Schwefeldioxid (SO2) Struktur, Eigenschaften, Verwendungen, Risiken

Er Schwefeldioxid Es handelt₂. Es ist ein farbloses Gas mit irritierenden und erstickenden Geruch. Darüber hinaus ist es wasserlösliche bildende Säurelösungen. Vulkane vertreiben ihn während der Eruptionen in die Atmosphäre.

Es ist Teil des biologischen und geochemischen Schwefelzyklus, wird jedoch in großen Mengen durch bestimmte menschliche Aktivitäten wie die Verfeinerung von Öl und brennenden fossilen Brennstoffen (Kohle oder Diesel) erzeugt (zum Beispiel).

Schwefeldioxid so₂ wird von Vulkanen während Eruptionen ausgestellt. Brocken Inaglory [CC BY-S (https: // creevecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)]]. Quelle: Wikimedia Commons.

Das so₂ Es ist ein Reduktionsmittel, mit dem Papiermulpe nach Geldwäsche mit anderen Verbindungen weiß bleiben kann. Es dient auch dazu, Chlorreste im Wasser zu beseitigen, das mit diesem Chemiker behandelt wurde.

Es wird verwendet, um einige Arten von Lebensmitteln zu behalten, um Behälter zu desinfizieren, bei denen die Fermentation von Traubensaft auftritt, um Wein oder Gerste zu produzieren, um Bier zu machen.

Es wird auch als Fungizid in der Landwirtschaft verwendet, um Schwefelsäure, als Lösungsmittel und als Vermittler bei chemischen Reaktionen zu erhalten.

Das so₂ In der Atmosphäre vorhanden ist für viele Pflanzen schädlich, im Wasser beeinflusst der Fisch und ist auch einer derjenigen, die für den "sauren Regen" verantwortlich sind, der die vom Menschen geschaffenen Materialien korrodiert.

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Struktur

Das Schwefeldioxidmolekül ist symmetrisch und bildet einen Winkel. Der Winkel ist, weil der so₂ Es hat ein paar einsame Elektronen, dh Elektronen, die eine Verbindung zu jedem Atom bilden, aber frei sind.

Lewis -Struktur des Schwefeldioxids, bei dem seine Winkelform und das Paar freier Elektronen beobachtet werden. Whittlemario [CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)]]. Quelle: Wikimedia Commons.

Nomenklatur

- Schwefeldioxid

- Schwefelanhydrid

- Schwefeloxid.

Eigenschaften

Körperlicher Status

Farbloses Gas.

Molekulargewicht

64,07 g/mol

Schmelzpunkt

-75,5 ºC

Siedepunkt

-10,05 ºC

Dichte

Gas: 2.26 bis 0 ° C (relativ zur Luft, dh Luftdichte = 1). Dies bedeutet, dass es schwerer ist als die Luft.

Flüssigkeit: 1,4 a -10 ° C (relativ zum Wasser, dh Wasserdichte = 1).

Löslichkeit

Wasserlöslich: 17,7% bei 0 ° C; 11,9% bei 15 ° C; 8,5% bei 25 ° C; 6,4% bei 35 ° C.

Löslich in Ethanol, Dietyl Ether, Aceton und Chloroform. Es ist in nicht -polaren Lösungsmitteln weniger löslich.

pH

Die wässrigen SOS -Lösungen₂ Sie sind sauer.

Chemische Eigenschaften

Das so₂ Es ist ein starkes reduzierendes und oxidierendes Mittel. In Gegenwart von Luft und einem Katalysator oxidiert es so₃.

SW₂ + ENTWEDER₂ → so₃

Die Paare von Einzelelektronen lassen es sich manchmal als Basis von Lewis verhalten, mit anderen Worten, es kann mit Verbindungen reagieren, bei denen ein Atom fehlt, das Elektronen fehlt.

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Wenn ja₂ Es ist in Form von Gas und Trocknen greift nicht Eisen, Stahl, Kupfer-Nickel-Legierungen oder Nickelchrom-Hydrro an. Wenn es sich jedoch in einem flüssigen oder feuchten Zustand befindet, erzeugt es Korrosion für diese Metalle.

Das so₂ Flüssigkeit mit 0,2% Wasser oder mehr erzeugt starke Eisen-, Messing- und Kupferkorrosion. Es ist ätzend für Aluminium.

Wenn es flüssig ist, können Sie auch einige Kunststoffe, Gummi und Beschichtungen angreifen.

Wässrige sos von so₂

Das so₂ Es ist sehr löslich im Wasser. Es wurde lange in Betracht gezogen, dass in Wasserschwefelsäure h h₂SW₃, Aber die Existenz dieser Säure wurde nicht nachgewiesen.

In so Lösungen₂ In Wasser treten die folgenden Guthaben auf:

SW₂ + H₂Oder ⇔ so₂.H₂ENTWEDER

SW₂.H₂Oder ⇔ hso₃^- + H₃ENTWEDER⁺

HSO₃^- + H₂Oder ⇔ so₃^2- + H₃ENTWEDER⁺

Wo hso₃^- Es ist das Bisulfition und das so₃^2- Es ist das Sulfition. Das Sulfit -Ion so₃^2- Es tritt hauptsächlich auf, wenn ein Alkali zur SO -Lösung hinzugefügt wird₂.

Die wässrigen SOS -Lösungen₂ Sie haben reduzierende Eigenschaften, insbesondere wenn sie alkalisch sind.

Andere Eigenschaften

- Es ist extrem stabil im Vergleich zu Hitze, sogar bis zu 2000 ° C.

- Es ist nicht brennbar.

Erhalten

Das so₂ Es wird durch Schwefelverbrennung in der Luft erhalten, obwohl auch kleine Mengen von SO -Form gebildet werden₃.

S + o₂ → so₂

Es kann auch durch Erhitzen in der Luft verschiedener Sulfide, brennende Pyrit -Mineralien und Mineralien erzeugt werden, die Sulfide enthalten.

Im Fall des Eisenpyrit₂:

4 fes₂ + 11 o₂ → 2 Glaube₂ENTWEDER₃ + 8 Also₂↑

Präsenz in der Natur

Das so₂ Es wird durch die Aktivität von Vulkanen (9%) in die Atmosphäre freigesetzt, stammt jedoch auch aus anderen natürlichen Aktivitäten (15%) und durch menschliche Handlungen (76%).

Explosive vulkanische Ausbrüche verursachen signifikante jährliche Schwankungen oder Variationen₂ in der Atmosphäre. Es wird geschätzt, dass 25% der SO₂ Von Vulkanen emittiert wird durch Regen gewaschen, bevor er die Stratosphäre erreicht.

Natürliche Quellen sind am häufigsten und sind auf den biologischen Schwefelzyklus zurückzuführen.

In städtischen und industriellen Gebieten dominieren menschliche Quellen. Die wichtigste menschliche Aktivität, die es erzeugt, ist das Verbrennen fossiler Brennstoffe wie Kohle, Benzin und Diesel. Andere menschliche Quellen sind Ölraffinerien, Chemiepflanzen und Gasproduktion.

Menschliche Aktivitäten wie Kohleverbrennung für Elektrizität sind Verschmutzungsquelle damit₂. ADREM68 [CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)]]. Quelle: Wikimedia Commons.

Bei Säugetieren wird es auf endogene Weise erzeugt, dh im Körper von Tieren und Menschen aufgrund des Stoffwechsels von Aminosäuren, die Schwefel (en) enthalten, insbesondere L-Cystein.

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Anwendungen

In der Produktion von Schwefelsäure

Eine der wichtigsten Anwendungen des SO₂ Es ist in der Erlangung der Schwefelsäure H₂SW₄.

2 Also₂ + 2 h₂Oder + o₂ → 2 h₂SW₄

In der verarbeiteten Lebensmittelindustrie

Schwefeldioxid wird als Lebensmittelkonservierungsmittel und Stabilisator, als Wirkstoff für die Feuchtigkeitskontrolle und als Modifikator für Geschmack und Textur bestimmter essbarer Produkte verwendet.

Es wird auch verwendet, um Geräte zu desinfizieren, die mit Lebensmitteln, Fermentationsgeräten wie Brauereien und lebenswichtigen, Lebensmittelbehältern usw. in Kontakt kommen, usw.

Es ermöglicht es, Obst und Gemüse zu sparen, seine Lebensdauer im Supermarktregal zu erhöhen, den Verlust von Farben und Geschmack zu verhindern und bei der Beibehaltung von Vitamin C (Ascorbinsäure) und Carotin (Vorläufer von Vitamin A) zu helfen.

Getrocknete Früchte bleiben dank der SO frei von Pilzen und Bakterien₂. Autor: Isabel Ródenas. Quelle: Pixabay.com

Es dient dazu, Wein zu behalten, weil es Bakterien, Pilze und unerwünschte Hefen zerstört. Es wird auch verwendet, um die Bildung von Nitrosaminen im Bier zu sterilisieren und zu verhindern.

Die Gerstefermentationsausrüstung, um Bier zu erhalten, sterilisiert sich damit₂. Autor: Ceridebbie. Quelle: Pixabay.

Es wird auch verwendet, um Maiskörner zu tränken, Rübenzucker und als antimikrobiell bei der Herstellung von mit hohem Fructose -Maissirup herzustellen.

Als Lösungsmittel und reaktiv

Es wurde weithin als nichtwässriges Lösungsmittel verwendet. Obwohl es kein ionisierendes Lösungsmittel ist, ist es als Lösungsmittel frei von Protonen für bestimmte analytische Anwendungen und chemische Reaktionen nützlich.

Es wird als Lösungsmittel und Reagenz in organischer Vermittler bei der Herstellung anderer Verbindungen wie Chlordioxid, Acetylchlorid und in Ölsulfonierung verwendet.

Als Reduktionsmittel

Es wird als Reduktionsmittel verwendet.

In mehreren Anwendungen

Das so₂ Es wird auch verwendet:

- In Landwirtschaft wie Fungizid und Traubenkonservierungsmittel nach der Ernte.

- Herstellung von Hydrosulfit.

- Holz- und Papiermulpe zu bleichsen, da es das Stabilisierungsmedellnis nach Wäsche mit Wasserstoffperoxid h ermöglicht₂ENTWEDER₂; Das so₂ Handlungen durch Zerstörung von h₂ENTWEDER₂ remnant und so die Helligkeit des Fruchtfleischs als h behalten₂ENTWEDER₂ kann eine Helligkeitsumkehr verursachen.

- Textilfasern und Korbartikel bleichten.

- Um Gewässer zu behandeln, beseitigt es das Restchlor, das nach der Chlorierung von Trinkwasser, Abwasser oder Industriegewässern bleibt.

- Bei der Verfeinerung von Mineralien und Metallen als Eisenverringerungsmittel während der Mineralverarbeitung.

- In der Verfeinerung von Öl, um Sauerstoff zu fangen und Korrosion zu verzögern, und als Extraktionslösungsmittel.

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- Als Antioxidans.

- Als Alkalis -Neutralizer in der Glasherstellung.

- In Lithiumbatterien als Oxidationsmittel.

Auswirkungen von SO₂ endogen

Bestimmte Studien haben gezeigt, dass das SO₂ endogen oder durch den Organismus selbst erzeugt hat einen vorteilhaften Einfluss auf das Herz -Kreislauf -System, einschließlich der Regulierung der Funktion des Herzens und der Entspannung von Blutgefäßen.

Wenn das so im Organismus vorkommt₂ Es wird zu seinen Derivaten bissulfite HSO₃^- und Sulfit so₃^2-, die einen Vasorelajador -Effekt der Arterien ausüben.

Das so₂ Endogener Verringerung der Hypertonie, verhindert die Entwicklung von Atherosklerose und schützt das Herz von Myokardschäden. Es übt auch eine antioxidative Wirkung aus, hemmt Entzündungen und Apoptose (programmierter Zelltod).

Aus diesen Gründen wird angenommen, dass es sich um eine mögliche neue Therapie für Herz -Kreislauf -Erkrankungen handeln kann.

Das Herz kann vom SO profitieren₂ vom Organismus erzeugt. Autor: OpenClipart-Vektoren. Quelle: Pixabay.

Risiken

- SO₂ Gasöses kann zu Verbrennungen in Augen, Haut, Hals und Schleimhäuten führen, Schäden an Bronchien und Lungen.

- Einige Studien berichten, dass es ein potenzielles Risiko einer Schädigung des genetischen Materials von Säugetier- und menschlichen Zellen hat.

- Es ist ätzend. Es ist nicht brennbar.

Ökotoxizität

Schwefeldioxid ist das häufigste Schadstoffgas in der Atmosphäre, insbesondere in städtischen und industriellen Gebieten.

Seine Anwesenheit in der Atmosphäre trägt zum sogenannten "sauren Regen" bei.

Denkmal durch sauren Regen beschädigt. Nino Barbieri [CC BY-S (http: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0/]]. Quelle: Wikimedia Commons.

Das so₂ Es ist giftig für Fisch. Grüne Pflanzen reagieren äußerst empfindlich für dies₂ atmosphärisch. Alfalfa, Baumwolle, Gerste und Weizen werden mit geringen Umweltgrads beschädigt, während Kartoffeln, Zwiebeln und Mais viel resistenter sind.

Auswirkungen der Einnahme mit Nahrung

Obwohl es für gesunde Menschen harmlos ist, wenn es in den von autorisierten Gesundheitsbehörden empfohlenen Konzentrationen verwendet wird, ist das so₂ kann Asthma zu sensiblen Menschen veranlassen, die es mit Nahrung einnehmen.

Sensible Menschen können unter Asthma leiden, indem sie Lebensmittel mit geringen Mengen von SO einnehmen₂. Suraj in Malayalam Wikipedia [Public Domain]. Quelle: Wikimedia Commons.

Die Lebensmittel, die normalerweise enthalten, sind getrocknete Früchte, künstliche Erfrischungsgetränke und alkoholische Getränke.

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