Rikkivety (H2S, sulfaani) – ominaisuudet, synty ja terveysvaikutukset

Rikkivety (H2S) – väritön, pahanhajuinen kaasu. Lue sen synty, esiintyminen (soilla, viemäreissä, tulivuorissa) sekä terveysvaikutukset ja turvallisuusohjeet.

Rikkivety (englanniksi hydrogen sulfide) on kemiallinen yhdiste, jonka kaava on H
₂S, on väritön, myrkyllinen, syttyvä kaasu, joka aiheuttaa mädän kananmunan ja ilmavaivojen pahan hajun. Sitä syntyy usein, kun bakteerit hajottavat orgaanista ainetta hapen puuttuessa. Näin tapahtuu soilla ja viemäreissä (anaerobisen mädätysprosessin ohella). Sitä esiintyy myös vulkaanisissa kaasuissa, maakaasussa ja joissakin kaivovesissä. Tämä on haju, jota ihmiset usein pitävät rikin hajuna. Rikki itsessään ei kuitenkaan haise.

Rikkivety tunnetaan myös nimillä sulfaani (IUPAC), rikkihydridi ja kansankielessä viemärikaasu tai haiseva kosteus. IUPAC hyväksyy nimet "rikkivety" ja "sulfaani"; tieteellisissä yhteyksissä käytetään yleensä termiä sulfaani.

Ominaisuudet

• Ulkonäkö: väritön kaasu, joka hajuominaisuutensa vuoksi tunnistetaan usein hyvin pieninä pitoisuuksina.
• Moolimassa: noin 34,1 g/mol.
• Kemiallinen käyttäytyminen: heikko happo vedessä (muodostaa osittain H⁺ ja HS⁻), pelkistävä aine. Reagoi helposti metallien kanssa muodostaen mustia metallisulfiideja.
• Palavuus: syttyvä ja voi muodostaa räjähtäviä seoksia ilman kanssa.
• Korroosio: aiheuttaa korroosiota putkistoissa ja laitteissa, etenkin jos läsnä vettä ja hapettomia olosuhteita (ns. "sour gas" ongelma öljy- ja kaasuteollisuudessa).

Missä rikkivetyä syntyy ja esiintyy

• Anaerobinen hajotus: hajottavat bakteerit tuottavat H₂S:ää orgaanisen aineen hajotessa hapettomissa oloissa (esim. suot, liejuiset järvenpohjat, viemärit, jätevedenpuhdistamot).
• Teollisuus: öljyn- ja kaasunjalostus, sellu- ja paperiteollisuus, nahkateollisuus, lannoite- ja kemianteollisuus voivat tuottaa rikkivetyä.
• Luonnonlähteet: vulkaaniset päästöt ja geotermiset lähteet sekä jotkin kaivovedet ja mätänevät orgaaniset materiaalit.

Terveysvaikutukset

Rikkivety on myrkyllinen ja vaarallinen aine, erityisesti suljetuissa tai huonosti tuuletetuissa tiloissa. Vaikutukset riippuvat pitoisuudesta ja altistuksen kestosta:

• Pienet pitoisuudet voivat aiheuttaa silmien ja limakalvojen ärsytystä, nenän ja kurkun kirvelyä, yskää, päänsärkyä ja pahoinvointia.
• Matala pitoisuus voi tuntua jo hyvin pieninä konsentraatioina hajuna, mutta hajuaisti väsyy (olfactory fatigue), eli voimakkaissa pitoisuuksissa haju voi kadota — tämä on vaarallista, koska hajun katoaminen ei tarkoita, että kaasu olisi poissa.
• Korkeat pitoisuudet voivat aiheuttaa hengityslama, tajuttomuuden ja nopeasti tappavan vaikutuksen. Arviot vaarallisista pitoisuuksista vaihtelevat, mutta hyvin korkeat pitoisuudet voivat olla hengenvaarallisia nopeasti.
• Toistuva tai pitkäaikainen altistus pienemmille pitoisuuksille voi aiheuttaa kroonisia hengitysoireita ja muita terveysongelmia.

Huom. työterveys- ja turvallisuusviranomaiset antavat altistukselle raja-arvoja (esim. lyhyt- ja pitkäaikaisaltistuksen rajat). Tarkat arvot kannattaa tarkistaa ajantasaisista lähteistä ja paikallisista säädöksistä.

Ensiapu ja turvallisuusohjeet

• Poista altistunut nopeasti turvalliselle alueelle, raittiiseen ilmaan.
• Jos henkilö ei hengitä, aloita elvytystoimenpiteet ja kutsu välittömästi apua. Anna lisähappea, jos koulutettu henkilö ja välineet saatavilla.
• Ensiapua antavien tulee käyttää asianmukaista hengityssuojainta (esim. paineilmahengityslaite) mikäli tilassa on rikkivetyä.
• Vuodon tai päästön sattuessa alue on tuuletettava ja toimitettava pelastushenkilöstölle. Älä lähesty ilman suojavälineitä, erityisesti suljetuissa tiloissa.

Mittaaminen ja tunnistaminen

• Rikkivetyä mitataan kaasu- ja ympäristöhavaintolaitteilla: elektrokemialliset anturit, infrapuna- ja optiset mittarit sekä gas detector -hälyttimet.
• Teollisuudessa käytetään jatkuvaa seuranta- ja hälytysjärjestelmää tiloissa, joissa H₂S voi esiintyä.
• Perinteisiä tunnistusmenetelmiä ovat olkitestit ja lyhytaikaiset väri-indikaattorit, mutta luotettavin tieto saadaan kalibroiduilla mittauslaitteilla.

Ympäristövaikutukset

• Rikkivety on myrkyllistä vesieliöille ja voi aiheuttaa haittaa ekosysteemeissä, jos sitä pääsee vesistöihin suurina määrinä.
• Se aiheuttaa metallien mustumista ja korroosiota, mikä voi johtaa infrastruktuurivaurioihin.

Käyttö ja varotoimet

• Rikkivetyä käytetään kemiallisissa synteeseissä liuenneena tai väliaineena joissain laboratoriomenetelmissä, mutta sen käyttö on rajoitettua myrkyllisyyden vuoksi.
• Työt, joissa H₂S:ää voi esiintyä, vaativat riskinarvioinnin, ilmanvaihdon, hälyttimet ja asianmukaiset suojavälineet.

Jos epäilet rikkivetyaltistusta tai havaitset rikkivetyä, toimi varovaisesti: poistu tilasta, ilmoita tilanteesta ja hanki ammattilaisapua. Lisätietoja turvallisesta käsittelystä ja raja-arvoista saat viranomaisilta ja turvallisuusohjeista.

Esiintyminen

Raakaöljyssä voi esiintyä pieniä määriä rikkivetyä. Hapan maakaasu voi sisältää jopa 28 prosenttia. Hapan maakaasu on kuitenkin puhdistettava, ennen kuin se pääsee pitkän matkan putkistoon. Putkijohdoissa rikkivetyä saa olla enintään 3 rakeen verran tuhannessa kuutiometrissä maakaasua. Tulivuorista ja kuumista lähteistä vapautuu jonkin verran H ₂S -vetyä, jossa sitä syntyy todennäköisesti sulfidimineraalien hydrolyysistä, eli MS + H ₂O antaa MO + H ₂S -vetyä.

Normaali keskimääräinen pitoisuus puhtaassa ilmassa on noin 0,0001-0,0002 ppm.

Rikkikerrostuma kivessä, joka johtuu rikkivetyä sisältävistä vulkaanisista kaasuista.

Kysymyksiä ja vastauksia

Kysymys: Mitä on rikkivety?

K: Mitkä ovat joitakin rikkivedyn lähteitä?

K: Miltä rikkivety haisee?

K: Onko rikillä itsellään hajua?

K: Millä muilla nimillä rikkivety tunnetaan?

K: Miten se muodostuu, kun happea ei ole läsnä?

K: Onko IUPAC:n nimi tälle yhdisteelle yleisesti hyväksytty?

Hae kirjaimella