Zobrazení zdroje stránky Sirovodík

{{K rozšíření}}
{{Infobox - chemická sloučenina
| název = Sirovodík
| obrázek = Hydrogen-sulfide-3D-vdW.png
| velikost obrázku = 250px
| popisek obrázku = Kalotový model molekuly sirovodíku
| triviální název = Sulfan
| systematický název = Dihydrogensulfid
| další názvy = Kyselina sirovodíková (vodný roztok)
| sumární vzorec = H₂S
| molární hmotnost = 34,1 g/mol
| vzhled = bezbarvý plyn
| hustota = 1,363 kg/m³ (plyn, 20 °C)
| teplota tání = −85,5 °C (187,6 K)
| teplota varu = −60 °C (213 K)
| rozpustnost ve vodě = 4 g/dm³ (při 20 °C)
| pKa = 7,0
| dipólový moment = 0,97 D
| GHS_symboly = {{GHS02}} {{GHS04}} {{GHS06}} {{GHS09}}
| H-věty = {{H-věta|220}} {{H-věta|280}} {{H-věta|330}} {{H-věta|400}}
| P-věty = {{P-věta|210}} {{P-věta|260}} {{P-věta|273}} {{P-věta|284}} {{P-věta|304+340}} {{P-věta|315}} {{P-věta|377}} {{P-věta|381}} {{P-věta|403}} {{P-věta|405}}
| bod vzplanutí = −82,4 °C
| teplota samovznícení = 260 °C
| meze výbušnosti = 4,3–46 %
| RTECS = MX1225000
| registrační číslo CAS = 7783-06-4
}}

'''Sirovodík''' (systematický název '''sulfan''') je bezbarvý, toxický a extrémně hořlavý [[plyn]] se vzorcem '''H₂S'''. Je známý především pro svůj charakteristický a velmi nepříjemný zápach po zkažených [[vejce|vejcích]]. Přestože je tento zápach snadno rozpoznatelný i při velmi nízkých koncentracích, při vyšších koncentracích sirovodík rychle paralyzuje čichové nervy, což vede ke ztrátě čichu a falešnému pocitu bezpečí. Sirovodík je těžší než [[vzduch]] a hromadí se v nízko položených a nevětraných prostorách. V přírodě vzniká především při [[anaerobní rozklad|anaerobním rozkladu]] organického materiálu obsahujícího [[síra|síru]]. Je také součástí sopečných plynů, [[zemní plyn|zemního plynu]] a některých minerálních vod.

== 📜 Historie a objev ==
Ačkoliv byl sirovodík a jeho zápach znám lidstvu po staletí z přírodních zdrojů, jako jsou bažiny a [[sopka|sopky]], jeho chemická podstata byla objasněna až v 18. století. Za jeho objevitele je považován švédský chemik [[Carl Wilhelm Scheele]], který jej popsal kolem roku [[1777]]. Scheele byl známý tím, že zkoumal vlastnosti látek všemi smysly, včetně chuti a čichu, což bylo v případě sirovodíku extrémně nebezpečné. Podrobnější studium jeho složení a vlastností provedl francouzský chemik [[Claude Louis Berthollet]] v roce [[1796]].

== 🧪 Fyzikální a chemické vlastnosti ==

=== 🔬 Fyzikální vlastnosti ===
Sirovodík je za standardních podmínek bezbarvý plyn. Jeho [[hustota]] je přibližně 1,19krát vyšší než hustota vzduchu, což způsobuje, že se v klidném prostředí hromadí u země, v jímkách, kanálech a suterénech. Je mírně rozpustný ve [[voda|vodě]], kde tvoří velmi slabou [[kyselina sirovodíková|kyselinu sirovodíkovou]]. Dále se rozpouští v některých organických rozpouštědlech, jako je [[ethanol]] nebo [[sirouhlík]]. Jeho [[teplota varu]] je −60 °C a [[teplota tání]] −85,5 °C.

Charakteristický zápach po zkažených vejcích je detekovatelný lidským čichem již při koncentracích kolem 0,0005 [[ppm]] (parts per million). Tato citlivost však mizí při koncentracích nad 100 ppm v důsledku paralýzy čichového nervu.

=== ⚛️ Chemické vlastnosti ===
Sirovodík je reaktivní sloučenina s výraznými redukčními vlastnostmi.

*'''Kyselé vlastnosti:''' Ve vodném roztoku se chová jako velmi slabá dvojsytná [[kyselina]] (kyselina sirovodíková). Disociuje ve dvou stupních za vzniku hydrogensulfidového aniontu (HS⁻) a sulfidového aniontu (S²⁻).
:H₂S + H₂O ⇌ H₃O⁺ + HS⁻ (pKa₁ ≈ 7,0)
:HS⁻ + H₂O ⇌ H₃O⁺ + S²⁻ (pKa₂ ≈ 19)

*'''Redukční činidlo:''' Síra v sirovodíku má oxidační číslo -II, což je její nejnižší možné oxidační číslo. Proto působí jako silné [[redukční činidlo]]. Snadno se oxiduje, přičemž produkt závisí na množství a síle oxidačního činidla.
**Při nedostatku [[kyslík|kyslíku]] hoří na elementární síru a vodu:
:2 H₂S + O₂ → 2 S + 2 H₂O
**Při dostatku kyslíku hoří modrým plamenem na [[oxid siřičitý]] a vodu:
:2 H₂S + 3 O₂ → 2 SO₂ + 2 H₂O

*'''Reakce s kovy:''' Sirovodík reaguje s mnoha [[kovy]] a jejich ionty za vzniku [[sulfid]]ů. Tato reakce je zodpovědná za černání stříbrných předmětů (vzniká [[sulfid stříbrný]], Ag₂S) nebo za tvorbu tmavých sulfidů na povrchu jiných kovů, například [[měď|mědi]] nebo [[olovo|lova]].
:Pb²⁺ + H₂S → PbS (černá sraženina) + 2 H⁺

Tato vlastnost se dříve hojně využívala v [[analytická chemie|analytické chemii]] k dělení a identifikaci kationtů.

== 🌍 Výskyt v přírodě a průmyslu ==

=== 🌱 Přírodní zdroje ===
Sirovodík je běžnou součástí přírodního prostředí.
*   '''Biologické procesy:''' Vzniká při bakteriálním rozkladu organických látek obsahujících síru (např. [[aminokyseliny]] [[methionin]] a [[cystein]]) za nepřístupu vzduchu. Tento proces probíhá v bažinách, močálech, sedimentech na dně vodních ploch a v kanalizačních systémech. Je také produkován v [[trávicí soustava|trávicím traktu]] živočichů, včetně člověka, a je jednou ze složek způsobujících [[flatus|plynatost]].
*   '''Geologické zdroje:''' Je významnou složkou sopečných plynů a plynů unikajících z hydrotermálních průduchů na mořském dně. Vyskytuje se rozpuštěný v některých minerálních vodách, kterým dodává typický zápach a léčivé účinky (tzv. "sirné lázně").
*   '''Fosilní paliva:''' Sirovodík je přirozenou součástí surové [[ropa|ropy]] a [[zemní plyn|zemního plynu]] (tzv. kyselý zemní plyn). Jeho koncentrace se může pohybovat od stopového množství až po desítky procent.

=== 🏭 Průmyslová výroba a využití ===
V průmyslu se sirovodík obvykle cíleně nevyrábí, ale získává se jako vedlejší produkt.
*   '''Zpracování fosilních paliv:''' Největší množství sirovodíku se získává při odsiřování (hydrodesulfurizaci) ropy a zemního plynu v [[rafinerie|rafineriích]]. Odstranění sirovodíku je nezbytné, protože způsobuje [[koroze|korozi]] zařízení a při spalování by vedl k produkci [[oxid siřičitý|oxidu siřičitého]], hlavního původce [[kyselé deště|kyselých dešťů]].
*   '''Clausův proces:''' Většina takto získaného sirovodíku se dále zpracovává v tzv. [[Clausův proces|Clausově procesu]], kde je kontrolovanou oxidací přeměněn na vysoce čistou elementární síru, která je důležitou chemickou surovinou.
*   '''Další využití:''' V menší míře se sirovodík používá jako surovina pro výrobu [[kyselina sírová|kyseliny sírové]], [[sirouhlík|sirouhlíku]] a různých anorganických sulfidů. V analytické chemii slouží jako srážecí činidlo.

== ☣️ Toxicita a bezpečnostní rizika ==

=== 👃 Vliv na lidské zdraví ===
Sirovodík je vysoce toxický plyn. Jeho toxicita je srovnatelná s [[kyanovodík|kyanovodíkem]]. Mechanismus účinku spočívá v inhibici [[cytochrom c oxidáza|cytochrom c oxidázy]], klíčového [[enzym]]u buněčného dýchání, což vede k vnitřnímu udušení na buněčné úrovni.

Účinky na zdraví závisí na koncentraci a délce expozice:
*   '''0,0005–0,3 ppm:''' Typický zápach po zkažených vejcích, snadno detekovatelný.
*   '''10–20 ppm:''' Podráždění očí, nosu a krku.
*   '''50–100 ppm:''' Závažnější podráždění dýchacích cest, kašel, [[zánět spojivek]].
*   '''100–150 ppm:''' Dochází k paralýze čichového nervu (olfaktorická únava). Zápach mizí, což vytváří falešný pocit bezpečí a zvyšuje riziko vážné otravy.
*   '''200–300 ppm:''' Otok plic ([[plicní edém]]), který může nastat i se zpožděním.
*   '''500–700 ppm:''' Rychlá ztráta vědomí, zástava dechu a smrt během několika minut.
*   '''>1000 ppm (0,1 %):''' Okamžitá ztráta vědomí a smrt.

Chronická expozice nižším koncentracím může vést k únavě, bolestem hlavy, podrážděnosti a ztrátě paměti.

=== 🔥 Nebezpečí výbuchu a požáru ===
Sirovodík je extrémně hořlavý. Se vzduchem tvoří výbušnou směs v širokém rozmezí koncentrací (4,3 % až 46 % objemových). Jeho [[teplota samovznícení]] je relativně nízká (260 °C), což znamená, že se může vznítit i od horkého povrchu bez přítomnosti jiskry nebo plamene.

=== 🛡️ Bezpečnostní opatření ===
Při práci se sirovodíkem nebo v prostředích, kde se může vyskytovat (např. kanalizace, čistírny odpadních vod, rafinerie, farmy), je nutné dodržovat přísná bezpečnostní opatření. Mezi ně patří používání osobních detektorů plynu, zajištění dostatečného větrání a používání dýchacích přístrojů. Vstup do uzavřených prostor s možným výskytem H₂S je považován za vysoce rizikovou činnost.

== 🧬 Biologický význam ==
Navzdory své vysoké toxicitě při vnějším působení byl sirovodík v posledních desetiletích identifikován jako důležitá endogenní signální molekula v těle savců, podobně jako [[oxid dusnatý]] (NO) a [[oxid uhelnatý]] (CO). Tato skupina molekul se označuje jako [[gasotransmiter]]y.

V těle je sirovodík v malých, kontrolovaných množstvích produkován enzymy z aminokyseliny [[L-cystein]]. Podílí se na řadě fyziologických procesů:
*   '''Regulace krevního tlaku:''' Uvolňuje hladké svalstvo cévních stěn ([[vazodilatace]]), čímž pomáhá snižovat [[krevní tlak]].
*   '''Funkce nervového systému:''' Působí jako [[neuromodulátor]] v [[mozek|mozku]], kde ovlivňuje paměť a učení.
*   '''Ochrana buněk:''' Má [[antioxidant]]ní a protizánětlivé účinky, chrání buňky před oxidačním stresem.

Výzkum biologických rolí sirovodíku je stále aktivní oblastí a slibuje nové možnosti v léčbě kardiovaskulárních a neurodegenerativních onemocnění.

== 💡 Pro laiky: Sirovodík zjednodušeně ==
Představte si sirovodík jako neviditelného, ale velmi "hlasitého" posla.

*   '''Jak ho poznat?''' Jeho hlavní vizitkou je silný zápach po zkažených vejcích. Pokud jste někdy cítili zápach z kanálu, bažiny nebo u sirného pramene, cítili jste právě sirovodík.
*   '''Kde se bere?''' Vzniká hlavně tam, kde se bez přístupu vzduchu rozkládají věci obsahující síru – například v odpadních jímkách, v hlubokém bahně nebo v našich střevech. Je také součástí plynů, které unikají ze sopek.
*   '''Proč je nebezpečný?''' Je to jeden z nejjedovatějších plynů. Nebezpečí spočívá v tom, že i když ho zpočátku silně cítíte, při vyšší koncentraci vám "vypne" čich. Přestanete ho cítit a můžete si myslet, že nebezpečí pominulo, ale plyn je stále přítomen a může vás rychle usmrtit tím, že zablokuje dýchání vašich buněk. Navíc je těžší než vzduch, takže se drží u země a může nečekaně zaplnit suterén nebo jámu.
*   '''Je k něčemu dobrý?''' Překvapivě ano. Naše tělo si v nepatrných dávkách vyrábí sirovodík samo. Funguje jako důležitý posel mezi buňkami, pomáhá například regulovat krevní tlak a chrání náš mozek. Je to dokonalý příklad toho, jak stejná látka může být v malé dávce lékem a ve velké dávce smrtícím jedem.

{{DEFAULTSORT:Sirovodik}}
{{Aktualizováno|datum=17.12.2025}}
[[Kategorie:Sloučeniny síry]]
[[Kategorie:Sloučeniny vodíku]]
[[Kategorie:Chalkogenidy]]
[[Kategorie:Plyny]]
[[Kategorie:Toxické látky]]
[[Kategorie:Redukční činidla]]
[[Kategorie:Vytvořeno Gemini 2.5 Pro]]