Ácido sulfhídrico

Ácido Sulfhídrico (H2S)

El sulfuro de hidrógeno, denominado ácido sulfhídrico en disolución acuosa (H₂S), es un hidrácido de fórmula H₂S. Este gas, más pesado que el aire, es inflamable, incoloro, tóxico, odorífero: su olor es el de materia orgánica en descomposición, como de huevos podridos. A pesar de ello, en el organismo humano desempeña funciones esenciales.
En la nomenclatura química la desinencia -uro corresponde a los haluros, es decir, a las sales que no contienen oxígeno. Puesto que sal "es un compuesto iónico formado por un catión distinto de H⁺ y un anión distinto de OH^- u O^2-: ácido + base --> sal + agua", la expresión «sulfuro de hidrógeno» resulta extraña, pues implica que el hidrógeno se sustituye a sí mismo.
Para evitar esta incongruencia en su denominación, al H₂S se le podría considerar como disolución acuosa (aq en la fórmula), es decir ácido sulfhídrico.
Con bases fuertes genera sales: los sulfuros. Su punto de ebullición es de 212,86 K.

Generalidades

El ácido sulfhídrico se encuentra naturalmente en petróleo , gas natural, gases volcánicos y manantiales de aguas termales. También puede existir en aguas pantanosas, lagunas o aguas estancadas, desagües, estanques de harina o de aceite de pescado, barcos pesqueros y alcantarillados.
Han ocurrido muertes en lagos o lagunas estancadas cuando el ácido sulfhídrico borbota desde las profundidades y alcanza a personas en la superficie. Como este ácido es más denso que el aire se generan fraccionamientos por diferencias de densidad. Generalmente es por descomposición anaerobia de restos orgánicos.
También puede ocurrir por degradación bacteriana de materia orgánica en condiciones anaeróbicas. Así mismo se genera en refinerías de petróleo.
El ácido sulfhídrico (H₂S) es un gas inflamable, incoloro, de olor característico a huevos podridos, perceptible en contenidos muy bajos. Este olor proviene de H₂S generado por descomposición bacteriana de proteínas que contienen azufre. Se lo conoce comúnmente como ácido hidrosulfúrico o gas de alcantarilla. Es uno de los compuestos destacados como causantes de molestias por malos olores.
Por esto se han desarrollado diversos procesos de desodorización que lo eliminan de corrientes contaminadas. Ejemplos: los tratamiento de gas con aminas en la industria y la utilización de Nitrato de calcio en aguas residuales.
El ácido sulfhídrico es extremadamente nocivo para la salud. Bastan 20-50 partes por millón (ppm) en el aire para causar un malestar agudo que conlleva a la asfixia y a muerte por sobreexposición. Por su grado de toxicidad se le localiza directamente debajo del ácido cianhídrico (HCN).
Es habitual que obreros del sector portuario sean afectados con resultados fatales cuando entran en bodegas que han transportado productos derivados de la pesca. En este caso el ácido sulfhídrico proviene de proteínas sulfuradas, la cistina y la cisteína que se degradan a pH ácido y liberan el ácido mencionado.

Síntesis

En el laboratorio el sulfhídrico se puede generar convenientemente por reacción de ácido clorhídrico (HCl) con sulfuro ferroso (FeS). Otro método consiste en calentamiento de una mezcla de parafina con azufre (S) elemental.
En la industria el sulfhídrico es un subproducto de la limpieza del gas natural o de biogás, en los cuales suele existir con contenidos de hasta 10%.

Aplicaciones

Tradicionalmente el ácido sulfhídrico se ha empleado en analítica cualitativa, en la marcha catiónica para precipitar los cationes de metales pesados del grupo II de la marcha analítica, que luego se separan por otros métodos. Los precipitados amorfos pueden ser negros ( en su mayoría) o blancos.
Una sal conjugada, el sulfuro de sodio (Na₂S), se usa como envejecedor (simulación de antigüedad) de bronces (candados, orfebrerías). También el Na₂S se utiliza por ejemplo en preparación de cuero (curtiduría).
En estudios recientes se ha conseguido inducir la hibernación en ratones aplicando sulfhídrico.
El sulfhídrico es responsable del ennegrecimiento de algunas pinturas basadas en carbonato de plomo, por formación de sulfuro plumboso (sulfuro de plomo II), (PbS), de color negro. En algunos casos esto se puede remediar mediante aplicación de peróxido de hidrógeno (agua oxigenada): (H₂O₂), que oxida el PbS a sulfato de plomo (II) (PbSO₄), de color blanco. Es compuesto de partida en algunas síntesis orgánicas.
Recientes estudios parecen demostrar que si bien en determinadas dosis disuelto en agua el ácido sulfhídrico es venenoso para animales y plantas, en pequeñas dosis (1 parte por 1.000 millones) puede incrementar la velocidad de crecimiento de las mismas. Así lo afirma un estudio de los profesores Fredeirck D. Dooley, Suven p. Nair y Peter D. Ward de la Universidad de Washington.

Fuentes

Este ácido es común encontrarlo en:

• Cámaras confinadas de aguas servidas ( en especial provenientes de casinos).
• Estanques de almacenamiento de aceite de pescado.
• Sentinas de buques pesqueros.
• Cueros tratados y degradados en curtiduría.
• Plantas de galvanotecnia.
• Degradación de reactivos de flotación a base de sulfuros usados en minería.
• Cámaras de aguas de lavadero de pesquerías.
• Aguas estancadas o con flujo laminar de marismas, cenotes y lagunas de pantano con procesos de putrefacción en el fondo.
• Ciertas regiones de las profundidades marinas donde existen fuentes volcánicas subacuáticas- en las cuales hay geiseres que emanan materias sulfuradas que se combinan con el ácido carbónico (por densidad, la parte sulfurada se va al fondo).
• Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales o E.D.A.R.

 

Toxicidad

La toxicidad del ácido sulfhídrico es elevada y su contacto con este a menudo resulta en casos fatales. Basta con 2 ppm en el aire para percibirlo olfatoriamente, a 25 ppm(aire) es considerado una mezcla mortal para los seres vivos. Si bien es cierto que es menor que la del ácido cianhídrico, razón por la cual a pesar de existencia más masificada de aquel compuesto, causa relativamente pocos fallecimientos. Sin embargo, a partir de 5 ppm, en las células receptoras del olfato provoca un efecto narcotizante, y las personas afectadas ya no perciben el hedor.
Después de 20 ppm puede ocurrir la muerte. Como la densidad del sulfhídrico es mayor que la del aire, suele acumularse en lugares bajos: pozos, etcétera, donde puede causar víctimas. A menudo suceden varios siniestros consecutivos: una primera persona cae inconsciente (luego víctima), después resultan afectados también todos los demás que, sin el equipo de protección necesario, acuden a su rescate.
El sulfhídrico parece actuar sobre todo en los centros metálicos de las enzimas: las bloquea y de este modo impide su funcionamiento. Para tratamiento se recomienda llevar al afectado lo más rápidamente posible al aire fresco y aplicar oxígeno puro.
Además el ion sulfuro S^2- se combina con la hemoglobina del mismo modo que el oxígeno, y acelera la asfixia del organismo.
La exposición a niveles bajos de ácido sulfhídrico puede producir irritación de ojos, nariz o garganta. También es factible que provoque dificultades respiratorias a personas asmáticas. Exposiciones breves a contenidos altos (mayores de 500 ppm) de ácido sulfhídrico pueden causar pérdida del conocimiento y posiblemente la muerte.
En la mayoría de los casos quienes pierden el conocimiento parecen recuperarse sin padecer otros efectos. Sin embargo algunas personas parecen sufrir efectos permanentes o a largo plazo, tales como dolor de cabeza, escasa capacidad de concentración, mala memoria y mala función motora.
No se han detectado efectos a la salud en personas expuestas al ácido sulfhídrico en los contenidos comúnmente existentes en el ambiente (0,00011-0,00033 ppm). Los científicos no tienen información por la cual se demuestren fallecimientos de personas intoxicadas por ingerir ácido sulfhídrico.
Los científicos poseen poca información acerca de qué sucede cuando la piel de una persona se expone al ácido sulfhídrico. Sin embargo se sabe que es necesario ser precavidos con el ácido sulfhídrico líquido comprimido, ya que puede causar quemaduras de la piel por congelación.
A pesar de la alta toxicidad del gas sulfhídrico en los mamíferos, muchos microorganismos toleran elevados contenidos de este gas, o incluso se alimentan de él. Hay teorías en las que se relaciona la metabolización del gas sulfhídrico -como existe por ejemplo cerca de fuentes volcánicas subacuáticas- con el desarrollo de la vida en la Tierra.
En el año 2012 se supo de al menos dos casos en los que varias personas parecen haberse intoxicado con ácido sulfhídrico. En uno de ambos casos los resultados fueron fatales.