Sírovodík

Ben Valsler

Možná znáte Edwarda Elgara díky jeho hudbě. I kdybyste ho neznali jménem, melodie byste poznali: královská Land of Hope and Glory pochází z jeho pochodu Pomp and Circumstance. Elgar se nespokojil jen se skládáním hudby ke královským korunovačním slavnostem, ale vedle toho se živil jako chemik. Tady je Mike Freemantle.

Michael Freemantle

Jaký rozdíl dělá atom. Porovnejte například H2O a H2S. Voda je při pokojové teplotě kapalina, nehoří, nemá téměř žádnou chuť a je nezbytná pro život. Naproti tomu sirovodík je hořlavý plyn, páchne po zkažených vejcích a je vysoce toxický.

Anglický skladatel a nadšený amatérský chemik Edward Elgar se možná nad těmito body zamýšlel, když jezdil na kole po Malvern Hills a hledal inspiraci pro své hudební skladby. V roce 1904 se Elgar se svou ženou Alicí přestěhoval z Malvernu do Herefordu, kde si ve sklepě zřídil chemickou laboratoř. O čtyři roky později laboratoř přestěhoval do kůlny na zahradě. V témže roce si nechal patentovat zařízení na výrobu sirovodíku, které nazval „Elgarův přístroj na sířený vodík“.

Nebyl to první takový přístroj. V článku publikovaném v časopise Journal of the Chemical Society v roce 1864 popsal anglický analytický chemik Thomas Phipson nový přístroj „pro vyvíjení sířeného vodíku… aniž by obsluha byla vystavena nepříjemným a škodlivým účinkům plynu“. Sirovodík připravoval v láhvi reakcí zředěné kyseliny chlorovodíkové s tzv. sulfidem železa. Tato sloučenina je nyní známá jako sulfid železa(II) nebo sulfid železitý. Další láhev obsahující roztok hydroxidu amonného zabránila úniku nepoužitého plynu do laboratoře.

Jedním z nejoblíbenějších způsobů výroby sirovodíku a dalších plynů v laboratoři 20. století se stal přístroj vynalezený holandským lékárníkem a nástrojařem Petrusem Kippem v roce 1844. Kippův přístroj se skládá ze tří vertikálně postavených komor.

Pamatuji si, jak můj školní učitel chemie plnil prostřední komoru hrudkami sulfidu železa(II). Zředěnou kyselinu chlorovodíkovou přiváděl z horní komory přes nálevku do spodní komory. Kyselina stoupala, aby ponořila hrudky sulfidu železa(II). Po otevření kohoutku připojeného ke střední komoře unikl plynný sirovodík vzniklý reakcí trubičkou do nádoby s plynem.

Jelikož je plyn těžší než vzduch, klesl na dno nádoby. Náš učitel pak plyn zapálil. K velké radosti třídy hořel modrým plamenem a na horní vnitřní ploše sklenice zanechal usazeninu síry.

Poté prokázal, že tato sloučenina je redukčním činidlem, a to probubláváním plynu roztokem manganistanu draselného. Růžové zbarvení zmizelo díky redukci iontů manganistanu(VII) na ionty manganu(II).

Sírovodík se přirozeně vyskytuje v některých vulkanických a přírodních plynech, v surové ropě a v některých pramenech a dalších zdrojích vody. Vzniká také při mikrobiálním rozkladu živočišných a rostlinných látek.

Na konci 19. století a po většinu minulého století se sirovodík široce používal v laboratořích jako činidlo při systematické kvalitativní anorganické analýze.

Činidlo se používalo ke zjišťování přítomnosti některých kationtů kovů v roztoku. Tyto kationty, mezi něž patřilo kadmium(II), měď(II), olovo(II) a rtuť(II), byly souhrnně označovány jako měďnatá skupina – nebo nověji jako druhá analytická skupina kationtů.

Při probublávání sirovodíku zředěným roztokem soli měďnaté skupiny s kyselinou chlorovodíkovou se sulfid vysrážel. Barvy sraženiny poskytly první indikaci kovu. Například sulfid kademnatý je žlutý. Některé sulfidy jsou však černé. Poté byly provedeny další testy k identifikaci kationtu. Například sulfid rtuťnatý(II) je jediný ze skupiny sulfidů mědi, který je nerozpustný v horké zředěné kyselině dusičné.

Tato forma chemické analýzy byla standardní součástí praktických kurzů bakalářského studia chemie až do 70. let 20. století. Její použití k identifikaci kovu v soli se však často ukázalo jako komplikované a těžkopádné. V posledních desetiletích minulého století s nástupem moderních instrumentálních analytických technik do značné míry vyšla z módy. Dnes se pro rychlé stanovení kovů ve sloučeninách běžně používá atomová absorpční spektroskopie a hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem. Analytičtí chemici a nepochybně i většina studentů bakalářského studia chemie proto mohou být vděční, že již nemusí používat sirovodík jako analytické činidlo.

Ben Valsler

To byl Mike Freemantle se sirovodíkem. Příští týden nás Georgia Millsová odmění hitem důležitého neurotransmiteru.

Georgia Millsová

Působí jako hormon i neurotransmiter a reguluje několik důležitých funkcí – od pozornosti a emocí až po učení a motivaci. Dopamin se podílí také na sexuálním uspokojení a na nevolnosti, doufejme, že nikdy nedojde k jejich smíchání.

Ben Valsler

Přidejte se k Georgii příští týden. Do té doby čekáme na vaše zprávy – napište nám na [email protected] nebo tweetněte @chemistryworld. Jsem Ben Valsler, děkuji, že jste se ke mně připojili.