Сера растворимость: ICSC 0198 — ХЛОРИД СЕРЫ (IV)

Содержание

ICSC 0198 — ХЛОРИД СЕРЫ (IV)

ICSC 0198 — ХЛОРИД СЕРЫ (IV)
ХЛОРИД СЕРЫ (IV)ICSC: 0198 (Март 1998)
CAS #: 7791-25-5
UN #: 1834
EINECS #: 232-245-6

  ОСОБЫЕ ОПАСНОСТИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ТУШЕНИЕ ПОЖАРА
ПОЖАР И ВЗРЫВ Не горючее.       
В случае возникновения пожара в рабочей зоне, использовать надлежащие средства пожаротушения. НЕ использовать воду.  В случае пожара: охлаждать бочки и т.д. распыляя воду. НЕ допускать прямого контакта с водой. 

 ИЗБЕГАТЬ ЛЮБЫХ КОНТАКТОВ! ВО ВСЕХ СЛУЧАЯХ ОБРАТИТЬСЯ К ВРАЧУ! 
  СИМПТОМЫ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРЫ ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ
Вдыхание Ощущения жжения. Кашель. Затрудненное дыхание. Сбивчивое дыхание. Боли в горле. Симптомы могут проявляться позже. См. примечания.  Применять вентиляцию, местную вытяжку или средства защиты органов дыхания.  Свежий воздух, покой. Полусидячее положение. Может потребоваться искусственное дыхание. Обратиться за медицинской помощью. 
Кожа Покраснение. Ожоги кожи. Боль. Волдыри.  Защитные перчатки. Защитная одежда.  Снять загрязненную одежду. Промыть кожу большим количеством воды или принять душ. обратиться за медицинской помощью . 
Глаза Покраснение. Боль. Потеря зрения. Сильные глубокие ожоги.  Использовать маску для лица или средства защиты глаз в комбинации со средствами защиты органов дыхания..  Прежде всего промыть большим количеством воды в течение нескольких минут (снять контактные линзы, если это возможно сделать без затруднений), затем обратится за медицинской помощью.  
Проглатывание Боль в животе. Ощущение жжения. Шок или сильная слабость. См. вдыхание.  Не принимать пищу, напитки и не курить во время работы.   Прополоскать рот. НЕ вызывать рвоту. 

ЛИКВИДАЦИЯ УТЕЧЕК КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА
Покинуть опасную зону! Проконсультироваться со специалистом! Индивидуальная защита: полный комплект защитной одежды, включая автономный дыхательный аппарат. НЕ допускать попадания этого химического вещества в окружающую среду. Как можно быстрее собрать пролитую жидкость в закрывающиеся емкости. Удалить оставшуюся жидкость при помощи сухого песка или инертного абсорбента. Затем хранить и утилизировать в соответствии с местными правилами. 

Согласно критериям СГС ООН

 

Транспортировка
Классификация ООН
Класс опасности по ООН: 8; Группа упаковки по ООН: I 

ХРАНЕНИЕ
Отдельно от сильных оснований. Хранить сухим. 
УПАКОВКА
 

Исходная информация на английском языке подготовлена группой международных экспертов, работающих от имени МОТ и ВОЗ при финансовой поддержке Европейского Союза.
© МОТ и ВОЗ 2018

ХЛОРИД СЕРЫ (IV) ICSC: 0198
ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Агрегатное Состояние; Внешний Вид
ОТ БЕСЦВЕТНОЙ ДО ЖЁЛТОГО ЦВЕТА ЖИДКОСТЬ С РЕЗКИМ ЗАПАХОМ. СТАНОВИТСЯ ЖЕЛТЫМ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВОЗДУХА ИЛИ СВЕТА. 

Физические опасности
Пар тяжелее воздуха. 

Химические опасности
Разлагается под воздействием влажного воздха. При этом выделяется хлор, оксид серы, серную кислоту и хлористый водород. Интенсивно Реагирует с водой. Разъедает многие металлы в присутствии воды. 

Формула: SO2Cl2
Молекулярная масса: 134.

96
Температура кипения: 69.1°C
Температура плавления: -54.1°C
Относительная плотность (вода = 1): 1.67
Растворимость в воде: вступает в реакцию
Давление пара, kPa при 20°C: 14.8
Удельная плотность паров (воздух = 1): 4.65
Относительная плотность смеси пара и воздуха при 20°C (воздух = 1): 1.5 


ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ И ЭФФЕКТЫ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Пути воздействия
Вещество может проникать в организм при вдыхании паров. 

Эффекты от кратковременного воздействия
Вещество разъедает глаза, кожу и дыхательные пути. Вдыхание пара может вызвать отек легких. См Примечания Вещество может оказать воздействие на дыхательные пути. Воздействие вещества может привести к смертельному исходу. Эффект от воздействия может проявляться с задержкой.

Необходимо медицинское обследование. 

Риск вдыхания
Опасный уровень загрязнения воздуха может быть достигнут очень быстро при испарении этого вещества при 20°C. 

Эффекты от длительного или повторяющегося воздействия
 


Предельно-допустимые концентрации
 

ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
Это вещество может быть опасным для окружающей среды. Особое внимание следует уделять качеству воды. 

ПРИМЕЧАНИЯ
Симптомы отека легких часто не проявляются, пока не пройдет несколько часов, и они усугубляются физическими усилиями.
Поэтому крайне важны отдых и медицинское наблюдение.
Следует рассмотреть возможность немедленного проведения соответствующей ингаляционной терапии врачом или уполномоченным на это лицом.
НЕ берите рабочую одежду домой.
НЕ используйте вблизи от огня, горячей поверхности или во время сварки. 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
  Классификация ЕС
Символ: C; R: 14-34-37; S: (1/2)-26-45 

(ru)Ни МОТ, ни ВОЗ, ни Европейский Союз не несут ответственности за качество и точность перевода или за возможное использование данной информации.
© Версия на русском языке, 2018

Ученые выяснили, что общего у камчатского вулкана и Норильского месторождения


Благодаря своим свойствам — тугоплавкости, химической устойчивости, высокой электропроводности, способности ускорять химические процессы — металлы платиновой группы необходимы в химии, промышленности, медицине и электронике. Чтобы обеспечить платиноидами производства, в мире ежегодно добывают миллионы тонн руды. Через какое-то время ресурсы известных месторождений будут исчерпаны, а для того, чтобы открывать новые залежи руд, геологам необходимо понимать процессы, которые их формируют.

Месторождения платиноидов (рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина) чаще всего связаны с интрузиями — застывшими на глубине магматическими телами. Как образуются месторождения, никто никогда не видел: во-первых, это длительный процесс, а во-вторых, он скрыт от глаз исследователей под толщей других пород. Поэтому геологам приходится восстанавливать ход событий по косвенным признакам, изучая другие природные объекты, в которых реализуются подобные механизмы, и как мозаику собирать общую картину.

То, как ведут себя в магматическом расплаве элементы платиновой группы, во многом зависит от того, сколько в этом расплаве серы и в какой она химической форме. В случае, если магма окислена, сера в ней существует в виде хорошо растворимого сульфата (SO42-). В более восстановленных магмах сера переходит в форму сульфида (S2-), растворимость которого почти на порядок ниже. В этом случае расплав может разделиться на две несмешивающиеся жидкости — силикатную и сульфидную. Последняя как бы «выкачивает» значительную часть платиноидов из силикатного расплава и концентрирует их в себе. Именно так, по мнению большинства исследователей, образовались уникальные месторождения, например Норильские — крупные и богатые залежи руд.

В лаве камчатского вулкана Толбачик встречаются сульфидные глобулы (небольшие «шарики» сульфидной жидкости), содержащие микроскопические зерна платиновых минералов. Это явление иллюстрирует процесс образования месторождения в миниатюре: расплав разделился на сульфидный и силикатный, и в сульфидную часть ушли платиноиды. В породах Толбачика их слишком мало для промышленной добычи, но, изучая этот объект, ученые могут понять, как формируются платиноносные сульфидные руды.

Геологи из Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН (Петропавловск-Камчатский), Института экспериментальной минералогии РАН (Черноголовка) и Фрайбергского института ресурсных технологий имени Гельмгольца (Германия) изучили лавы Толбачика из извержений разных периодов (от древних до самого последнего в 2013 году) и посмотрели, как менялось в них содержание разных элементов платиновой группы. Это позволило получить более полную картину поведения платиноидов в ходе развития гигантской магматической системы. Оказалось, что содержание палладия — наиболее «чувствительного» к сере среди платиноидов — повышается от более древних пород к более молодым. Из этого можно сделать вывод, что элемент со временем накапливался в силикатных расплавах. Это было бы невозможно, если бы разделение на сульфидную и силикатную жидкость произошло давно, и все это время два расплава сосуществовали в магматической камере. В таком случае палладий был бы извлечен сульфидом и молодые породы оказались бы пустыми.

«Казалось бы, противоречие: во всех породах мы наблюдаем капли сульфидного расплава. Однако есть простое объяснение: условия кристаллизации магм вулкана Толбачик были пограничными между теми, в которых образуется сульфид, и теми, в которых он будет растворяться. Система как бы балансировала на тонкой нити: в некоторые моменты сульфид начинал выделяться из расплава, но система тут же качалась в противоположную сторону, и сульфид растворялся. Глобулы, которые мы наблюдаем — это те фрагменты сульфида, которые были захвачены другими минералами и потому не растворились», — поясняет Антон Кутырев, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории минералогии Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН.

Новая формула КАС+S | Россия и СНГ

Ежегодно на день поля в семеноводческое хозяйство ООО «Агросоюз» приезжают сельхозтоваропроизводители из Краснодарского и Ставропольских краев, Ростовской области, республик Северного Кавказа и Крыма. Компанию «ЕвроХим» и ООО «Агросоюз» связывает многолетнее сотрудничество. На базе хозяйства ЕвроХим закладывает ряд опытов, где демонстрирует продукты из своей линейки. В этом году специалисты в области минерального питания в рамках «Полевой мастерской» познакомили участников мероприятия с промежуточными результатами опытов на пшенице и кукурузе.

Основа минерального питания растений – азот и сера

Правильно подобранная схема минерального питания дает возможность увеличить рентабельность сельхозпроизводства. На демонстрационных посевах кукурузы «Агросоюза» схема минерального питания от ЕвроХим строилась на сочетании азотосодержащего удобрения КАС-32 и тиосульфата аммония.

Одним из жизненно важных элементов питания для растений, после азота, является сера. Многие аграрии убеждены, что достаточное количество серы поступает в почву вместе с осадками, но это не всегда так. В последние годы потребности сельхозкультур в сере стало уделяться большее внимание, поскольку во многих системах земледелия снизилось поступление этого элемента в почву. В первую очередь, это связано со стремительным ростом урожайности и изменениями в структуре севооборотов.

В почве сера находится в составе органического вещества. Сульфаты легко растворимы в воде и содержатся в почвенном растворе большинства типов почв. Это основной источник серы для растений, которые поглощают питательный элемент, как через корневую систему, так и через листья.

Для урегулирования серного баланса в почве компания ЕвроХим предлагает комплексное жидкое удобрение с содержанием серы – КАС+S. Стоит отметить, что в этом году компания впервые испытывала КАС+S, в составе которого вместо сульфата использовался более действенный тиосульфат аммония.

Чем выгодна новая формула?

В первую очередь продукт стал более концентрированный. Если раньше КАС+S содержал 23% азота и 3,6% серы, то сейчас содержание элементов увеличилось в среднем до 28% и 6,5 %. Для аграриев такой состав выгоднее. Тиосульфат аммония это не только источник серы, но и ингибитор для КАС. Он замедляет образование аммония из амидной формы, благодаря чему азот менее подвержен испарению и вымыванию.

О результатах пока говорить рано, все покажет уборка. Результаты полевых испытаний удобрений «ЕвроХим» вы можете найти на нашей страничке в instagram или по хэштегам #вестисполей и #АгроЧат_ЕвроХим

Сера в моче

Определение концентрации в моче серы, используемое для диагностики интоксикации ею.

Синонимы английские

Sulfur (S).

Метод исследования

Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой.

Единицы измерения

Мг/л (миллиграмм на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Разовую порцию мочи.

Как правильно подготовиться к исследованию?

  • Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования.
  • Исключить (по согласованию с врачом) прием мочегонных препаратов в течение 48 часов до сбора мочи.

Общая информация об исследовании

Многие неорганические ионы могут быть определены в организме человека. Некоторые из них являются абсолютно необходимыми для нормального метаболизма элементами, как, например, натрий, калий, цинк, селен и йод. Другие (ртуть, кадмий, свинец) не выполняют никаких функций и даже, наоборот, оказывают токсическое воздействие при накоплении в высокой концентрации. Для диагностики острой или хронической интоксикации организма используют анализ на наличие того или иного микроэлемента.

Токсичность неорганических ионов зависит от многих факторов, в том числе возраста, пола, физиологического состояния организма, наличия сопутствующих заболеваний, а также пути поступления в организм и дозы. Основными источниками тяжелых металлов и микроэлементов являются пищевые продукты и вода, вдыхаемый воздух, а также в некоторых случаях лекарственные препараты.

Наиболее часто случаи отравления микроэлементами регистрируются на производстве. Несмотря на то что клиническая картина отравления тяжелыми металлами и микроэлементами несколько отличается в зависимости от природы и химической структуры вещества, определить элемент, вызвавший заболевания, на основании только лишь клинических признаков не представляется возможным.

Сера — химический элемент, вещество, которое в таблице Менделеева имеет атомный номер 16. В природе встречается в чистом виде, а также в виде соединений — сульфатов и сульфидов. В форме сульфидов сера образует горные породы, руды и минералы. Также сера содержится в нефти, каменном угле. Диоксид серы встречается в городском смоге, который образуется от частых выбросов промышленных предприятий. Примерно 90 % всей добываемой серы расходуется на производство серной кислоты. Сера используется также при получении резины, органических красителей, лекарственных препаратов, входит в состав пороха и пиротехнических смесей. Также серные соединения используются на предприятиях химической промышленности, а также в сельском хозяйстве — как инсектициды. Сама по себе в чистом виде сера не ядовита и не опасна, является жизненно важным элементом для организмов, составляющей многих белков, в основном концентрируется в волосах. Хронические отравления серой бывают у работников предприятий текстильной промышленности, производящих вискозу, шелк, целлофан. Вместе с серной рудой накапливается сероводород, поэтому следует серьезно подходить к любому способу добычи и контролировать состояние рабочих на производстве, так как этот газ ядовит для человека.

Для диагностики хронического отравления тем или иным элементом оптимальной биологической средой является моча. Для диагностики острого отравления предпочтительно использовать кровь. Результаты исследования волос и ногтей менее надежны, чем исследование крови и мочи. Это связано с тем, что придатки кожи способны накапливать вещества из внешней среды, поэтому их концентрация в волосах и ногтях не всегда отражает их концентрацию в организме.

При интерпретации результата исследования следует учитывать некоторые особенности метаболизма микроэлементов в организме. Признаки интоксикации могут наблюдаться и при нормальных (референсных) значениях концентрации.

Для чего используется исследование?

  • Для диагностики интоксикации пациентов с особенностями профессионального и бытового анамнеза.

Когда назначается исследование?

  • При осмотре пациентов, занятых на добыче и переработке соединений серы.

Что означают результаты?

Референсные значения: 225 — 1500 мг/л.

Причины повышения уровня серы:

  • интоксикация.

Также рекомендуется

[06-231] Токсические микроэлементы (Cd, Hg, Pb)

[06-232] Токсические микроэлементы и тяжелые металлы (Hg, Cd, As, Li, Pb, Al)

[06-233] Основные эссенциальные (жизненно необходимые) и токсичные микроэлементы (13 показателей)

[06-234] Комплексный анализ на наличие тяжёлых металлов и микроэлементов (23 показателя)

[06-109] Жирорастворимые витамины (A, D, E, K)

[06-188] Водорастворимые витамины (B1, B5, B6, С)

[06-222] Комплексный анализ крови на ненасыщенные жирные кислоты семейства Омега-3 и Омега-6 

[40-422] Комплексная оценка оксидативного стресса (7 параметров) 

Кто назначает исследование?

Врач общей практики, профпатолог.

Литература

  • Ford et al. Clinical Toxicology/ M. D. Ford, K. A. Delaney, L. J. Ling, T. Erickson; 1st ed. — W.B. Saunders Company, 2001.
  • Klaassen et al. Casarett and Doull’s Essentials of Toxicology/ C. D. Klaassen, J.B. Watkins III. 1st ed. – MCGraw-Hill, 2004.
  • Fauci et al. Harrison’s Principles of Internal Medicine/A. Fauci, D.  Kasper, D. Longo, E. Braunwald, S. Hauser, J. L. Jameson, J. Loscalzo; 17 ed. — The McGraw-Hill Companies, 2008.
  • Chernecky C. C. Laboratory Tests and Diagnostic Procedures / С.С. Chernecky, В.J. Berger; 5th ed. — Saunder Elsevier, 2008.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Влияние состава сульфидов на растворимость серы в сосуществующих силикатных расплавах

Аннотация

Степень растворения серы в силикатных расплавах, насыщенных несмешивающейся сульфидной фазой, является фундаментальным вопросом магматической петрологии и играет первостепенную роль в образовании магматических рудных месторождений, вулканической дегазации и планетарной дифференциации. Наземные сульфидные расплавы часто содержат более 20 весовых процентов Ni + Cu, однако большинство экспериментальных исследований, изучающих растворимость серы в силикатном расплаве, были в первую очередь связаны с влиянием состава силикатного расплава, и чистый FeS использовался в качестве несмешивающегося сульфидного расплава (O ‘ Нил и Маврогенес, 2002; Ли и Рипли, 2005).Для изучения влияния сульфидного состава, помимо температуры, давления и состава силикатного расплава, на растворимость серы в силикатных расплавах была проведена серия опытов при давлениях от 1,5 до 3 ГПа и температурах от 1400 до 1800С в диапазоне составов как силикатного, так и сульфидного расплава. Установлено, что растворимость серы в силикатных расплавах значительно падает при замещении Fe на Ni и Cu в несмешивающемся сульфидном расплаве, уменьшаясь примерно на 40 % при мольных долях NiS + Cu2S, равной 0.4. Объединив наши результаты с результатами предыдущих исследований растворимости серы в силикатных расплавах, мы также обнаружили, что растворимость увеличивается с повышением температуры и уменьшением давления. Эти результаты показывают, что без учета состава несмешивающейся сульфидной фазы содержание серы в силикатных расплавах может быть значительно завышено. Это может служить объяснением относительно низких концентраций серы в расплавах MORB, которые в предыдущих моделях предсказывали как недонасыщенные в сульфидной фазе, несмотря на наличие химических и текстурных признаков насыщения сульфидами.Ли, К. и Рипли, Э.М. (2005). Эмпирические уравнения для прогнозирования содержания серы в основных магмах при насыщении сульфидами и приложения к месторождениям магматических сульфидов. Минерал Депозит 40, 218-230. О’Нил, HSC и Маврогенес, Дж. А. (2002). Сульфидоемкость и содержание серы при сульфидонасыщении силикатных расплавов при 1400°С и 1 бар. Журнал петрологии 43, 1049-1087.

Сера Общий информационный бюллетень

Что такое сера?

Сера — это элемент, который существует в природе и может быть найден в почве, растениях, продуктах питания и воде. 1 Некоторые белки содержат серу в форме аминокислот. 2 Сера является важным питательным веществом для растений. 3 Сера может убивать насекомых, клещей, грибки и грызунов. Сера была зарегистрирована для использования в пестицидах в Соединенных Штатах с 1920-х годов. 4

Какие продукты содержат серу?

Продукты, содержащие серу, могут представлять собой пыль, смачивающиеся порошки, жидкости или баллончики с фумигантом. 4 Они используются для выращивания полевых культур, корнеплодов, плодов деревьев, орехов, ягод, овощей, декоративных растений и газона.Они также используются на открытых жилых площадках и на пищевых и непищевых культурах. Объекты непищевого использования включают домашних животных, домашний скот и животноводческие помещения. 4

На рынке США представлено более 200 активных продуктов, содержащих серу. 5 Некоторые из них одобрены для использования в органическом садоводстве. 6 Непестицидные продукты, содержащие серу, используются в качестве почвенных добавок или удобрений. 7

Всегда следуйте инструкциям на этикетке и принимайте меры, чтобы избежать воздействия.Если произошло какое-либо воздействие, обязательно внимательно следуйте инструкциям по оказанию первой помощи на этикетке продукта. За дополнительными рекомендациями по лечению обращайтесь в токсикологический центр по адресу 1-800-222-1222. Если вы хотите обсудить проблему с пестицидами, позвоните по телефону 1-800-858-7378.

Как действует сера?

Сера убивает грибки при контакте. 8 Механизм действия серы еще полностью не изучен. Некоторые исследователи считают, что сера может вступать в реакцию с растениями или грибами с образованием токсического агента. 9 Однако основная теория состоит в том, что сера проникает в клетки грибов и влияет на клеточное дыхание. 10

Сера может убить насекомых, если они прикоснутся к ней или съедят ее. 6 Нарушает нормальное функционирование организма, изменяя способность производить энергию. 13 Сера в газовых баллончиках после воспламенения и помещения в нору выделяет ядовитые газы, которые удушают роющих животных. 7

Как я могу подвергнуться воздействию серы?

Сера присутствует в пищевых продуктах, и мы можем подвергаться ее воздействию в нашем обычном рационе. 12 Вы также можете подвергнуться воздействию, если наносите серную пыль или спреи и попадаете на кожу, в глаза или вдыхаете. руки в первую очередь.

Вы можете ограничить воздействие серы, тщательно следуя всем инструкциям на этикетке.

Каковы признаки и симптомы кратковременного воздействия серы?

Сера малотоксична для людей. Однако прием слишком большого количества серы может вызвать жжение или диарею.Вдыхание серной пыли может раздражать дыхательные пути или вызывать кашель. Он также может вызывать раздражение кожи и глаз. Сообщалось также о затуманенном зрении. 13

Если животные съедят слишком много серы, она может быть токсичной и привести к летальному исходу. Признаки отравления у животных включают проблемы с желудком и кишечником, воздействие на легкие и неврологические расстройства. 14 Избыток серы может вызвать гибель клеток головного мозга, что приведет к повреждению головного мозга. Признаки, связанные с повреждением головного мозга, могут включать слепоту, нарушение координации, судороги, смерть и другие. 15 Дополнительную информацию о снижении риска для домашних животных см. в информационном бюллетене о домашних животных и использовании пестицидов.

При горении серы образуется диоксид серы, газ. При вдыхании сообщалось о кашле, одышке, боли в горле и затрудненном дыхании. Сообщалось также о раздражении глаз. 16

Что происходит с серой, когда она попадает в организм?

Сера необходима людям, животным и растениям. Когда он попадает в наш организм, он может быть включен в такие ткани, как кожа и хрящи.Он также содержится в некоторых белках и витаминах. 17

При попадании серы на неповрежденную кожу большая ее часть не попадает в кровь. Однако он может впитаться в кожу. В одном исследовании серу наносили на кожу, и ее можно было обнаружить через 2–8 часов после этого. Через 24 часа его было невозможно обнаружить. В другом исследовании на кожу четырех добровольцев наносили серу на 8 часов. Сера в моче обнаруживалась через 2 часа и через 6 часов достигала своего максимума. Исследователи обнаружили, что 1% серы поступает в организм через 20 часов.Около половины этого количества выводится из организма с мочой. 18

Может ли сера способствовать развитию рака?

Сера обычно содержится в воде и почве, и ожидается ежедневное воздействие серы. Агентство по охране окружающей среды США (US EPA) пришло к выводу, что нет известных рисков рака, связанных с серой. Неизвестно, что сера изменяет или повреждает гены. 12

Кто-нибудь изучал неканцерогенные эффекты длительного воздействия серы?

Длительный или повторяющийся контакт с кожей может вызвать сыпь или мозоли. 12 Вдыхание серы в течение длительного времени может вызвать раздражение носа и дыхательных путей, что может привести к хроническому бронхиту. 13

Агентство по охране окружающей среды пришло к выводу, что сера не представляет известного риска для репродукции или развития ребенка. 12

Являются ли дети более чувствительными к сере, чем взрослые?

Хотя дети могут быть особенно чувствительны к пестицидам по сравнению со взрослыми, в настоящее время нет данных, позволяющих сделать вывод о повышенной чувствительности детей именно к сере.Однако действия маленьких детей могут подвергать их большему риску облучения19. Например, они могут проводить больше времени у земли. Они также могут с большей вероятностью класть руки в рот после прикосновения к обработанным растениям или поверхностям.

Что происходит с серой в окружающей среде?

Сера естественным образом встречается в окружающей среде. Элементарная сера, внесенная в почву, будет включена в естественный цикл серы. 7

Сера плохо растворяется в воде.Поэтому не ожидается, что дрейф или сток в водоемы повлияет на водную флору и фауну. Дрейф серы в районы, близкие к обрабатываемому полю, может нанести вред растениям, чувствительным к сере. 7

Может ли сера воздействовать на птиц, рыб и других диких животных?

Sulphur практически не токсичен для белоснежных перепелов, синежаберных солнечных рыб, радужной форели, водяных блох и креветок-мизид. Он также практически не токсичен для пчел. 7

Пожалуйста, указывайте как: Boone, C.; Бонд, К.; Кросс, А .; Дженкинс, Дж. 2017 Sulphur General Fact Sheet ; Национальный информационный центр по пестицидам, Служба распространения знаний Университета штата Орегон. npic.orst. edu/factsheets/sulfurgen.html.

Растворимость и проницаемость сероводорода в липидных мембранах

Образец цитирования: Cuevasanta E, Denicola A, Alvarez B, Möller MN (2012) Растворимость и проницаемость сероводорода в липидных мембранах. ПЛОС ОДИН 7(4): е34562. https://дои.org/10.1371/journal.pone.0034562

Редактор: Krisztian Stadler, Pennington Biomedical Research Center, United States of America

Получено: 19 октября 2011 г.; Принято: 5 марта 2012 г.; Опубликовано: 11 апреля 2012 г.

Авторские права: © 2012 Cuevasanta et al. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания оригинального автора и источника.

Финансирование: Эта работа была поддержана грантами от CSIC (Universidad de la República, Уругвай, доктору Альваресу и доктору Деникола). Д-р Куэвасанта получил стипендию от ANII (BE_INI_2008_55, Уругвай). Спонсоры не участвовали в разработке исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

В течение многих лет токсичность сероводорода (H 2 S, рекомендованное ИЮПАК название дигидрогенсульфид) признавалась и изучалась [1], но только недавно она была связана с внутренней физиологической ролью млекопитающих.За открытием эндогенных ферментативных путей, продуцирующих H 2 S, и измерением значительных уровней H 2 S в нескольких тканях последовало участие H 2 S в многочисленных биохимических функциях, и последние исследования предполагают, что H 2 S может играть сигнальную и цитопротективную роль, открывая его потенциал для фармакологического применения [2].

Сероводород является вторичным продуктом пути транссульфирования. Он продуцируется двумя пиридоксальфосфат-зависимыми ферментами, цистатионин-β-синтазой (CBS) [3] и цистатионин-γ-лиазой (CGL) [4], а также детоксицирующим ферментом меркаптопируватсульфотрансферазой [5].Физиологические мишени различаются в зависимости от ткани, например, в головном мозге и нервной системе H 2 S может модулировать рецепторы NMDA [2], тогда как в сосудистой сети H 2 S опосредует вазорелаксацию, открывая каналы K ATP [2]. 6]. Он также может действовать как поглотитель окислителей, но недавнее определение относительно низких констант скорости [7] вместе с довольно низкими физиологическими уровнями [8] позволяет предположить, что это действие будет зависеть от способности H 2 S достигать высоких локальные концентрации.

Если бы H 2 S была гидрофобной молекулой, то можно было бы достичь более высокой локальной концентрации H 2 S в гидрофобном ядре липидных мембран и способствовать реакциям с физиологическими мишенями. Например, реакция оксида азота с кислородом, дающая окисляющие и нитрозирующие частицы, внутри липидных мембран протекает в тридцать раз быстрее, чем в водной среде [9], [10], [11]. Учитывая, что коэффициент проницаемости мембраны для растворенного вещества (P m ) прямо пропорционален коэффициенту распределения (K P ) [12], другим следствием высокой растворимости H 2 S в липидных мембранах будет обладать высокой проницаемостью мембран.Матай и др. недавно измерили коэффициент проницаемости с использованием плоских липидных бислоев и обнаружили, что диффузия через мембрану действительно была быстрой (P m  = 0,5±0,4 см с -1 , [13]). Как обсуждалось этими авторами, это значение на самом деле может быть заниженным, что побудило нас найти лучшую оценку. Диффузия H 2 S через мембраны и водный раствор очень важна, поскольку она определяет степень действия H 2 S.Если бы H 2 S могла практически беспрепятственно диффундировать через липидные мембраны, то она могла бы действовать в удаленных от места образования местах, поддерживая механизмы преходящей паракринной коммуникации.

Понимание взаимодействия H 2 S с липидными мембранами и его общей диффузии необходимо для рационализации биологических свойств и фармакологического потенциала этой недавно обнаруженной сигнальной молекулы. Здесь мы определили коэффициент распределения H 2 S в органических растворителях гексане и n -октаноле по отношению к воде.Мы также разработали метод и успешно измерили коэффициент распределения H 2 S в дилауроилфосфатидилхолиновых липосомальных мембранах. Это значение растворимости позволило нам оценить коэффициент проницаемости фосфолипидных мембран для H 2 S. Наконец, мы смоделировали диффузионное распространение H 2 S из одной клетки, иллюстрируя, как далеко и сколько соседних клеток может H 2 S и анализировали влияние липидных мембран на макроскопическую диффузию H 2 S.

Материалы и методы

Растворы сероводорода

Стандартные растворы

содержали гидросульфид натрия (NaHS, Sigma-Aldrich) в воде, и их концентрацию определяли йодометрическим титрованием [7]. Рабочие растворы содержали смесь H 2 S и HS (гидросульфид-анион) в зависимости от рН (pK a1  = 7,0 и pK a2 ∼17 [14]). При рН 7,4 общий сульфид распределяется 72 % в виде HS , 28 % в виде H 2 S и S 2− (сульфид) незначительно.При рН 3,8 HS становится незначительным (0,06 %), и растворы можно считать 100 % H 2 S.

Определение коэффициентов распределения в гексане и н-октаноле

Коэффициенты распределения (K P ) рассчитывали как отношение общей концентрации сульфидов органический растворитель/буфер. Гексан и н -октанол предварительно уравновешивали буфером формиата натрия (0,1 М, рН 3,8) в течение ночи. Герметичные пробирки готовили со смесью буфера, гидросульфида натрия (10 мМ) и растворителя с минимальным свободным пространством.Пробиркам давали достичь термодинамического равновесия (легкое встряхивание в течение 1 ч при 25°С) и центрифугировали (10 мин, 200 g) для разделения фаз. Затем аликвоты из обеих фаз отбирали газонепроницаемым шприцем и измеряли H 2 S с помощью адаптированного анализа с метиленовым синим [7], [15]. Образцы, взятые в разное время, подтвердили, что системы достигли равновесия через один час. По контрольным образцам влияния растворителей на метод количественного определения обнаружено не было.

Определение коэффициента распределения в липосомах DLPC

В случае диспергированных липосом невозможно измерить концентрацию H 2 S непосредственно в липидной фазе, которая не отделяется от водной фазы. Таким образом, коэффициент распределения был измерен косвенно в соответствии со следующими соображениями: рассмотрим два закрытых флакона, один из которых содержит только буфер, а другой — суспензию липосом в буфере, оба с относительно большим свободным пространством.H 2 S будет распределяться в трех фазах (газовая, водная, липидная). Если в оба флакона добавить одинаковое количество H 2 S и H 2 S будет хорошо распределяться в липидных мембранах, ожидается, что большее количество H 2 S будет присутствовать в жидкой фазе, содержащей буфер и липосомы. , чем в содержащем только буфер. Произошло бы обратное, если бы H 2 S имело неблагоприятное разбиение.

Большие мультиламеллярные липосомы получали путем механического диспергирования с использованием дилауроилфосфатидилхолина (DLPC, Avanti Polar Lipids, 100 мг/мл) в формиатном буфере (0.1 М, рН 3,8). Были приготовлены закрытые перегородкой флаконы (1980 мкл), содержащие либо липосомы в формиатном буфере, либо только формиатный буфер (100 мкл), к которым добавляли 20 мМ H 2 S (10 мкл) и оставляли для достижения равновесия при 25°C ( 2 ч, осторожное встряхивание). Аликвоты отбирали из водной и газовой фаз газонепроницаемым шприцем и измеряли H 2 S с помощью анализа с метиленовым синим. Калибровочные кривые включали DLPC.

Метод определения K P в мембранах основан на методе, применявшемся ранее для оксида азота ( · NO) [16].Для H 2 S мы должны рассмотреть 3 фазы, чтобы определить K P между мембранами и водой. Используя соотношение сохранения массы, мы могли бы прийти к простому выражению, уравнению 1 (полный вывод этого уравнения показан в тексте S1) для расчета коэффициента распределения, K P mem/w , отношения липид/буфер H 2 концентрации S при равновесии (25°C): (1) где и – концентрации воды и газа в образцах с липосомами, K g – разбиение константы Генри ([H 2 S ] г /[H 2 S] aq ), который можно рассчитать по результатам, полученным с образцами, содержащими только буфер, а α — фракционный объем липидов, рассчитанный с учетом концентрации липидов и удельного объема липидов ( 0.97 мл/г, см. Текст S1). Типичные экспериментальные значения концентрации показаны в Таблице S1. Измеренные значения K g , 0,4±0,1, были аналогичны предыдущим отчетам [17].

Моделирование трехмерного диффузионного распространения H

2 S из одной клетки

Нам нужна была математическая модель, которая могла бы представить диффузию H 2 S в ткани. По этой причине мы выбрали трехмерную модель, в которой источник имеет сферическую форму, а H 2 S диффундирует с поверхности.Кроме того, мы выбрали непрерывный источник, чтобы лучше представить клеточное производство H 2 S. Соответствующее решение второго закона диффузии Фика [18]: (2) где C — концентрация на заданном расстоянии r от центра сферы, a — радиус сферы, равный 5 мкм, D — коэффициент диффузии H 2 S, q — скорость образования H 2 S, erfc — дополнительная функция ошибок. q было установлено таким образом, чтобы концентрация H 2 S на поверхности сферы была равна 100.0 условных единиц в бесконечное время ( q  = 1,46×10 7 ) в водной среде (без мембранного сопротивления, D w  = 2,32×10 −5 см 2 5 − 4 с 19004).

Результаты и обсуждение

Разделение в органических растворителях

Из-за сложности измерения растворимости молекул в липидных мембранах в качестве заменителей обычно используются органические растворители. Октанол широко используется для этой цели, и измерение коэффициента распределения лекарственного средства в n -октаноле является обычной практикой, используемой для оценки свойств биораспределения лекарственного средства [19], [20].При рН 3,8, где преобладает H 2 S (pK a  = 7,0 [14]), коэффициент распределения H 2 S в n -октанол/буфер при 25°C составил 2,1±0,2. (Таблица 1). Также использовался гексан в качестве полностью неполярного растворителя, который мог приблизиться к среде, в которой находится H 2 S в среднем бислое. Коэффициент распределения H 2 S в системах гексан/буфер составил 1,9±0,5 (табл. 1). Эти значения означают, что H 2 S в два раза лучше растворим в органических растворителях, чем в воде.При физиологическом рН 7,4 измеренное отношение составляло 0,64±0,05 для н -октанола. Этот более низкий кажущийся K P объясняется ионизацией H 2 S до HS в водной фазе, которая имеет незначительную растворимость в органической фазе [21]. Это полностью согласуется с рассчитанным коэффициентом распределения (K P oc/w  = 0,6 при pH 7,4) с использованием K P oc/w  = 2,1 для H 2 S, массового баланса и Henderson- Рассмотрение равновесия Хассельбаха (уравнение 3).Кроме того, при рН 6,5, что приблизительно соответствует ишемическому тканевому ацидозу, кажущееся K P oc/w можно рассчитать равным 1,6.(3)

Распределение в фосфолипидных мембранах

Хотя K P oc/w уже может дать ценную информацию о липофильности H 2 S, учитывая, что липидные мембраны по своей сути отличаются от объемного растворителя и представляют собой гетерогенные фазы с высокой упорядоченностью, молекулярной упаковкой и плотностью заряда. В работе [22] мы приступили к определению коэффициента распределения H 2 S между мембранами дилауроилфосфатидилхолиновых (DLPC) липосом и водой.По нашим экспериментальным данным, коэффициент распределения между фосфолипидными мембранами и буфером составил 2,0±0,6 (табл. 1) при 25°С.

Одним из возможных последствий этой удвоенной локальной концентрации является ускорение реакций H 2 S внутри мембраны. Известно, что H 2 S ингибирует митохондриальное дыхание, реагируя с оксидазой цитохрома c [23]. Это трансмембранный белковый комплекс, многие из его металлических простетических групп расположены глубоко в трансмембранном домене.Весьма вероятно, что двукратное увеличение концентрации H 2 S в гидрофобном ядре мембраны играет роль в облегчении реакции H 2 S с этими металлическими центрами и подавлении ее активности.

Ранее мы упоминали, что гидрофобность H 2 S может повышать его антиоксидантный потенциал в липидных мембранах, где мало тиолов с низкой молекулярной массой, таких как глутатион. Это была интересная возможность, но есть проблема.Недавно мы показали, что большинство реакций, приписываемых H 2 S, таких как восстановление дисульфидов, нуклеофильное замещение и удаление свободных радикалов, на самом деле осуществляются HS , который является лучшим нуклеофилом, более реакционноспособен и присутствует в больших количествах. при физиологическом рН [7]. Диссоциация H 2 S в HS в липидной среде термодинамически неблагоприятна, так что, как это ни парадоксально, конечным эффектом в липидных мембранах должно быть снижение реактивности, несмотря на благоприятное разделение H 2 S.

Другим важным следствием более высокой растворимости H 2 S в мембранах, чем в воде, является высокая проницаемость мембран, о чем будет сказано ниже.

Оценка диффузии H

2 S через липидные мембраны

Недавняя работа Матая и др. . использование плоских липидных бислоев показало, что транспорт H 2 S через биологические мембраны действительно чрезвычайно быстр [13]. В их отчете отдельно стоящая двухслойная липидная мембрана из E.coli использовали общий экстракт липидов, и измерения проводились с помощью микроэлектродов вблизи мембраны, предполагая стационарный подход. Сообщалось о нижнем пределе проницаемости H 2 S, равном 0,5 ± 0,4 см с -1 . Однако было замечено, что добавление холестерина и сфингомиелина к липидным мембранам E. coli , которые вызывают уплотнение бислоя и, как правило, приводят к снижению проницаемости мембраны, не влияли на измеренное значение P m , что указывает на влияние неперемешиваемого слоя. были очень важны, и что определенная P m , скорее всего, занижена [13].Мы пытались получить более точные оценки с помощью различных подходов. В эксперименте мы использовали остановку потока для мониторинга входа H 2 S в фосфолипидные липосомы, где мы подтвердили очень быстрое проникновение H 2 S, фактически слишком быстрое, чтобы его можно было измерить (подробности см. на рисунке S1 и в тексте S2). В полутеоретическом подходе мы использовали данные о проницаемости мембран для аналогичных молекул для оценки коэффициента проницаемости H 2 S.

Согласно современным взглядам на процесс проницаемости, одним из основных факторов, контролирующих проницаемость, является растворимость молекулы в мембране [24]. Коэффициент проницаемости мембраны пропорционален K P и коэффициенту диффузии в мембране (D m ) и обратно пропорционален ширине двойного слоя (dx в уравнении 4) [24].(4)

Коэффициенты распределения

, найденные здесь (Таблица 1), предполагают, что коэффициент проницаемости для H 2 S выше, чем сообщается. Проницаемость липидных бислоев для молекул, сравнимых с H 2 S, таких как хлористый водород или углекислый газ, высока: 2.9 и >3,2 см с -1 соответственно. Принимая во внимание молекулярный объем, растворимость в воде и коэффициенты распределения (таблица 2), можно ожидать, что коэффициент проницаемости H 2 S в липидных бислоях будет равен или выше 3 см·с -1 . Обратите внимание, что · NO и O 2 могут быть не лучшими моделями для поведения H 2 S, учитывая их низкую растворимость в воде и большее количество K P oc/w (таблица 2).

Принимая значение 3 см·с −1 для коэффициента проницаемости и значение распределения для мембран, равное 2. 0, определенный здесь, мы можем оценить коэффициент диффузии 6×10 -7 см 2 с -1 для H 2 S в липидных мембранах (D m в уравнении 4). Эта величина значительно ниже коэффициента диффузии в воде D w  = 2,32×10 –5 см 2 с –1 при 35°С [25]. Итак, являются ли липидные мембраны эффективным барьером для транспорта H 2 S? Мы можем легко рассчитать сопротивление потоку H 2 S, создаваемому в клетке липидными мембранами.Если бы весь сульфид состоял из H 2 S, как при кислых рН, учитывая P м  = 3 см с −1 , сопротивление одной фосфолипидной мембраны толщиной 4 нм (dx) было бы 1/P м  = 0,33 см −1 с. Сопротивление слоя воды одинаковой толщины будет равно 1/P w  = 0,017 см −1 с (используя проницаемость 58 см·с −1 , рассчитанную как P w  = D w / dx, аналогично уравнению 4 [25]). Несколько мембран будут вести себя как последовательные сопротивления [24], поэтому, учитывая вклад нескольких слоев воды толщиной 4 нм ( a–n ) и мембран ( n ), взвешенное кажущееся полное сопротивление (1/P T ) для всего процесса можно рассчитать по уравнению 5:(5) Предполагая, что простая диффузия в ячейке диаметром 10 мкм равна диффузии в a  = 2500 слоев воды по 4 нм каждый, можно подсчитали, что одна мембрана ( n  = 1) приведет к очень небольшому уменьшению диффузии (0,0.7%). Даже если предположить, что H 2 S должен диффундировать через несколько мембран органелл, составляющих 20 липидных бислоев ( n  = 20), можно рассчитать общее снижение диффузии всего на 12,8%. В этой кислотной ситуации pH сопротивление будет низким, и липидные мембраны не будут существенно ограничивать диффузию H 2 S.

Однако этот сценарий существенно меняется, если учесть, что при физиологическом рН 7,4 высокая доля общего количества сульфидов присутствует в виде HS (72 %) вместо H 2 S (28 %). И H ​​ 2 S, и HS диффундируют с одинаковой скоростью в водных слоях, тогда как в мембранных слоях H 2 S диффундирует, а анион HS не диффундирует вообще. Кажущаяся проницаемость мембраны для пары H 2 S и HS , найденная при pH 7,4 в физиологических условиях, будет равна P м, 7,4  = 0,85 см с -1 (рассчитано по уравнению 6). Используя это скорректированное значение P m при pH 7,4, суммарный эффект 20 липидных мембран в клетке будет уменьшаться на 34.9% при кажущейся диффузии.(6)

Снижение pH приведет к увеличению кажущейся диффузии. При ишемии, например, возникает тканевой ацидоз, и рН может снижаться до 6,5. При этом рН кажущаяся P м будет равна 2,3 см с -1 , а кажущаяся диффузия уменьшится на 16,4% в присутствии мембран.

В целом, липидные мембраны обладают низким сопротивлением диффузии H 2 S, что не будет в значительной степени ограничивать его транспортировку через клетки. Далее обсуждается влияние множественных клеток и липидных мембран («тканей») на макроскопическую диффузию H 2 S.

Моделирование диффузионного распространения H

2 S из одной клетки

Относительно низкий барьер для транспорта, обеспечиваемый липидными мембранами, указывает на то, что H 2 S, продуцируемый в одной клетке, может диффундировать и оказывать влияние на отдаленные клетки, выполняя требования паракринной сигнальной молекулы. Хотя его часто сравнивали с · NO и CO [26], попыток моделирования диффузии H 2 S в тканях не предпринималось.В отличие от ранних одномерных точечных моделей диффузии · NO [27], [28] здесь мы использовали трехмерную модель диффузии, включающую сферический источник («ячейку»), который производит H 2 S в непрерывным образом с поверхности. Используя сферическую модель, мы включаем множество источников H 2 S (набор ферментов), избегая при этом сложностей, связанных с попыткой использовать несколько точечных источников в трехмерной модели. Мы можем рассчитать изменение концентрации H 2 S в зависимости от времени и расстояния от источника.Поскольку до сих пор ведутся споры о том, сколько H 2 S генерируется клетками и сколько необходимо для активации различных функций, мы использовали общую модель, в которой мы установили скорость производства H 2 S так, чтобы концентрация H 2 S H 2 S на поверхности клетки составляет 100,0 условных единиц в бесконечное время при отсутствии мембранного сопротивления. Сфера действия была произвольно установлена ​​на расстоянии, на котором концентрация H 2 S падает до 10,0. Еще одна причина использования общей модели с произвольными единицами измерения заключается в том, что ее можно удобно масштабировать для любой концентрации.Если бы мы знали фактическую концентрацию H 2 S на поверхности клетки, мы могли бы напрямую изменить масштаб рисунка 1B и получить фактическое распределение концентрации H 2 S вдали от клетки.

Рис. 1. Моделирование трехмерной диффузии из одной ячейки.

A ) Модель состоит из одной сферической ячейки, производящей H 2 S с постоянной скоростью. Мы исследуем, как концентрация общего сульфида (H 2 S+HS ) изменяется в зависимости от времени и расстояния от исходной клетки с окружающими клетками или без них.Сфера действия определяется расстоянием от исходной ячейки, при котором концентрация общего сульфида составляет 10,0 условных единиц. B ) Расширение 1 с после начала образования, с мембранами при кислом pH (зеленый), с мембранами при pH 7,4 (красный), с мембранами при pH 6,5 (серый) и без сопротивления мембраны (синий) C ) Расширение сфера действия в зависимости от времени, без мембранного сопротивления (синий), с мембранами при кислом рН (зеленый), с мембранами при рН 7.4 (красный) и при pH 6,5 (серый). Графики получены из уравнения 2. Сопротивление, вызванное мембранами, было взвешено в коэффициенте водной диффузии (уравнение 5), так что 20 мембран вызывали снижение кажущегося коэффициента диффузии H 2 S с D w  = 2,32× 10 −5 см 2 с −1 (H 2 S в воде, синяя линия) до 2,02×10 −5 см 2 с −1 (зеленая линия). С учетом ионизации до HS кажущийся коэффициент диффузии H 2 S/HS падает до 1.51×10 –5 см 2 с –1 при рН 7,4 (красная линия) и до 1,94×10 –5 см 2 с –1 при рН 6,5 (серая линия).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0034562.g001

Рассматривая свободную диффузию H 2 S в водной среде без мембран, мы видим, что после начала образования сфера действия расширяется очень быстро и имеет радиус 32 мкм через 1 с и 42 мкм через 10 с (рис. 1C).Подсчитав, сколько сфер диаметром 10 мкм (представляющих клетки) могут поместиться в сферы с радиусами 32 и 42 мкм, мы можем оценить, что H 2 S сможет достичь 260 и 590 соседних клеток соответственно. После учета устойчивости липидных мембран к H 2 S (n = 20, D T  = 2,02×10 −5 см 2 с −1 ) мы обнаружили, что для той же скорости производства, концентрация вблизи клетки была значительно увеличена (рис. 1В).При рН 7,4, когда ионизация до HS снижает кажущуюся проницаемость мембраны (D Тл, 7,4  = 1,51×10 -5 см 2 с -1 ), увеличение концентрации было еще более заметным. . Например, в 20 мкм от поверхности клетки через 1 с выработки концентрация сульфида была на 40% выше, чем в отсутствие мембран. За счет замедления диффузии общее количество сульфидов распространяется медленнее, и вблизи источника достигается более высокая концентрация.Как определено здесь, сфера действия в абсолютных числах на самом деле больше для модели затрудненной диффузии (рис. 1C), но ожидаемо уменьшается, когда концентрация в источнике перенормируется до 100,0. Этот эффект затрудненной диффузии может помочь создать более высокую локальную концентрацию H 2 S, фокусируя сигнальную функцию вблизи места производства H 2 S (см. также рисунок S2). При рН 6,5, характерном для тканевого ацидоза, фокусирующее действие мембран было ниже, чем при рН 7. 4 (фиг. 1B), что согласуется с более высокой долей H 2 S, протонированной при этом pH (D T, 6,5  = 1,94×10 -5 см 2 с -1 ).

Размер сферы действия также будет зависеть от того, насколько быстро расходуется H 2 S при распространении в ткани. Распад H 2 S будет определяться наличием молекулярных мишеней, таких как дисульфидные связи, окислители, белки митохондриальной мембраны и металлические центры среди прочих, а также тем, насколько быстро H 2 S реагирует с этими мишенями.Например, в крови крыс период полураспада сульфида составляет 151 с [29]. Учитывая, что за 15 секунд H 2 S покрывает 90% пройденного пространства за бесконечное время (рис. 1C), а израсходовано всего ∼7% стартового H 2 S, такая скорость распада будет иметь минимальную влияние на распространение H 2 S.

Таким образом, H 2 S, продуцируемый в одном месте, должен легко достигать проксимальных слоев клеток при концентрациях, близких к концентрациям в источнике (рис. 1A–C), и более отдаленных слоев при уменьшающихся концентрациях, подтверждая роль сероводорода как паракринная сигнальная молекула.Необходимы дополнительные исследования скорости и концентрации H 2 S, которые могут продуцироваться клетками в различных тканях, чтобы определить реальную степень и диапазон физиологических эффектов H 2 S.

.

H

2 S Диффузия и разделение при ишемии-реперфузии

Было показано, что экзогенный H 2 S может защищать клетки сердечной мышцы от ишемически-реперфузионного повреждения, когда он добавляется во время реперфузии, значительно уменьшая размер инфаркта и последующее воспаление [30], [31].В исследовании экзогенный H 2 S уменьшал размер инфаркта на 70% в сердцах мышей, подвергшихся ишемии-реперфузии [30]. Эта высокая степень защиты миокарда, вероятно, связана с высокой проницаемостью мембраны и диффузионной способностью H 2 S, дополнительно усиливаемой тканевым ацидозом, который позволяет H 2 S проникать глубоко в миокард. Распределение H 2 S в митохондриальных мембранах также может быть вовлечено в защиту от ишемически-реперфузионного повреждения, поскольку часть защитных действий H 2 S приписывается ингибированию цитохром с оксидазы [30].Как обсуждалось ранее, реакция H 2 S с этим белковым комплексом, вероятно, усиливается за счет двукратной более высокой растворимости H 2 S в мембранах по сравнению с водой. Высокая проницаемость мембраны и разделение H 2 S, несомненно, являются очень выгодными фармакокинеическими свойствами.

Выводы

Мы обнаружили, что H 2 S в два раза лучше растворим в липидных мембранах, чем в воде (K P  = 2,0±0,6), и аналогичные результаты были получены с n -октанолом и гексаном (K P  = 2 .1 и 1.9 соответственно). Расчетный высокий коэффициент проницаемости мембраны H 2 S (3 см с -1 ) указывает на очень низкий барьер для межклеточного транспорта. Трехмерная математическая модель диффузии H 2 S в тканях при pH 7,4 показывает, что низкое, но значительное сопротивление липидных мембран замедляет диффузию в тканях и приводит к локальному накоплению H 2 S вблизи источника. В этих условиях сфера действия, определяемая расстоянием, на котором концентрация H 2 S составляет 10% от концентрации в источнике, включает более 200 соседних клеток в течение 1 с образования.Эти результаты подтверждают роль сероводорода как паракринной сигнальной молекулы и раскрывают полезные фармакокинетические свойства для его терапевтического применения.

Растворяется ли сера в cs2? – Restaurantnorman.com

Растворяется ли сера в cs2?

Чистые образцы порошка серы должны легко растворяться в CS2.

Растворяется ли сера в сероуглероде?

Растворимость серы в сероуглероде указана для давления от 1020 до 5020 фунтов на квадратный дюйм при 150 град.

Что произойдет, если в воду и сероуглерод добавить серу?

Более того, это проявляется эффектом Тиндаля, так как в воде сера остается взвешенной, а сероуглерод оседает в виде слоя на дне.

Почему мы используем сероуглерод для растворения серы?

Сера имеет свойство растворяться в сероуглероде, тогда как железо не растворяется и сохраняет свое индивидуальное свойство. При этом частицы железа и серы не существуют отдельно, так как они теряют свое индивидуальное свойство.

Почему сера растворяется?

Из-за своей неполярной природы он растворяет только те растворители, которые имеют неполярную природу, например сероуглерод. Наиболее эффективным растворителем для растворения серы является сероуглерод, но он также может растворяться в бензоле и толуоле.

Плавится ли сера?

Плавится при 115,21 °C (239,38 °F), кипит при 444,6 °C (832,3 °F) и легко возгоняется. Расплавленная сера приобретает темно-красный цвет при температуре выше 200 ° C (392 ° F).

Сера растворяется в воде?

Известно, что элементарная сера нерастворима в воде.Однако в некоторых процессах, таких как геологические процессы, где время компенсирует очень малую концентрацию, может представлять интерес растворимость серы в воде.

Является ли сера хорошим средством от насекомых?

«Сера является хорошо известным репеллентом от клещей (в том числе чиггеров) и клещей, — сказал Майк Мерчант, энтомолог Texas A&M AgriLife Extension. «Люди годами используют серные носки. Он не так хорош, как ДЭТА, но для некоторых предпочтительнее, потому что он более натуральный и дешевый.

Опасна ли порошкообразная сера?

Хронический: повторный или продолжительный контакт с сухим порошком серы может вызывать у некоторых людей раздражение глаз и кожи, приводя к дерматиту, экземе, кожным язвам и аллергическим реакциям. Многократное вдыхание пыли может вызвать бронхит и раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей.

Как вы храните порошкообразную серу?

Условия для безопасного хранения, включая любые несовместимости: Хранить в прохладном, сухом, хорошо проветриваемом помещении.Хранить в плотно закрытой таре вдали от источников тепла или воспламенения. Не хранить вместе с окислителями или галогенами.

Опасна ли смачиваемая сера?

ОСТОРОЖНО: Вреден при проглатывании, вдыхании или попадании через кожу. Избегайте вдыхания пыли или распыленного тумана. Избегайте контакта с кожей, глазами или одеждой.

Глава 9.2: Растворимость и структура

Растворы молекулярных веществ в жидкостях

Лондонские дисперсионные силы, диполь-дипольные взаимодействия и водородные связи, удерживающие молекулы от других молекул, обычно слабые.Даже в этом случае для нарушения этих взаимодействий требуется энергия.

Для растворов газов в жидкостях мы можем смело игнорировать энергию, необходимую для разделения молекул растворенного вещества, потому что молекулы в газовой фазе уже разделены. Таким образом, нам нужно учитывать только энергию, необходимую для разделения молекул растворителя, и энергию, высвобождаемую в результате новых взаимодействий растворенного вещества и растворителя.

Неполярные газы, такие как N 2 , O 2 и Ar не имеют дипольного момента и не могут участвовать в диполь-дипольных взаимодействиях или водородных связях. Следовательно, единственный способ, которым они могут взаимодействовать с растворителем, — это посредством дисперсионных сил Лондона, которые могут быть слабее, чем взаимодействия растворитель-растворитель в полярном растворителе. Неудивительно поэтому, что неполярные газы наиболее растворимы в неполярных растворителях. Взаимодействия между молекулами растворителя и взаимодействия между растворителем и растворенным веществом являются обеими лондонскими дисперсионными силами и имеют примерно одинаковую величину.

Когда взаимодействия растворитель-растворитель и растворитель-растворенное вещество совпадают, раствор называют идеальным.В идеальном газе молекулы вообще не взаимодействуют. В идеальной жидкости молекулы должны взаимодействовать, чтобы удерживать жидкость вместе, но взаимодействие между молекулами растворителя и между молекулами растворителя и растворенного вещества одинаково.

Напротив, для раствора неполярного газа в полярном растворителе взаимодействие молекул полярного растворителя намного больше, чем взаимодействие молекул полярного растворителя с молекулами неполярного растворенного вещества. В результате неполярные газы менее растворимы в полярных растворителях, чем в неполярных растворителях.Например, концентрация N 2 в насыщенном растворе N 2 в воде, полярном растворителе, составляет всего 7,07 · 10 -4 М по сравнению с 4,5 · 10 -3 М для насыщенного раствора. N 2 в бензоле, неполярном растворителе.

Растворимость неполярных газов в воде обычно увеличивается по мере увеличения молекулярной массы газа, как показано в таблице 9.2.1. Это в точности ожидаемая тенденция: по мере того, как молекулы газа становятся больше, сила взаимодействия растворитель-растворенное вещество из-за Лондонские дисперсионные силы увеличиваются, приближаясь к силе взаимодействия растворитель-растворитель.

Таблица 9.2.1 Растворимость некоторых газов в воде при 20°C и давлении 1 атм

Газ Растворимость (M) × 10 −4
Он 3,90
Не 4,65
Ар 15,2
Кр 27,9
Хе 50. 2
Н 2 8.06
Н 2 7,07
СО 10,6
О 2 13,9
Н 2 О 281
Ч 4 15,5

Практически все обычные органические жидкости, независимо от того, полярные они или нет, смешиваются.Силы межмолекулярного притяжения сопоставимы; и решения близки к идеальным. Другой фактор, который мы обсудим в главе 17, — увеличение беспорядка (энтропии) — способствует образованию раствора. Однако если преобладающие межмолекулярные взаимодействия в двух жидкостях сильно отличаются друг от друга, они могут быть несмешиваемыми. Например, органические жидкости, такие как бензол, гексан, CCl 4 и CS 2 (S=C=S), неполярны и не обладают способностью действовать как доноры или акцепторы водородных связей с растворителями, образующими водородные связи, такими как H 2 O, HF и NH 3 ; следовательно, они не смешиваются с этими растворителями.При встряхивании с водой они образуют отдельные фазы или слои, разделенные интерфейсом (рис. 9.2.3), областью между двумя слоями. Однако только потому, что две жидкости не смешиваются, , а не означает, что они совершенно нерастворимы друг в друге. Например, 188 мг бензола растворяются в 100 мл воды при 23,5°С. Добавление большего количества бензола приводит к отделению верхнего слоя, состоящего из бензола с небольшим количеством растворенной воды (растворимость воды в бензоле составляет всего 178 мг/100 мл бензола).

Рисунок 9.2.3 Вода не смешивается с перфторгептаном (и большинством галогенированных соединений) . Поскольку плотность воды меньше, чем у перфторгептана, слой воды плавает сверху. Золотая рыбка плавает в толще воды. Рисунок из Википедии..

Растворимости простых спиртов в воде приведены в таблице 9.2.2. Только три самых легких спирта (метанол, этанол и н -пропанол) полностью смешиваются с водой.По мере увеличения молекулярной массы спирта увеличивается доля углеводорода в молекуле. Соответственно, значение водородных связей и диполь-дипольных взаимодействий в чистом спирте уменьшается, а значение лондоновских дисперсионных сил возрастает, что приводит к все меньшему количеству благоприятных электростатических взаимодействий с водой. Органические жидкости, такие как ацетон, этанол и тетрагидрофуран, достаточно полярны, чтобы полностью смешиваться с водой, но достаточно неполярны, чтобы полностью смешиваться со всеми органическими растворителями.

Таблица 9.2.2 Растворимость органических спиртов с прямой цепью в воде при 20°C

Алкоголь Растворимость (моль/100 г H 2 O)
метанол полностью смешивается
этанол полностью смешивается
n -пропанол полностью смешивается
n -бутанол 0. 11
n -пентанол 0,030
n -гексанол 0,0058
n -гептанол 0,0008

Те же принципы определяют растворимость молекулярных твердых веществ в жидкостях. Например, элементарная сера представляет собой твердое тело, состоящее из циклических молекул S 8 , не имеющих дипольного момента.Поскольку кольца S 8 в твердой сере связаны с другими кольцами дисперсионными силами Лондона, элементарная сера нерастворима в воде. Однако он растворим в неполярных растворителях с сравнимой лондоновской дисперсионной силой, таких как CS 2 (23 г/100 мл). Напротив, глюкоза содержит пять групп –ОН, которые могут образовывать водородные связи. Следовательно, глюкоза очень хорошо растворима в воде (91 г/120 мл воды), но практически нерастворима в неполярных растворителях, таких как бензол. Здесь показана структура одного изомера глюкозы.

Низкомолекулярные углеводороды с сильно электроотрицательными и поляризуемыми атомами галогенов, такие как хлороформ (CHCl 3 ) и метиленхлорид (CH 2 Cl 2 ), обладают как значительными дипольными моментами, так и относительно сильными лондоновскими дисперсионными силами. Таким образом, эти углеводороды являются мощными растворителями для широкого круга полярных и неполярных соединений. Неполярный нафталин и полярный фенол (C 6 H 5 OH) хорошо растворимы в хлороформе.Напротив, растворимость ионных соединений в значительной степени определяется не полярностью растворителя, а скорее его диэлектрической проницаемостью , мерой его способности разделять ионы в растворе, как вы скоро увидите.

Пример 9.2.1

Определите наиболее важные взаимодействия растворенного вещества с растворителем в каждом растворе.

  1. йод в бензоле
  2. анилин (C 6 H 5 NH 2 ) в дихлорметане (CH 2 Cl 2 )

  3. йод в воде

Дано: компонентов растворов

Запрашиваемый вопрос: преимущественное взаимодействие растворенного вещества с растворителем

Стратегия:

Определите все возможные межмолекулярные взаимодействия как для растворенного вещества, так и для растворителя: дисперсионные силы Лондона, диполь-дипольные взаимодействия или водородные связи. Определите, какой из факторов, вероятно, является наиболее важным в образовании раствора.

Решение:

  1. Бензол и I 2 являются неполярными молекулами. Единственными возможными силами притяжения являются лондонские дисперсионные силы.
  2. Анилин представляет собой полярную молекулу с группой –NH 2 , которая может действовать как донор водородной связи. Дихлорметан также полярен, но не имеет явного акцептора водородной связи. Следовательно, наиболее важными взаимодействиями между анилином и CH 2 Cl 2 , вероятно, являются взаимодействия Лондона.
  3. Вода является высокополярной молекулой, которая участвует в обширных водородных связях, тогда как I 2 является неполярной молекулой, которая не может выступать в качестве донора или акцептора водородной связи. Небольшая растворимость I 2 в воде (1,3 х 10 -3 моль/л при 25°С) обусловлена ​​лондоновскими дисперсионными силами.

Упражнение

Определите наиболее важные взаимодействия в каждом решении:

  1. этиленгликоль (HOCH 2 CH 2 OH) в ацетоне
  2. ацетонитрил (CH 3 C≡N) в ацетоне
  3. n -гексан в бензоле

Ответ:

  1. водородная связь
  2. Взаимодействия в Лондоне
  3. Лондонские дисперсионные силы

Сера — Энергетическое образование

Сера ( S ) является 16-м -м элементом в периодической таблице.Сера является десятым наиболее распространенным элементом во Вселенной, и она также довольно распространена на Земле. Это бледно-желтый, без запаха и хрупкий материал, известный с древних времен. [2] 25% производимой в настоящее время серы получают в процессе переработки нефти или в процессе извлечения материалов из руд, содержащих серу. Большая часть серы добывается из подземных месторождений. [2]

Сера используется различными способами как в газообразных, так и в твердых соединениях, однако сера также является основным компонентом группы загрязняющих веществ, известных под общим названием оксиды серы или SO x .

Некоторые свойства серы включают: [2]

Использование

Сера обычно используется для производства серной кислоты, которая используется в ряде различных отраслей промышленности. В частности, серная кислота используется для производства удобрений и свинцово-кислотных аккумуляторов. [2] Также сера используется в производстве неорганических химикатов, спичек, взрывчатых веществ, цемента и стекла. [3]

Наряду с серной кислотой сера образует такие соединения, как сероводород и диоксид серы.Диоксид серы используется в качестве отбеливателя, растворителя, дезинфицирующего средства и хладагента. Однако при соединении с водой он образует сернистую кислоту, которая является основным компонентом кислотных дождей. [2]

Оксиды серы

основной артикул

Диоксид серы, SO 2 является наиболее распространенным оксидом серы в нижних слоях атмосферы. Он бесцветен, но имеет отчетливый запах и вкус, которые можно обнаружить, если газ имеет достаточно высокую концентрацию.Оксиды серы легко растворяются в воде и приводят к образованию в атмосфере сернистой кислоты или серной кислоты — компонента кислотных дождей. [4]

Большинство оксидов серы образуются при сжигании топлива, содержащего серу. Угольные электростанции, сжигающие уголь с высоким содержанием серы, являются одними из основных источников SO x . Транспортные средства также могут быть источником оксидов серы. [4] Воздействие этих оксидов может быть вредным для здоровья человека, поскольку они являются раздражителями.Побочные эффекты воздействия включают снижение функции легких, учащение респираторных заболеваний, раздражение глаз, носа и горла и даже смерть. [4]

Сероводород

основной артикул

Сера также важна, так как она является компонентом сероводорода, или H составляют значительные объемы природного газа.Содержание сероводорода является одной из основных проблем безопасности, связанных с использованием природного газа. Последствия для здоровья при вдыхании зависят от количества сероводорода, которому подвергается человек. Сероводород опасен даже при относительно небольших концентрациях. При определенных концентрациях воздействие сероводорода может привести к потере сознания через 1-2 вдоха или даже к мгновенной смерти. Последствия воздействия на здоровье включают головные боли, потерю памяти и проблемы с сердечно-сосудистой системой.Кроме того, сероводород опасен, так как легко воспламеняется и взрывоопасен. [5]

Природный газ с особенно высоким содержанием сероводорода обозначается как высокосернистый газ . Часть этой серы можно удалить с помощью процесса «подслащивания», который осуществляется в основном с использованием растворов аминов, которые удаляют этот сероводород. Используемый процесс известен как «аминовый процесс» или, чаще, «процесс Гирдлера», и он используется в большинстве операций по очистке газа. [6]

Видео

Видео ниже взято из проекта периодических видеороликов Ноттингемского университета. [7] Они создали полный набор коротких видеороликов о каждом элементе периодической таблицы элементов.

Каталожные номера

.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.