Struktura dwutlenku siarki (SO2), właściwości, zastosowania, ryzyko

On dwutlenek siarki Jest to gazowy związek nieorganiczny utworzony przez siarkę i₂. Jest to bezbarwny gaz z irytującym i duszącym zapachem. Ponadto jest to rozpuszczalne w wodzie roztwory kwasowe. Wulkany wydają go w kierunku atmosfery podczas erupcji.

Jest częścią biologicznego i geochemicznego cyklu siarki, ale jest wytwarzany w dużych ilościach przez niektóre działania człowieka, takie jak rafinacja oleju i płonących paliw kopalnych (na przykład węgiel lub olej napędowy).

Dwutlenek siarki SO₂ jest wydawany przez wulkany podczas erupcji. Brocken inaglory [CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]. Źródło: Wikimedia Commons.

SO₂ Jest to czynnik redukujący, który pozwala papierowej miazgi pozostać białą po praniu pieniędzy z innymi związkami. Służy również do wyeliminowania szczątków chloru w wodzie, która została poddana traktowaniu tym chemikiem.

Służy do przechowywania niektórych rodzajów żywności, do dezynfekcji pojemników, w których występuje fermentacja soku winogronowego, aby produkować wino lub jęczmień, aby zrobić piwo.

Jest również wykorzystywany jako grzybobójca w rolnictwie, w celu uzyskania kwasu siarkowego, jako rozpuszczalnik i jako pośrednik w reakcjach chemicznych.

SO₂ Obecne w atmosferze jest szkodliwe dla wielu roślin, w wodzie wpływa ryba, a także jest jednym z tych odpowiedzialnych za „kwasowy deszcz”, który koroduje materiały stworzone przez człowieka.

[TOC]

Struktura

Cząsteczka dwutlenku siarki jest symetryczna i tworzy kąt. Kąt jest tak, ponieważ SO₂ Ma kilka samotnych elektronów, to znaczy elektronów, które tworzą łącze z dowolnym atomem, ale są wolne.

Lewis Struktura dwutlenku siarki, w której obserwuje się jego kształt kątowy i parę wolnych elektronów. Whittlemario [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)]. Źródło: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

- Dwutlenek siarki

- Bezwodnik siarki

- Tlenek siarkowy.

Nieruchomości

Stan fizyczny

Bezbarwny gaz.

Waga molekularna

64,07 g/mol

Temperatura topnienia

-75,5 ° C

Punkt wrzenia

-10,05 ° C

Gęstość

Gaz: 2,26 do 0 ° C (w stosunku do powietrza, to znaczy gęstość powietrza = 1). Oznacza to, że jest cięższy niż powietrze.

Ciecz: 1,4 A -10 ° C (w stosunku do wody, to znaczy gęstość wody = 1).

Rozpuszczalność

Rozpuszczalna w wodzie: 17,7% w 0 ° C; 11,9% w 15 ° C; 8,5% w 25 ° C; 6,4% w 35 ° C.

Rozpuszczalne w etanolu, eterze dietelowym, acetonie i chloroformie. Jest mniej rozpuszczalny w rozpuszczalnikach nieolarnych.

Ph

Wodne rozwiązania SOS₂ Są kwaśni.

Właściwości chemiczne

SO₂ Jest to silny środek redukujący i utleniający. W obecności powietrza i katalizatora utlenia się₃.

południowy zachód₂ + ALBO₂ → Więc₃

Pary samotnych elektronów sprawiają, że czasami zachowują się jako podstawa Lewisa, innymi słowy, może reagować ze związkami, w których występuje atom, którego brakuje elektronów.

Może ci służyć: zgłoszenie żelaza: właściwości, sposób, w jaki są wytwarzane, toksyczność, użycia

W takim razie₂ Jest w postaci gazu i suchego nie atakuje żelaza, stali, stopu miedzianego-nickel ani niklu-chromu. Jeśli jednak jest w stanie płynnym lub wilgotnym, powoduje korozję tych metali.

SO₂ Ciecz o 0,2% wody lub więcej wytwarza silną korozję żelaza, mosiądzu i miedzi. Jest żrący dla aluminium.

Kiedy jest płynny, możesz również zaatakować niektóre tworzywa sztuczne, gumę i powłoki.

Wodny SOS₂

SO₂ Jest bardzo rozpuszczalny w wodzie. Przez długi czas uważano, że w kwasie siarki wodnej tworzy się h₂południowy zachód₃, Ale istnienie tego kwasu nie zostało wykazane.

W So Solutions₂ W wodzie występują następujące salda:

południowy zachód₂ + H₂Lub ⇔ SO₂.H₂ALBO

południowy zachód₂.H₂Lub ⇔ HSO₃^- + H₃ALBO⁺

Hso₃^- + H₂Lub ⇔ SO₃^2- + H₃ALBO⁺

Gdzie hso₃^- Jest to jon bisulfitowy i SO₃^2- Jest to jon siarkowy. Sulfit jon tak₃^2- Występuje głównie wtedy, gdy alkalia jest dodawana do roztworu SO₂.

Wodne rozwiązania SOS₂ Mają właściwości zmniejszające, zwłaszcza jeśli są alkaliczne.

Inne właściwości

- Jest wyjątkowo stabilny w porównaniu do ciepła, nawet do 2000 ° C.

- To nie jest łatwopalne.

Uzyskanie

SO₂ Jest uzyskiwany przez spalanie siarki w powietrzu, chociaż tworzone są również niewielkie ilości takiej formy₃.

S + o₂ → Więc₂

Można go również wytwarzać przez ogrzewanie w powietrzu różnych siarków, spalanie minerałów pirytu i minerałów zawierających siarki, między innymi.

W przypadku pirytu żelaza, po utlenianiu tlenku żelaza (III) i uzyskiwaniu SO₂:

4 fes₂ + 11 o₂ → 2 Wiara₂ALBO₃ + 8 Tak₂↑

Obecność w naturze

SO₂ Jest uwalniany do atmosfery przez aktywność wulkanów (9%), ale również pochodzi z innych naturalnych działań (15%) i przez ludzkie działania (76%).

Wybuchowe erupcje wulkaniczne powodują znaczące roczne fluktuacje lub zmiany₂ w atmosferze. Szacuje się, że 25% SO₂ emitowany przez wulkany jest myte przez deszcz przed dotarciem do stratosfery.

Naturalne źródła są najbardziej obfite i są spowodowane biologicznym cyklem siarki.

Na obszarach miejskich i przemysłowych dominują źródła ludzkie. Główną działalnością człowieka, która ją wytwarza, jest spalanie paliw kopalnych, takich jak węgiel, benzyna i olej napędowy. Inne źródła ludzkie to rafinerie ropy, rośliny chemiczne i produkcja gazu.

Działania człowieka, takie jak spalanie węgla dla energii elektrycznej, są źródłem zanieczyszczenia₂. ADREM68 [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)]. Źródło: Wikimedia Commons.

U ssaków jest generowany w endogeniczny sposób, to znaczy w ciele zwierząt i ludzi z powodu metabolizmu aminokwasów zawierających siarkę, zwłaszcza L-cysteinę.

Może ci służyć: płynne elementy: jakie są i przykłady

Aplikacje

W produkcji kwasu siarkowego

Jedno z najważniejszych zastosowań SO₂ Otrzymuje kwas siarkowy H₂południowy zachód₄.

2 Tak₂ + 2 godz₂Lub + o₂ → 2 godz₂południowy zachód₄

W przetworzonym przemyśle spożywczym

Dwutlenek siarki jest stosowany jako konserwujący i stabilizator żywności, jako środek kontroli wilgoci oraz jako modyfikator smaku i tekstury niektórych jadalnych produktów.

Służy również do dezynfekującego sprzętu, który wchodzi w kontakt z artykułami spożywczymi, sprzętem fermentacyjnym, takimi jak browary i niezbędne, pojemniki na żywność itp.

Umożliwia oszczędzanie owoców i warzyw, zwiększa swój żywotność na półce supermarketowej, zapobiega utratę koloru i smaku oraz pomaga w zatrzymaniu witaminy C (kwas askorbinowy) i karotenu (prekursory witaminy A).

Suszone owoce pozostają wolne od grzybów i bakterii dzięki SO₂. Autor: Isabel Ródenas. Źródło: Pixabay.com

Służy do utrzymania wina, ponieważ niszczy bakterie, grzyby i niechciane drożdże. Służy również do sterylizacji i zapobiegania tworzeniu się nitrozoamin w piwie.

Sprzęt fermentacyjny jęczmienia w celu uzyskania sterylizacji piwa₂. Autor: Ceridebbie. Źródło: Pixabay.

Służy również do namoczenia ziaren kukurydzy, do wybielacza cukru buraków i jako przeciwdrobnoustrojowego w produkcji syropu kukurydzianego o wysokiej fruktozie.

Jako rozpuszczalnik i reakcyjny

Był powszechnie stosowany jako rozpuszczalnik nieodowiskujący. Chociaż nie jest to rozpuszczalnik jonizujący, jest użyteczny jako rozpuszczalnik wolny od protonów do niektórych zastosowań analitycznych i reakcji chemicznych.

Jest stosowany jako rozpuszczalnik i odczynnik w organicznym, pośredniego w produkcji innych związków, takich jak dwutlenek chloru, chlorek acetylu i sulfonacja oleju.

Jako agent redukujący

Jest stosowany jako środek redukujący, mimo że nie jest tak silny, aw roztworze alkalicznym powstaje jon siarczkowy, który jest bardziej energetycznym środkiem redukującym.

W kilku aplikacjach

SO₂ Jest również używany:

- W rolnictwie, takich jak środki fungicydowe i ochrony winogron po zbiorze.

- Do produkcji hydrosulfitu.

- Wybielają się w pulpie drewna i papieru, ponieważ umożliwia stabilizację miazgi po praniu za pomocą nadtlenku wodoru H₂ALBO₂; SO₂ Działania, niszcząc H₂ALBO₂ resztki, a tym samym zachować jasność miazgi, jak h₂ALBO₂ może spowodować odwrócenie jasności.

- Bludzić włókna tekstylne i wiklinowe artykuły.

- Aby leczyć wody, eliminuje resztkowy chlor, który pozostaje po chlorowaniu wody pitnej, ścieków lub wód przemysłowych.

- W rafinacji minerałów i metali, jako środek redukujący żelazo podczas przetwarzania minerałów.

- W rafinacji oleju w celu złapania tlenu i opóźnienia korozji oraz jako rozpuszczalnik ekstrakcji.

Może ci służyć: równoważenie równań chemicznych

- Jako przeciwutleniacz.

- Jako neutralizator Alkalis w produkcji szkła.

- W akumulatorach litowych jako środek utleniający.

Efekty tego₂ endogenny

Niektóre badania ujawniły, że SO₂ Endogenny lub wytwarzany przez sam organizm ma korzystny wpływ na układ sercowo -naczyniowy, w tym regulację funkcji serca i rozluźnienie naczyń krwionośnych.

Kiedy SO występuje w organizmie₂ Staje się jego pochodnymi Bisulfite Hso₃^- i siarczan tak₃^2-, które wywierają efekt Vasorelajador tętnic.

SO₂ Endogenne zmniejsza nadciśnienie, zapobiega rozwojowi miażdżycy i chroni serce uszkodzenia mięśnia sercowego. Wywiera również działanie przeciwutleniające, hamuje zapalenie i apoptozę (zaprogramowana śmierć komórki).

Z tych powodów uważa się, że może to być możliwa nowa terapia chorób sercowo -naczyniowych.

Serce może skorzystać z SO₂ wyprodukowane przez organizm. Autor: OpencLipart-Vectors. Źródło: Pixabay.

Ryzyko

- Narażenie na to₂ Gaza może prowadzić do oparzeń w oczach, skórze, gardle i błonach śluzowych, uszkodzenia oskrzeli i płuc.

- Niektóre badania podają, że ma potencjalne ryzyko uszkodzenia materiału genetycznego komórek ssaków i ludzkich.

- To jest żrące. To nie jest łatwopalne.

Ekotoksyczność

Dwutlenek siarki jest najczęstszym gazem zanieczyszczeń w atmosferze, szczególnie na obszarach miejskich i przemysłowych.

Jego obecność w atmosferze przyczynia się do „kwaśnego deszczu”, który jest szkodliwy dla organizmów wodnych, ryb, roślinności lądowej i korozji dla materiałów wykonanych przez człowieka.

Pomnik uszkodzony przez kwasowy deszcz. Nino Barbieri [CC BY-S (http: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0/]]. Źródło: Wikimedia Commons.

SO₂ Łowić ryby toksyczne. Zielone rośliny są wyjątkowo wrażliwe na to₂ atmosferyczny. Lucerna, bawełna, jęczmień i pszenica są uszkodzone przy niskim poziomie środowiska, podczas gdy ziemniaki, cebula i kukurydza są znacznie bardziej odporne.

Wpływ spożycia go z jedzeniem

Chociaż jest to nieszkodliwe dla zdrowych ludzi, stosowane w stężeniach zalecanych przez autoryzowane agencje zdrowotne, SO₂ może skłonić astmę do wrażliwych ludzi, którzy spożywają ją z jedzeniem.

Wrażliwi ludzie mogą cierpieć na astmę, spożywając jedzenie z niewielką ilością₂. Suraj w Malajalam Wikipedia [domena publiczna]. Źródło: Wikimedia Commons.

Pokarmy, które zwykle go zawierają, to suszone owoce, sztuczne napoje bezalkoholowe i napoje alkoholowe.

Bibliografia

1. LUB.S. National Library of Medicine. (2019). Siarka dwutlenku. Odzyskane z Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov.
2. Huang i. i in. (2016). Endogenny dwutlenek siarki: nowy łagodny rodzina benzynowo -twórczych w układzie sercowo -naczyniowym. Oxid Med Cell Longev. 2016; 2016: 8961951. NCBI odzyskało.NLM.Nih.Gov.
3. Bawełna, f. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
4. Windholz, m. i in. (redaktorzy) (1983). Indeks Merck. Enyklopedia chemikaliów, leków i biologicznych. Wydanie dziesiąte. Merck & Co., Inc.
5. Chleb, x. (2011). Tlenki siarki: źródła, ekspozycje i skutki zdrowotne. Skutki zdrowotne tlenków siarki. W Encyklopedii zdrowia środowiskowego. Odzyskane z naukowym.com.
6. Tricker, R. i Torker, S. (1999). Zanieczyszczenia i zanieczyszczenia. Dwutlenek siarki. W wymaganiach środowiskowych dotyczących urządzeń elektromechanicznych i elektronicznych. Odzyskane z naukowym.com.
7. BLEAM, W. (2017). Chemia kwasowo-zasadowa. Tlenki siarki. W chemii gleby i środowiska (wydanie drugie). Odzyskane z naukowym.com.
8. Freedman, ur.J. (1980). Dwutlenek siarki w żywności i napojach: jego użycie konserwujący i jego wpływ na astmę. Br J Dis Chest. 1980; 14 (2): 128-34. NCBI odzyskało.NLM.Nih.Gov.
9. Craig, k. (2018). Przegląd chemii, używania pestycydów i losu środowiskowego dwutlenku siarki, zastosowanej w Kalifornii. W przeglądzie zanieczyszczenia środowiska i toksykologii. Tom 246. Link odzyskał.Skoczek.com.