Сероводород чем он опасен. Сероводород: чем опасен для здоровья? Симптомы отравления. Воздействие сероводорода на хром

Влияние сероводорода на организм человека. Сероводород и его влияние на организм

Еще из школьной программы некоторые помнят, что сероводород (h3S) – бесцветная газообразная молекула. Это вещество имеет довольно специфический запах протухших яиц. В сочетании с кислородом получается взрывоопасная смесь. Также нам известно, что при соединении с различными окислителями сульфид водорода преобразуется в диоксид серы, благодаря этому свойству его используют в самых разных промышленных отраслях.

В процессе многократных клинических экспериментов удалось выяснить, что газообразная молекула синтезируется в клетках человека. От нее зависит целый спектр важных физиологических процессов. Впервые изучать положительное и токсическое влияние сероводорода на организм человека начал итальянский доктор еще в 16 столетии. О своих открытиях он неоднократно упоминал в трудах.

Современная наука постоянно изучает свойства h3S. Специалисты проводят фундаментальные исследования на животных и находят все новые качества этой биомолекулы. Стало понятно, что она отвечает за передачу нейронов в клетках ЦНС, мышечное сокращение и регуляцию кровяного давления. Вопрос о воздействии бесцветного газа на экологию и человека до сих пор волнует многие умы. Будем разбирать полезные и токсические свойства.

Нахождение в природе

Сульфид водорода в небольших количествах образовывается повсюду, где происходят гнилостные процессы. Присутствует в составе вулканических, природных и нефтяных газов, а также в слоях Черного моря на глубине более двухсот метров. Молекулу можно обнаружить в теле умерших живых существ – происходит разложение белковых соединений.

Кроме того, h3S найден в горячих источниках. Целебная сила минеральных вод давно известна в медицинской области. Практически в каждом оздоровительном санатории и профилактории активно используются сульфидные ванны. Лечебное воздействие таких процедур установлено еще в 1939 г. при помощи специальных электротермических экспериментов Нестерова. Биомолекула проникает через кожные покровы в организм и оказывает положительное влияние на капиллярное кровообращение и нервные окончания.

Сероводород в бальнеологии

Выработка газа осуществляется в разных клетках нашего организма. По утверждению специалистов, проводивших экспериментальные опыты, важную роль молекула выполняет в сердечно-сосудистой системе. Она осуществляет регуляторное действие в артериях, участвуя в регуляции давлении. Несмотря на наличие токсического действия, бесцветный газ в ограниченных дозировках также борется с многочисленными патологическими процессами.

Его дефицит приводит к необратимым физиологическим последствиям, вызывая заболевание Альцгеймера (потерю памяти). Сероводород, влияние на организм которого хорошо изучено, обладает бактерицидными, противовоспалительными и ранозаживляющими свойствами. Сульфидные ванны разной крепости способствуют укреплению защитных сил, оказывают анестезирующее действие. Их терапевтическая сфера довольна обширна. Несколько таких процедур значительно улучшают обмен веществ, нормализуют метаболические процессы в мембране клеток и очищают от накопившихся шлаков. Под воздействием биомолекул восстанавливается психоэмоциональное состояние, исчезают беспочвенные страхи, приходит в норму давление.

Положительный эффект ванны оказывают в первую очередь на коронарный кровоток и опорно-двигательный аппарат. После 2-минутного соприкосновения с газообразным сульфидом водорода наблюдается интенсивное покраснение кожи: расширяются капиллярные петли, улучшается циркуляция крови. Восстанавливается подвижность в больных конечностях.

При каких патологиях помогает сульфид?

Сероводородные процедуры способствуют снижению повышенного артериального давления. Такое умозаключение основано на практических опытах. Исследования проводились на крысах, которым периодически вводилась внутривенно порция раствора сероводорода. Отмечено, что люди, страдающие от гипертонии, имеют сниженные показатели уровня h3S в плазме.

С успехом назначается при заболеваниях лимфатической системы сероводород. Влияние на организм человека слабого раствора газа благоприятно, он воздействует на кишечный тракт, мягко очищает и нормализует перистальтику. Применяется при злокачественных образованиях, интоксикации по назначению доктора. Наружно используется в виде ингаляций и ванн при следующих болезнях:

• Закупорка сосудов, порок сердца и головного мозга.
• Заболевания позвоночника, мышц (артрозы, ревматизм, артриты).
• Неврологические патологии.
• Гинекологические проблемы.
• Эндокринные изменения.

Положительное влияние сероводорода на организм человека основано на высокой физико-химической реакции. Дозированные концентрации частиц молекул оказывают выраженный лечебный эффект на дыхательные пути, слизистые оболочки и эпителиальную ткань. Сульфидные процедуры проводятся в дерматологии при псориазе, экземах разной этиологии, дерматите и прочих заболеваниях. Однако следует помнить о токсичности – высокие концентрации отрицательно влияют на здоровье, усугубляя проблемы.

Сульфид водорода продлевает молодость

Уникальные открытия сделали ученые из Китая. Они сообщили, что предотвращает раннее старение сероводород. Влияние на организм этого химического газа проверено экспериментальным методом. Оказывается, что биомолекула активизирует фермент сиртуин, который влияет на выработку естественных антиоксидантов. Местные процедуры (компрессы, ванночки) улучшают кровоток, качество эпидермиса, избавляют от проблем с кожей (акне, воспаления). Восстанавливается эластичность, разглаживаются морщинки.

Кому нельзя проводить процедуры сульфидом?

Несмотря на обилие преимуществ таких ванн и ингаляций, все же некоторым лицам их запрещено назначать во избежание негативных последствий. К таковым относятся больные стенокардией, люди с патологиями желчевыводящих путей, заболеваниями печени, туберкулезом. Противопоказаны бальнеологические процедуры при острой стадии воспалительных процессов, беременности, миокарде. Влияние сероводорода на организм человека может быть негативным, если имеется склонность к аллергии. В любом случае целесообразно провести беседу с врачом и пройти ряд диагностических тестов.

Опасное влияние сероводорода на человека

Можно много говорить о пользе сульфидных ванн, но не стоит забывать о высокой токсичности. Это очень опасный газ, который может привести к летальному исходу. Оказывает раздражающее действие на дыхательный аппарат сероводород. Влияние на организм человека негативное наблюдается при больших дозировках, когда в атмосфере присутствует 0,1% этого вещества.

За считаные минуты настигает удушье, блокируются обонятельные рецепторы. При повышенной концентрации наступает смерть. По уверению токсикологов, кратковременное действие на уровне небольших доз абсолютно безопасно.

Признаки интоксикации

Люди, проживающие вблизи промышленных заводов, которые регулярно выбрасывают в атмосферу газообразные молекулы, подвергают свое здоровье значительному риску. Они часто страдают от хронических интоксикаций и головокружений. При длительном нахождении в загрязненном регионе (от 0,02%) наблюдаются постоянные мигрени, тошнота, слабость, привкус серы, снижение зрения.

Животные тоже страдают от высокой концентрации h3S. Доказано негативное влияние сероводорода на организм собаки: снижение веса, потеря аппетита, выпадение шерсти, светобоязнь. У людей и животных отмечаются сильные судороги, отек легких и даже кома. Требуется срочная медицинская помощь.

Сероводород в воде: влияние на организм человека

В питьевой воде не должно присутствовать больше 0,002 миллиграмма газа, эта цифра регламентирована санитарными нормами. Негативное влияние сероводорода на организм человека через жидкость будет незаметно, но практически необратимо. Поначалу будет ощущаться неприятный сладковатый привкус и запах тухлых яиц, позже это пройдет. Притупятся обоняние и вкусовое восприятие. Вред наносится не только организму, но и коммуникациям, бытовой утвари. Газ h3S разъедает металлическую поверхность, приводя к ржавчине и образуя щели.

fb.ru

Влияние сероводорода на организм человека и животных :: SYL.ru

Сероводород - это бесцветный газ с неприятным запахом протухших яиц. Образуется он в результате контакта серы с водородом. В химии также носит название сернистый водород или сульфит водорода. Химическая формула - h3S. В природе встречается достаточно редко. Итак, сегодня мы рассмотрим влияние сероводорода на организм человека.

Свойства сероводорода

Сероводород выделяется при растворении органических веществ, во время взрывных работ на шахтах, в результате переработки нефти и угля, как побочный эффект производства целлофана, красок, вискозы, сахара. Он в большом количестве поступает в атмосферу, загрязняя ее. На свалках сероводород образуется во время гниения пищевых отходов. Так как он тяжелее воздуха, оседает в глубоких ямах, канавах или даже в колодцах.

Газ обладает высокой степенью токсичности. Легко воспламеняется и в сочетании с кислородом взрывоопасен. В воздухе горит голубоватым пламенем.

Он также отлично взаимодействует с сильными окислителями. При контакте с металлами вызывает их коррозию.

Сероводород является самым активным из серосодержащих элементов.

А-ля "испорченное яйцо"

Газ имеет крайне неприятный запах гниющего белка. Токсикология изучает порог восприятия вещества разными людьми. Установлено, что одни более чувствительны к этому запаху, чем другие. Но это касается лишь его небольших концентраций. Если газа в воздухе много, он попросту парализует обонятельный нерв, и «жертва» перестает чувствовать резкий запах.

Вред сероводорода

Действие сероводорода на организм человека может быть как положительным, так и отрицательным. Рассмотрим, насколько и чем он опасен.

Исследования этого газа начались в 1998 году. Опыты проводили на крысах. Но до сих пор механизмы влияния сероводорода на организм человека и животных достоверно не изучены.

Известно, что сероводород очень ядовит. Люди, которые живут неподалеку от заводов, где он используется, страдают хроническим отравлением. У них наблюдается потеря веса, появляется металлический привкус во рту. Ухудшение зрения и даже обморочные состояния говорят о том, что человек отравлен сероводородом и нуждается в срочном лечении.

Приводит к отравлению даже 0,1% газа в воздухе. Эта небольшая концентрация в течение десяти минут способна убить, но зачастую отравление вызывает лишь выраженную симптоматику. Если уровень его содержания выше, всего один вдох может оказаться смертельным.

Симптоматика проявляется:

• головной болью;
• головокружением;
• тошнотой;
• повышением давления.

Внимание! В канализации уровень сероводорода достигает 16%!

Опасность сероводорода для здоровья

Газ обладает удушающим и раздражающим действием на организм. Он вызывает раздражение слизистых глаз и дыхательных путей. Именно воздействие на дыхательные пути является одной из наиболее опасных реакций, способной привести к отеку легких. Проникая в организм, он блокирует дыхательный фермент. Влияние сероводорода на организм человека в воздухе настолько пагубно, что может вызвать мгновенную смерть, если его концентрация высока.

Сероводород пагубно влияет на белок гемоглобин. Железо, входящее в состав гемоглобина, он превращает в сульфид железа. В результате кровь приобретает черный оттенок и теряет, частично или полностью, способность переносить кислород.

Раздражение слизистых даже небольшим количеством сероводорода способно привести к кератоконъюнктивиту, риниту, бронхиту, слюнотечению.

Газ также оказывает негативное влияние на нервную систему. Сероводород стимулирует деятельность нейронов. Он вызывает депрессию и беспокойство. При длительном вдыхании газа возможно развитие психических расстройств и поражений вегетативной нервной системы. Больные также страдают бессонницей.

Дозы и симптомы отравления

Ниже рассмотрим отрицательное действие сероводорода на организм человека. Признаки отравления разнятся. Это зависит от количества газа в воздухе.

При вдыхании небольшого количество вещества наблюдается резь в глазах, их покраснение, кашель, болезненность в груди, хрипы в легких. Отравление также сопровождают тошнота, усталость и головная боль.

Более высокие концентрации усугубляют вышеописанные симптомы. Также возможно ухудшение деятельности сердца, отек легких, бронхопневмония, возбужденное или, напротив, обморочное состояние, снижение давления. Может увеличиваться печень, повышается температура тела.

Тяжелое отравление вызывает потерю сознания вплоть до комы. Проявляется судорогами, галлюцинациями, нарушением дыхания и работы сердца. Может закончиться смертью. При благоприятном исходе симптоматика сменяется глубоким сном. Позже развивается астенический синдром. При должном лечении он исчезает, но в некоторых случаях осложняется энцефалопатией.

Очень высокие концентрации газа в воздухе вызывают мгновенную смерть вследствие паралича дыхательного нерва и сердца. При этом раздражение слизистых оболочек просто не успевает развиться.

Однако свойства сероводорода и его действие на организм человека напрямую зависит от доз и способа применения.

Польза сероводорода для сосудов

Сероводород - яд, который, однако, способен лечить. Более того, небольшое его количество даже присутствует в нашем организме. Учеными давно доказано, что газ в минимальных концентрациях образуется в желудке людей и животных. Данная функция запрограммирована генетически. Мутация гена, который регулирует его выработку, вызывает серьезные болезни – синдромы Паркинсона и Альцгеймера, атеросклероз, гипертонию.

Дело в том, что газ влияет на сосуды, увеличивая их просвет. Это способствует снижению давления и улучшению циркуляции крови. Введение нетоксичных доз сероводорода в организм борется с гипертонией. При этом газ препятствует развитию атеросклероза. Это связано с тем, что холестериновые бляшки откладываются лишь на стенках поврежденных сосудов. Сероводород оказывает на них противовоспалительное действие, защищает стенки сосудов от потери эластичности, повышает их устойчивость к повреждениям.

Сероводород и нервные клетки

Оказывает положительное влияние сероводород и на нервные клетки. Их повреждают свободные радикалы, которые вызывают онкообразования, но газ обезвреживает их. Таким образом, он защищает от повреждений головной мозг. Доказано, что у людей, страдающих заболеваниями мозга, содержание сернистого водорода в организме ниже нормы. Кроме этого, он стимулирует питание нейронов и улучшает память.

Эти данные подтверждают опыты на крысах.

Сероводород улучшает эрекцию?

В Америке продолжают изучать влияние сероводорода на организм людей и животных. В калифорнийской университетской клинике для исследований были взяты пещеристые тела (этот биоматериал остается после операций по смене пола). Оказалось, что введение сероводорода расслабляет гладкую мускулатуру. Впоследствии опыты на крысах показали, что чем выше доза сероводорода, тем дольше длится эрекция. Однако говорить о том, что газ может быть использован в качестве новой виагры, пока рано, так как ученые еще не разобрались в механизмах его действия.

Сероводород и молодость

Специалисты из китайского университета недавно сообщили, что действие сероводорода на организм может быть омолаживающим. Все дело в том, что газ способен активизировать ген klotho. Klotho отвечает за продолжительность жизни, а также восстанавливает артериальное давление.

Кроме этого, введение сероводорода стимулирует выработку фермента под названием сиртуин. Он предотвращает окислительные процессы в организме и замедляет его старение.

Польза сероводородных ванн

Положительное влияние сероводорода на организм человека в воде при правильной дозировке весьма велико. Содержание вещества в воде может быть минимальным, но порой врачи назначают достаточно высокие дозы. Однако назначить сероводородные ванны может только врач.

Газ легко проникает через поры, слизистые оболочки и дыхательные пути, попадая в кровяное русло. По крови он разносится по всему организму, стимулируя его работу. Результат сероводородных ванн:

• повышение иммунитета;
• улучшение циркуляции крови и снижение давления;
• заживление кожных повреждений;
• устранение воспалений;
• нормализация углеводного обмена;
• уменьшение содержания холестерина в крови;
• ускорение обменно-окислительных процессов;
• нормализация функций центральной и вегетативной нервной системы;
• улучшение функций костной системы.

Ванны показаны при огромном спектре болезней, включая урологические, гинекологические и эндокринные. Кроме этого, они способны лечить даже тяжелые интоксикации (к примеру, после отравления ртутью). Эти ванны лечат кожу, мускулы, сухожилия, кости. Однако при этом имеют множество противопоказаний.

Длительность такого сеанса составляет от 8 до 12 минут. Курс лечения обычно не превышает 12 сеансов. Лечебные ванны принимают через день.

В санаториях популярны и так называемые полуванны с сероводородом. Обычно это водные процедуры для рук или ног. Также вода, обогащенная этим веществом, применяется для полосканий полости рта и волос. Ею умывают лицо, из нее делают компрессы и примочки.

Применяют сероводородную кислоту и в косметологии – раствор этого вещества помогает устранить акне, подтянуть кожу и снизить проявления целлюлита.

Внимание! Сероводородная ванна может быть проведена лишь в специализированных помещениях, где есть мощные воздухоочистители. В противном случае интоксикация от паров сероводорода способна привести к летальному исходу.

Заключение

Итак, сегодня мы рассмотрели влияние сероводорода на организм человека. Кратко обсудили его пользу и вред. Как и многие яды, он активно используется в медицине и косметологии, но при высоких дозах очень опасен. Это доказывает, что применять его наружно можно лишь под наблюдением врача.

www.syl.ru

Газовая коррозия в технологических средах

В металлургии, химической промышленности множество процессов или их определенных стадий протекает в условиях повышенных температур и давлений. При низких температурах (100 – 200 °С) большинство газов и их смесей не представляет опасности. При повышенных температурах (выше 200 – 300 °С) и давлениях химическая активность газов сильно возрастает, и они начинают оказывать вредное влияние на металлы и сплавы.

При температуре выше 200 °С вредное воздействие оказывает хлор, а выше 300 °С – хлористый водород (HCl). С повышением температуры до 500 °С пары серы, диоксид серы (оксид серы (IV), сернистый ангидрид, сернистый газ, SO2)  и диоксид азота (оксид азота (IV), бурый газ, NO2) также становятся химически активными.

Поведение газов и их смесей необходимо хорошо изучить, т.к. в условиях металлургического либо химического производства вышеописанные ситуации встречаются достаточно часто.

В технологических средах часто встречаются следующие случаи газовой коррозии: водородная коррозия, обезуглероживание стали, сернистая коррозия, карбонильная коррозия, разрушение в среде хлора и хлористого водорода.

Водородная коррозия

Водородная коррозия – вид коррозионного разрушения, который наблюдается, в основном, в технологических средах, содержащих водород, при воздействии повышенных температур и давлений. Очень часто водородная коррозия наблюдается при гидрировании нефти и угля, синтезе метанола и аммиака и т.п.

При воздействии водорода металл может подвергаться двум видам разрушения: водородная коррозия и водородная хрупкость. Зачастую эти два вида протекают одновременно.

Водородная коррозия происходит вследствии химического взаимодействия водорода среды и карбидной составляющей стали. При повышенных температурах и давлениях водород, попадая на поверхность стального изделия, диссоциирует. Образовавшиеся атомы h3 очень подвижны, их диаметр составляет 0,1 нм.  Атомы водорода диффундируют вглубь металла, растворяясь в нем. Некоторая часть вступает в реакцию с углеродом:

C + 4H = Ch5

При остывании металла, водород переходит в газообразное состояние, создавая достаточно высокое внутреннее давление. Это охрупчивает металл. На поверхности появляются трещины, вздутия. Прочность стали  сильно уменьшается.

Обычно водородная коррозия появляется из-за нескольких причин:

- повышение внутреннего давления при образовании в порах Ch5 и в результате – растрескивание по границам зерен;

- обезуглероживание стали, которое происходит из-за восстановления водородом цементита (Fe3C входит в состав сталей):

Fe3C + 2h3 = 3Fe + Ch5;

-    водород проникает вглубь стали, образуя хрупкий твердый раствор водорода в Fe.

У водородной коррозии есть, так называемый, инкубационный период, при котором какие-либо внешние признаки разрушения отсутствуют. В среднем этот период может составлять около 1000 часов (зависит от условий).

Расчеты по термодинамике показывают, что при повышенном давлении и температуре около 350 – 600 °С цементит почти полностью разрушается.

Реакция, при которой образуется СН4 (метан) может протекать в сторону уменьшения объема, т.е. она обратимая. При повышении температуры равновесие реакции сдвигается вправо. Поэтому на нефтехимических производствах температуру поддерживают до 200 °С, при давлении около 50 МПа.

Скорость протекания водородной коррозии зависит не только от рабочих давлений и температур, но и от глубины обезуглероживания стали.

Обезуглероживание стали (декарбюризация)

Обезуглероживание стали (декарбюризация) -  процесс обеднения поверхностного слоя металла углеродом. Наблюдается при температурах свыше 650 °С.

Чаще всего процесс обезуглероживания стали протекает в окислительных атмосферах (O2, h3O, CO), но может происходить и в атмосфере водорода. Кислород окисляет сначала углерод, а потом только железо. Обезуглероживание стали проходит интенсивнее с увеличением в газовой среде количества углекислого газа, влаги и кислорода. Если газовая среда содержит больше угарного газа и метана – скорость декарбюризации уменьшается.

Процесс восстановления цементита Fe3C является основой процесса обезуглероживания стали:

Fe3C + ½O2 = 3Fe + CO

Fe3C + CO2 = 3Fe + 2CO

Fe3C + h3O = 3Fe + CO + h3

При температуре выше 650 °С атомы углерода более подвижны, чем атомы основного металла (железа), коэффициент диффузии атомов углерода также превышает коэффициент диффузии атомов Fe. Обезуглероживание стали протекает тогда, когда углерод диффундирует быстрее, чем окисляется железо.

Обезуглероживание сопутствует очень многим технологическим процессам, таким, как разнообразные реакции горения, окислительного крекинга и др. Сталь, подвергшаяся декарбюризации, теряет свою прочность и твердость, тем самым ухудшается ее качество, сокращается срок службы готовых изделий.

Декарбюризация (обезуглероживание стали) наблюдается после образования пленки оксидов на поверхности металла. С утолщением пленки окалина образуется медленнее, при этом обезуглероженный слой утолщается (может уходить на несколько миллиметров вглубь основного металла).

Для уменьшения степени обезуглероживания в сталь вводятся добавки вольфрама и алюминия. Незначительное влияние оказывают хром, марганец и кобальт.

Сернистая коррозия (коррозия в среде серы)

Различные соединения серы оказывают большое влияние на высокотемпературную газовою коррозию. Самым вредным и опасным среди таких соединений является сероводород (даже более чем сернистый ангидрид).

Сернистый ангидрид (SO2) выделяется в результате многих технологических процессов. Под воздействием этого соединения при температуре свыше 300 °С образуется на поверхности черных металлов слоистая окалина, которая состоит из FeS, FeO и Fe3O4.

Очень негативное влияние оказывает сернистый газ на чугун. При температурах выше 400 °С детали из чугуна окисляются изнутри, идет увеличение объема до 10%. Сильно уменьшается  прочность чугунных изделий, наблюдается коробление, появляются  поверхностные трещины и деталь разрушается. Это явление получило название «рост чугуна». Максимальное повреждение наблюдается при температуре около 700 °С.

Карбонильная коррозия

Карбонильная коррозия часто наблюдается в технологических средах, а именно, в случаях, когда при повышенном давлении и температуре протекают процессы с участием углерода (II). Карбонильная коррозия наблюдается при конверсии окиси углерода и метана,  получении бутилового и метилового спиртов и т.д.

Оксид углерода при  нормальном давлении и температуре по отношению к металлам инертен. Но при повышенных значениях температуры и давления CO реагирует с большинством металлов. В результате такого взаимодействия  образуются карбонилы. Например, процесс образования карбонила железа описывается реакцией:

Fe + nCO = Fe(CO)n

С оксидом  углерода железо может образовать три вида карбонилов: Fe(CO)5 (пентакарбонил), Fe(CO)4 (тетракарбонил) и Fe(CO)9 (нонакарбонил). При повышении температуры все эти соединения разлагаются, т.к. не обладают достаточной устойчивостью. Наибольшей стойкостью, среди вышеперечисленных карбонилов железа, обладает пентакарбонил, который  почти полностью диссоциирует на CO и Fe уже при температуре выше 140°С. Оксид углерода может образовывать подобные соединения со многими металлами.

Карбонильная коррозия протекает только в верхних слоях. Разрыхление и разрушение поверхностного слоя металла в глубину может достигать до 5 мм.  Глубже структура не меняется.

При высоких температурах (до 700°С) и давлениях (до 35 МПа) для защиты от карбонильной коррозии металлов можно применять хромоникелевые стали, в состав которых входит около 20% Ni и 23% Cr, хромистые с содержание хрома 30%, а также марганцевые бронзы.  Менее легированные стали (например, Х18Н9) можно использовать в случаях, когда давление и температура несколько ниже 700°С.

Карбонильная коррозия наблюдается также при синтезе мочевины. В качестве исходного сырья для получения CO(Nh3)2 используется углекислый газ и Nh4. Сам процесс протекает при давлении в 20 МПа и температуре 175 - 190°С. Для изготовления аппаратов, в которых протекают основные процессы синтеза, нержавеющие хромистые стали абсолютно не подходят. Самой высокой стойкостью к карбонильной коррозии в данных условиях обладает  хромоникелевая сталь, в состав которой входит медь и  молибден, а также некоторые молибденовые стали. Для повышения коррозионной устойчивости основных агрегатов, в которых проходит синтез мочевины, необходима  очистка газов от сероводорода, а также обязательное введение в систему O2 в количестве  0,5-1 об.% от содержания углекислого газа.

Коррозия в среде хлористого водорода и хлора

В среде газообразного хлора и хлористого водорода металлы  ведут себя не так, как в других агрессивных средах. Дело в том, что при воздействии хлористого водорода и газообразного хлора на поверхности металла образуются  хлористые соли. Эти соединения обладают низкой температурой плавления, а в некоторых случаях, при сильном повышении температуры, они возгоняются (Т возгонки AlCl3 -  192°С). Почти все аналогичные процессы проходят с  выделением тепла (положительный тепловой эффект).  В результате нагрева хлориды, которые образовались на поверхности металла, плавятся и разлагаются (нарушается их структура).

Хлоридные пленки не обладают высокими защитными свойствами.

В атмосфере сухого хлора при низких температурах очень многие металлы обладают хорошей устойчивостью. Но при нагревании  металл начинает реагировать с хлором и происходит воспламенение (протекает экзотермическая реакция). Температура, при которой происходит воспламенение, во многом определяется природой металла и зависит от величины теплового эффекта.

Температуры воспламенения некоторых металлов в среде сухого хлора:

- свинец – 90 – 100°С;

- железо и сталь – около 150°С;

- титан – около 20°С;

- никель – около 500°С;

- медь - 200°С.

Многие сплавы и металлы при комнатной температуре обладают удовлетворительной стойкостью и в среде хлористого водорода. Но с повышением температуры постепенно идет снижение стойкости. У каждого металла существует своя  максимальная температура, при которой он еще относительно стойкий.

Если не  считать благородных металлов, то в среде сухого хлора наибольшей стойкостью обладает никель и сплавы на его основе. Платина в среде хлористого водорода и хлора устойчива до температуры 1200°С.

На хромоникелевых сплавах (сталях) и самом никеле образуются поверхностные пленки, которые обладают  нормальными защитными свойствами и малой летучестью.

www.okorrozii.com

Влияние различных факторов на коррозию внутренней поверхности трубопровода нефтяного газа

При транспорте неподготовленного сероводородсодержащего неф­тяного газа внутренняя поверхность газопроводов подвергается ин­тенсивному коррозионному разрушению. В основном коррозионные поражения протекают по нижней образующей трубопроводов, причем скорость коррозии достигает 2—3 мм/год.

Коррозионную активность транспортируемому газу придает жидкий конденсат, появление которого в газопроводе сырого нефтяного газа обусловлено двумя причинами: выносом жидкости (нефть и вода) из сепарационных узлов и конденсацией углеводородов газа и водя­ных паров. Конденсация происходит при снижении температуры газа по трассе газопровода до температуры грунта.

Различные формы разрушения газопроводов, вызываемые содер­жащимися в газе сероводородом и двуокисью углерода в присутствии влаги, можно разделить на следующие виды.

Общая коррозия — электрохимическое растворение металла с поверхности, контактирующей с электролитом, проявляющееся в виде каверн, свищей, уменьшения толщины стенок труб с образованием черных продуктов коррозии, отлагающихся на корродирующей поверхности (при достаточно высоких значениях рН электролита) либо растворяющихся в электролите (при низких значениях рН). Все углеродистые и низколегированные трубные стали подвергаются этому виду разрушения при отсутствии защиты. Общую коррозию может вызывать в присутствии влаги как сероводород, так и двуокись углерода.

Сероводородное коррозионное растрескивание под напряжени­ем (СКРН) обусловлено проникновением в присутствии h3S в ме­талл атомарного водорода, выделяющегося на поверхности металла и процессе сероводородной общей коррозии, и вызывающее снижение пластических свойств стали, зарождение и быстрое развитие отдельных трещин, располагающихся в плоскости, перпендикулярной к направле­нию действующих растягивающих напряжений и приводящих к быстро­му разрушению труб, работающих под давлением.

Этот вид разрушения более характерен для упрочненных малопластичных сталей и практически не поддается контролю в рабочих условиях трубопроводов, имеющих значительную протяженность. В связи с этим растрескивание под напряжением — наиболее опасный вид раз­рушения, который происходил даже на газопроводах, построенных из труб, обладавших высокими пластическими свойствами в исходном состоянии.

Трубы из разных сталей, в зависимости от химического состава стали, технологии изготовления труб и технологии сварочно-монтажных работ при строительстве объекта, имеют различную стойкость к сероводородному растрескиванию под напряжением.

В последние годы выделяют вызываемое сероводородом разруше­ние, возникающее в объеме ненапряженного металла в виде большого количества мелких трещин, расположенных, как правило, в плоскостях, параллельных плоскости листа, из которого изготовлена сварная тру­ба, или параллельных цилиндрической поверхности бесшовной трубы. Ряд таких мелких трещин, соединяясь, может образовывать «ступеньки» или «лестницы». Ступеньки, располагаясь на различном расстоя­нии от поверхности трубы, могут образовать поперечную трещину, ослабляющую сечение трубы, ее конструктивную прочность. Возникновение таких трещин в ненапряженном металле связывают с наличием в нем раскатанных в процессе изготовления труб несплошностей (суль­фидные и другие неметаллические включения, газовые поры и т.д.). Атомарный водород, выделяющийся в процессе общей электрохими-ческой коррозии, рекомбинирует в молекулярный и накапливается в несплошностях, имеющих вытянутую форму, развивает значительное местное давление и вызывает зарождение трещин в вершинах несплошностей. Распространение (рост) трещин может происходить по твердым сегрегациям в металле и соседним несплошностям.

В соответствии с причиной, вызывающей этот вид разрушения,

оно   получило наименование ВИР (водородом индуцированное растрескивание), часто этот вид разрушения сопровождается образованием вздутий на внутренней, контактирующей с сероводородсодержащей средой, поверхности труб. Вздутия вызываются давлением молекулярного водорода, скопившегося в подповерхностном слое металла.

Для оценки стойкости к сероводородному растрескиванию труб используют наиболее распространенные методы, предлагаемые национальной ассоциацией инженеров-коррозионистов США (NACE): методика ТМ-01-77  по определению порогового напряжения при испытании стойкости к растрескиванию под напряжением за заданное время испытаний и методика Т—1F—20 — при испытании на стойкость к индуцированному водородом растрескиванию ненапряженного металла, где параметрами служат процентные показатели:

• длины трещин, расположенных в поперечном сечении образца по отношению к ширине испытанного образца;
• толщины трещин (в том числе "ступенек"), расположенных в поперечном сечении образца по отношению к толщине испытанного образца.

Скорость специфических коррозионных разрушений, вызываемых сероводородной и углекислотной коррозией, зависит от многих факторов, совместное влияние которых очень сложно и недостаточно изучено.

На коррозионное разрушение внутренней поверхности трубопроводов, транспортирующих влажный сероводородсодержащий нефтяной газ, оказывают влияние: парциальное давление сероводорода и двуокиси углерода, температура, степень и характер минерализации водной фазы конденсата, рН водной фазы жидкости, влажность газа, давление среды, механические напряжения в металле труб.

Известно, что с повышением парциального давления сероводорода и двуокиси углерода скорость общей коррозии растет. Растрескивание сталей под напряжением и ВИР усиливается с повышением . Поэтому сероводородсодержащие среды можно условно разделить на 3 вида:

• при < 0,35 КПа сероводородное растрескивание трубных сталей не происходит;
• при 10 > > 0,35 КПа наблюдается сероводородное растрескивание сравнительно небольшой интенсивности, и такие среды можно характеризовать как среды с низким содержанием сероводорода;
• при > 10 КПа наблюдается интенсивное сероводородное раетрескивание, и такие среды следует рассматривать как среды с высоким содержанием сероводорода.

Содержание в газе двуокиси углерода может усиливать общую коррозию, подкисляя среды, облегчая протекание коррозионных процессов. С  повышением парциального давления СО2 скорость корро­зии, как правило, растет.

Коррозионно-активными считаются влажные среды, где парци­альное давление углекислого газа превышает 2 МПа, и, наоборот, неактивными в коррозионном отношении, если ниже 2 · 105 Па.

ВНИИГазом разработана специальная таблица для прогнозирования процесса углекислотной коррозии с учетом парциального давления yглекислого газа и температуры.

При совместном присутствии сероводорода и углекислого газа самая высокая скорость коррозии отмечается при соотношении Н2S : СО2 = 1 : 3.

Температура рабочих сред оказывает сложное влияние на различные виды коррозионных разрушений. С повышением температуры (в диапазоне, возможном для условий газопроводов) от 273 до 333— 353 К растет скорость общей коррозии. Данная закономерность объ­ясняется законами электрохимической кинетики и подтверждена экспериментальными данными. Однако сероводородное растрескивание под напряжением имеет максимум интенсивности в диапазоне температур от 293 до 313 К. С повышением и понижением температуры от этого диапазона интенсивность сероводородного растрескивания снижается.

При повышении температуры транспортируемого газа выше точки росы его агрессивность уменьшается, так как при этом изменяются условия для конденсации жидкой фазы из газа. С успехом применяется один из технологических способов предотвращения коррозионного разрушения газопроводов - нагрев газа с последующим поддержанием температуры его выше точки росы в процессе транспорта ГЖС.

Степень и характер минерализации водной фазы газожидкостного потока могут иметь значительное влияние как на процесс общей коррозии, так и на сероводородное растрескивание. В большинстве случаев повышение степени минерализации приводит к усилению скорости общей коррозии с одновременной локализацией ее (язвенная, точечная коррозия). Значительное увеличение скорости коррозионных процессов может вызывать наличие в воде, поступающей из пласта, органических кислот (уксусная, муравьиная, пропионовая), что более характерно для сред в газопромысловом оборудовании.

Особенно опасно присутствие ионов хлора, вызывающих коррозионное растрескивание легированных сталей. Однако иногда возможно и обратное воздействие минерализации на скорость общей коррозии, когда коррозия замедляется вследствие образования на корродирующей поверхности плотного слабопроницаемого нерастворимого в рабочей среде слоя продуктов коррозии, например образование пленки карбонатов при достаточно высоком рН водной фазы.

Водная фаза конденсата является слабоминерализованным электролитом с содержанием 50—300 мг/л солей. Для такой среды при наличии сероводорода, углекислого газа и кислорода характерна высокая коррозионная агрессивность, причем коррозионный процесс протекает со смешанной водородно-кислородной деполяризацией.

Углеводородная фаза состоит из легкого газобензина с плотностью 0,6-0,7 кг/м3, содержащего нефть. Эта фаза способствует усилению коррозионного разрушения стали, особенно в присутствии сероводорода. Следует отметить, что углеводородная фаза значительно влияет на десорбцию пленкообразующих нефтерастворимых ингибиторов коррозии, существенно снижая эффект их последствия.

Водородный показатель рН водной фазы потока имеет большое влияние на скорость общей коррозии, решающее влияние на серово­дородное растрескивание трубных сталей. С понижением рН ниже нейтрального уровня (нейтральным принят уровень рН-7) растет интенсивность всех видов коррозионных разрушений.

Влажность газа определяет возможность протекания электрохими­ческих коррозионных процессов. При относительной влажности газа ниже 60% на поверхности труб не образуется пленка электролита, способная обеспечивать протекание существенных коррозионных про­цессов.

При относительной влажности газа более 60%возможна из газа сорбция влаги, достаточной для образования пленки электролита на поверхности труб.

Влажность транспортируемого газа оказывает значительное влияние на коррозионное разрушение газопроводов. По данным В.В. Скорчеллетти, для начала коррозионного процесса и проникновения водорода в металл достаточно образования на поверхности корродирующего металла слоя воды толщиной 20—30 молекул. Следует отметить, что тонких пленках электролита процесс коррозии происходит с более высокой скоростью, чем в объеме среды, за счет интенсификации про­цесса диффузии деполяризаторов коррозионного процесса к поверхности металла.

Давление среды влияет двояко: как фактор, определяющий парциальное давление агрессивных компонентов (h3S, CО2) при определенном их содержании в газе, и фактор, определяющий напряже­ние растяжения при определенных размерах трубопровода (диаметр, толщина стенки). При неизменном содержании СО2 в газе и определенных размерах трубопровода повышение давления в трубопроводе означает увеличение парциальных давлений этих компонентов и рост напряжений растяжения в металле труб, что приводит к возрастанию скорости общей коррозии и интенсивности сероводородного растрескивания. При определенных неизменных парциальных давлениях Н2S и СО2 и удельном напряжении в металле труб повышение общего давления газа практически не влияет на скорость общей коррозии и сероводородное растрескивание.

Механические напряжения в металле труб — определяющие факторы возникновения и развития сероводородного растрескивания. С ростом напряжений растяжения возможность сероводородного растрескивания увеличивается. При напряжениях растяжения, достигающих величины предела текучести металла или превышающих эту величину, все углеродистые и низколегированные стали подвержены быстрому сероводородному растрескиванию. Интенсивность общей коррозии также увеличивается с ростом напряжений вследствие механохимической коррозии. Особенно опасно воздействие циклических напряжений, вызывающих коррозионную усталость стали. Цикличность напряжений возникает из-за колебаний давления и температуры газа, а также благодаря сезонным подвижкам грунта. Химический состава стали определяет возможность получения металла с заданной структурой, механическими свойствами, свариваемостью и коррозионной стойкостью при определенной технологии выплавки стали и изготовления труб. Трубы, применяемые для магистральных газопроводов игазосборных сетей, изготавливают из углеродистых или низколегированных сталей, часто с вводом специальных микродобавок элементов (ниобий, ванадий и др.), улучшающих структуру и механические свойства. Подобное легирование мало влияет на стойкость сталей к общей коррозии, которая может быть существенно замедлена только при введении в больших количествах таких легирующих элементов, как хром, никель и др. Однако стойкость сталей к сероводородному растрескиванию зависит от химического состава углеродистых и низколегированных сталей и от технологии изготовления труб.

Влияние каждого отдельного легирующего элемента при разном его содержании на стойкость стали к растрескиванию сложно и неоднозначно, зависит от общего химического состава стали и последующей технологии изготовления труб. В общем целесообразен химический состав, обеспечивающий при изготовлении труб получение мелкозернистой равновесной (с минимальными внутренними напряжениями) структуры и необходимых механических свойств. Однозначно отмечается отрицательное влияние на стойкость сталей к растрескиванию серы и фосфора, содержание которых стремятся по возможности снизить

Положительно влияют на стойкость к сероводородному растрескиванию легирование трубных сталей небольшим количеством молибдена, ограничение содержания углерода и марганца, а также добавка меди для снижения абсорбции водорода.

Механические свойства металла труб во многом определяют стойкость к растрескиванию. Более высокая пластичность стали и невысокая твердость обычно сочетаются с повышенной стойкостью к сероводородному растрескиванию. С повышением твердости и класса прочности стали, как правило, усложняется обеспечение стойкости  к  pacтрескиванию.

Внутренние напряжения в сталях, образующиеся при быстром охлаждении после горячей прокатки, сварки, холодной деформации, повышают их склонность к сероводородному растрескиванию.

Структура металла, зависящая от химического состава стали технологии  изготовления  труб и  изделий, в сочетании с химическим составом смеси являются определяющим фактором стойкости к растрескиванию неравновесная с высокими внутренними напряжениями мартенситная структура, получающаяся при закалке. Наиболее стойка к растрескиванию при до­статочно высокой прочности мелкозернистая структура, получаемая при закалке с последующим высоким отпуском и представляющая собой отпущенный мартенсит.

Структуры углеродистых и низколегированных трубных сталей можно расположить в ряд по возрастанию стойкости к сероводородному растрескиванию (при одинаковом химическом составе): неотпущенный мартенсит; неотпущенный бейнит; феррито-перлитная нормализованная; феррито-перлитная нормализованная и отпущенная; отпущенная мартенситная и бейнитная.

При этом необходимо отметить, что отпуск должен осуществляться при температуре несколько ниже температуры фазовых превращений. С дальнейшим понижением температуры отпуска стойкость стали к сероводородному растрескиванию снижается с одновременным повышением прочности и твердости.

Транспортируемый по газопроводам влажный сероводородсодержащий нефтяной газ стимулирует возникновение и развитие локальной коррозии за счет функционирования микрогальванопары сульфид железа (катод) —железо (анод). Пленки сульфида железа легко проницаемы для молекул воды и хлор-ионов, что приводит к протеканию локальной коррозии со значительной скоростью.

Для исследования локальной коррозии внутренней поверхности газопроводов важно изучить кинетику формирования и разрушения пленок сульфида железа, а также структуру сульфидных пленок и изменения, происходящие в них, в зависимости от состава среды и условий, в которых происходит процесс коррозии.

Ниже приведены результаты исследования структуры сульфидной пленки, образующейся в процессе коррозии железа-Армко и стали марки Ст.З в 3%-ном растворе хлорида натрия, содержащего сероводород в диапазоне концентраций 0—1800 мг/л. Для рентгеноструктурных исследований использовали рентгеновский дифрактомер ДРОН-1,5. Рентгеноспектральный микроанализ проводили на прибо­ре "Камека MS-4", а также на электронографе ЭМР-100.

Анализ дифрактограмм показал, что во всем диапазоне концентраций  сероводорода пленки сульфидов железа представляют собой двухфазную смесь макинавита и канзита. На начальных стадиях образуется макинавит. Измерения роста сульфидных пленок в коррозионной среде показали, что в первые часы скорость роста пленок сульфидов железа высокая, затем она снижается и носит строго линейный характер. Полученная кинетическая зависимость свидетельствует о разных защитных свойствах образующихся в исследуемой системе пленок, что характерно для рыхлой структуры осадка. Это, в свою очередь, указывает на повышенную склонность стали в указанных условиях к интенсивному коррозионному разрушению.

Отмечено, что слой сульфида железа, прилегающий к поверхности металла, отличается высокой плотностью. Последующие слои суль­фида железа, обладая дефектной структурой, способствуют проник­новению агрессивных компонентов среды с последующим отслаиванием пленки сульфида железа от металлической поверхности, что приводит к стимуляции локальных коррозионных процессов.

С увеличением минерализации водной среды проницаемость суль­фидной пленки возрастает.

На железе-Армко сульфидная пленка формировалась неравно­мерно - на отдельных участках крупнозернистой структуры метал­ла рост ее стал интенсивнее, чем на других. Отслоение пленки в мою­щем растворе также носило неравномерный характер, что свидетель­ствует о различной ее адгезии к поверхности металла с неодинаковой кристаллографической ориентацией зерен. Это может привести, в свою очередь, к локализации коррозионных поражений.

В процессе окисления пленок сульфидов железа было обнаруже­но образование двух соединений – Fe3O4 и γ-F2O3h3O. Результаты электронографических исследований свидетельствуют о том, что влаж­ный сульфид сразу окисляется в тонком поверхностном слое. При отсутствии влаги этот процесс идет очень медленно, уменьшения со­держания сульфидов за 10 сут практически не наблюдалось. Вместе с тем при наличии влаги разрушение пленки сульфидов в результате окисле­ния происходит быстро. При избытке кислорода (в парах воды) оно практически заканчивается за 2 сут. При окислении в дистиллирован­ной воде содержание сульфидов уменьшается по экспоненте. Процесс заканчивается через 18—20 сут при той же исходной толщине пленок. С этими данными коррелируются результаты изменения содержания окислов железа в процессе окисления на поверхности образцов. Рентгеноспектральным микроанализом установлено наличие элементарной серы в частично окисленной поверхностной пленке сульфидов.

Оценку влияния сульфидов железа на скорость локальной корро­зии проводили по следующей методике. В стеклянной ячейке на элект­роде из стали марки Ст.3 в искусственной пластовой воде, содержа­щей сероводород, формировали пленку сульфида железа. Затем в ячей­ку помещали электрод со  свежезачищенной поверхностью, рабочая поверхность которого была в 10 раз меньше площади электрода, покры­того сульфидной пленкой. Оба электрода замыкали, создавая модель микрогальванопары железо-сульфид железа. Продолжительность опы­та зависела от времени установления постоянного электродного потен­циала. По потере массы электродов рассчитывали скорости коррозии чистого и сульфидизированного электродов и определяли как отно­шение этих скоростей коэффициент усиления коррозии γ на чистой поверхности.

Эксперименты показали, что в зависимости от условий опытов скорость коррозии электрода с чистой поверхностью увеличивается в 5—20 раз, причем максимальные значения коэффициента γ наблю­даются при работе гальванопары в среде, содержащей кислород.

Таким образом, в минерализованной водной фазе жидкого кон­денсата на стальной поверхности формируется сульфидная пленка с повышенной проницаемостью для коррозионной среды, способствую­щая локализации коррозионного процесса в результате работы гальванопар сталь — сталь с сульфидной пленкой. При разрушении суль­фидной пленки и последующем ее отделении от металлической по­верхности оголяется металлическая поверхность. На оголенных учас­тках — анодах — происходит интенсивное питтингообразование. Ого­ление металлической поверхности газопроводов, транспортирующих сероводородсодержащий сырой нефтяной газ, возможно за счет воз­действия продуктов коррозии и песка, обладающих высокой абра­зивной активностью.

Для выяснения механизма локальной коррозии и последующей разработки эффективной технологии противокоррозионной защиты газопроводов важно знать распределение токов коррозии по сечению трубы.

Рассмотрим модель газопровода, частично заполненного электропроводящей средой — жидким конденсатом. Предположим, что на внутренней поверхности трубы возникла за счет абразивного воздей­ствия твердых частиц гальваническая неоднородность — анод в виде царапины.

Канавочный характер коррозии в трубопроводе позволяет при выборе расчетной схемы ограничиться двумя координатными ося­ми, т.е. считать задачу плоской.

Математическая постановка задач расчета электрических полей в электролитах, позволяющая решать задачи электрохимической ге­терогенности, рассматривается в работах В.М. Иванова.

В данном случае задача отыскания токов коррозии, распределенных по сечению трубопровода, ставится как краевая на плоскости:

на поверхности S = требуется найти решения уравнения Лапласа

, р Є S при   нелинейных  граничных  условиях  третьего  рода на поверхности трубы

(U – R1(p)γ ) / (S1 + S3) = φ1,

(U – R2(p)γ ) / S2 = φ2,

/S4 = 0,

где U — потенциал среды в исследуемой точке; R— линейная аппрок­симация поляризационного сопротивления, причем R1 — на катоде, R2 — на аноде; γ— поверхностная проводимость коррозионной среды; φ1 — электродный потенциал тела трубы; φ2 — электродный потенциал гальванической неоднородности; п— внешняя нормаль к поверхности.

В общем случае будем полагать, что стационарный потенциал рас­пределен по поверхности анода и катода произвольно. Этим может быть задана неоднородность структуры металла и учтено влияние продуктов реакции.

Применяя метод интегральных уравнений, решение будем искать, используя понятие потенциала простого слоя и теорему о скачке нор­мальной производной потенциала простого слоя, что дает возможность построить решение в виде системы интегральных уравнений. Решение системы выполняется численными методами.

Для расчета распределения плотности тока по внутренней поверх­ности трубопровода, частично заполненного электролитом, была раз­работана программа, реализованная на ЭВМ серии ЕС.

Поскольку учтена нелинейность поляризационных характеристик коррозионной пары, в программу для ЭВМ могут быть введены лю­бые реальные поляризационные характеристики.

В результате выполнения программы получено множество рас­пределений плотностей тока в зависимости от доли анода, что позво­ляет проследить развитие коррозионного процесса.

В диапазоне концентраций сероводорода 0-300 мг/л с помощью капиллярного микроэлектрода определяли локальные электродные потенциалы стали с сульфидной пленкой и под ней. Зависимость Δφ — [h3S] в указанном интервале концентрации (Н2S) экстремальная с максимумом при концентрации сероводорода 30-100 мг/л.

С учетом зависимости Δφ от концентрации h3S по разработанной программе была получена графическая зависимость скорости кор­розии, представленной плотностью анодного тока (iв) от доли ано­да (рис. 4).

Рис. 4. Зависимость плотности анодного  тока от доли анода в коррозионной паре η.

По вычисленным значениям анодного тока составлен график за­висимости скорости коррозионного процесса от концентрации серо­водорода (рис. 5).

Таким образом, разработан и апробирован алгоритм расчета то­ков коррозии, связанных с функционированием гальванопары внутри газопровода, транспортирующего неподготовленный сероводородсодержащий нефтяной газ.

Параметры	Кривая 1	Кривая 2	Кривая 3	Кривая 4	Кривая 5
Е, В	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05
Содержание Н2S, мг/л	0	20	25	35	50

Рис. 5. Зависимость скорости корро­зии от содержания Н2S

Учет конкретных эксплуатационных условий (различная приро­да металла труб, различная агрессивность среды, рабочие режимы и т.п.) может при этом проводиться непосредственно через их влияние на ход поляризационных кривых, по которым определяется количест­венная взаимосвязь электрохимических параметров (потенциала и силы тока коррозии).

При транспорте влажного газа существуют два основных режима течения: дисперсно-кольцевой и расслоенный. В случае дисперсно-коль­цевого режима течения для математической модели коррозионного процесса существен лишь внешний слой потока, так как коррозия равномерная.

Математически эта задача краевая третьего рода. Предполагается наличие на внутренней поверхности трубопровода несколько в той или иной степени поврежденных и подвергшихся коррозии участков. Учет состояния выделенных участков осуществлен через поляризаци­онные кривые. При решении данной задачи эффективен дифференци­ально-разностный метод, позволяющий получить численные расчеты распределения плотности тока с высокой степенью точности. Для рас­четов составляют программу для ЭВМ ЕС-1022.

При расслоенном режиме течения газожидкостной смеси наблюдает­ся локальный вид коррозии, в основном по нижней образующей. В данном случае задача математичес­ки значительно усложняется, так как удельная электропроводность среды является функцией точнее кусочно-постоянной функ­цией σ(r,z) = σ(r). Задача выяс­нения механизма локальной кор­розии сводится к расчету силы токов коррозии по сечению трубы.

Поляризационные характерис­тики не линейны р= p(t,v), где t — время; v— скорость потока.

Электрохимический потенциал φ = φ(t, v). Данные зависимости уста­навливаются экспериментально в виде таблично заданных функций.

Расчеты на ЭВМ показали значительный рост скорости коррози­онного процесса при расслоенном режиме течения газожидкостных смесей.

Выше не рассматривалась электрохимическая гетерогенность ме­талла вдоль оси трубопровода в зоне кольцевого сварного соедине­ния. Однако в связи с продолжающимся увеличением обводненности нефти и ростом протяженности промысловых трубопроводов ужесто­чаются требования к качеству и надежности трубопроводов, в част­ности, к наиболее уязвимому звену трубопроводной системы — сты­ковым сварным соединениям, с позиций стойкости к эксплуатацион­ным нагрузкам.

Неоднородность физико-механического состояния металла раз­личных зон сварного соединения при совместном влиянии коррози­онной среды и регулярных или случайных механических нагрузок при эксплуатации проявляется в усилении электрохимической гетероген­ности, которая приводит к изменению характера коррозии и возникно­вению локальных зон разрушения.

vseokraskah.net

чем опасен для здоровья? Симптомы отравления

Болезни, вызываемые воздействием сероводород а .

Профессиональные заболевания

Что такое сероводород и где он применяется.

Сероводород (h3S) - воспламеняемый бесцветный газ тяжелее воздуха, имеет характерный запах тухлых яиц.

Распространенность и области применения сероводорода.

В природе сероводород встречается в вулканических газах и сырых местах, где благодаря бактериальной флоре происходит разложение серосодержащих органических веществ. В промышленности он может образоваться в результате контакта элементарной серы или серосодержащих соединений с органическими материалами при высоких температурах. Сероводород является нежелательным побочным продуктом многих производств. Сюда относятся: нефтехимическая промышленность, коксохимические предприятия, предприятия по производству вискозного волокна, целлофана, солей бария, серосодержащих красок и пигментов, фабрики по изготовлению литографий и фотогравюр, сахарные и кожевенные заводы, а также предприятия по очистке стопных вод.Сероводород используется в качестве полупродукта при синтезе неорганических соединений серы, серной кислоты и органических соединений серы.

Профессиональные группы, подвергающиеся риску воздействия сероводорода

Наибольшему риску воздействия подвергаются работники предприятий но очистке сточных вод, шахтеры, металлурги, лица, имеющие дело с силосом, рабочие сахарных заводов, кожевенных предприятий, заводов по производству вискозного волокна и целлофана, химических предприятий (получение серной кислоты, солей бария и др.).

Механизм действия сероводорода на людей. Опасность сероводорода.

Всасывание В производственных условиях всасывание сероводорода происходят только через органы дыхания.Биотрансформация Сероводород быстро окисляется до сульфатов. Он является ингибитором цитохромоксидазы (дыхательный фермент Варбурга).Выделение Только небольшая часть (менее 10%) от всосавшегося количества выделяется в неизмененном виде с выдыхаемым воздухом. Метаболиты сероводорода (сульфаты, тиосульфаты) выделяются с мочой.

Оценка воздействия сероводорода

Оценка состояния окружающей среды Там, где вероятно наличие опасных концентраций, для определения последних можно использовать индикаторные трубки. Для количественного исследования концентраций сероводорода в воздухе рекомендуют как колориметрический метод с метиленовым синим, так и газовую хроматографию. Следует заметить, что последний метод позволяет использовать индивидуальные пробоотборники. Биологическая оценка Биологических методов оценки не существует.

Отравление сероводо

kupildoma.ru

Сероводород влияние на коррозию аппаратур

    В книге освещены проблемы и современное состояние борьбы с коррозией аппаратуры и машин в химической, нефтеперерабатывающей и смежных с ними отраслей промышленности. Описаны исследование коррозии металлов в условиях теплопередачи применение электросварных труб в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях катодное наводороживание и коррозия титана и его а-сплавов в различных электролитах влияние водорода на длительную прочность сталей влияние пластической деформации на водородную стойкость сталей о методике определения температурных границ применения конструкционных сталей в гидрогенизационном оборудовании влияние водорода при высоких температурах и давлениях на механические свойства металлов защитные свойства плакирующего слоя стали 0X13 на листах стали 20К против водородной коррозии влияние твердости стали ЭИ579 на ее коррозионную стойкость в водородосодержащих средах влияние легирующих элементов на водородную коррозию стали влияние толщины стенки и напряжений на скорость водородной коррозии стали протекторная защита теплообменной аппаратуры охлаждаемой сырой морской водой коррозия углеродистой стали в уксусной кислоте и электрохимический способ ее защиты торможение коррозии стали Х18Н9 в соляной кислоте добавками пенореагента ингибиторы коррозии для разбавленных кислот ингибиторы коррозии стали в системе углеводороды—сероводород—кислые водные растворы сероводородная коррозия стали в среде углеводород—электролит и защитное действие органических ингибиторов коррозии ингибиторы коррозии в среде углеводороды—слабая соляная кислота коррозионно-стойкие стали повышенной прочности для химического машиностроения тепло- и коррозионно-стойкие стали для печных труб и коммуникационных нефтеперерабатывающих заводов коррозия в нитрат-нитритном расплаве при 500° С коррозионная стойкость сталей с пониженным содержанием никеля в химически активных средах коррозия нержавеющих сталей в процессе получения уксусной кислоты окислением фракции 40—80° С, выделенной из нефти коррозионные и электро-химические свойства нержавеющих сталей в растворах уксусной кислоты коррозия металлов в производстве синтетических жирных кислот газовое борирование металлов, сталей и сплавов для получения коррозионно- и эрозионно-стойких покрытий применение антикоррозионных металлизированных покрытий в нефтеперерабатывающей промышленности коррозия и защита стальных соединений в крупнопанельных зданиях. [c.2]     Одной из серьезных трудностей, которые необходимо учитывать при проектировании промышленной аппаратуры для гидрогенизационной очистки, является коррозия. Опубликована [48] весьма удобная диаграмма, наглядно показывающая предельные допускаемые значения температуры и парциального давления водорода для различных углеродистых и легированных сталей. Большое значение имеет не только стойкость конструкционных материалов к водородной коррозии, но и влияние реакционноспособных кислородных, сернистых и азотистых соединений. Опубликован обширный обзор по Высокотемпературной сероводородной коррозии [72], в котором особое внимание уделяется коррозии при условиях, существующих на установках каталитического риформинга и каталитического гидрообессеривания. Показано, что коррозия зависит главным образом от температуры и парциального давления сероводорода. Коррозионная стойкость углеродистой стали й хромомолибденовых легированных сталей оказалась приблизительно одинаковой. Нержавеющие стали, содержащие 12% хрома, обнаруживают несколько большую коррозионную стойкость, но поведение их не всегда одинаково. Нержавеющие стали 18-8 (18% хрома, 8% никеля) обладают превосходной коррозионной стойкостью и оказываются неудовлетворительными только при особо жестких условиях процесса. Исключительно стойки к коррозии под действием сероводорода алюминиевые покрытия. [c.150]

    Коррозионно активными являются прежде всего кислые кислородсодержащие соединения, попадающие в топливо при его производстве (нафтеновые кислоты) или образующиеся в топливе при хранении в результате окисления, а также некоторые сернистые соединения (сероводород, элементарная сера и меркаптаны), содержащиеся в топливах, получаемых из сернистых нефтей. Влияние перечисленных соединений на коррозию топливной аппаратуры описывается в главе XII. [c.415]

    Примеси, обычно содержащиеся в атмосфере, не оказывают значительного влияния на характер коррозии олова. Оно пе тускнеет под действием сероводорода, двуокиси серы и кислот слабых концентраций. К числу последних относятся муравьиная, уксусная и другие органические кислоты, часто выделяющиеся из дерева и изоляционных материалов и нередко разрушающие другие металлы в условиях контакта в электрической аппаратуре или упаковке. Хлориды ускоряют коррозию олова и приводят к образованию белого коррозионного продукта, содержащего хлорокись. Потускнение и потеря блеска в атмосферах, содержащих двуокись серы, могут вызываться присутствием некоторых примесей, особенно цинка, в самом металле [17]. [c.158]

    В природных водах могут содержаться в растворенном виде газы (кислород, азот, двуокись углерода, сероводород и др.), соли — углекислые, хлористые, сернокислые, фосфорнокислые, азотнокислые и кремнекислые, преимущественно щелочных и щелочноземельных металлов, а также органические соединения — гуматы, продукты распада белков и др. Примеси могут содержаться в воде как в растворенном виде, так и в виде коллоидных и грубодисперсных взвешенных частиц. Некоторые из упомянутых примесей оказывают вредное влияние на химическую аппаратуру, паровые котлы, трубопроводы и др., вызывая коррозию и эрозию металлов, образование накипей, загрязнение пара, развитие микроорганизмов, обусловливающих так называемые биологические отложения, и пр. Это приводит к простоям, к необходимости частых ремонтов оборудования, к снижению производительности аппаратуры и т. д. [c.124]

    Взаимодействие сероводорода с окситиомышьяковыми солями в растворе проходит во времени. Скорость этой реакции (а следовательно, и поглощение HjS) зависит от соотношения AsjOg HjS в растворе, т. е. от отношения количества окситиомышьяковых солей в растворе к количеству сероводорода в газах. При малом значении соотношения лимитирующим является процесс взаимодействия сероводорода с окситиомышьяковыми солями в растворе. Кроме того, при этом же условии (весовое отношенпе AS2O3 HjS = 9—10, мольное 1,5—1,7) наряду с малой скоростью процесса поглощения сероводорода наблюдается коррозия стальной аппаратуры под влиянием тио-арсената, образующегося в этих условиях. [c.226]

    Серная кислота с непредельными соединениями может образовывать кислые и средние эфиры Кислые эфиры легко растворяются в серной кислоте и воде, в результате чего они выводятся из очищаемого продукта Средние эфиры очень плохо растворимы в воде и в кислоте, но хорошо растворимы в бензольных продуктах, они термически неусгойчивы и под влиянием температуры разлагаются с выделением сернистого газа, сероводорода, углекислого газа, меркаптанов, элементарной серы, углистого остатка и ненасыщенных углеводородов Выделяющийся сернистый газ вызывает коррозию аппаратуры Сероводород, меркаптаны и ненасыщенные углеводороды ухудшают качество чистых продуктов Углистый остаток откладывается на поверхности труб паровых подогревателей и ухудшает процесс теплопередачи [c.300]

    Отдельные примеси, содержащиеся в печных газах, по-разному влияют на ванадиевый катализатор. Пары воды при температуре выше конденсации серной кислоты не оказывают на него вредного действия. Поэтому в практике работы контактных систем получило некоторое применение каталитическое окисление 502 в присутствии паров воды, называемое мокр ы м. катал и-3 0 м. Мокрый катализ применяют в том случае, когда исходным сырьем для получения ЗОг является сероводород, который при сжигании дает большое количество паров воды, поэтому сушка такого газа требует больших затрат концентрированной серной кислоты. В большинстве действующих контактных систем газ перед контактным аппаратом сушат, освобождают от брызг и туманоо-бразной серной кислоты. Газ сушат потому, что при понижении температуры в контактном аппарате ниже температуры конденсации серной кислоты, например при пуске и остановке аппарата, может произойти конденсация в контактной массе серной кислоты (30з+Н20- Нг304), что приведет к потере ее активности в результате разрушения структуры катализатора. Газ сушат также для устранения коррозии аппаратуры под влиянием влажного газа. Очищать газ от брызг и туманообразной серной кислоты надо потому, что сконденсировавшаяся в контактном аппарате серная кислота, взаимодействуя с его стенками, может образовать сульфат железа. Попадая на ванадиевую массу, сульфат железа образует на ее поверхности твердые корки, которые ухудшают равномерное распределение газа по сечению аппарата и увеличивают гидравлическое сопротивление контактной массы, нарушая теплообмен в контактном аппарате. [c.199]

    Нефти Куйбышевской области обладают особенностью, оказывающей влияние на их добычу, транспортировку и переработку— это наличие значительных количеств весьма тяжелых нефтей, с высоким содержанием сера-органических соединений и асфальто-смо-листых веществ. Характерны в этом отнощении серноводские нефти месторождений Радаевка, Серноводск, Якушкино. Содержание серы в этих нефтях составляет обычно от 3,0 до 4,5%, смол—до 22% силикагелевых и до 100% акцизных. Кроме того, они отличаются исключительно низкой термической стабильностью сера-органических соединений и асфальто-смолистых веществ. Это обстоятельство обусловливает ряд специфических особенностей их переработки. Так, в 1953 году при переработке значительных количеств серновод-ских нефтей на комбинированной установке одного из нефтеперерабатывающих заводов происходило быстрое закоксовывание труб конвекционной шахты печи (трубы радиантной части оставались чистыми) за счет термически малостабильных асфальто-смолистых веществ. При относительно невысоких температурах начинается также распад сера-органических соединений серноводских нефтей. Этот распад (с образованием в основном сероводорода) наблюдается в течение всего времени перегонки нефти —как в эвапорацион-ной установке, так и в основной ректификационной части. Вследствие этого создаются не только особо благоприятные условия для коррозии аппаратуры, но и возникают серьезные трудности в освобождении от сероводорода ряда получаемых дистиллятов. [c.43]

    Стачи Х25Т и Х28 являются окалиностойкими, и их используют для изготовления печной арматуры, цементационных ящиков и других металлоконструкций, эксплуатирующихся в газовых средах при температурах до 900-1100 °С. Следует иметь в виду, что стойкость этих сталей к газовой коррозии сохраняется только в случае действия на метачл минимальных постоянных или переменных механических нагрузок. Высокохромистые стали, кроме того, обладают значительной стойкостью в коррозионных средах, содержащих сероводород и сернистый ангидрид, при высоких температурах. Стали этой группы, содержащие 25-28 % Сг, проявляют склонность к МКК аналогично сталям с 17 % Сг при высоких скоростях охлаждения с температур > 950 °С, что связано с выделением карбидов и обеднением границ зерен Сг. Стимулирующее влияние оказывает также образование при определенном составе стали некоторого количества мартенсита по границам зерен. Для предотвращения МКК в стали вводят Т1 в количестве > 5 х % С или N5 в количестве > 10 х % С. В случае изготовления из высокохромистых сталей, не содержащих Т1 и КЬ, сварной аппаратуры, эксплуатирующейся в жестких коррозионных средах, ее подвергают дополнительному отжигу при 760 - 780°С с последующим охлаждением в воде или на воздухе. При этом вследствие диффузионных процессов выравнивается концентрация Сг в зерне и сопротивление стали МКК повышается. [c.20]

    Сероводород технологических газов сильно разрушает заводскую аппаратуру. Углеродистые и низколегированные стали при температуре 500 С и давлении 100 ат в атмосфере газа, содержащего до 3% сероводорода, разрушаются со скоростью 5—8 мм год. Лишь при добавке к стали более 10% хрома скорость сероводородной коррозии снижается. Так, для стали, содержащей 8—13% хрома, скорость разрушения металла уменьшается до 2—3 мм год [621. На коррозию металлов в газовой среде большое влияние оказывает температура. Газы, содержащие сероводород, при температуре ниже 260—270 °, малоагрессивны по отношению к сталям. Выше этой температуры скорость коррозии металлов увеличивается примерно вдвое на каждые 100 С. В условиях гидрогенизационного обессеривания стали, содержащие 11—13% хрома, в 2—3 раза устойчивее углеродистой стали. В жестких условиях работы удовлетворительной устойчивостью обладает сталь марки 1Х18Н9Т. содержащая 18% хрома и 9% никеля. Не подвергаются коррозионным разрушениям углеродистые стали с алюминиевыми покрьл-тиями [63]. [c.50]

chem21.info

Сероводород — наш медленный убийца

Наиболее ярко характеризующее сероводород свойство – это его запах. Его не спутаешь ни с чем: запах тухлых яиц, точнее, гниющего белка. Конечно, в воздухе больших городов присутствует такой букет примесей, что пора бы уже и привыкнуть, но всё же: почему о превышении норм сероводорода говорят все новостные ленты? Потому, что, во-первых, сероводород сложно не заметить, так как запах этот существенно влияет на ощущение комфорта жителей. Во-вторых, он довольно опасен, а при длительном контакте и в высоких концентрациях может быть и смертелен, потому знать о превышении в воздухе предельно допустимых норм сероводорода (которые в некоторых городах могут «зашкаливать» иногда в десятки раз), имеет право каждый.

В промышленности этот газ является побочным продуктом переработки угля и нефти, процесса очистки сточных вод, производства красок, целлофана, сахара, вискозы и др. Этот газ тяжелее воздуха, поэтому может накапливаться в низинах, канавах, оврагах, ямах и даже в колодцах. В природе сероводород выделяется при разложении органики, им также богаты и вулканические газы, им могут быть насыщены и водные слои. Так, например, некоторые учёные даже предполагают, что Чёрное море (где слои воды, расположенные глубже 150-200 м содержат растворённый сероводород), получило своё название именно благодаря эффекту преломления различных предметов через толщу воды и растворённого в ней сероводорода – находясь глубоко в воде, предметы окрашиваются в чёрный цвет.

Так или иначе, сероводород очень давно и хорошо знаком людям. Из-за характерного запаха и (при достаточных концентрациях), наблюдаемого эффекта, этот газ часто ассоциировали с признаком присутствия потусторонней силы.

И в чём-то древние были правы: эффект от сероводорода может быть очень ощутим: от целебного до неприятного и даже губительного. Это вещество может быть использовано во благо: считается, что сероводородные ванны благотворно действуют на кожу, а минеральная вода с содержанием сероводорода оздоравливает желудочно-кишечный тракт. Вспомните знаменитые кавказские здравницы на минеральных водах.

Всё дело тут, конечно, в концентрации, ведь небольшое количество сероводорода вырабатываем и мы сами: он содержится в кишечных газах человека и животных (но в этом случае он, конечно, скорее неприятен, чем вреден для окружающих).

На сегодняшний день проведен ряд исследований на предмет роли сероводорода в метаболических процессах организма. Выяснено, что сероводород является активным участником нашего обмена веществ практически во всех тканях, и его «поведение» в организме влияет на многие системы.

Но вспомните одну из заповедей медицины: «Малые дозы — лекарство, а большие — яд». Поэтому, даже если наш нос привычен к букету химических запахов, доносящихся из окон, усилившийся характерный для сероводорода запах «тухлых яиц» недооценивать не стоит. Попадая в организм в концентрациях, превышающих допустимые, этот газ неизбежно вступает во взаимодействие с системами нашего организма и серьёзно влияет на здоровье. А от полезной концентрации до губительной – один шаг.

Немного цифр

По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности: 1-й – вещества чрезвычайно опасные; 2-й – вещества высокоопасные; 3-й – вещества умеренно опасные; 4-й – вещества малоопасные.

Сероводороду (h3S) — наиболее активному из серосодержащих соединений — присвоен второй класс опасности. По данным ВОЗ (Всемирной Организации Здравоохранения), он входит в перечень самых распространённых и наиболее опасных загрязнителей окружающей среды наряду с дихлорметаном, формальдегидом, стиролом, толуолом, мышьяком, окисью углерода, свинцом, фтором, ртутью т.п. Сероводород считается одним из самых нежелательных компонентов нефтепереработки.

В случае выброса предприятием этого отхода в окружающую среду может быть возбуждено дело, что наглядно продемонстрировал недавний случай с московским нефтеперерабатывающим заводом в Капотне, который подозревают в «обогащении» столичного воздуха сероводородом в количестве, превысившем ПДК (предельно допустимая концентрация) в 51(!) раз. Многочисленные жалобы населения на неприятный запах из окон, резь в глазах и привкус во рту и произведённые затем замеры воздуха не смогли оставить равнодушным даже видавший всякое Росприроднадзор.

Сероводород хорошо растворим в воде. Диапазон взрывоопасных концентраций в смеси его с воздухом достаточно широк и составляет от 4 до 45% об. При контакте с металлами (особенно если в газе содержится влага), сероводород вызывает сильную коррозию. Предельно допустимая концентрация сероводорода (h3S) в воздухе в рабочей зоне—10 мг/м3 (кубометр), в смеси с углеводородами —3 мг/м3.

Предельно допустимая норма сероводорода (h3S) в воздухе населенных мест—0,008 мг/м3 (миллиграмм на кубический метр)

Ощутимый запах сероводорода отмечается при концентрации 1,4—2,3 мг/м3, значительный запах —при 4 мг/м3, тяжелый запах при 7—11 мг/м3.

Бесцветный газ с неприятным запахом тухлых яиц, не только ядовит, но и коварен: при очень высоких концентрациях он уже после первых вдохов блокирует обонятельный нерв, и человек перестаёт чувствовать этот запах после того, как тот «ударил в нос». Острое отравление наступает уже при концентрациях 0,2–0,3 мг/л, а концентрация выше 1 мг/л — смертельна.

Смертельная концентрация этого газа в воздухе очень мала – всего 0,1%. Такое количество сероводорода может привести человека к летальному исходу за 10 минут. Стоит лишь немного увеличить концентрацию – и смерть наступает мгновенно, после первого же вдоха. Для примера: в канализационной системе концентрация сероводорода иногда достигает 16%.

Если речь идёт о незамкнутом помещении, сероводород не действует так резко и внезапно, не застаёт жителей врасплох. Однако, человеку свойственно привыкать к любому запаху, это некоторая защитная реакция нашего организма (например, жители мегаполисов не замечают специфический запах в метро, не замечают запах выхлопных газов, но при этом очень впечатляются свежестью приморского воздуха, будучи в отпуске). Именно с этим явлением сталкиваются периодически жители больших городов по всему миру, и в частности, Москвы, где в некоторых районах подобный запах – привычное дело.

Что касается промзон и градообразующих предприятий, известно, что люди, работающие или живущие в непосредственной близости от заводов с сероводородными (и иными) выбросами (в концентрациях от 0,02%), испытывают так называемое хроническое отравление. Выражается это, как правило, в стабильно плохом самочувствии, головных болях, потере веса, металлическом привкусе во рту (тревожный сигнал, посылаемый печенью), неприятными ощущениями в груди и даже обмороками, обострениях хронических заболеваний.

Поскольку экзогенный (вызываемый внешними причинами) сероводород попадает в организм через дыхательные пути, первый удар всегда принимает слизистая оболочка. Этот газ плохо действует и на глаза: может вызвать конъюнктивит, спровоцировать светобоязнь, раздражение слизистой оболочки глаз, снижение остроты зрения.

С точки зрения токсикологии

Сероводород считается газом очень токсичным, как и все токсины, он воздействует непосредственно на печень, а также на почки и нервную систему. Решающее значение имеют концентрация и продолжительность воздействия, поскольку сероводород практически беспрепятственно способен проникать (всасываться) в организм через органы дыхания.

Попадая в организм, сероводород превращается в сульфат и блокирует дыхательный фермент цитохромоксидазу. Тем самым он предотвращает связывание с нею кислорода, что приводит к резкому замедлению метаболизма, а в больших количествах — остановке клеточного дыхания и клеточной гипоксии («удушью» на уровне клетки). При небольшой концентрации сероводорода в воздухе происходит возбуждение дыхательной системы. Так организм человека стремится компенсировать недостаток кислорода.

С повышением содержания этого газа начинается резкое угнетение системы дыхания. При концентрации сероводорода 1 грамм на кубометр воздуха (и выше), человека ждет мгновенная смерть. Правда, такие концентрации достигаются, к счастью, крайне редко и, как правило, только при промышленных авариях (утечках) в условиях замкнутого помещения.

Негативное влияние сероводорода на организм не ограничивается подавлением тканевого дыхания. Этот газ легко вступает в реакцию с ионами железа, содержащимися в составе молекул гемоглобина в крови. В результате образуется сульфид железа, кровь при этом «темнеет» и теряет способность транспортировать кислород.

Однако и на этом вред сероводорода для человека не заканчивается.

Доказано его пагубное влияние на нервную систему. Сероводород считается высокотоксичным нервным ядом. Избыточные концентрации этого газа приводят к чрезмерной стимуляции нейронов головного мозга. Систематическое вдыхание сероводорода вызывает беспокойство и депрессию. При постоянном нахождении в местности, где наблюдаются повышенная концентрация сероводорода в воздухе, у человека развиваются нарушения сна, психические расстройства, поражения вегетативной нервной системы.

Ринит, бронхит, слюнотечение, кератоконъюнктвит – верные спутники людей, подверженным воздействию даже небольших концентраций сероводорода. Также отравление сероводородом сопровождается снижением артериального давления, учащением сердцебиения, головной болью, головокружением, рвотой.

Эндогенный сероводород

В природе не существует исключительно вредных или полезных веществ, ибо все хорошо в меру. Даже самые полезные соединения (витамины, например), в больших количествах могут отравить организм, а малые (микро) концентрации самых вредных веществ нередко могут принести пользу или даже спасти жизнь. Так и с сероводородом. Этот газ известен как сильный яд, однако без него невозможно протекание многих метаболических процессов.

Попытки учёных реабилитировать сероводород увенчались некоторыми успехами.

Оказалось, сернистый водород играет в организме человека положительную роль, и газ этот полезен, и даже необходим.

Речь, конечно, идёт об эндогенном (возникающем, развивающемся в организме вследствие внутренних причин) сероводороде, который производится в небольших количествах клетками млекопитающих и выполняет ряд важных биологических функций, в том числе сигнальную. Он образуется в организме в микроколичествах, и эта способность запрограммирована у нас генетически.

Причём известно, что мутации гена, регулирующего выработку эндогенного (внутреннего) сероводорода, приводят к развитию атеросклероза, гипертонии, болезням Альцгеймера и Паркинсона.

Это третий из открытых «газотрансмиттеров», наряду с оксидом азота и угарным газом, сероводород участвует в процессах расширения сосудов и передачи нервных импульсов.

Непосредственные исследования биологического действия сероводорода начались на рубеже XX века, но посвящены они были преимущественному изучению токсических свойств экзогенного (поступающего извне) сероводорода. Рассматривать сероводород в качестве сигнальной молекулы, которая не только является токсическим агентом, но и участвует в регуляции функциональной активности различных клеток нашего организма, стали только в конце XX века.

Начало исследованиям в этой области положили японские ученые, в 1996 (по другим данным, в 1998) году впервые описав возможность синтеза сероводорода в тканях головного мозга и указав на его способность регулировать функции клеток. Но, поскольку, как водится, всё началось с опытов на крысах, многие механизмы действия сероводорода на человека до сих пор полностью не выяснены.

А вот китайские учёные пошли в своих выводах куда дальше. Недавние исследования, показали, что эндогенный сероводород является своего рода «газом молодости». Он повышает активность гена, который отвечает за продолжительность жизни. При этом организм начинает синтезировать больше собственных антиоксидантов. Также китайские учёные пришли к выводу, что сероводород оказывает влияние на продукцию белка сиртуина, тормозящего окислительные реакции. Усиление выработки этого фермента приводит, по мнению ученых, к замедлению старения.

Что касается исследования эндогенного сероводорода у людей, есть основания считать, что эндогенный сероводород борется с гипертонией. Этот газ способствует расслаблению гладкой мускулатуры сосудов, в результате чего увеличивается их просвет (сосуды расширяются), снижается давление, улучшается циркуляция крови. Кроме того, было доказано, что сероводород обладает (благодаря воздействию на сосуды) таким пикантным свойством, как улучшение эрекции.

В плане более прозаических проблем со здоровьем, в частности, развитии атеросклероза, выявлена роль сероводорода в торможении этого заболевания. Как известно, холестериновые бляшки «любят» откладываться на поверхности сосудистых стенок только после их повреждения. Считается, что сероводород защищает стенки сосудов от кальцификации и связанной с ней потерей эластичности, при этом повышая их устойчивоть к повреждениям.

Помимо оздоровления сосудистой стенки, сероводород защищает ее от разрушительного действия метаболитов и активного кислорода – побочных продуктов обмена веществ. связывая и обезвреживая их, после чего метаболиты сероводорода выводятся почками с мочой.

Эндогенный сероводород полезен также для регенерации кардиомиоцитов. Он уменьшает степень поражения сердца при ишемии и инфаркте, улучшает регенерацию клеток.

Организм человека – это система, в которой непрерывно протекают каскады химических реакций с образованием токсичных побочных веществ. Например, крайне опасными являются свободные радикалы, активно повреждающие белковые и липидные молекулы. Особенно губительно их влияние на нервные клетки. Есть данные, что сероводород, вступая в реакции со свободными радикалами, обезвреживает их, защищая от повреждений все органы и головной мозг, в частности.

Также, по некоторым данным, сероводород обладает противовоспалительными свойствами, благодаря чему предотвращает появление поражений слизистой оболочки желудка, возникающих из-за неправильного приема нестероидных противовоспалительных средств.

Буквально в последние годы стали появляться публикации относительно способности сероводорода противостоять бактерицидному действию антибиотиков. Также учёные доказали, что сероводород участвует в реакции, защищающей ДНК от повреждений.

Разумеется, все эти лестные отзывы учёных о сероводороде обосновывают лишь микроскопические количества вещества, естественным образом образующемся в нашем организме.

Нормальное содержание кишечных газов в организме человека 0,1–0,5 литра из которого следовые (количество, на грани обнаружения современными методами) концентрации приходятся на долю Н2S, что является нормой и совершенно не вредит человеку. Однако, при избытке белковой пищи и при застойных явлениях в пищеварительной системе концентрация эндогенного сероводорода может повыситься в несколько раз, что негативно сказывается уже не только на кишечнике, ведь газы из кишечника способны легко всасываться в кровь.

Исследования роли сероводорода в человеческом организме, определённо, приоткрыли завесу тайны над этим веществом, однако, были начаты (по научным меркам), не так давно и потому еще далеки от завершения. Кроме того, одна из ветвей исследований таинственным образом была вообще прервана.

Гибернация у животных и странное вето

Ряд исследователей предположили, что, помимо других физиологических ролей, сероводород может использоватья организмом для естественной саморегуляции скорости метаболизма (метаболической активности), температуры тела и потребления кислорода.

Учёных давно интересовала проблема анабиоза (способности приостанавливать жизненные процессы и затем возобновлять их) у человека. Процесс, известный как гибернация или «зимняя спячка», наблюдается в природе у многих видов млекопитающих, а также у жаб. Учёные знали, что, что во время «зимней спячки» у животных продукция эндогенного сероводорода значительно повышается.

Состояние живого организма, при котором жизненные процессы (обмен веществ и др.) настолько замедлены, что отсутствуют все видимые проявления жизни — это вовсе не научная фантастика, а дело времени.

Учёные решили в экспериментах «пойти от противного», и воздействуя небольшими дозами сероводорода на организм млекопитающего, попытаться вызвать замедление метаболических процессов. Как обычно, начали исследования с мышей.

В 2005 году было показано, что мышь можно погрузить в состояние искусственной гипотермии, то есть, почти анабиоза, подвергнув её воздействию низких концентраций сероводорода во вдыхаемом воздухе. В результате дыхание животных замедлялось со 120 до 10 дыхательных движений в минуту, а их температура тела падала с 37 градусов Цельсия до уровня, всего на 2 градуса Цельсия превышающего температуру окружающей среды. Иными словами, эффект был таков, как будто теплокровное животное внезапно становилось холоднокровным.

Учёные посчитали, что теоретически, если бы удалось заставить вызываемую сероводородом гибернацию столь же эффективно работать у людей, это могло бы быть очень полезным в клинической практике для спасения жизни тяжело травмированных или перенёсших тяжёлую гипоксию, инфаркты, инсульты больных, а также для консервации донорских органов.

У мыши, погруженной в подобное состояние примерно на 6 часов, никаких негативных последствий для здоровья, нарушений поведения или каких-либо повреждений внутренних органов обнаружено не было. В 2006 году было также выяснено, что артериальное давление у мыши, подвергнутой подобным образом воздействию сероводорода, также существенно не снижается.

Исследования «сероводородного анабиоза» на теперь уже разных видах животных, продолжались ещё несколько лет, после чего учёные высказали сомнения в том, что эффекта гибернации и гипометаболизма при помощи сероводорода возможно достичь у более крупных животных. В 2008 году тот же эффект на свиньях и овцах воспроизвести не удалось. Это привело исследователей к заключению, что эффект, наблюдаемый у мышей, не наблюдается у более крупных животных, а следовательно, и к человеку применим быть не может.

Однако, в феврале 2010 года руководивший исследованиями учёный Марк Рот заявил на конференции, что вызванная сероводородом гипотермия у человека прошла I фазу клинических испытаний. После чего, в августе 2011 года, ещё до начала набора участников для следующих этапов исследований, решение о проведении дальнейших клинических испытаний на больных с инфарктом было отозвано компанией самого учёного (Ikaria), без объяснения причин.

Ещё несколько слов о ПДК

Когда речь идёт о выбросе в атмосферу большого количества сероводорода, безусловно, сразу впасть в состояние гибернации у человека шансов достаточно мало. Но всё же, стоит обратить внимание на некоторые термины, используемые при оповещении населения о выбросе.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) для атмосферного воздуха измеряются в населенных пунктах и относятся к определенному периоду времени. Поэтому для воздуха принято различать максимальную разовую дозу и среднесуточную. Часто цифра в новостях напрямую не указывается, но, если звучит такое словосочетание, как «максимальная разовая доза превышена в (столько-то раз)» — это значит, что вещества в воздухе зафиксировано очень много. При концентрации, превышающей максимально разовую дозу, без выраженного вреда для здоровья можно дышать примерно пару часов.

Относительно ПДК среднесуточной, считается, что это такая концентрация, при которой загрязнённым воздухом можно дышать десятки часов.

Если зафиксировано превышение максимально разовой дозы в воздухе города или района, то сколько продержатся эти концентрации, определить крайне трудно. Как правило, все зависит от погодных условий на текущий момент. Иными словами, если в утренних новостях вы читаете, что ночью был выброс — это не значит, что воздух уже успел очиститься.

ПДК устанавливаются для среднестатистического человека, однако у людей, ослабленных болезнью и другими факторами, стабильный дискомфорт могут вызывать и дозы, ПДК не превышающие. Также любопытен тот факт, что величины предельно допустимых концентраций некоторых веществ разных странах могут существенно различаться. Это относится и к концентрации вредных веществ и в воде, в почве, продуктах питания.

Что делать, когда зафиксирован выброс

Тяжелее всех тут придётся людям с заболеваниями дыхательных путей (астмой, эмфиземой легких и т.п.). Им, по возможности, следует на несколько дней уехать из дома и переждать нормализации показателей. Жителям городов и районов с неблагоприятной экологической обстановкой, соседствующих с промзоной или автомагистралью, имеет смысл самим заботиться о безопасности.

При сильном выбросе постарайтесь сократить время пребывания на улице, при вынужденном перемещении воспользуйтесь портативным респиратором с защитой по кислым газам. Тут стоит заметить, что в случае загрязнения воздуха сероводородом использование медицинских масок и ватно-марлевых повязок совершенно бесполезно, тут справятся только респираторы с защитой по определенному спектру вредных веществ (например «АЛИНА-200»).

Фильтрующий газопылезащитный респиратор способен обеспечить защиту по широкому спектру вредных веществ и специально разработан для выхода из опасной зоны при чрезвычайной ситуации. Внешне он, кстати, больше похож на марлевую повязку.

Стоит понимать, что закрывание окон не всегда является достаточной мерой хотя бы потому, что квартира не может быть герметична полностью. Куда лучшим вариантом будет очищение воздуха внутри квартиры. В этом помогут приборы с хорошим адсорбационным (угольным, а лучше многоступенчатым) фильтром, благо, сейчас их огромный выбор: мойки воздуха, воздухоочистители, бризеры и т.д. Лучшим выбором тут будет приточная вентиляция с системой фильтров. А вот бытовые кондиционеры или ионизаторы не особо помогут: свежего воздуха они, как такового, не дадут и от токсичных газов не защитят.

Обязательно учитывайте этот факт всякий раз, когда чувствуете запах тухлых яиц в воздухе. И помните, что при вдыхании воздуха даже с небольшими концентрациями сероводорода довольно быстро возникает адаптация к неприятному запаху, и он перестаёт ощущаться. А уж если во рту возник сладковатый металлический привкус — пора бить тревогу.

Отравление сероводородом можно минимизировать, если быстро принять необходимые меры: препараты железа, глюкозу, витамины. В некоторых случаях (по указанию врача) могут понадобиться аналептики — лекарственные средства, оказывающие сильное возбуждающее действие на дыхательный и сосудодвигательный центры мозга. Из нелекарственных аналептиков самым доступным является крепкий кофе.

Кроме того, обязательно проявляйте бдительность! Заранее узнайте телефоны всех ответственных за экологическую обстановку организаций в вашем городе, пусть они будут под рукой. Нужно понимать, что предприятию, которое осуществляет выброс, огласка крайне нежелательна. Но чем больше жалоб и заявлений от граждан поступит на «Горячую линию», чем больше произойдёт информационного «выхлопа» по поводу неблагоприятной обстановки в вашем городе или районе в новостях — тем больше вероятность, что ответственные за это инстанции отнесутся к происходящему серьёзно. Также нелишним будет обратиться ко врачу, чтобы симптомы отравления были зафиксированы.

Поскольку сероводород – далеко не единственное вредное вещество, которое «обитает» в воздухе больших городов, на настоящий момент станции экомониторинга регулярно проверяют воздух, воду и почву на более чем 20 (!) показателей, в числе которых и стирол, и хлор, и формальдегиды. И пока специалисты, зафиксировав превышение ПДК, ищут источники загрязнения, все вышеуказанные вещества непрерывно атакуют иммунную систему человека.

А с большим или меньшим успехом иммунитету удаётся отражать атаки токсинов – вопрос сугубо индивидуальный. Вот, почему так важно регулярно проходить обследования, вести здоровый образ жизни, высыпаться (по возможности), питаться правильно, заниматься спортом. И помните, что ответственность за состояние здоровья в неблагоприятной экологической обстановке очень часто ложится на самих жителей, даже, если законом страны предусмотрено иное.

Хорошей вам экологии и успехов в настройке здоровья!

Источник

polonsil.ru

---

• 
  Кресло монако хром мадрас
• 
  Новый хром с адскиллерс
• 
  Как сделать хром портативным
• 
  Люстра деметра 15xe14x60вт хром
• 
  Маникюр хром дизайн фото
• 
  Турбослим хрома пиколинат состав
• 
  Индикатор кислотный хром черный
• 
  Сообщение про гугл хром
• 
  Польза хрома для похудения
• 
  Где хром хранит избранное
• 
  Blanco fontas хром отзывы