GÉNÉRALITÉS :
Le gaz, sulfure d'hydrogène (ou hydrogène sulfuré), est le résultat de la combinaison de deux éléments : l'hydrogène H et le soufre S, soit la formule H2S .
Masse moléculaire 31,08 g mol^-1.

Appelé également : hydrure de soufre, monosulfure de dihydrogène ou sulfure de dihydrogène, le sulfure d'hydrogène est un hydrure à l'odeur désagréable d'œuf pourri.

C'est un gaz acide qui réagit avec les solutions aqueuses basiques et les métaux tels que l'argent. C'est la raison pour laquelle les bijoux argentés noircissent lorsqu'ils sont longuement exposés à l'atmosphère polluée. Le sulfure d'argent résultant de la réaction est de couleur noire.
Le sulfure d'hydrogène (l'hydrogène sulfureux) est produit par la dégradation des protéines contenant du soufre et est responsable d'une grande partie de l'odeur fétide des excréments et des flatulences. Il peut résulter de décomposition bactérienne de la matière organique. Il est également produit par les déchets humains et animaux. Il peut donc s'accumuler dans les réseaux d'assainissement et corroder les tuyaux qu'ils soient en béton ou en métal. Il peut faire suffoquer les égoutiers.

Le sulfure d'hydrogène est naturellement présent dans le pétrole, le gaz naturel, les gaz volcaniques et les sources chaudes. Le sulfure d'hydrogène peut également provenir des activités industrielles, telles que la transformation des produits alimentaires, du traitement des eaux usées, des haut-fourneaux, des papeteries, des tanneries et des raffineries de pétrole.
La plus grosse partie du sulfure d'hydrogène dans l'atmosphère provient de sources naturelles : eaux sulfurées, marais salins et zones d'activité géothermique, volcanisme. Le niveau ambiant pour le sulfure d'hydrogène est estimé à 0,3 µg/m³. Dans les environs de la ville de Rotorua (Nouvelle Zélande), ville proche de zones à forte activité géothermique, les concentrations en sulfure d'hydrogène sont suffisantes pour provoquer des odeurs, et on mesure jusqu'à 80 µg/m³ durant 55 % des mois d'hiver. Des concentrations bien plus importantes ont même été mesurées dans les environs de papeteries (plusieurs centaines de µg/m³).
Cycle géochimique des composés du soufre :

Comme le sulfure d’hydrogène pose plus de problèmes de nuisances olfactives que de réels problèmes de santé publique, il est intéressant d’envisager le nombre de dépassements du seuil olfactif.

Dans la littérature scientifique, les valeurs citées pour le seuil de perception du sulfure d’hydrogène varient fortement suivant les sources. Aussi, mon choix s’est porté sur la valeur de 7 µg/m³ sur ½ heure recommandée par l'O.M.S., en gardant à l’esprit que certaines tranches de la population pourront percevoir l’H2S à des teneurs plus faibles, alors que d’autres ne sentiront rien !

Propriétés.
Gaz à odeur désagréable d'œuf pourri.
Inflammable, il se décompose en brûlant, et en en présence d'un excès d'oxygène, la combustion est totale :

(production de dioxyde de soufre SO₂ , lien).

Très toxique par inhalation.

Aux conditions "normales" de pression, c'est un gaz plus lourd que l'air (1,45 kg m3^-1 à 15°C).

Il se liquéfie à T = -60,2 °C (P = 1atm). C'est aussi le point d'ébullition du gaz liquide.

Le point de fusion du sulfure d'hydrogène solide (glace d'H2S) est de -86°C (187 K), et donc c'est aussi le point de solidification du H₂S liquide.
Le Point Triple se situe à -85,5°C (P = 227 hPa).
Le Point Critique (Critical point •) se situe à P =8,937 MPa ( 89,37 bar) et Tc = 100 °C [273,15 K] .

L'H2S se transporte habituellement à l'état liquide dans des cylindres d'acier sous pression.

Un point intéressant à noter dans ce diagramme est que l'hydrate de sulfure d'hydrogène peut exister aux températures autour de 30°C. De tous les composants généralement trouvés dans le gaz naturel, l'hydrate du H₂S peut donc y être trouvé à température ambiante.
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Sources : FlowPhase Inc. #330, 2749 - 39 Avenue NE - Calgary, Alberta, CANADA.

• Phase gazeuse :
  • Masse volumique de la phase gazeuse (1013,25 hPa, à 15 °C ) : 1,45 kg m3^-1
  • Equivalent gaz/liquide (1013,25 hPa et 15 °C) : 1 m3 de gaz (1,45 (kg) > 0,001567 m3 de liquide
  • Volume spécifique (1013,25 hPa, à 21 °C ) : 0,699 m3 kg^-1
  • Chaleur spécifique à pression constante (Cp) (1 bar et 25 °C) : 34 J/(mole.K)
  • Viscosité (1013,25 hPa, à 0 °C ) : 0,0001179 Poise
  • Conductivité thermique (1013,25 hPa, à 0 °C ) : 12,98 mW/(m.K)
    
  • Solubilité dans l'eau (1013,25 hPa, à 0 °C ) : 4,67 vol/vol (3,98 g/l à 20°C et 1 atm).
     
• Phase liquide :
  • Masse volumique de la phase liquide (1013,25 hPa, au point d'ébullition) : 914,9 kg m3^-1
  • Equivalent liquide/gaz (1013,25 hPa et 15 °C) : 638 vol/vol (1 m3 d'H2S liquide > 638 m3 de gaz)
  • Point d'ébullition (1013,25 hPa) : -60,2 °C
  • Chaleur latente de vaporisation (1013,25 hPa, point d'ébullition de -60,2 °C) : 547,58 kJ kg^-1
  • Pression de vapeur (à 21 °C) : 1,82 MPa (18,2 bar).
    
• Phase solide (glace) :
  • Point de fusion : -86 °C (187 K)
  • Chaleur latente de fusion (1013,25 hPa, au point triple) : 69,75 kJ kg^-1
    
• Température d'auto-inflammation : 270 °C
  
  Proportions relatives des formes acido-basiques H2S / HS^- et S^2- (en milieu aqueux) :
  

  Nota (rappel, acides [HA]) :
  
  et,
  
  
  pK1 = 7 (50% de H₂S et 50% HS^-) et pK2 = 12,3 (50% de HS^- et 50% S^2-).
  NB - à pH < 4, H₂S = 100%, et à pH > 9.5, HS^- = 100%.
  

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  Utilisations.
  Industrie chimique :
  Fabrication des mercaptans et dérivés, des sulfures aliphatiques et cycliques, des polysulfures, des sulfoxydes et des acides mercapto et thiocarboxyliques. Egalement de produits intermédiaires de synthèse de matières actives, des pesticides et de produits pour l'industrie pharmaceutique.
  Le sulfure d'hydrogène est utilisé dans la fabrication du sulfure de sodium et des thiophènes.
  Il est employé dans les industries chimiques pour la protection du fer ou d'aciers contre la corrosion saline.
  Laboratoires et analyses :
  L'H2S est utilisé pour calibrer les analyseurs d'impuretés en trace, les analyseurs de contrôle de l'environnement , les analyseurs de contrôle des atmosphères de travail ou des procédés en pétrochimie.
  
  Divers.
  Effet sur la santé.
  Le sulfure d’hydrogène (H2S) est un gaz dangereux. On le classe parmi les gaz asphyxiants chimiques parce qu’il entre immédiatement en réaction chimique avec l’hémoglobine du sang, ce qui empêche le transport de l’oxygène jusqu’aux tissus et aux organes vi­taux du corps. Il est produit par la décomposition anaérobie de matières organiques comme le fumier. À faible concentration, c’est un gaz facile à détecter du fait de son odeur caractéristique d’œuf pourri, mais à des concen­trations élevées, il provoque la paralysie du nerf olfactif et donc la perte d’odorat. Une personne exposée au sulfure d’hydrogène peut donc avoir une fausse impression de sécurité. À forte concentration, le sulfure d’hydrogène cause instantanément la paralysie et la mort.
  Le tableau suivant montre l’effet du sulfure d’hydrogène à différentes concentrations. Comme ce gaz est plus lourd que l’air, il est porté à stagner juste au-dessus de la surface du sol. De nombreux travailleurs ont perdu la vie quand ils sont descendus dans une fosse à fumier liquide, ou sont entrés dans un local situé au-dessus d’une fosse en voulant porter secours à une autre personne qui avait perdu connaissance sous l’effet du sulfure d’hydrogène.
  Effets du sulfure d’hydrogène sur les humains, selon la concentration :
  

  Concentration en H2S (ppm)	Effet sur les humains
  0,005	à peine détectable
  4	faible odeur facilement détectable
  10	irritation des yeux
  27	odeur repoussante
  100	toux, irritation des yeux, perte de l’odorat au bout de 2–15 minutes
  200–300	inflammation des yeux et irritation de l’appareil respiratoire au bout d’une heure
  500–700	perte de connaissance et mort éventuelle au bout de 30–60 minutes
  800–1000	rapide perte de connaissance, arrêt de la respiration et mort
  1000 et plus	paralysie du diaphragme dès la première inhalation, asphyxie foudroyante

  Source : American Society of Agricultural Engineering Standards, 2003.
  
  Lien (wikipedia) sur le sujet.
  
  Téléchargement des Fiches Techniques de Sécurité Air-Liquide (fichier .pdf > ici ).

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