습니다.

연료 가스 제거

황화수소는 천연 가스와 바이오 가스에서 흔히 발견됩니다. 일반적으로 아민 가스 처리 기술에 의해 제거됩니다. 이러한 과정에서 황화수소는 먼저 암모늄염으로 전환되는 반면 천연가스는 영향을 받지 않습니다.

RNH2 + H2S ⇌ [RNH3]+ + SH−

이후 황화아민 용액을 가열하면 황화아민 음이온이 재생됩니다. 이 과정에서 발생하는 황화수소는 일반적으로 클로스 공정을 통해 원소 황으로 전환됩니다.

석유 정제소, 천연가스 처리 공장 및 기타 산업 시설에 사용되는 일반적인 아민 처리 공정의 공정 흐름도

안전.

악취가 나는 황화수소가 풍부한 가스 혼합물을 지하 광산 가스 용어로 사용합니다. 황화수소는 독성이 강하고 가연성이 높은 가스입니다(가연성 범위: 4.3~46%). 신경계가 가장 큰 영향을 받긴 하지만, 신체의 여러 시스템을 독살할 수 있습니다.[citation needed] HS의2 독성은 일산화탄소의 독성과 비슷합니다.[51] 미토콘드리아 시토크롬 효소의 철과 결합하여 세포 호흡을 방해합니다. 독성은 1843년 쥐스투스 폰 리비히에 의해 자세히 설명되었습니다.[52]

황화수소가 발견되기도 전에, 이탈리아의 의사 베르나르디노 라마지니는 1713년 그의 책 "De Morbis Artificum Diatriba"에서 하수도 노동자들의 직업병과 그들의 옷에 있는 동전들이 검게 그을리는 것은 알려지지 않은 눈에 보이지 않는 휘발성 산에 의한 것일 수도 있다고 가설을 세웠습니다. 18세기 후반에 파리 하수도에서 나오는 유독 가스가 시민들과 당국에 문제가 되었습니다).[53]

처음에는 매우 자극적이지만(썩은 달걀[54] 냄새가 난다), 후각을 빠르게 사멸시켜 일시적인 무감각증을 만들어내기 [55]때문에 피해자들은 너무 늦기 전까지 자신의 존재를 모를 수 있습니다. 안전한 취급 절차는 안전 데이터 시트(SDS)를 통해 제공됩니다.[56]

저도노출

황화수소는 몸과 환경, 장에서 자연적으로 발생하기 때문에 이를 대사하기 위한 효소가 존재합니다. 평균 약 300-350ppm으로 추정되는 어떤 임계 수준에서 산화 효소는 압도됩니다. 유틸리티, 하수 및 석유 화학 작업자가 사용하는 것과 같은 많은 개인 안전 가스 감지기는 5~10ppm으로 낮게 경보되고 15ppm으로 높게 경보됩니다. 대사는 황산염으로 산화를 일으키는데, 이는 무해합니다.[57] 따라서 낮은 수준의 황화수소는 무한정 허용될 수 있습니다.

낮은 농도에 노출되면 눈의 자극, 인후통 및 기침, 메스꺼움, 호흡 곤란, 폐의 체액(폐부종)이 발생할 수 있습니다.[51] 이러한 효과는 황화수소가 습한 표면 조직에 존재하는 알칼리와 결합하여 가성소다인 황화나트륨을 형성하기 때문인 것으로 판단됩니다.[58] 이러한 증상은 보통 몇 주 안에 가라앉습니다.

장기간, 낮은 수준의 노출은 피로감, 식욕부진, 두통, 과민성, 기억력 저하, 어지러움을 유발할 수 있습니다. 낮은 수준의 HS2(약 2ppm)에 만성적으로 노출되는 것은 러시아와 핀란드 목재 펄프 노동자들의 유산 및 생식 건강 문제 증가와 관련이 있지만,[59] 보고서는 (1995년 기준) 복제되지 않았습니다.

고준위 노출

단기적이고 높은 수준의 노출은 호흡 상실과 높은 사망 가능성으로 즉각적인 붕괴를 유도할 수 있습니다. 사망이 일어나지 않으면 황화수소에 많이 노출되면 피질 가성아미노 괴사, 기저신경절 퇴화, 뇌부종 등이 발생할 수 있습니다.[51] 호흡 마비는 즉각적일 수 있지만 최대 72시간까지 지연될 수도 있습니다.[60] HS에2 의한 극심한 중독의 진단은 희생자의 주머니에 있는 구리 동전의 변색입니다.

HS2 흡입으로 인해 미국에서 연간 약 7명의 직장 사망자가 발생했으며(2011-2017 데이터), 직장 화학물질 흡입 사망자의 경우 일산화탄소(연간 17명 사망) 다음으로 많았습니다.[61]

노출 임계값

  • 미국 정부가 규정한 노출 한도:[62]
    • 10ppm REL-Ceiling(NIOSH): 권장 노출량 상한(10분 동안 1회를 제외하고 초과해서는 안 되는 권장 수준) 8시간 교대 근무 시 다른 측정 가능한 노출이 발생하지 않을 경우)
    • 20ppm PEL-Ceiling(OSHA): 허용 노출 상한(10분 동안 한 번만 제외하고 초과해서는 안 되는 수준) 8시간 교대 근무 시 다른 측정 가능한 노출이 발생하지 않을 경우)
    • 50ppm PEL-Peak(OSHA): peak 허용 노출량(절대 초과해서는 안 되는 수준)
    • 100ppm IDLH(NIOSH) : 생명과 건강에 즉각적인 위험(탈출 능력을 방해하는 수준)
  • 0.00047 ppm 또는 0.47 ppb는 냄새 임계값으로, 사람 패널의 50%가 냄새를 식별하지 못하고 냄새의 존재를 감지할 수 있는 지점입니다.[63]
  • 10~20ppm은 눈 자극을 위한 경계선 농도입니다.
  • 50~100ppm은 눈 손상으로 이어집니다.
  • 100-150ppm에서는 몇 번 흡입하면 후각이 마비되고, 종종 위험에 대한 인식과 함께 후각이 사라집니다.[64][65]
  • 320-530ppm은 폐부종으로 이어져 사망 가능성이 있습니다.[51]
  • 530~1000ppm은 중추신경계의 강한 자극과 빠른 호흡을 일으켜 호흡이 손실됩니다.
  • 800ppm은 사람의 50%가 5분 동안 노출되는 치명적인 농도(LC50)입니다.
  • 1000ppm 이상의 농도는 단 한 번의 호흡을 흡입한 후에도 호흡 손실과 함께 즉각적인 붕괴를 일으킵니다.

치료

치료에는 아밀아질산염의 즉각적인 흡입, 아질산나트륨의 주입 또는 순수한 산소 흡입과 함께 4-디메틸아미노페놀의 투여, 최종 기관지 경련을 극복하기 위한 기관지 확장기의 투여 및 경우에 따라 고압 산소 치료(HBOT)가 포함됩니다.[51] HBOT는 임상적 및 일화적 지원을 제공합니다.[66][67][68]

인시던트

황화수소는 제1차 세계대전 당시 영국 육군이 화학무기로 사용했습니다. 이 가스는 가연성 때문에 이상적인 전쟁 가스로 간주되지 않았는데, 부분적으로는 가연성이 있고 작은 누출에도 독특한 냄새를 감지할 수 있어 적에게 가스의 존재를 알렸기 때문입니다. 그럼에도 불구하고 다른 가스가 부족했던 1916년 두 차례에 걸쳐 사용되었습니다.[69]

2005년 9월 2일, 로스앤젤레스에 정박한 로열 캐리비안 크루즈 라이너의 프로펠러 룸에서 누수가 발생하여 하수 라인 누수로 인해 승무원 3명이 사망했습니다. 결과적으로, 그러한 모든 구획에는 이제 환기 시스템이 필요합니다.[70][71]

2006년 코트디부아르 독성 폐기물 처리장에서 황화수소가 포함된 유독성 폐기물이 서아프리카 해안 아비장에서 17명의 사망자와 수천 명의 질병을 일으킨 것으로 추정됩니다.

2008년 9월 브리티시컬럼비아주 랭글리의 버섯 재배 회사에서 근로자 3명이 숨지고 2명이 장기 뇌손상 등 중상을 입었습니다. 버섯재배작업을 위한 퇴비연료로 닭분뇨, 짚, 석고 등을 운반하던 배관의 밸브가 막혀 작업자들이 적절한 환기를 하지 못한 채 밀폐된 공간에서 밸브를 풀면서 물질의 혐기성 분해로 인해 쌓여있던 황화수소가 방출되고, 주변 지역의 노동자들을 독살했습니다.[72] 조사관은 파이프가 완전히 치워졌거나 바람이 방향을 바꿨다면 더 많은 사망자가 발생했을 수도 있다고 말했습니다.[73]

2014년, 시암 스퀘어 지역에 있는 시암 스퀘어 원이라고 불리는 태국의 최근에 지어진 쇼핑몰에서 83ppm에 달하는 황화수소 수치가 검출되었습니다. 쇼핑몰의 상점 세입자들은 부비동 염증, 호흡 곤란 및 눈 자극과 같은 건강 합병증을 보고했습니다. 조사 결과 다량의 가스는 건물 내 폐수의 불완전한 처리와 처리에서 비롯된 것으로 밝혀졌습니다.[74]

2014년 미국 애리조나주 노스 스코츠데일의 프로메네이드 쇼핑센터에서 황화수소 가스가 개인 보호장비를 착용하지 않은 채 깊이 15피트의 방으로 들어간 뒤 노동자들을 숨지게 했습니다. "도착한 승무원들은 하수구에서 나오는 시안화수소와 황화수소의 수치를 높게 기록했습니다."

2014년 11월, 상당한 양의 황화수소 가스가 모스크바의 중부, 동부 및 남동부 지역을 뒤덮었습니다. 이 지역에 거주하는 주민들은 응급부에 의해 실내에 머물 것을 권고 받았습니다. 가스의 정확한 출처는 알려지지 않았지만 모스크바 정유공장에 책임이 있습니다.[76]

2016년 6월, 모녀는 플로리다 턴파이크의 가드레일에 부딪혀 여전히 운행 중인 2006 포르쉐 카이엔 SUV에서 숨진 채 발견되었는데, 처음에는 일산화탄소 중독의 희생자로 여겨졌습니다.[77][78] 소변 검사 결과 황화수소가 사망 원인으로 밝혀질 [79]때까지 검시관이 피해자들에 대한 독성 검사 결과를 기다리는 동안 그들의 죽음은 설명되지 않은 채로 남아 있었습니다. 오렌지-오세올라 검시관실의 보고서에 따르면 앞좌석 조수석 아래에 위치한 포르쉐의 스타터 배터리에서 유독 가스가 나온 것으로 나타났습니다.[80][81]

2017년 1월 플로리다주 키라르고의 한 공공시설 노동자 3명이 포장된 도로의 한 구간을 확인하기 위해 맨홀 뚜껑 아래 좁은 공간으로 내려간 지 몇 초 만에 한 명씩 숨졌습니다.[82] 남성들을 구하려다 공기탱크 없이 구멍에 들어간 소방관이 (구멍으로 들어가지 못해) 몇 초 만에 쓰러져 동료에 의해 구조돼야 했습니다.[83] 소방관은 잭슨 메모리얼 병원으로 공수되어 후에 회복되었습니다.[84][85] 먼로 카운티 보안관은 처음에 이 공간에 황화수소와 식물을 분해하여 생성된 메탄 가스가 포함되어 있다고 결정했습니다.[86]

2018년 5월 24일 뉴사우스웨일스주 앨버리의 노르스케 스코그 제지공장에서 황화수소 흡입으로 근로자 2명이 사망하고 다른 1명이 중상을 입었으며 14명이 입원했습니다.[87][88] 세이프워크 NSW의 조사에 따르면 가스는 공정수를 담는 데 사용되는 탱크에서 방출된 것으로 나타났습니다. 작업자들은 3일간의 유지 기간이 끝날 때 노출되었습니다. 황화수소는 정비 기간 동안 살생물제로 처리되지 않고 정체된 채 방치된 상류 탱크에 축적되었습니다. 이러한 조건은 물에 소량의 목재 펄프와 섬유질이 포함되어 있기 때문에 상류 탱크에서 황산염 환원 박테리아가 자랄 수 있도록 해주었습니다. 이 탱크에서 사고가 발생한 탱크로 펌핑되는 비율이 높기 때문에 유지 보수 기간이 끝날 때 펌핑이 재개되었을 때 상단 주변의 다양한 개구에서 황화수소 가스가 빠져나갔습니다. 노르스케 스코그에 의해 제한된 공간으로 확인되지 않았음에도 불구하고, 가스가 그곳에 고일 수 있을 정도로 충분히 밀폐되어 있었습니다. 숨진 근로자 중 한 명은 탱크 안에서 액체가 새는 것으로 보이는 사고를 조사하던 중 노출됐고, 숨진 다른 한 명과 중상을 입은 근로자는 탱크 위에 쓰러진 뒤 첫 번째 구조를 시도했습니다. 결과적으로 형사 사건에서 Norske Skog는 공장에서 노동자들의 건강과 안전을 합리적으로 실행 가능한 범위 내에서 보장하지 못했다는 비난을 받았습니다. 유죄를 인정했고, 벌금 1,012,500 호주 달러를 부과받았고, 사건에 대한 익명의 교육 비디오 제작에 자금을 지원하라는 명령을 받았습니다.[89][90][87][91]

2019년 10월, 아그혼 오퍼레이팅 주식회사의 텍사스 직원 오데사와 그의 아내가 양수기 고장으로 사망했습니다. 황화수소 농도가 높은 생산수는 펌프에 의해 방출되었습니다. 작업자는 펌프의 기계 고장을 알리는 자동 전화에 응답하던 중 숨졌고, 아내는 차를 타고 시설로 이동한 뒤 숨졌습니다.[92] CSB 조사에 따르면 비공식적인 잠금 태그아웃 절차와 작동하지 않는 황화수소 경보 시스템과 같은 시설의 느슨한 안전 관행이 언급되었습니다.[93]

자살 사건

특정 가정용 재료를 혼합하여 생성된 이 가스는 2008년 일본에서 자살 파동으로 사용되었습니다.[94] 이 물결은 도쿄 자살 예방 센터 직원들이 매년 5월 연휴 동안 자살을 원하는 사람들로부터 전화를 받았기 때문에 "골든 위크"에 특별 핫라인을 설치하도록 촉구했습니다.[95]

2010년 현재 미국의 여러 도시에서 이러한 현상이 발생하여 자살 현장에 도착한 사람들에게 경고를 보내고 있습니다.[96][97][98][99][100] 응급 구조원이나 가족과 같은 이러한 응급 구조원은 가스를 흡입하거나 화재로 인해 사망하거나 부상을 입을 위험이 있습니다.[101][102] 지방 정부들도 이러한 자살을 막기 위한 캠페인을 시작했습니다.

2020년, HS2 섭취는 일본 프로레슬러 기무라 하나에 의해 자살 방법으로 사용되었습니다.[103]

자연환경에서의 황화수소

미생물: 유황 사이클.

주요 기사: 유황 사이클
연못의 슬러지, 검은색은 금속 황화물 때문입니다.

황화수소는 지구상에서 황의 생체 지구화학적 순환인 황 순환의 중심 참여 물질입니다.[104]

산소가 없을 때 황 환원균과 황 환원균은 황 원소나 황산 원소를 황화수소로 환원시켜 수소나 유기 분자를 산화시켜 에너지를 얻습니다. 황이 함유된 아미노산에서 황화수소를 다른 세균이 유리시켜 썩은 달걀의 냄새를 유발하고, 플럼 냄새의 원인이 됩니다.

유기물이 저산소(또는 저산소) 조건에서 부패함에 따라 황산염 환원 박테리아는 물에 존재하는 황산염을 사용하여 유기물을 산화시켜 폐기물로서 황화수소를 생성합니다. 황화수소 중 일부는 물 속의 금속 이온과 반응하여 수용성이 아닌 금속 황화수소를 생성합니다. 황화 제1철과 같은 이러한 금속 황화물은 종종 검은색이나 갈색을 띠어 슬러지의 어두운 색을 유발합니다.

여러 그룹의 박테리아는 황화수소를 연료로 사용하여 용존 산소, 금속 산화물(예: 옥시수산화철 및 망간 산화물) 또는 질산염을 전자 수용체로 사용하여 황 원소로 산화시키거나 황산염으로 산화시킬 수 있습니다.[105]

보라색 황 박테리아와 녹색 황 박테리아는 광합성에서 황화수소를 전자 공여체로 사용하여 원소 황을 생성합니다. 이 광합성 방식은 물을 전자 공여체로 사용하고 산소를 방출하는 남조류, 조류, 식물보다 오래된 방식입니다.

황화수소의 생화학은 철-황 세계 화학의 핵심 부분입니다. 지구 생명의 기원에 대한 이 모델에서 지질학적으로 생성된 황화수소는 이산화탄소 감소를 주도하는 전자 공여체로 가정됩니다.[106]

애니멀스

황화수소는 대부분의 동물들에게 치명적이지만, 매우 전문화된 몇몇 종들은 이 화합물이 풍부한 서식지에서 번성합니다.[107]

깊은 바다에는 황화수소가 다량 함유된 열수 분출구와 차가운 침출수가 있어 박테리아에서 물고기에 이르기까지 매우 특수한 생명체가 많이 서식하고 있습니다.[which?][108] 이들 생태계는 이러한 깊이에 햇빛이 없기 때문에 광합성보다는 화학 합성에 의존합니다.[109]

황화수소가 풍부한 담수에는 주로 무척추동물이 서식하지만, 키프로스돈밥밀레리(멕시코산 번데기), 리미아설푸로필라(도미니카공화국산 포에실리), 감부시아 에우리스토마(멕시코산 포에실리), 포에실리아(멕시코산 포에실리아) 등 소수의 어류도 포함됩니다.[107][110] 이동식 동굴과 같은 일부 동굴 시스템의 무척추동물과 미생물은 높은 수준의 황화수소에 적응합니다.[111]

성간 및 행성 발생

황화수소는 성간 매질에서 종종 검출되었습니다.[112] 그것은 또한 우리 태양계의 행성 구름에서 발생합니다.[113][114]

대멸종

주요 기사: 무산소 사건
나미비아 해안을 따라 약 150km에 걸쳐 뻗어있는 황화수소 꽃(녹색). 산소가 부족한 물이 해안에 도달함에 따라 유기물이 풍부한 퇴적물의 박테리아가 황화수소를 생성하여 어류에게 독성이 있습니다.

황화수소는 지구의 과거에 일어난 여러 대멸종과 관련이 있습니다. 특히, 대기 중의 황화수소의 축적은 2억 5천 2백만 년 전 페름기-트라이아스기 멸종 사건의 원인이 되었을 수도 있고, 적어도 그 원인이 되었을 수도 있습니다.[115][116][117]

이러한 멸종 경계의 유기 잔류물은 해양이 무산소(산소가 고갈된 상태)였으며 HS를2 대사하는 얕은 플랑크톤 종을 가지고 있음을 나타냅니다. HS의2 형성은 이산화탄소와 메탄을 대기로 방출하고, 이는 해양을 따뜻하게 하여 HS를2 산화시킬 산소를 흡수하는 능력을 저하시키는 거대한 화산 폭발에 의해 시작되었을 수 있습니다. 황화수소의 수치가 증가하면 산소를 생성하는 식물을 죽일 수 있을 뿐만 아니라 오존층을 고갈시켜 추가적인 스트레스를 유발할 수 있습니다. 현대에 들어 나미비아 연안의 사해와 대서양에서 작은 HS2 꽃이 감지되었습니다.[115]

참고 항목

  • 칼코게나이드(Hydrogen chalcogenide) – 칼코게나이드를 포함한 수소와 칼코게나이드의 모든 2원 화합물()을 하는 Pages를 포함합니다.
  • 황화수소화학합성
  • 하수도 가스 – 하는 하수도 페이지의 분해에 의해 하수도에서 생성되고 수집되는 유독 가스와 비독성 가스의 복잡한 혼합물
  • 유도 저체온증이라고도 하는 목표 온도 관리 – 의료 절차
  • 소택가스

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외부 링크

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