Hydrogen sulfid

Ben Valsler

Du kender måske Edward Elgar for hans musik. Selv om du ikke kender ham af navn, vil du genkende melodierne: Den kongelige Land of Hope and Glory stammer fra hans Pomp and Circumstance-march. Elgar var en medrivende mand, men han nøjedes ikke med at skrive soundtracket til kongelige kroninger, og han havde også en sidegevinst som kemiker. Her er Mike Freemantle.

Michael Freemantle

Hvor stor forskel et atom gør. Sammenlign f.eks. H2O og H2S. Vand er en væske ved stuetemperatur, det brænder ikke, har ingen eller kun lidt smag, og det er livsvigtigt. Svovlbrinte derimod er en brandfarlig gas, lugter af rådne æg og er meget giftig.

Den engelske komponist og ivrig amatørkemiker Edward Elgar kan meget vel have tænkt over disse punkter, da han cyklede rundt i Malvern Hills, mens han søgte inspiration til sine musikalske kompositioner. I 1904 flyttede Elgar og hans kone Alice fra Malvern til Hereford, hvor han indrettede et kemilaboratorium i kælderen. Fire år senere flyttede han laboratoriet til et skur i baghaven. Samme år tog han patent på et apparat til fremstilling af svovlbrinte, som han kaldte “Elgar sulfuretted hydrogen apparatus.”

Det var ikke det første apparat af denne type. I en artikel offentliggjort i Journal of the Chemical Society i 1864 beskrev den engelske analytiske kemiker Thomas Phipson et nyt apparat “til udvikling af svovlholdig brint … uden at udsætte operatøren for de ubehagelige og skadelige virkninger af gassen”. Han fremstillede svovlbrinten i en flaske ved at lade fortyndet saltsyre reagere med det, han kaldte “jernsulfid”. Denne forbindelse er nu kendt som jern(II)sulfid eller jernsulfid. En anden flaske med ammoniumhydroxidopløsning forhindrede ubrugt gas i at slippe ud i laboratoriet.

Et apparat opfundet af den hollandske farmaceut og instrumentmager Petrus Kipp i 1844 blev en af de mest populære måder at fremstille svovlbrinte og andre gasser på i laboratoriet i det 20. århundrede. Kipps apparat består af tre kamre, der er stablet vertikalt.

Jeg husker min kemilærer i skolen, der fyldte det midterste kammer med klumper af jern(II)-sulfid. Han førte fortyndet saltsyre fra det øverste kammer gennem en tragt ind i det nederste kammer. Syren steg op og oversvømmede klumperne af jern(II)sulfid. Da han åbnede en hane, der var forbundet med det midterste kammer, slap den svovlbrintegas, der blev dannet ved reaktionen, ud gennem et rør i en gasbeholder.

Da gassen er tungere end luft, sank den til bunden af beholderen. Vores lærer antændte derefter gassen. Den brændte med en blå flamme, til stor glæde for klassen, og efterlod et svovldepot på glassets øverste indvendige overflade.

Derpå demonstrerede han, at forbindelsen er et reduktionsmiddel ved at lade gassen boble gennem kaliumpermanganatopløsning. Den lyserøde farve forsvandt på grund af reduktionen af manganat(VII)-ioner til mangan(II)-ioner.

Sulfidrogen forekommer naturligt i nogle vulkanske og naturlige gasser, råolie og i nogle kilder og andre vandkilder. Det produceres også under mikrobiel nedbrydning af animalsk og vegetabilsk materiale.

I slutningen af det 19. århundrede og i en stor del af sidste århundrede blev svovlbrinte i vid udstrækning anvendt i laboratorier som reagens ved systematisk kvalitativ uorganisk analyse.

Reagenset blev brugt til at påvise tilstedeværelsen af visse metalkationer i opløsning. Disse kationer, som omfattede cadmium(II), kobber(II), bly(II) og kviksølv(II), blev kollektivt kendt som kobbergruppen – eller for nylig som den anden analytiske gruppe af kationer.

Når svovlbrinte blev boblet gennem en fortyndet saltsyreopløsning af et kobbergruppesalt, udfældede sulfidet sig. Udfældningens farver gav den første indikation af metallet. Cadmiumsulfid er f.eks. gult. Men flere af sulfiderne er sorte. Der blev derefter foretaget yderligere forsøg for at identificere kationen. Kviksølv(II)sulfid er f.eks. det eneste af kobbergruppens sulfider, der er uopløseligt i varm fortyndet salpetersyre.

Denne form for kemisk analyse var en standarddel af kemipraktik på grundforløb i kemi indtil 1970’erne. Men dens anvendelse til at identificere et metal i et salt viste sig ofte at være kompliceret og besværlig. Den gik stort set af mode i de sidste årtier af sidste århundrede med fremkomsten af moderne instrumentelle analyseteknikker. I dag anvendes atomabsorptionsspektroskopi og induktivt koblet plasmamassespektrometri almindeligvis til hurtig bestemmelse af metaller i forbindelser. Analytiske kemikere og uden tvivl de fleste kemistuderende kan derfor være taknemmelige for, at de ikke længere er nødt til at bruge svovlbrinte som analysereagens.

Ben Valsler

Det var Mike Freemantle med svovlbrinte. I næste uge belønner Georgia Mills os med et hit af en vigtig neurotransmitter.

Georgia Mills

Det fungerer både som hormon og neurotransmitter og regulerer flere vigtige funktioner – fra opmærksomhed og følelser til indlæring og motivation. Dopamin spiller også en rolle i seksuel tilfredsstillelse og i kvalme, og forhåbentlig blandes de to ting aldrig sammen.

Ben Valsler

Samtaler med Georgia i næste uge. Indtil da venter vi på at høre fra dig – send en e-mail til [email protected] eller tweet @chemistryworld. Jeg er Ben Valsler, tak fordi du kom med mig.