Légende
  • Halogènes
  • Métaux alcalino-terreux
  • Actinides
  • Gaz nobles
  • Métaux de transition
  • Autres
  • Métaux alcalins
  • Lanthanides
1
H
Hydrogène
16
S
Soufre
Produit minéral

Le sulfure d’hydrogène, récupéré lors de l’exploitation des gisements de gaz naturel ou obtenu par synthèse directe, est une matière première importante pour la production de soufre et pour l’industrie des dérivés organiques du soufre, appelée thiochimie.

DONNÉES PHYSICO-CHIMIQUES

Données atomiques

Formule Masse molaire Distance interatomique : H-S Angle : H-S-H Moment dipolaire
H2S 34,08 g.mol-1 135 pm 93,3° 0,9783 D

Données physiques

Masse volumique Température de fusion Température d’ébullition Température critique Pression critique Température  point triple Pression point triple Température d’auto-inflammation Limites d’explosivité dans l’air Conductibilité thermique Solubilité dans l’eau
à 15°C,
101,3 kPa : 1,453.10-3 g.cm-3
-85,5°C -60,7°C 99,95°C 9 006 kPa -85,45°C 23,2 kPa 270°C 4,3 – 46 % en volume 15,6 W.m-1K-1 à 0°C : 171,3 cm3/100 g eau
à 40°C : 90,1 cm3/100 g eau

Données chimiques

pKa : H2S/HS pKa : HS/S2- E° : S(s) + 2H+ + 2e = H2S
7 12,9 0,14 V

Produits de solubilité :

  • Ag2S                        pKs = 49,2
  • Bi2S3                       pKs = 97
  • CdS                         pKs = 27,7
  • CoS alpha               pKs = 20,4
  • CoS bêta                 pKs = 24,6
  • CuS                         pKs = 35,2
  • FeS                         pKs = 17,3
  • HgS                        pKs = 52,4
  • MnS rose               pKs = 9,5
  • MnS vert               pKs = 12,5
  • NiS alphav             pKs = 18,5
  • NiS bêta                pKs = 24
  • NiS gamma           pKs = 25,7
  • PbS                        pKs = 28
  • SnS                        pKs = 25
  • ZnS blende           pKs = 23,7
  • ZnS wurtzite        pKs = 21,5

Données thermodynamiques

Sulfure d’hydrogène gazeux :

  • Enthalpie molaire standard de formation à 298,15 K : -20,6 kJ.mol-1
  • Enthalpie libre molaire standard de formation à 298,15 K : – 33,6 kJ.mol-1
  • Entropie molaire standard à 298,15 K : S° = 205,8 J.K-1mol-1
  • Capacité thermique molaire sous pression constante à 298,15 K : Cp° = 34,2 J.K-1mol-1
  • Enthalpie molaire standard de fusion à la température de fusion : 2,4 kJ.mol-1
  • Enthalpie molaire standard d’ébullition à la température d’ébullition : 18,7 kJ.mol-1
Sulfure d’hydrogène en solution aqueuse :

  • Enthalpie molaire standard de formation à 298,15 K : -39,8 kJ.mol-1
  • Enthalpie libre molaire standard de formation à 298,15 K : – 27,9 kJ.mol-1
  • Entropie molaire standard à 298,15 K : S° = 121,4 J.K-1mol-1

DONNÉES INDUSTRIELLES

Le sulfure d’hydrogène, récupéré lors de l’exploitation des gisements de gaz naturel ou obtenu par synthèse directe, est une matière première importante pour :

  • La production de soufre, voir ce chapitre.
  • L’industrie de production des dérivés organiques du soufre, appelée thiochimie.

Principaux composés fabriqués industriellement

Mercaptans

Méthylmercaptan (CH3SH) : principalement utilisé comme intermédiaire de synthèse de la méthionine (acide aminé utilisé dans l’alimentation des volailles, voir le chapitre sulfate de sodium) ainsi que comme matière première pour l’obtention de divers dérivés soufrés et pour la fabrication des triazines (insecticides), de carbamates d’oximes (insecticides).

Éthylmercaptan (C2H5SH) : intermédiaire de synthèse d’insecticides et d’herbicides ; utilisé comme odorisant de gaz de pétrole liquéfié (GPL).

Tertiododecylmercaptan (tC12H25SH) : agent de transfert de chaîne en polymérisation.

N-mercaptans : par exemple n-dodecyl mercaptan (C12H25SH) : utilisé comme agent de polymérisation, collecteur de flottation de minerais sulfurés et n-octyl mercaptan (C8H17SH) : utilisé comme intermédiaire de synthèse de pesticides et d’additifs pour polymères.

Sulfures aliphatiques et cycliques, polysulfures

Tétrahydrothiophène (C4H8S) : odorisant du gaz naturel dans de nombreux pays européens et en Chine.

Thiophène (C4H4S) : intermédiaire de synthèse de matières actives pharmaceutiques.

Diméthyldisulfure (CH3SSCH3) : agent sulfurant de catalyseurs et de charges de vapocraqueurs. Excellent solvant du soufre, il est utilisé pour déboucher les puits de gaz naturels sulfurés. Utilisé, en substitution au bromure de méthyle concerné par le protocole de Montréal, pour la fumigation des sols et ainsi éliminer les parasites avant plantation.

TPS, polysulfures aliphatiques : utilisés comme additifs pour lubrifiants dans le travail des métaux et dans la lubrification des engrenages.

Sulfoxydes

Diméthylsulfoxyde (CH3SOCH3) – DMSO : il est utilisé en tant que solvant aprotique polaire dans des applications variées comme les synthèses en pharmacie, les formulations et les synthèses en agrochimie, l’électronique et le décapage des peintures ainsi que des applications dans des polymères.

Acides mercapto et thiocarboxyliques

Acide thioglycolique (HSCH2COOH) et ses sels : stabilisant du PVC (sous forme de sels d’étain de l’ester), cosmétique (permanentes à froid).

Acide mercaptopropionique (HSCH2CH2COOH) : intermédiaire de synthèse.

Acide thioacétique (CH3COSH) : intermédiaire de synthèse de matières actives pharmaceutiques.

Méthylmercaptide de sodium (CH3SNa) : apporteur de méthylmercaptan sous forme liquide.

Acide méthane sulfonique (CH3SO3H) : catalyseur d’estérification, intermédiaire de synthèse, utilisé comme électrolyte dans les procédés électrolytiques de dépôts métalliques, principalement étainplomb, en électronique.

Chlorure de méthane sulfonyle (CH3SO2Cl) : intermédiaire de synthèse de matières actives pharmaceutiques, de pesticides et de produits pour l’industrie pharmaceutique.

Méthanesulfonamide (CH3SO2NH2) : intermédiaire de synthèse de pesticides.

Mercapto2 éthanol (HOCH2CH2SH) : intermédiaire de synthèse de stabilisants pour PVC et pesticides.

Éthylthioéthanol (C2H5SCH2CH2OH) : intermédiaire de synthèse de pesticides.

Producteurs

 

  • Arkema est le plus important producteur mondial de produits organiques soufrés. C’est, en particulier, l’un des plus importants producteurs de méthylmercaptan aux États-Unis à Houston et Beaumont, au Texas et à Mobile dans l’Alabama. En France, la production est concentrée sur le site de Lacq-Mourenx (64) à partir du sulfure d’hydrogène contenu dans le gaz de Lacq qui, extrait à faible débit, devrait continuer à approvisionner les unités de fabrication. D’autres usines sont exploitées, à Rotterdam, aux Pays Bas et à Kerteh, en Malaisie.
  • Autre producteur important : Chevron Phillips Chemicals aux États-Unis et, en Belgique, à Tessenderlo.

Bibliographie

  • Documents du Syndicat National Professionnel de la Chimie Minérale, 14 rue de la République, Cedex 99, 92902 Paris la Défense.
  • Documents d’Arkema, 420 rue d’Estienne d’Orves, 92705 Colombes Cedex.

 

Gaz naturel

Les micro-organismes animaux ou végétaux (plancton...) qui se sont déposés, il y a plusieurs millions d'années, au fond des océans sont à l'origine du pétrole et du gaz naturel qui après divers mouvements de circulation se retrouvent sous des dômes de terrain imperméable.

En savoir plus
×
En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de cookies conformément à notre politique de données personnelles. En savoir plus..