硫化氢系统第二组阳离子定性分析方案研究

<正>引 言 阳离子硫化氢系统定性分析方法的建立已有一百余年的历史。由于各国化学家的共同努力,对它进行不断地改进,已成为一个比较完善的分析方案。但由于经典的硫化氢系统分析方法在实验中产生大量H_2S气体造成严重空气污染,从而损害分析人员的健康。因此,分析化学家们提出各种非硫化氢系统的分析方案,但是,从培养学生分析问题、解决问题的能力以及教学上的系统性而言,硫化氢系统分析方案仍具有独     

玉米芯吸附协同低温等离子体对H_2S的去除作用

为解决低温等离子体(NTP)高压放电后产生的副产物排放问题,采用玉米芯吸附协同低温等离子体系统来降解硫化氢恶臭气体。确定了电极放电特性参数,考察NTP中的极间电压、H_2S初始浓度和吸附反应器(CA)协同对H_2S降解的影响;并分析H_2S降解机理。研究表明,CA协同NTP系统能显著提高H_2S去除效率,当采用负极放电、极板间距40 mm、极间电压15 k V、H_2S初始浓度为500×10~(-9)(ppb)、吸附时间60 min时,CA协同NTP去除H_2S的去除率可达到90%以上。     

用溶度积原理控制碳化母液中硫化氢最佳浓度

本文应用溶度积原理,在实验室和工厂进行了含固相氢氧化铁的浓氨水吸收气相硫化氢的多相离子互换反应模拟试验,并在氨厂实际应用,结果表明:(1)控制碳化母液中一定浓度的H_2S,可以防止出现氢氧化铁胶体沉淀,影响碳酸氢铵结晶的成长速度与离心分离;(2)可以保持净化气中H_2S≤10毫克/标米~3的规定指标,避免大量生成Cu_2S和CuS沉淀,破坏铜氨液最佳工艺参数和铜洗正常操作。     

多胺基针刺布的制备及其在H2S去除中的应用

为了解决含硫化氢(H_2S)废气的高效净化问题,直接以腈纶针刺布为原材料,通过一步反应制备了多胺基针刺布,测得其交换容量为5.9 mmol/g,并用红外光谱和热分析技术对其进行了表征;研究了碱液存在下多胺基针刺布对H_2S的去除性能及气体流量、碱液浓度、增重率、氧含量和H_2S浓度等因素的影响,结果表明碱液和多胺基针刺布的协同作用对气体中的H_2S具有优异的去除性能.吸附饱和的多胺基针刺布可用碱液再生,且再生后性能无明显变化,在所设定实验条件下,针刺布处理容量和碱吸收容量分别稳定在30.6 mg/g和697.2 mg/g左右.     

基于多元线性回归模型的液态烃脱H_2S影响因素的分析

基于液态烃脱硫装置生产操作运行数据,针对实际液态烃脱除H_2S情况构建多元线性回归模型,分析相关操作参数与H_2S含量的之间影响因素,并通过拟合优度检验、方程显著性检验以及变量显著性检验对模型进行了验证,得到了较为可靠的多元线性回归模型,最后基于回归模型提出降低液态烃中H_2S含量解决方案.     

煤粉燃烧过程中H_2S生成详细机理研究

为从自由基层面揭示煤粉燃烧过程中H_2S的生成机理,构建了由34个组分和115个基元反应构成的详细反应机理模型,并采用数值模拟和实验研究相结合的方法,验证了模型的可靠性,同时进行了主要含硫组分和重要自由基的生成速率分析以及H_2S生成的敏感性分析。组分浓度分布的预测值与实验值的对比结果表明:CO_2、CO、H_2、H_2S、SO_2和COS的误差均小于5%,CS_2最大误差为25%,模型具有较高的可信度。生成速率分析显示:H_2S主要通过基元反应H_2S+H?SH+H_2、CS_2+H_2O?H_2S+COS和COS+H_2O?H_2S+CO_2生成;SO_2先被CO和H还原为SO、HOSO等,再转化为S、SH,并最终还原为H_2S;CS_2、COS也是H_2S生成的重要来源,SH是H_2S生成的关键自由基。敏感性分析说明:基元反应HOSO(+M)?H+SO_2(+M)、SO_2+CO?SO+CO_2、CS_2+H_2O?H_2S+COS和COS+H_2O?H_2S+CO_2对H_2S的浓度表现出较高的敏感性,较高的温度(1 500 K)能够促进SO_2、COS、CS_2向H_2S转化。该结果可为煤粉锅炉中高温腐蚀的预测提供理论依据。     

采煤工作面硫化氢涌出运移规律研究

为了解硫化氢在采煤工作面的运移规律,采用数值模拟方法,构建采煤工作面硫化氢运移扩散数学模型,分析从滚筒周围涌出的硫化氢流场。结合现场数据,研究表明:从滚筒周围涌出的H_2S在下风流随着巷道长度的增加而逐渐减小。忽略硫化氢受其他因素引起的二次扰动,在采煤机下风流沿程垂直煤壁的断面上,硫化氢浓度的分布规律为距煤壁距离的增加而逐渐减小;随距底板距离的增加逐渐减小。涌出的硫化氢易积聚在滚筒下风流0～2 m处。逆风割顶煤时从滚筒周围涌出的硫化氢有扩散到采煤机司机位置的趋势。     

四氢噻吩与硫酸镁热化学还原生成H_2S机制

针对注蒸汽开采稠油过程中次生硫化氢生成机制尚不清晰,生成路径复杂等问题,以稠油含硫模型化合物四氢噻吩+硫酸镁+水反应体系为研究对象,利用热模拟实验探究该热化学还原反应生成H_2S的机制、路径和反应动力学。结果表明:四氢噻吩+硫酸镁+水反应体系发生热化学还原反应的路径为含硫有机物的水解、硫酸根的质子化、硫化氢自催化、硫代硫酸盐向有机硫化物转化以及硫化物的热解和水解等过程;反应生成物包括羰基硫、硫醇、噻吩和硫醚类硫化物、H_2、CO_2、H_2S、MgO及烃类气体,裂解和缩聚反应同时存在,反应体系的反应级数为0.8,表观活化能为28.102 kJ/mol。     

一种近红外H2S荧光探针的研制

研制了一种7-硝基-2,1,3-苯并噁二唑-4-醚键联半花菁的近红外区荧光探针分子1,并将其应用于活细胞内内源性和外源性硫化氢的检测.探针分子1由于7-硝基-2,1,3-苯并噁二唑的淬灭作用,自身无荧光;当加入H_2S时,由于H_2S对探针分子1中醚键的选择性硫解作用,醚键断裂,释放出半花菁荧光基团,波长725 nm处荧光强度显著增强;当加入10倍当量的硫氢化钠时,荧光强度增强了8.5倍.探针分子1对水溶液中H_2S浓度的线性浓度响应范围是0.1～100.0μmol·L~(-1)(R~2=0.995 2),检测下限为0.03μmol·L~(-1).探针分子1的激发和发射波长均在近红外区,对H_2S比较敏感,反应时间相对较短,且有较好的选择性.此外,探针分子1被成功用于活细胞内内源性和外源性H_2S的检测.     

H_2S介导PEG6000胁迫诱导的蚕豆气孔关闭

本文以蚕豆(Vicia faba)为材料,采用药理学方法和分光光度法,测定其气孔开度和叶片内硫化氢(hydrogen sulfide,H_2S)含量以及L-/D-半胱氨酸脱巯基酶活性(L-/D-cysteine desulfhydrase,L-/DCDes)的变化,进一步确定H_2S在聚乙二醇(PEG6000)调控气孔运动信号转导中的作用.结果显示:光下H_2S清除剂次牛磺酸(hypotaurine,HT)、H_2S合成酶抑制剂羧甲氧基胺半盐酸盐(aminooxy acetic acid,AOA)和羟胺(hydroxylamine,NH2OH)以及H_2S合成酶L-/D-半胱氨酸脱巯基酶(L-/D-cysteine desulfhydrase,L-/D-CDes)分解产物丙酮酸钾(potasium pyruvate,C3H3KO3)和氨水(ammonia,NH3)均显著抑制20%PEG6000胁迫诱导的蚕豆气孔关闭;20%PEG6000能显著提高叶片的H_2S含量及L-/D-CDes活性,且HT、AOA、NH2OH和C3H3KO3+NH3均能显著逆转PEG6000所引起的叶片H_2S水平和L-/DCDes活性的升高.结果表明PEG6000胁迫可通过促进叶片内L-/D-CDes活性提高,引起H_2S生成,进而诱导蚕豆气孔关闭.     

安塞油田酸化作业井硫化氢气体防治措施探讨

硫化氢是一种无色、剧毒气体,属于一级危害物质,在安塞油田酸化作业中,部分井产生硫化氢。本文介绍了安塞油田酸化作业过程中H2S气体的产生机理,并从化学角度分析H2S气体防治措施,为降低酸化作业安全风险提供技术保障。     

煤矿硫化氢的成因与防治技术

硫化氢(H2S)是一种剧毒气体,当人吸入浓度1g/m3的硫化氢时,数秒钟内会致人死亡.本文通过分析煤矿瓦斯中硫化氢异常的成因,提出了预防煤矿硫化氢危害的措施.     

Zn S—Cu,Cl场致发光材料的制备及其发射光谱

本工作的目的是寻找制备ZnS型场致发光材料的条件。基于Cu在ZnS中的溶解度是被Cl或其他协同激活剂所控制,即Cl促进Cu进人ZnS晶格,过量的Cu和H_2S气的存在造成Cu_2S表面相的形成,Zalm首先利用H_2S—HCl气制备场致发光材料。继之Казанкин等认为H_2S—HCl气体对于可看作半导体的ZnS表面存在强烈的作用,也采用了H_2S—HCl气流制得了ZnS—Cu和ZnS—Cu,Al场致发光材料。此后不久,Wendel认为HCl与ZnS作用造成了锌空位,除了表面相外,替代式的铜和间隙铜的缔合也是造成场致发光的原因,他把H_2S—HCl气流用于两步灼烧的方法中,获得了性能相当好的场致发光材料。     

用硫化氢气体分解硫化钠阳极电解液的热力学分析

直接电解硫化氢碱性溶液(通常用Na2S溶液表示)产生单质硫和氢气的关键问题是单质硫在阳极表面上沉积而导致的阳极钝化. 用硫化氢气体分解Na2S的阳极电解液可以很好地解决这一问题,并对这一方法进行了热力学分析.对简化S-H2O 系的电势-pH图的分析表明,多硫化物Sx2-在碱性溶液中稳定,且随着体系中溶解态物质的总硫浓度T(s)的增加,高级多硫化物的优势区增大.当Na2S阳极电解液与硫化氢气体反应时,固相硫稳定存在于pH较低和H2S 分压较小的环境中.分析表明,当H2S 分压为1atm,溶液pH值小于8时,大多数多硫化物分解为单质硫S、S2-, HS-或H2S(aq.).分析结果对电解产生多硫化物以及用H2S气体分解多硫化物的实际过程具有重要指导意义.图6,表1,参10.     

从硫化氢气体分解制取氢气和硫磺——Ⅰ.催化热解反应

以连续流动进气系统和Pyrex玻璃管反应器,在450～600℃的温度下,研究了H_2S催化热解为H_2和S的反应。采用浸渍法和干混法制备了V_2O_5/Al_2O_3、MoO_3/Al_2O_3、V_2O_5/TiO_2、V_2O_5/SiO_2以及Cu/Al_2O_3等一系列催化剂,研究了各种催化剂在反应中的产氢率随反应时间,反应温度及H_2S流速变化的规律。用冰水冷阱回收硫磺,并用二乙醇胺溶液吸收尾气中未反应的H_2S,可以得到高纯度的氢气。结果表明,浸渍法制备的催化剂亦可用于H_2S催化热解为H_2和S的反应。最佳催化剂的组成为:20%V_2O_5+12%MoO_3/Al_2O_3,在600℃下所得产氢率为4.05%。     

定性分析教学中一个新方案的介绍——分部分析法

在定性分析教学中,对阳离子的分析一直沿用硫化氢系统,这个方案有其一定可取之处;首先,它利用硫化物的性质进行分组分离是比较严密的,其次,在教学上累积了很多的经验;所以在目前国际性的文献中仍为人所公认的分析方法。但是硫化氢系统也存在着一定的缺点,这个方案是按一定的先后顺序进行分组分离,不仅手续冗长、费时和不切实用,而且由于经多次沉淀分离以致一些离子浓度降低,其次硫化氢系统在分离方法上主要是根据硫化物的性质和溶度积原理,对络合物性质,两性氢氧化物的性质和络合掩蔽反应等则很少应用,按先后顺序的串联分组只是一种方法,而不是唯一的方法,把硫化氢系统作为唯一的系统来进行教学是有片面性的;此外,硫化氢系统的内容繁多,系统冗长,在较少学时的情况下,难于教会学生灵活应用。我们认为,在定性分析教学中要建立一个新的系统需考虑下面几点:(1)既要从实用上的要求出发,又要符合教学的原则;(2)要符合“少而精”的原则;(3)注意与无机化学、定量分析课程的配合;(4)对硫化氢系统的长处——利用硫化物的性质进行分离,加以批判接受。     

C_5H_7S_2R_ECl_4·3H_2O 的合成及性质

在氯化氢-乙醇体系中存在氯化稀土、乙酰丙酮时,通入硫化氢气体,得到一种新型化合 C_5H_7S_2R_ECl_4·3H_2O,其中 R_E 为 La、Ce、Pr、Nd,并对其元素分析,IR、UV、′HNMR、MS、TGA-DTA 争性质进行了研究。     

定性分析教学中一个值得商榷的问题

<正>目前各高等院校使用的分析化学教材,都有较大的篇幅介绍定性分析的内容。在阳离子系统分析中,由于H_2S统在教学中涉及的知识面广,系统性强,因而在一般的分析化学教科书中对此都有较为详细的介绍。在讨论第二组阳离子(铜锡组)与第三、四组阳离子分离的理论根据时,都强调生成的硫化物沉淀其溶解度大小悬殊。基于这一点,在理论推导中,利用H_2S在水溶液中的离解平衡和硫化物沉淀的溶解平衡,由各硫化物     

硫化氢参与镉诱导拟南芥气孔的关闭

以拟南芥为实验材料,利用分光光度法、显微观测法及药理学实验,研究了镉(Cd~(2+))、硫化氢(H2S)和脱落酸(ABA)处理对拟南芥野生型(wild type,WT)、abi5和lcd气孔运动的影响,以及H_2S合成酶L-半胱氨酸脱巯基酶(LCD)的活性和体内H2S含量的变化。结果表明:光照条件下,随着Cd~(2+)浓度的增加,野生型拟南芥气孔孔径逐渐减小,LCD的活性及内源H_2S含量依次升高。200μmol/L的CdCl_2可以减小abi5的气孔开度,且50μmol/L的H_2S也可以减小abi5和WT的气孔开度,而ABA并不能减小abi5的气孔开度,说明Cd~(2+)诱导的气孔关闭主要依赖H2S信号。实验进一步验证了这种现象:与WT相比,200μmol/L的CdCl_2对LCD缺失突变体(lcd)气孔开度的影响不大,加入H2S的供体NaHS后,lcd气孔关闭。研究发现,Cd~(2+)可通过增强LCD的活性,促进L-半胱氨酸分解生成H_2S,进而诱导拟南芥气孔关闭     

大力发展农村沼气适应经济发展新常态

正沼气是有机物在厌氧条件下生成的生物质新能源燃料。沼气是一种混合气体,一般含甲烷(CH_4)60%左右,含二氧化碳(CO_2)40%左右,此外还含有少量的氮(N_2)、氢(H_2)、一氧化碳(CO)、氨气(NH_3)和硫化氢(H_2S)等。实践证明,自从我国农村开展沼气工程建设以来,利用秸秆、禽畜粪便、生活污水办沼气,已经取得了很大的经济效益和社会效益。然而,虽然我国农村沼气的使用和发展经历了相对较长的时间,但面对农村日新月异的改革以及经