Sulfide là gì? Nó có gây độc hại cho sức khỏe không?

Chu Văn An

Sulfide là gì có lẽ là câu hỏi dành cho những ai đang tìm hiểu về thuật ngữ này. Đặc biệt trong lĩnh vực hóa học, sunfua được nhắc đến khá nhiều. Vậy cụ thể, khái niệm thuật ngữ Sulfide có nghĩa là gì? Vai trò của nó là gì? Trong bài viết hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu sâu hơn.

1. Định nghĩa Sunfua là gì?

Sunfua (tên hệ thống là sulfua(2−) và sulfaneđua) là một hợp chất chứa một hoặc nhiều ion S2- hoặc anion vô cơ của lưu huỳnh có công thức hóa học S2−.

Sunfua góp phần làm cho muối sunfua trở nên không màu. Nó thuộc về một trong những căn cứ mạnh mẽ. Ngay cả muối natri sunfua (Na2S) khi ở dạng dung dịch pha loãng vẫn có tính ăn mòn và gây tổn thương da.

Hình 1: Gốc sunfua

2. Sunfua gây ăn mòn

Sunfua tự do hòa tan (H2S, HS− và S2−) thuộc nhóm chất có tính ăn mòn mạnh đối với nhiều kim loại như thép không gỉ, thép và đồng. Dưới ứng suất (SCC) của thép, sunfua trong dung dịch nước có thể gây ăn mòn. Trong nhiều ngành công nghiệp chế biến sunfua, ăn mòn là mối quan tâm lớn: Giếng dầu sâu, nhà máy khai thác sunfua, đường ống vận chuyển dầu, nhà máy giấy Kraft.

Ăn mòn sunfua sinh học hoặc ăn mòn vi sinh vật (MIC) cũng do khử trùng sunfat gây ra. Trong không khí, chúng tạo ra vi khuẩn sunfua và oxy hóa lưu huỳnh gây ra quá trình oxy hóa axit sunfuric. Trong hệ thống thoát nước, axit sulfuric sinh học sẽ phản ứng với các vật liệu và khiến kết cấu bị phá vỡ. Đối với các hệ thống thoát nước trên toàn thế giới, kiểu hư hỏng này là một quá trình nghiêm trọng và dẫn đến chi phí phục hồi rất cao.

Thiosulfate cũng có thể được sản xuất từ ​​quá trình oxy hóa sunfua. Đây là chất trung gian gây ra các vấn đề ăn mòn rỗ lớn của thép không gỉ và thép trong môi trường. Thông qua việc tạo ra axit sulfuric khi quá trình oxy hóa được tăng cường, nó cũng bị axit hóa.

Hình 2: Sunfua gây ăn mòn

3. Tính chất hóa học của muối sunfua là gì?

Ngay cả trong dung dịch kiềm đậm đặc của Na2S, người ta đã xác nhận rằng ion sunfua, S2− không tồn tại. Do đó xảy ra phản ứng phân ly sau:

SH− (nước) → S2− + H+

Trong dung dịch nước ở bất kỳ nồng độ sunfua nào, phản ứng này không xảy ra. Ở nồng độ đạt tới 5M NaOH, các ion sunfua, S2− được báo cáo là không thể phát hiện được. Tuy nhiên, khi chất rắn được hình thành, sunfua có thể được tạo ra. Ví dụ, trong nhóm 2 của phân tích định tính, cadmium sulfide kết tủa:

H2S (g) + Cd2+ (aq) + 2OH− → CdS↓ (s) + 2H2O

Sunfua chuyển thành hydro sunfua (H2S) và muối kim loại khi phản ứng với axit tiêu chuẩn. Quá trình oxy hóa sunfua tạo thành sunfat và lưu huỳnh. Sunfua kim loại phản ứng với một số phi kim bao gồm brom, iốt và clo. Lúc này sẽ tạo ra muối kim loại và lưu huỳnh.

8 MgS + 8 I2 → S8 + 8 MgI2

Sunfua cũng có thể được sử dụng để điều chế lưu huỳnh và tác nhân oxy hóa thích hợp.

4. Tính chất dẫn xuất kim loại của sunfua

Kết tủa sunfua rắn được tạo ra từ dung dịch nước của các cation kim loại chuyển tiếp phản ứng với nguồn sunfua (H2S, NaHS, Na2S). Độ hòa tan trong nước của các sunfua vô cơ này thường rất thấp. Ngoài ra, một số loại còn có liên quan đến thành phần khoáng chất thông thường.

Một số ví dụ chúng ta thường thấy là màu đen xỉn hình thành trên bạc, Ag2S hoặc màu vàng sáng của CdS, hay còn gọi là “cadmium màu vàng”. Đôi khi chúng được gọi là muối. Trên thực tế, bản chất cộng hóa trị của liên kết trong sunfua kim loại chuyển tiếp là tương đối cao. Điều này làm cho tính chất bán dẫn của chúng tăng lên, từ đó tạo thành màu sắc đậm.

Các ứng dụng thực tế như chất xúc tác hoặc chất màu trong pin mặt trời. Trong việc hòa tan sunfua kim loại nặng, nấm Aspergillus niger đóng vai trò quan trọng.

5. Sunfua độc hại như thế nào?

Đối với sunfua kim loại không tan trong nước thì độ độc khá thấp. Sự tiếp xúc của sunfua kim loại khác với axit khoáng mạnh, bao gồm cả axit dịch vụ, sẽ trung hòa chất độc hại có trong hydro sunfua.

Hình 3: Sunfua độc hại như thế nào?

Sunfua hữu cơ rất dễ cháy và nó tạo ra khí sulfur dioxide (SO2) nếu đốt cháy sunfua. Hầu hết, Hydrogen sulfide, hầu hết các sunfua hữu cơ và một số muối của nó đều có mùi nồng nặc và thối rữa, giải phóng chúng bằng cách phân hủy sinh khối. Tiếp xúc với khí hydrogen sulfide sẽ ảnh hưởng tới sức khỏe và nguy hiểm nhất là tử vong.

Qua bài viết dưới đây chắc hẳn bạn đọc đã hiểu thêm về sunfua rồi phải không? Hy vọng những kiến ​​thức này sẽ mang đến cho các bạn nhiều điều thú vị trong hóa học cũng như ứng dụng thực tế.