Kénhidrogén

Ben Valsler

Edward Elgart a zenéje miatt ismerheti. Még ha név szerint nem is ismered, a dallamokat felismernéd: a királyi Land of Hope and Glory a Pomp and Circumstance indulójából származik. Megrendítő anyag, de Elgar nem elégedett meg azzal, hogy csak a királyi koronázások zenéjét írta, mellékállásban vegyészként is dolgozott. Itt van Mike Freemantle.

Michael Freemantle

Micsoda különbség egy atom. Hasonlítsuk össze például a H2O-t és a H2S-t. A víz szobahőmérsékleten folyékony, nem ég, nincs vagy alig van íze, és nélkülözhetetlen az élethez. A kénhidrogén viszont gyúlékony gáz, záptojás szaga van, és erősen mérgező.

Az angol zeneszerző és lelkes amatőr vegyész Edward Elgar talán ezeken a pontokon töprengett, amikor a Malvern-hegységben kerékpározott, miközben zenei kompozícióihoz keresett ihletet. 1904-ben Elgar és felesége, Alice Malvernből Herefordba költözött, ahol az alagsorban kémiai laboratóriumot rendezett be. Négy évvel később a laboratóriumot a hátsó kertben lévő fészerbe költöztette. Ugyanebben az évben szabadalmaztatott egy hidrogén-szulfidot előállító készüléket, amelyet “Elgar kénezett hidrogén-készüléknek” nevezett el.”

Nem ez volt az első ilyen készülék. A Journal of the Chemical Society 1864-es számában megjelent tanulmányában Thomas Phipson angol analitikus kémikus egy új készüléket írt le “kénezett hidrogén előállítására… anélkül, hogy a kezelőt a gáz kellemetlen és ártalmas hatásainak kitenné”. A kénhidrogént egy palackban állította elő híg sósav és az általa “vasszulfidnak” nevezett anyag reakciójával. A vegyületet ma vas(II)-szulfid vagy vas(II)-szulfid néven ismerjük. Egy másik, ammónium-hidroxid-oldatot tartalmazó palack megakadályozta, hogy a fel nem használt gáz a laboratóriumba szökjön.

A holland gyógyszerész és műszerész, Petrus Kipp által 1844-ben feltalált készülék a 20. századi laboratóriumban a hidrogén-szulfid és más gázok előállításának egyik legnépszerűbb módszere lett. A Kipp-készülék három függőlegesen egymásra helyezett kamrából áll.

Emlékszem, hogy az iskolai kémiatanárom a középső kamrát vas(II)szulfiddarabokkal töltötte meg. A felső kamrából egy tölcséren keresztül híg sósavat juttatott az alsó kamrába. A sav felemelkedett, hogy elmerítse a vas(II)szulfid csomókat. A középső kamrához csatlakozó csap megnyitásakor a reakció során keletkező kénhidrogéngáz egy csövön keresztül egy gázedénybe távozott.

Mivel a gáz nehezebb a levegőnél, az edény aljára süllyedt. Tanárunk ezután meggyújtotta a gázt. Az osztály nagy örömére kék lánggal égett, és az üveg felső belső felületén kénlerakódást hagyott maga után.

Ezután úgy mutatta be, hogy a vegyület redukálószer, hogy a gázt kálium-permanganát-oldaton átbuborékoltatta. A rózsaszín szín eltűnt a manganát(VII)-ionok mangán(II)-ionokká történő redukciójának köszönhetően.

A szulfhidrogén a természetben egyes vulkáni és természetes gázokban, nyersolajban, valamint egyes forrásokban és más vízforrásokban fordul elő. Az állati és növényi anyagok mikrobiális bomlása során is keletkezik.

A 19. század végén és a múlt század nagy részében a kénhidrogént széles körben használták a laboratóriumokban a szisztematikus minőségi szervetlen analízisek reagenseként.

A reagenssel bizonyos fémkationok jelenlétét mutatták ki oldatban. Ezeket a kationokat, amelyek közé tartozott a kadmium(II), a réz(II), az ólom(II) és a higany(II), együttesen rézcsoportnak – vagy újabban a kationok második analitikai csoportjának – nevezték.

Amikor a hidrogén-szulfidot egy rézcsoport sójának híg sósavas oldatán átbuborékolták, a szulfid kicsapódott. A csapadék színei adták az első jelzést a fémre. A kadmium-szulfid például sárga színű. Számos szulfid azonban fekete. Ezután további vizsgálatokat végeztek a kation azonosítására. A higany(II)-szulfid például az egyetlen a rézcsoport szulfidjai közül, amely forró híg salétromsavban nem oldódik.

A kémiai elemzésnek ez a formája az 1970-es évekig a kémia alapképzési gyakorlati kurzusok standard része volt. Használata azonban a sóban lévő fém azonosítására gyakran bonyolultnak és nehézkesnek bizonyult. A múlt század utolsó évtizedeiben a modern műszeres analitikai technikák megjelenésével nagyrészt kiment a divatból. Napjainkban az atomabszorpciós spektroszkópiát és az induktív csatolású plazma tömegspektrometriát használják általában a vegyületekben lévő fémek gyors meghatározására. Az analitikai kémikusok és kétségtelenül a legtöbb kémia alapszakos hallgató ezért hálás lehet, hogy már nem kell analitikai reagensként használniuk a kénhidrogént.

Ben Valsler

Ez Mike Freemantle volt a kénhidrogénnel. A következő héten Georgia Mills egy létfontosságú neurotranszmitter találatával jutalmaz minket.

Georgia Mills

Hormonként és neurotranszmitterként is működik, és számos fontos funkciót szabályoz – a figyelemtől és az érzelmektől a tanulásig és a motivációig. A dopamin a szexuális kielégülésben és a rosszullétben is szerepet játszik, remélhetőleg soha nem keverjük össze a kettőt.

Ben Valsler

Jövő héten csatlakozz Georgia-hoz. Addig is várjuk a jelentkezését – írjon e-mailt a [email protected] címre, vagy tweeteljen a @chemistryworld címen. Ben Valsler vagyok, köszönöm, hogy csatlakozott hozzám.