1. Hidrogenul sulfurat
Hidrogenul sulfurat (H2S) sau acidul sulfhidric este un gaz incolor, cu miros caracteristic neplăcut, de ouă stricate (care se percepe de la o concentraţie de 0,13 ppm), toxic, solubil în apă, perceptibil în cantităţi şi concentraţii mici. La concentraţii mai mari, datorită paraliziei nervului olfactiv, datele asupra mirosului se falsifică, nu mai există senzaţie şi moartea vine rapid. La temperatură obişnuită, hidrogenul sulfurat are o densitate de 1,1895 în raport cu aerul. La temperatura de 0°C este suficientă o presiune de 10 atm pentru a se lichefia
Hidrogenul sulfurat (acidul sulfhidric) provine în atmosferă din surse naturale şi artificiale.
Sursele naturale sunt reprezentate de gazele naturale, ţiţei, depozitele de sulf, gazele vulcanice, izvoarele sulfuroase şi procesele de descompunere a materiilor organice. Pe plan mondial, se apreciază că se produc anual 280 milioane tone, din care 80 milioane tone pe uscat şi 200 milioane tone în apele oceanice. În atmosferă, concentraţia este de până la 0,46µg/m3, sub limita de detecţie a organelor olfactive.
Sursele artificiale cele mai importante sunt industria (petrolieră, petrochimică, chimică, cocsului, de fontă, de oţel şi alimentară), agricultura, zootehnia, apele reziduale etc. Hidrogenul sulfurat are efect paralizant olfactiv, fiind mai greu decât aerul şi solubil în apă. Acesta este un gaz foarte toxic, care exercită o acţiune iritantă locală şi o alta asfixiantă, generală. Acţiunea locală, la nivelul mucoaselor, este consecinţa dizolvării şi formării de sulfuri alcaline, prin combinare cu bicarbonaţii. Acţiunea generală asfixiantă este consecinţă hidrogenului sulfurat pătruns sau format în circulaţia generală, când se combină cu hemoglobina formând sulfmethemoglobina. Hidrogenul sulfurat are o acţiune mai redusă asupra plantelor, decât asupra omului şi animalelor. Hidrogenul sulfurat produce aceleaşi efecte asupra animalelor ca şi asupra omului. De asemenea are efecte şi asupra plantelor tinere, simptomele atacului constând în veştejire, ofilire. Efectele hidrogenului sulfurat asupra vopselelor şi asupra unor metale aşa cum sunt cuprul, zincul şi aluminiul sunt evidenţe.
Reţinerea hidrogenului sulfurat la sursele de poluare se poate realiza prin mijloacele chimice (oxidare cu aer sau electrolitice), prin mijloace fizico-chimice (absorbţie pe carbune activ sau pe polimeri schimbători de ioni).
Hidrogenul sulfurat, care este foarte toxic pentru oameni, intră în corpul omenesc pe cale respiratorie, de unde este transportat de sânge la diferite organe ale corpului. Hidrogenul sulfurat intrat în sânge poate duce la blocarea transferului de oxigen, mai ales în concentraţii mari.
În general, hidrogenul sulfurat este o otravă pentru celule şi enzime şi poate produce schimbări ireversibile în sistemul nervos. La concentraţii mari de hidrogen sulfurat, moartea survine prin paralizia rapidă a centrului respirator. La concentraţii mici hidrogenul sulfurat cauzează conjunctivită, secreţie lacrimală, iritarea traseului respirator, edem pulmonar, vătămarea muşchiului inimii, schimbări psihice, pierderea echilibrului, paralizia nervilor, spasme, inconştienţă, colaps circulator. Simptomele comune sunt gust metalic, oboseală, diaree, întunecarea vederii, durere intensă a ochilor, insomnie şi ameţeală.
Hidrogenul sulfurat din atmosferă reacţionează cu vopselele care conţin săruri ale metalelor grele în pigmenţii lor şi în uleiul sicativ, cu care formează un precipitat care se închide la culoare sau decolorează suprafaţa. Cel mai comun pigment este albul de plumb care este carbonat bazic de plumb. Acesta se înnegreşte în prezenţa hidrogenului sulfurat. Vopselele din alb de plumb înnegrite din cauza hidrogenului sulfurat, revin la culoarea lor după oxidarea sulfurii. Prezenţa hidrogenului sulfurat întunecă rapid cuprul şi argintul. Argintul se întunecă la temperatura obişnuită în prezenţa umidităţii şi a oxigenului. Aliajele cu aur sunt cu atât mai rezistente cu cât concentraţia de aur este mai mare. Hidrogenul sulfurat atacă zincul la temperatura camerei, formând o pătură protectoare.
H2S poate influenţa claritatea testelor de duritate, PH şi Fe. Pentru eliminarea mirosului produs de H2S se dozează Cl înălbitor. H2S nu poate fi depistat în laborator ci doar la faţa locului. H2S este coroziv chiar şi în concentraţii mici şi de asemenea gazele vor înnegri suprafeţele vopsite dându-le aspect de afumat.
Ameliorarea mediului poate fi făcută numai prin reţinerea hidrogenului sulfurat şi a sulfurilor solubile. S-au pus la punct procese şi echipamente de extragere a hidrogenului din diferite gaze. Unele sunt destinate recuperării hidrogenului sulfurat pentru a fi apoi convertit în produşi secundari ca sulfat sau acid sulfuric. Altele se bazează pe spălarea curentului de gaz cu un absorbant adecvat şi apoi extragerea gazului absorbit din absorbant pentru a fi eliminat, pentru a fi ars sau convertit în alt produs secundar valoros. Sunt utilizate ca absorbanţi soluţia apoasă de dietanol-amina, monoetanol-amina, hidroxid de sodiu, fosfatul tripotasic, soluţia apoasă de clor şi carbonatul de sodiu.
Se folosesc diferite dispozitive de contact ca:
• scrubere umede
• turnuri convenţionale cu pulverizare
• turnuri Lunge
• scrubere venturi
În procesul de producţie al fabricilor de celuloză-sulfat se degajă mari cantităţi de hidrogen sulfurat Există următoarele sisteme pentru a înlătura aceste degajări:
• Arderea gazelor în sobe recuperatoare de căldură sau în cuptoare pentru ars varul;
• Oxidarea gazelor în sobe esparate cu oxidare catalitică sau direct într-un incinerator;
• Oxidarea gazelor într-un turn de absorbţie cu soluţii de clor ca de exemplu apă de clor de la o instalaţie de albire, deşeuri de clor, hipoclorit etc.
• Absorbţia gazelor într-o soluţie caustică într-un scruber.
În fabricile de celuloză-sulfat, emisiile de H2S sunt înlăturate în cea mai mare parte printr-un proces de oxidare a băii alcaline negre. Procesul constă în oxidarea sulfurilor din soluţia de culoare slab închisă sau a soluţiei negre prin punerea în contact cu aerul într-un turn de umplutură, cu peliculă sau plăci poroase.
Gazele necondensabile ale fabricilor de celuloză se colectează într-un gazometru apoi se oxidează sau se ard cu o viteză de scurgere constantă.
În rafinăriile instalaţiilor petrochimice cantităţi mici de hidrogen sulfurat asociate cu curenţii de gaze pot fi arse în acelaşi sistem sau într-o faclă (mufă).
În rafinării sau instalaţii de gaze naturale în care se găseşte o mare cantitate de H2S cu gaze sulfuroase, hidrogenul sulfurat este în general extras într-un turn de absorbţie folosind un număr de diferiţi absorbanţi ca de pildă amine în soluţie apoasă , sulfolan, arseniţi şi arsenaţi alcalini, solvenţi organici cum ar fi: carbonat de propilenă, triacetat de gliceril, acetat de metoxi-trietilen-glicol, procesul cu solvenţi cu fluor şi alte procese. Aceste procese sunt regenerative în sensul că absorbantul este regenerat prin îndepărtarea hidrogenului sulfurat şi apoi refolosit.
În industria chimică au fost folosiţi diferiţi absorbanţi pentru înlăturarea hidrogenului sulfurat din gazele de evacuare. Astfel, de exemplu H2S, produs în instalaţiile de anilină pentru coloranţi cu sulf, este absorbit efectiv de alcalii în scrubere. O altă metodă constă în colectarea tuturor scăpărilor şi arderea lor.
Depozitele de deşeuri de cărbuni trebuie amenajate în locuri speciale pentru a înlătura aprinderea sau pentru stingerea lor uşoară.
Apele de canalizare şi instalaţiile respective degajă H2S. Cea mai completă eliminare constă în colectarea gazelor şi suflarea lor într-un incinerator Alte metode de purificare constau în a-l trece prin absorbanţi sau în oxidarea lui chimică. Mirosul hidrogenului sulfurat poate fi mascat cu parfumuri sau gazul poate fi ars catalitic.
M., Negulescu, L., Vaivum, C., Pătru, S., Ianculescu, G., Bonciu, O., Pătru – Protecția mediului înconjurător, Editura Tehnică, București, 1995
D., Negoiu, A., Kriza, - Poluanți anorganici în aer, Editura Academiei Republicii Socialiste România, București, 1977
S., Vişan, A., Angelescu, C., Alpopi - Mediul înconjurător-poluare şi protecţie, Ed.Economică, Bucureşti, 2000;
A., Angelescu, I., Ponoran, V., Ciobotaru - Mediul ambiant şi dezvoltarea durabilă, Ed. A.S.E., Bucureşti. 1999;
L., Brown - Probleme globale ale omenirii. Starea lumii, Ed.Tehnică, Bucureşti. 1996-2001;
L., Brown - Ecoeconomia, Ed.Tehnică, Bucureşti. 2002;
I., Butnariu, N., Constantin - Protecţia mediului înconjurător şi microclimat, Inst.Politehnic, Bucureşti, 1994;
M., Manoliu, C., Ionescu, D., Nistoran - Elemente de dreptul mediului înconjurător, Universitatea Politehnică, Bucureşti, 1995;
L., Oprea - Note de curs pentru studenții de la specializarea Ingineria și protecția mediului în industrie, Universitatea Dunărea de Jos din Galați. (http://www.scribd.com/doc/82601759/39/Principalii-poluanti-ai-atmosferei);
D., Dinu, V., Sandu - Poluarea aerului – Ghid ecologic şcolar, Braşov, 2005;
F., Loghin, D., Popa, B., Kiss, R., Anton, - Analize şi evaluări toxicologice, Ed. Medicală Universitară “Iuliu Haţieganu”, Cluj-Napoca, 2003;
http://www.scritube.com/stiinta/chimie/Eliminarea-amoniacului1151424218.php
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
