Acido Sulfídrico - (H2S)

A montanha Japonesa fica em um antigo vulcão. A ravina está cheia de buracos 

com água a oitenta graus e um cheiro danado de enxofre por causa 

do gás sulfídrico (gás da morte). 

• Um importante ácido derivado do elemento químico enxofre, de fórmula molecular H2S, chama-se ácido sulfídrico. 

Esse ácido pode ser obtido pela dissolução do sulfeto de hidrogênio em água. Em verdade, tanto o sulfeto de hidrogênio quanto o ácido sulfídrico possuem a mesma composição química (H2S), ocorre apenas que o primeiro é um gás (responsável pelo odor dos ovos podres) e o segundo está em solução aquosa.

• O H2S em sua forma gasosa forma-se a partir da putrefação natural de compostos de origem orgânica que apresentam o elemento químico enxofre em sua composição. É um gás incolor, extremamente tóxico e corrosivo, formado pela presença de dois átomos de hidrogênio para um átomo de enxofre.

O H2S é moderadamente solúvel em água e etanol, quando em solução aquosa da origem, conforme já citado, ao ácido sulfídrico, um ácido inorgânico de caráter fraco. Reage com bases fortes, dando origem a sulfetos metálicos. É um agente redutor de poder moderado. 

• Possui vasta aplicação na química analítica, em análises quantitativas, pois precipita metais a partir de sulfetos insolúveis em meio aquoso, pois o H2S reage quimicamente com a maioria dos íons de metais pesados, precipitando os sais provenientes.

O H2S queima-se no ar atmosférico, produzindo o dióxido de enxofre (SO2) e água, quando a quantidade de oxigênio (O2) presente é suficiente para uma combustão completa, conforme mostrado abaixo, na qual parte-se de dois mols de H2S e três mols de O2.

2H2S + 3O2 2H2O + 2SO2

Quando há carência de O2, forma-se então SO2 e enxofre livre. Tendo em vista esse comportamento, a reação química a partir de H2S em baixa presença de O2 é utilizada como um dos meios de obtenção do enxofre, conforme equação abaixo, na qual parte-se de dois mols de H2S e um mol de O2.

2H2S + O2 2S + 2H2O

“A geração de H2S ocorre em diversos segmentos e sua ação tóxica nos seres humanos é conhecida desde o século XVIII, entretanto, passados tantos anos, ainda ocorrem casos de intoxicações inclusive com grande número de mortes. 

Por outro lado, sua agressividade também é avaliada nos contatos com materiais e equipamentos industriais, resultando, na maioria das vezes, em deteriorações ou fraturas de materiais ferrosos com conseqüências catastróficas:

”1 Entretanto, “de acordo com uma pesquisa realizada pela Península Medical School da Universidade de Exeter & Playmouth, no Reino Unido, o gás está presente naturalmente em nossos corpos – especificamente no líquido sinovial do joelho, reduzindo o atrito entre cartilagem e articulações durante movimentos. Ele pode desempenhar um papel importante da redução da inflamação nas articulações”2.

O método laboratorial de obtenção do H2S mais difundido consiste na reação de deslocamento do sulfidreto do sulfeto de um metal, sob a forma de sulfeto de hidrogênio, com participação do ácido sulfúrico diluído. Em sua fase gasosa, também pode ser obtido a partir do aquecimento de compostos orgânicos sólidos e enxofre.

• O ácido sulfídrico é um produto resultante da solução aquosa de sulfeto de hidrogênio, representado pela fórmula química H2S, encontrado tanto na forma líquida quanto na forma gasosa (nesse caso é chamado de gás sulfídrico), altamente tóxico e inflamável, irritante, queima facilmente produzindo dióxido de enxofre (SO2), dá origem a substâncias explosivas quando misturado com o ar, de odor característico semelhante ao de ovos podres, solúvel em água e álcoois, mais denso que o ar, e muito conhecido como “gás de cano de esgoto”, “gás de ovo podre” e “cru azedo”.

Na forma de gás pode ser produzido naturalmente pela decomposição de matéria orgânica através da ação bacteriana, ou a partir da redução de sulfatos por microrganismos sulfato-redutores, por meio da degradação de alguns tipos de aminoácidos, dissolução de sulfetos minerais ou, ainda, por atividade industrial. 

• É utilizado na produção de ácido sulfúrico e outros compostos sulfurosos, pesticidas, sulfetos inorgânicos, em vários segmentos da indústria do petróleo como perfuração de poços, produção de óleo e gás, refino e destilação, em análises químicas e como agente redutor em purificações de ácido sulfúrico e ácido clorídrico. Pode ser encontrado em redes de esgoto, em compostos sulfurados de odor desagradável, como o sulfeto de dimetila, em águas termais, localizadas nas proximidades de vulcões.

Intoxicações que envolvem o ácido sulfídrico podem causar perigosos efeitos ao organismo, haja vista que seu grau de letalidade é maior do que a do monóxido de carbono e do ácido cianídrico. Uma das ações mais nocivas do gás é o bloqueio do sistema nervoso e das vias respiratórias (devido à sua volatilidade), impossibilitando o funcionamento dos pulmões, o que mata o indivíduo por asfixia. 

• O nível de intoxicação é classificado em subagudo, agudo e crônico, que varia de acordo com a concentração do gás no ambiente, do tempo de exposição e da própria resistência do organismo exposto. Em geral os sinais decorrentes do contato são irritação dos olhos, danos ao olfato, inconsciência, queda de pressão, tontura, convulsão, delírio, alucinação, entre outros.

Um dos maiores “reservatórios” de ácido sulfídrico é o Rio Tietê na capital paulista. Isso foi comprovado a partir de um teste feito com papel embebido em acetato de chumbo, muito utilizado para detectar H2S. O papel foi exposto nas proximidades do rio durante uma noite, o que foi suficiente para que sua coloração passasse de branca para preta, levando à conclusão de que o meio analisado está amplamente poluído pelo gás.

O gás sulfídrico:

• O gás sulfídrico (H2S) é um gás incolor, mais pesado que o ar, que forma mistura explosiva em contato com este , sendo altamente tóxico, e com cheiro de ovo podre em baixas concentrações e inibindo olfato em concentrações elevadas.

O gás sulfídrico também é conhecido como:

• Hidro sulfúrico
• Hidrido sulfuroso
• Hidrogênio sulfatado
• Ácido hidro sulfúrico
• Cru azedo
• Gás de ovo podre
• Gás hidro sulfúrico
• Sulfeto de hidrogênio
• Stink Damps

Principais propriedades:

• Solúvel em água;
• Queima facilmente, sua chama é azul e produz o SO2 (dióxido de enxofre); 
• É um gás irritante;
• Forma misturas explosivas com o ar e durante o processo de corrosão, cria uma camada de FeS ( Sulfeto ferroso). Este fenômeno ocorre com freqüência nas superfícies internas de tanques, torres, vasos e tubulações (linhas) em geral;Esta escama ao entrar em contato com o ar, pode inflamar-se por auto ignição. 
• Soluções que tenham absorvido gás sulfídrico, ao serem aquecidas podem liberar o gás em volumes perigosos; 
• O H2S é altamente corrosivo para os metais;
• Sua toxidez se compara à do Cianureto de hidrogênio, e é mais mortal que o monóxido de carbono.

Acido Sulfídrico

Características do H2S:

1. Peso molecular = 34,08
2. Peso específico = 1,189
3. Densidade = 1,539 g/l a 25,5ºC e 20,0 atm a 25,5ºC
4. Pressão de vapor =17,7 atm a 20ºC
5. Temperatura de auto ignição = 260ºC
6. Temperatura de ebulição = -60,4ºC
7. Limite inferior de explosividade = 4,3%
8. Limite superior de explosividade = 46%
9. Solubilidade na água = 0,672g/100ml de água
10. Inflamável = sim

Pode originar-se de várias fontes e muitas vezes é resultante de processos de biodegradação. Por exemplo, a decomposição de matéria orgânica vegetal e animal. 

• Usos: Produção de diversos sulfetos inorgânicos, ácido sulfúrico, compostos orgânicos sulfurosos, desinfetante em agricultura. 
• Na indústria do petróleo as principais fontes de exposição são: 
• Perfuração e produção: poços de gás e óleo.
• Transporte e armazenamento do petróleo. 
• Refinarias: efluentes líquidos, petróleo cru, hidrocraqueamento, bombas, hidrogenação, respiros de tanques, unidades de destilação do petróleo, águas ácidas, sistemas blow down, drenagem de tanques. 
• Sinônimos: Sulfeto de hidrogênio, hidrogênio sulfurado, ácido hidrossulfúrico, sulfeto de hidrogênio. 

Toxicocinética:

Toxicodinamica:

• O gás sulfídrico é um gás altamente tóxico e irritante, que atua sobre o sistema nervoso, os olhos e as vias respiratórias. A intoxicação pela substância pode ser aguda, subaguda e crônica, dependendo da concentração do gás no ar, da duração, da freqüência da exposição e da suscetibilidade individual.

O H2S inibe enzimas que contêm metais essenciais como ferro (Fe) e cobre (Cu). Destaca-se a inibição da citocromoxidase, levando a bloqueio da respiração celular no interior das células. O H2S forma sulfetos metálicos (citocromoxidase-sulfeto), pela reação com o ferro trivalente (Fe3+) desta enzima. Em conseqüência, há um bloqueio na troca de elétrons na cadeia respiratória, o oxigênio não é consumido e não há produção de energia.

• H2S interage com a metemoglobina, formando o complexo sulfometemoglobina. Combina-se também em pequena proporção com a hemoglobina, formando sulfemoglobina.

Principais Riscos:

• Os efeitos da intoxicação com este gás são sérios, similar aos do monóxido de carbono, porém mais intensos e podem permanecer por um longo período de tempo, podendo causar danos permanentes. 

Este gás tóxico paraliza o sistema nervoso que controla a respiração, incapacitando os pulmões de funcionar, provocando asfixia. 

• O H2S é um gás volátil, e a principal via de penetração é a respiratória. Experimentos com animais de laboratório mostraram absorção através da pele; contudo, no homem, a absorção por essa via é discutida.

No nível dos alvéolos pulmonares, o H2S solubiliza-se no líquido surfactante que cobre a superfície das células, ocorrendo reação com compostos básicos presentes no tecido. Durante a solubilização ocorre a hidrólise. 

• A forma ionizada (H+) tem caráter ácido, enquanto que a forma molecular (H2S) é lipossolúvel e atravessa facilmente a membrana alveolocapilar, que tem uma composição lipídica. A partir desse ponto, o H2S atinge a corrente sanguínea, distribuindo-se para todo o organismo, produzindo efeitos sistêmicos:

No nível do sistema nervoso central: excitação seguida de depressão, particularmente no centro respiratório: fraqueza, dor de cabeça, náusea, vômito, hiperexcitabilidade, alucinações, amnésia, irritabilidade, delírio, sonolência, fraqueza, convulsões e morte. 

• No nível do sistema respiratório: tosse, às vezes expectoração sanguinolenta, polipnéia (respiração rápida), espasmo brônquico, às vezes edema agudo de pulmão, traqueobronquite, broncopneumonia tardia, rinite com anosmia (perda do olfato). 

No nível cardiovascular: hipotensão, arritmias (taquicardia, bradicardia, fibrilação atrial). 

• A perda do olfato resulta da interação do H2S com o zinco (Zn), que é importante nas reações de percepção do olfato. A fadiga olfatória ocorre em 2 a 15 minutos, em concentrações acima de 100 ppm. Desta forma, o odor do H2S não é parâmetro seguro para se avaliarem concentrações perigosas.

A ação irritante do H2S sobre a pele e as mucosas gastrointestinal decorre da formação de sulfeto de sódio, surgindo prurido (coceira), queimação e hiperemia (vermelhidão). Nos olhos surgem conjuntivite, fotofobia, lacrimejamento e opacificação da córnea.

• No aparelho digestivo, o H2S irrita a mucosa gastrointestinal e produz náusea e vômito.

A biotransformação do H2S ocorre muito rapidamente e envolve em parte reações de oxidação pela hemoglobina oxigenada e por enzimas hepáticas, formando sulfatos e tiossulfatos que são eliminados pela urina e pelas fezes.

• Quando este mecanismo de desintoxicação é insuficiente, como ocorre em exposição a concentrações muito elevadas, acima de 700 ppm, o H2S é eliminado inalterado no ar expirado.

Alguns estudos mostraram uma maior incidência de conjuntivite e queratoconjuntivites na exposição noturna. Isto poderia ser explicado pelos seguintes mecanismos:

1. A biotransformação do H2S em sulfatos depende da glutationa, cuja concentração não é constante durante as 24 horas do dia. 
2. Pelas variações de concentração urinária de metais, havendo evidência de uma menor concentração de cobre e zinco à noite. 
3. Pela menor renovação celular do tecido epitelial da mucosa ocular e córnea, à noite. 

Formas de Controle:

Como Detectar o H2S?

Na atmosfera:

• Papel embebido em acetato de chumbo - qualitativo
• Tubos colorimétricos (bombas multi-gás) - quantitativo
• Equipamentos portáteis de detecção - quantitativo e qualitativo  
• Sistemas fixos de detecção – quantitativo

Grau de Insalubridade (NR 15):

Máximo

• Grau de risco à saúde (API)
• Altamente tóxico à exposição aguda.
• Classificação de carcinogenicidade ocupacional (ACGIH / 95-96)
• Não estabelecida.

Limites de tolerância:

• LT-MP ou TLV-TWA (ACGIH / 95-96) = 10 ppm, 14 mg/m3
• LT-ECD ou TLV-STEL (ACGIH / 95-96) = 15 ppm, 21 mg/m3
• IDLH = 300 ppm
• MAC (Rússia) = 10 mg/m3
• LT-NR 15 (Brasil) = 8 ppm, 12 mg/m3

Outras Considerações:

• Segurança do trabalho pode ser entendida como o conjunto de medidas que são adotadas visando minimizar os acidentes de trabalho, doenças ocupacionais, bem como proteger a integridade e a capacidade de trabalho do trabalhador. 

Em termos simples, toxicologia pode ser definida como a ciência da ação de venenos em organismos vivos. De forma mais precisa, toxicologia é um ramo da farmácia que estuda os efeitos das toxinas e venenos também chamados de xenobióticos, esses podem ter origens vegetais, animais, minerais ou até mesmo sintéticas, bem como o tratamento de intoxicações. Apresenta grande importância na Medicina, Medicina Veterinária, Zootecnia e Agronomia.

• O engenheiro de segurança do trabalho tem como responsabilidade gerenciar, verificar e determinar ações seguras nos variados ramos de atividade, e deve sempre priorizar a ação toxicológica das varias substâncias, garantindo assim um maior cuidado com relação a saúde do trabalhador.

Altamente tóxico e inflamável, irritante, queima facilmente produzindo dióxido de enxofre (SO2), dá origem a substâncias explosivas quando misturado com o ar, de odor característico semelhante ao de ovos podres, solúvel em água e álcoois, mais denso que o ar, e muito conhecido como “gás de cano de esgoto”, “gás de ovo podre” e “cru azedo”.