El sulfuro de hidrógeno huele a huevos podridos, ¿es venenoso?
El gas más venenoso que jamás hayamos olido
¿Es tan venenoso? La química de la escuela secundaria introdujo el sulfuro de hidrógeno, lo cual no es nada nuevo: la fórmula molecular es H2S, que huele a huevos podridos. Se produce por fermentación de algunos microorganismos. Cuando se disuelve en agua, formará ácido sulfúrico de hidrógeno. Es inflamable y explosivo. y puede volverse negro plateado. Por supuesto, hay El punto más importante es que el sulfuro de hidrógeno está muy cerca de nuestras vidas. Está escondido en los pedos y contribuye al olor desagradable.
Aparte de eso, no parece haber nada especial. Recuerdo que los profesores que generalmente no son tóxicos lo presentarán en detalle. Por ejemplo, en el capítulo sobre el cloro gaseoso, el profesor también explicó en detalle que se utilizó como arma química en la Primera Guerra Mundial. También dijo que la capacidad de los cerdos para defenderse del cloro gaseoso inspiró la máscara de gas humana. Hablando del fluoruro de hidrógeno, también destacó que este gas es extremadamente peligroso. Muchos químicos que lo estudiaron fueron envenenados y murieron.
¿Qué tiene de bueno este gas “fuera de la red” aparentemente inusual? Este episodio cuenta una historia: un grupo llegó a un lago natural de ácido sulfúrico. El líder del grupo se agachó para atarse los zapatos y luego nunca más se levantó: ¡sí, murió! ¡Esto es tan tóxico! De todos los venenos comunes a los que estamos expuestos los humanos, el cianuro es probablemente el único que puede matar tan rápidamente, ¿no es así? Los hechos han demostrado que mi intuición es realmente precisa. Existe un vínculo indisoluble entre el sulfuro de hidrógeno y el cianuro. Hoy, permítanme contarles una historia química: una breve historia del sulfuro de hidrógeno.
El pasado del daño del sulfuro de hidrógeno
Los seres humanos registraron por primera vez la historia del sulfuro de hidrógeno, y también llegó con daños: en 1713, un hombre llamado San Bernardino-La El médico italiano Bernardino Ramazzini publicó un libro: "Dia Morbis Artificum Diatriba", traducido como "Enfermedades de los trabajadores". En el capítulo 14, "Enfermedades de los limpiadores de baños y túneles", documenta que estos trabajadores a menudo padecían inflamación ocular. La inflamación puede provocar infecciones bacterianas secundarias y, finalmente, ceguera. El médico, cuya intuición era bastante acertada, especuló que esto se debía a un ácido volátil desconocido producido por los trabajadores al remover la piscina de aguas residuales, que irritaba los ojos. También especuló que el ácido pudo haber causado el ennegrecimiento de las monedas de cobre y plata que los trabajadores llevaban consigo.
San Bernardino Ramazzini y sus obras
Hacia 1777 ocurrieron una serie de accidentes en las alcantarillas de París, Francia, todos debido a una mala limpieza que es provocada por el derrame de grandes cantidades. de biogás acumulado. Como se mencionó anteriormente, algunos accidentes son mera irritación; otros son lo suficientemente graves como para causar asfixia aguda y la muerte. Este puede ser el registro autorizado de la muerte causada por el sulfuro de hidrógeno. No es de extrañar que el gran escritor Victor Hugo dijera: "¡Las alcantarillas de París son los intestinos del Leviatán!" lugar.
¿En China, a la gente parece gustarle llamarlo "Kun"?
El descubrimiento del sulfuro de hidrógeno
Hacia 1750, un joven sueco llamado Carl Wilhelm Scheele solicitó un trabajo como farmacéutico. Curiosamente, su tutor nunca le asignó mucho trabajo, por lo que. Tuvo mucho tiempo para leer y hacer experimentos. ¡Al final, finalmente logró convertirse en químico! ! ? Eso es todo de todos modos. En su época, los químicos no tenían un conocimiento profundo de la toxicidad y a menudo hacían cosas como "el granjero probó todas las hierbas", y él no fue la excepción.
Scheleer y su experimento (¿un poco como hacer un pastel?)
Un día, mientras destilaba ferricianuro de potasio con ácido sulfúrico, descubrió un "olor fuerte, extraño y que no es malo". ". También sintió el gas en la lengua, que registró como un "sabor ligeramente dulce, pero aún algo picante".
Hoy en día, solemos usar "almendra amarga" para describir este gas; sí, olía cianuro de hidrógeno...
¡Parece que este tipo fue influenciado por Lady Luck Protect! La primera vez no fue nada, pero un día, cuando estaba tratando sulfuro ferroso (pirita) con un ácido inorgánico, volvió a oler algo de olor, así que se acercó y olió…, ¡el olor era abrumador a cielo! Describió el gas como "un olor desagradable y sulfuroso", y sí, era sulfuro de hidrógeno. Parecía que la diosa de la suerte lo estaba favoreciendo nuevamente ahora, ¡y todavía estaba sano y salvo! ¡Nació la primera persona que detectó cianuro de hidrógeno y sulfuro de hidrógeno en la misma persona, olió ambos olores al mismo tiempo y salió ileso! Entonces, como dije antes, existe una fuerte afinidad entre el cianuro y el sulfuro de hidrógeno. Y este parentesco no sólo se refleja en la historia, sino también en la toxicidad, ya que ambos utilizan los mismos métodos de matanza.
Como asesino profesional
¿Qué tan tóxico es el sulfuro de hidrógeno? Podemos ver en el siguiente "Método de clasificación de la contaminación estándar del gobierno popular chino y la industria de producción de seguridad nacional para pozos de gas natural que contienen sulfuro de hidrógeno AQ2017-2008":
Se puede ver que en el aire, solo alcanzando esta proporción de volumen:
Cinco partes por 10.000 harán que las personas "pierdan el conocimiento después de una exposición breve y dejarán de respirar si no se tratan rápidamente".
7 de cada 10.000 personas "perderán el conocimiento después de una exposición breve y dejarán de respirar si no se tratan rápidamente".
Siete de cada 10.000 casos provocarán que las personas "pierdan rápidamente el conocimiento, dejen de respirar y mueran si no son rescatadas rápidamente".
Uno de cada 10.000 provocará "pérdida inmediata del conocimiento, daño cerebral permanente o muerte cerebral".
Esta es la llamada alta toxicidad, y algunos estudiantes pueden pensar que mientras mientras lo sostienen. Con solo respirar, puedes atravesar el gas venenoso, ¡qué inocente! ¿Alguna vez has intentado pasar a un fumador y contener la respiración mientras pasas a toda velocidad? ¿Todavía puedes oler el humo?
La parte más aterradora está aquí. Mientras un poco de sulfuro de hidrógeno se filtre por las fosas nasales, irritará los nervios sinusales y provocará una respiración profunda incontrolable. Vale... ¿está bien? Respirar sulfuro de hidrógeno no sólo te matará, sino que te obligará a tomar grandes bocanadas de aire, dejándote con pocas posibilidades de reaccionar o escapar con las manos vacías.
Sinus se refiere al nombre colectivo de estas cavidades paranasales
Algunos estudiantes pueden decir: En este caso, aléjate, mientras huelas el olor, huye rápidamente. Bueno... Esta afirmación parece tener sentido, pero quiero contarles un dato muy malo: si puedes oler el olor, significa que la concentración de sulfuro de hidrógeno no es suficiente para causar la muerte si llega a ser suficiente para causar; muerte. La concentración pone en peligro la vida. Lo siento, el sulfuro de hidrógeno paralizará tus nervios olfativos y te dejará incapaz de oler nada...
¡Dios mío! Cada ángulo de este gas venenoso está creado para matar personas. No es de extrañar que la historia anterior sobre atarse los cordones de los zapatos pueda hacer que la gente realmente "muera en el acto". Esto no es algo que la abuela quiera engañar a sus hijos. ¡Después de mucho tiempo, he olvidado el significado de "veneno"! Este "veneno" es muy grave.
Doble asesino: asfixia y asfixia interna
Como se mencionó anteriormente, su principio de toxicidad es el mismo que el del cianuro, y su núcleo es la asfixia interna.
El sulfuro de hidrógeno puede matar a los humanos de muchas maneras, dos de las cuales son importantes: una estimula el síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA); la otra es la asfixia en el cuerpo.
¿Por qué los gases tóxicos tienen efectos tan milagrosos? Es lógico que para un animal del tamaño de un humano, el gas venenoso deba pasar a través de la sangre para llegar a diversas partes del cuerpo, pero no es así. El cuerpo humano es mucho más complejo de lo que la gente piensa.
Existe una estructura llamada quimiorreceptor arterial en el cuello, que puede regular la respiración hasta cierto punto y es estimulada por la retroalimentación del nervio sinusal. El sulfuro de hidrógeno puede paralizar los nervios. Este tipo de parálisis se llama "parálisis eléctrica". Los nervios son como descargas eléctricas que emiten señales eléctricas de manera incontrolable. Por lo tanto, la función de los nervios sinusales no es solo controlar la circulación sanguínea, sino también transportar sustancias tóxicas. el cuerpo. Como resultado, los quimiorreceptores arteriales se alteran y envían señales anormales a los músculos respiratorios de los pulmones, que luego sufren espasmos (respiración profunda) y posteriormente inhiben (dejan de respirar).
El quimiorreceptor del cuerpo arterial es la bolita del medio
La apnea no es un gran problema. Su verdadera baza es la asfixia interna, que es exactamente lo mismo que el cianuro.
La llamada asfixia interna es naturalmente diferente de la asfixia ordinaria. Normalmente, sabemos que la asfixia se produce cuando no podemos respirar oxígeno, ya sea por obstrucción de la respiración (como objetos extraños que bloquean la tráquea) o por causa de. a la falta de oxígeno (Asfixia en el fondo de cuevas y pozos). La asfixia interna se refiere al fenómeno de asfixia que se produce desde una perspectiva bioquímica. La condición más común de asfixia interna es la intoxicación por gas. El gas es monóxido de carbono, que puede combinarse con la hemoglobina de los glóbulos rojos y ocupar la posición que le corresponde al oxígeno, haciendo que la sangre pierda su capacidad de transportar oxígeno. La persona envenenada irá perdiendo gradualmente la capacidad de moverse, incluso perdiendo el conocimiento. y eventualmente mueren debido a la falta de oxígeno en las células cerebrales.
La hemoglobina, la fuente del color rojo de la sangre humana
Pero obviamente, incluso si no puede absorber oxígeno nuevo, puede durar al menos de 3 a 10 minutos, y es imposible morir entre respiraciones, entonces ¿Cómo hace el sulfuro de hidrógeno que las personas pierdan repentinamente el conocimiento?
¿Qué efecto tiene el sulfuro de hidrógeno en nuestras células?
De hecho, muchas personas han experimentado pérdida del conocimiento, es decir, cuando de repente se ponen de pie después de estar en cuclillas durante mucho tiempo, y su cuerpo se vuelve loco. la visión se oscurece. Esto se debe a que la demanda de oxígeno del cerebro es muy anormal. Mientras no haya suficiente suministro de oxígeno por un momento, dejará de funcionar inmediatamente. Por lo tanto, la presión del trasero desnudo sobre el suministro de sangre al cerebro puede hacer que las personas pierdan el conocimiento. 2 a 3 segundos. Nuestro cerebro superdesarrollado es la unidad de mayor consumo de energía del cuerpo humano. El cerebro, que representa sólo el 2% del peso corporal, consume más del 20% del oxígeno debido al consumo excesivo de energía del cerebro. Si se interrumpe el suministro, se destruirá en las neuronas. La acumulación de una gran cantidad de intermediarios metabólicos tóxicos (la última energía liberada antes de ser oxidada por las moléculas de oxígeno se convierte en residuos no tóxicos) provocará la muerte rápida y masiva de las neuronas. células cerebrales, por lo que el cerebro es también el órgano más frágil del cuerpo humano.
El cerebro necesita especialmente oxígeno
La llamada respiración no es simplemente exhalar e inhalar, sino el proceso de inhalar oxígeno en el cuerpo y convertirlo en ATP (trifosfato de adenosina) intracelular. , que es la unidad básica de almacenamiento de energía, cada tarea que consume energía en la celda se puede utilizar directamente) durante todo el proceso. La etapa final de la respiración se completa en los orgánulos mitocondrios. Las moléculas de oxígeno ingresan a las mitocondrias y ganan electrones a través de una serie de reacciones, convirtiendo el hidrógeno en protones y electrones. Luego, una proteína grande llamada citocromo C oxidasa (COX) actúa como una bomba de agua. Los protones también son succionados de la membrana mitocondrial, convirtiendo la energía química en energía potencial y luego convertida en energía mecánica (ATP) a través de la ATPasa.
La membrana mitocondrial convierte la energía química en energía potencial como una bomba de agua, y luego convierte la energía potencial en energía mecánica a través de la ATPasa (sí, leíste bien, ¡es energía mecánica!), y luego convierte la energía mecánica en ATP.
La conversión de energía mecánica en energía química es el rodaje a nivel molecular
Después del envenenamiento por sulfuro de hidrógeno, la mayoría de las moléculas del cuerpo se disocian en iones HS-, que pueden combinarse con iones Fe3+ en COX dificulta su reducción a COX que contiene iones Fe2+ reducidos, provocando que la enzima COX pierda su función y no pueda bombear protones. El siguiente paso natural es perder la energía potencial generada por el ATP. p>Cianina C oxidasa
Este proceso es exactamente el mismo que el envenenamiento por cianuro, por lo que la velocidad de su envenenamiento es extremadamente alarmante. Este es un enfoque de abajo hacia arriba que corta el suministro de células. pequeños y no tienen reservas de materias primas para reacciones bioquímicas, pero la interrupción y el apagado son instantáneos.
Después de que una persona pierde el conocimiento y pierde la respiración, el apagado temporal se convertirá en una falta real de suministro de oxígeno. Como dije anteriormente, esto provocará la muerte de una gran cantidad de células cerebrales debido a una intoxicación metabólica. Las células cerebrales son difíciles de copiar y reparar, por lo que este daño es permanente e irreversible. Es por eso que muchas personas sufren muerte cerebral (comúnmente conocida como vegetativa) después de ser rescatadas.
¡No esperaba que todos hubiésemos respirado tantas veces este gas mortal! Da miedo pensar en ello, pero no importa. Dejando a un lado la dosis, hablar de toxicidad es simplemente vandalismo; la concentración de sulfuro de hidrógeno en los pedos es tan baja que nadie ha muerto nunca por envenenamiento con pedos, ¿verdad?