- Struktūra
- Nomenklatūra
- Savybės
- Fizinė būklė
- Molekulinė masė
- Lydymosi temperatūra
- Virimo taškas
- Tankis
- Tirpumas
- pH
- Cheminės savybės
- Vandeniniai SO tirpalai
- Kitos savybės
- Gavimas
- Buvimas gamtoje
- Programos
- Gaminant sieros rūgštį
- Perdirbto maisto pramonėje
- Kaip tirpiklis ir reagentas
- Kaip reduktorius
- Įvairiose programose
- OS poveikis
- Pavojai
- Ekotoksiškumas
- Nurijus maistą, poveikis
- Nuorodos
Sieros dioksidas yra dujinis neorganinis junginys, susidedantis iš sieros (S) ir deguonies (O), ir jo cheminė formulė SO 2 . Tai bespalvės dujos, turinčios dirginantį ir uždusiantį kvapą. Be to, jis tirpsta vandenyje, sudarydamas rūgščių tirpalus. Vulkanai išsiveržimo metu išmeta jį į atmosferą.
Tai yra sieros biologinio ir geocheminio ciklo dalis, tačiau ji gaminama dideliais kiekiais vykdant tam tikrą žmogaus veiklą, pavyzdžiui, rafinuojant naftą ir deginant iškastinį kurą (pavyzdžiui, anglį ar dyzeliną).
Sieros dioksidas SO 2 išsiskiria ugnikalnių išsiveržimų metu. Brocken neveiklumas. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.
SO 2 yra reduktorius, kad leidžia popieriaus masė, kuri turi likti balta po balinimo su kitų junginių. Jis taip pat skirtas pašalinti chloro pėdsakus vandenyje, kuris buvo apdorotas šia chemine medžiaga.
Jis naudojamas kai kurių rūšių maisto produktams konservuoti, dezinfekuoti talpyklas, kuriose vynuogių sultys fermentuojamos vyno ar miežių gamybai alui gaminti.
Jis taip pat naudojamas kaip fungicidas žemės ūkyje, norint gauti sieros rūgštį, kaip tirpiklį ir kaip tarpinę cheminėse reakcijose.
Atmosferoje esantis SO 2 yra kenksmingas daugeliui augalų, vandenyje jis veikia žuvis ir yra vienas iš tų, atsakingų už „rūgštųjį lietų“, kuris ardo žmonių sukurtas medžiagas.
Struktūra
Sieros dioksido molekulė yra simetriška ir sudaro kampą. Kampas susidaro dėl to, kad SO 2 turi vienišą elektronų porą, tai yra, elektronus, kurie nesudaro ryšio su jokiu atomu, bet yra laisvi.
Lewis sieros dioksido struktūra ten, kur stebima jo kampinė forma ir laisvųjų elektronų pora. „WhittleMario“. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.
Nomenklatūra
- Sieros dioksidas
- Sieros anhidridas
- Sieros oksidas.
Savybės
Fizinė būklė
Bespalvės dujos.
Molekulinė masė
64,07 g / mol
Lydymosi temperatūra
-75,5 ºC
Virimo taškas
-10,05 ºC
Tankis
Dujos: 2,26 0 ° C temperatūroje (oro atžvilgiu, tai yra, oro tankis = 1). Tai reiškia, kad jis yra sunkesnis už orą.
Skystis: nuo 1,4 iki -10 ° C (vandens atžvilgiu, tai yra, vandens tankis = 1).
Tirpumas
Tirpus vandenyje: 17,7% esant 0 ° C; 11,9% esant 15 ° C; 8,5% esant 25 ° C; 6,4% esant 35 ° C temperatūrai.
Tirpsta etanolyje, dietileteryje, acetone ir chloroforme. Jis mažiau tirpsta nepoliniuose tirpikliuose.
pH
Vandeninis SO 2 sprendimai yra rūgštinis.
Cheminės savybės
SO 2 yra galinga redukuojanti ir oksiduojanti medžiaga. Esant orui ir katalizatoriui, jis oksiduojasi iki SO 3 .
SO 2 + O 2 → SO 3
Dėl vienišų elektronų porų jis kartais elgiasi kaip Lewiso bazė, kitaip tariant, jis gali reaguoti su junginiais ten, kur yra atomas, kuriam trūksta elektronų.
Jei SO 2 yra dujų pavidalo ir sausas, jis neįtakoja geležies, plieno, vario-nikelio lydinių ar nikelio-chromo geležies. Tačiau jei jis yra skysto ar drėgno pavidalo, jis sukelia šių metalų koroziją.
Skystis SO 2 su 0,2% vandens ar daugiau generuoja stiprią koroziją geležies, žalvario ir vario. Tai korozija aliuminiui.
Skystas jis taip pat gali pažeisti kai kuriuos plastikus, kaučiukus ir dangas.
Vandeniniai SO tirpalai
SO 2 labai gerai tirpsta vandenyje. Ilgą laiką buvo manoma, kad vandenyje ji sudaro sieros rūgštį H 2 SO 3 , tačiau šios rūgšties buvimas neįrodytas.
Tirpalų SO 2 vandenyje šie pusiausvyros pasitaiko:
SO 2 + H 2 O ⇔ SO 2 .H 2 O
SO 2 .H 2 O ⇔ HSO 3 - + H 3 O +
HSO 3 - + H 2 O ⇔ SO 3 2- + H 3 O +
Kur HSO 3 - yra bisulfito jonas, o SO 3 2 - yra sulfito jonas. Sulfitas jonų SO 3 2- gaminamas daugiausia, kai šarminio yra įtraukta į SO 2 tirpalo .
Vandeniniai tirpalai SO 2 yra sumažinti savybes, ypač jei jie yra šarminis.
Kitos savybės
- Jis yra ypač stabilus nuo karščio, net iki 2000 ° C.
- Tai nėra degi.
Gavimas
SO 2 gaunamas deginant orą siera (S), nors susidaro ir nedideli SO 3 kiekiai .
S + O 2 → SO 2
Jis taip pat gali būti gaminamas kaitinant ore įvairius sulfidus, deginant pirito mineralus ir mineralus, kuriuose yra sulfidų.
Geležies pirito oksidacijos metu gaunamas geležies oksidas (iii) ir SO 2 :
4 FeS 2 + 11 O 2 → 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2 ↑
Buvimas gamtoje
Į atmosferą SO 2 išsiskiria dėl ugnikalnių aktyvumo (9%), tačiau jį taip pat sukelia kita natūrali veikla (15%) ir žmogaus veiksmai (76%).
Sprogūs ugnikalnių išsiveržimai sukelia didelius metinius SO 2 svyravimus ar kitimus atmosferoje. Manoma, kad 25% ugnikalnių išmetamo SO 2 nuplaunama lietaus prieš pasiekiant stratosferą.
Natūralių šaltinių yra gausiausiai ir jie atsiranda dėl biologinio sieros ciklo.
Miestuose ir pramonėje vyrauja žmonių šaltiniai. Pagrindinė žmogaus veikla, sukelianti tai, yra iškastinio kuro, pavyzdžiui, akmens anglių, benzino ir dyzelino, deginimas. Kiti žmonių šaltiniai yra naftos perdirbimo gamyklos, chemijos gamyklos ir dujų gamyba.
Žmogaus veikla, tokia kaip anglių deginimas elektrai, yra SO 2 taršos šaltinis . „Adrem68“. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.
Žinduose jis susidaro endogeniškai, ty gyvūnų ir žmonių kūne dėl sieros turinčių aminorūgščių (S), ypač L-cisteino, metabolizmo.
Programos
Gaminant sieros rūgštį
Vienas iš svarbiausių SO 2 taikymo būdų yra gauti sieros rūgštį H 2 SO 4 .
2 SO 2 + 2 H 2 O + O 2 → 2 H 2 SO 4
Perdirbto maisto pramonėje
Sieros dioksidas yra naudojamas kaip maisto konservantas ir stabilizatorius, kaip drėgmės reguliavimo priemonė ir kaip skonio ir struktūros modifikatorius tam tikruose valgomuosiuose produktuose.
Jis taip pat naudojamas dezinfekuoti įrangą, kuri liečiasi su maisto produktais, fermentacijos įrangą, tokią kaip alaus daryklose ir vyno daryklose, maisto konteineriuose ir kt.
Tai leidžia jums išsaugoti vaisius ir daržoves, padidina jų gyvenimą prekybos centrų lentynoje, neleidžia prarasti spalvos ir skonio bei padeda išlaikyti vitaminą C (askorbo rūgštį) ir karotenus (vitamino A pirmtakus).
Džiovinti vaisiai yra apsaugoti nuo grybelių ir bakterijų dėl SO 2 . Autorius: Isabel Ródenas. Šaltinis: „Pixabay.com“
Jis naudojamas vynui konservuoti, nes jis naikina bakterijas, grybelius ir nepageidaujamas mieles. Jis taip pat naudojamas norint sterilizuoti ir užkirsti kelią nitrozaminų susidarymui aluje.
Miežių fermentacijos įranga alui gauti sterilizuojama SO 2 . Autorius: Cerdadebbie. Šaltinis: „Pixabay“.
Jis taip pat naudojamas kukurūzų branduoliams mirkyti, cukrinių runkelių cukrui balinti ir kaip antimikrobinis produktas gaminant didelio fruktozės kukurūzų sirupą.
Kaip tirpiklis ir reagentas
Jis buvo plačiai naudojamas kaip nevandeninis tirpiklis. Nors tai nėra jonizuojantis tirpiklis, jis yra naudingas kaip tirpiklis be protonų, atliekant tam tikras analizes ir atliekant chemines reakcijas.
Jis naudojamas kaip tirpiklis ir reagentas organinėje sintezėje, tarpinis produktas gaminant kitus junginius, tokius kaip chloro dioksidas, acetilchloridas ir sulfonuojant alyvas.
Kaip reduktorius
Jis naudojamas kaip reduktorius, nepaisant to, kad nėra toks stiprus, o šarminiame tirpale susidaro sulfito jonas, kuris yra energingesnis reduktorius.
Įvairiose programose
Taip pat naudojamas SO 2 :
- Žemės ūkyje kaip fungicidas ir vynuogių konservantas nuėmus derlių.
- Gaminti hidrosulfitus.
- Balinimui iš medienos plaušienos ir popieriaus, nes tai leidžia stabilizuoti plaušieną po balinimo vandenilio peroksidu H 2 O 2 ; SO 2 veikia sunaikindamas likusį H 2 O 2 ir taip išlaikydamas pulpos ryškumą, nes H 2 O 2 gali sukelti ryškumo pasikeitimą.
- Balinti tekstilės pluoštus ir pintinius dirbinius.
- Vandeniui valyti, nes jis pašalina likusį chlorą, likusį po geriamojo, nuotekų ar pramoninio vandens chlorinimo.
- rafinuojant mineralus ir metalus, kaip redukuojančią medžiagą geležiui perdirbant mineralus.
- Rafinuojant aliejų, kad būtų galima sulaikyti deguonį ir sulėtinti koroziją, ir kaip ekstrahavimo tirpiklį.
- Kaip antioksidantas.
- Kaip šarmų neutralizatorius stiklo gamyboje.
- ličio baterijose kaip oksidatorius.
OS poveikis
Tyrimai parodė, kad endogeninis arba organizmo gaminamas SO 2 daro teigiamą poveikį širdies ir kraujagyslių sistemai, įskaitant širdies funkcijos reguliavimą ir kraujagyslių atpalaidavimą.
Kai organizme išsiskiria SO 2 , jis virsta jo dariniais - bisulfitu HSO 3 - ir sulfitu SO 3 2 , kurie daro vazorelaksuojantį poveikį arterijoms.
Endogeninis SO 2 mažina hipertenziją, neleidžia vystytis aterosklerozei ir apsaugo širdį nuo miokardo pažeidimų. Jis taip pat turi antioksidantinį poveikį, slopina uždegimą ir apoptozę (užprogramuotą ląstelių žūtį).
Dėl šių priežasčių manoma, kad tai gali būti nauja širdies ir kraujagyslių ligų terapija.
Širdis gali gauti naudos iš organizmo gaminamo SO 2 . Autorius: „OpenClipart-Vectors“. Šaltinis: „Pixabay“.
Pavojai
- Dėl dujinio SO 2 gali nudeginti akis, odą, gerklę ir gleivinę, pakenkti bronchų vamzdeliai ir plaučiai.
- Kai kurie tyrimai rodo, kad tai gali pakenkti žinduolių ir žmogaus ląstelių genetinei medžiagai.
- Tai ėsdina. Tai nėra degi.
Ekotoksiškumas
Sieros dioksidas yra labiausiai paplitusios dujos atmosferoje, ypač miesto ir pramonės zonose.
Jo buvimas atmosferoje prisideda prie vadinamojo „rūgštaus lietaus“, kuris yra kenksmingas vandens organizmams, žuvims, sausumos augmenijai ir korozijai žmogaus sukurtoms medžiagoms.
Rūgštaus lietaus pažeistas paminklas. Nino Barbieri. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.
SO 2 yra toksiškas žuvims. Žali augalai yra ypač jautrūs atmosferos SO 2 . Liucerna, medvilnė, miežiai ir kviečiai yra pažeisti dėl žemo aplinkos lygio, tuo tarpu bulvės, svogūnai ir kukurūzai yra daug atsparesni.
Nurijus maistą, poveikis
Nors SO 2 nekenksmingas sveikiems žmonėms, vartojant įgaliotų sveikatos agentūrų rekomenduojamose koncentracijose , jautriems žmonėms, vartojantiems maistą, jie gali sukelti astmą.
Jautrūs žmonės gali sirgti astma valgydami maistą, kuriame yra nedaug SO 2 . Surajus Malajalamo Vikipedijoje. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.
Maistas, kuriame paprastai yra jo, yra džiovinti vaisiai, dirbtiniai gaivieji gėrimai ir alkoholiniai gėrimai.
Nuorodos
- JAV nacionalinė medicinos biblioteka. (2019 m.). Sieros dioksidas. Atkurta iš pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Huang, Y. ir kt. (2016). Endogeninis sieros dioksidas: naujas širdies ir kraujagyslių sistemos organizme dalyvaujančių dujų pernešėjų šeimos narys. Oksidas Med Longev. 2016; 2016: 8961951. Atkurta iš ncbi.nlm.nih.gov.
- Cotton, F. Albert ir Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pažangi neorganinė chemija. Ketvirtasis leidimas. Johnas Wiley ir sūnūs.
- Windholz, M. et al. (redaktoriai) (1983). „Merck“ indeksas. Chemikalų, vaistų ir biologinių medžiagų enciklopedija. Dešimtasis leidimas. „Merck & CO., Inc“
- Panas, X. (2011). Sieros oksidai: šaltiniai, poveikis ir poveikis sveikatai. Sieros oksidų poveikis sveikatai. Aplinkos sveikatos enciklopedijoje. Atgauta iš „sciencedirect.com“.
- Trickeris, R. ir Trickeris, S. (1999). Teršalai ir teršalai. Sieros dioksidas. Elektromechaninės ir elektroninės įrangos aplinkos apsaugos reikalavimuose. Atgauta iš „sciencedirect.com“.
- Bleam, W. (2017). Rūgščių-šarmų chemija. Sieros oksidai. Dirvožemyje ir aplinkos chemijoje (antrasis leidimas). Atgauta iš „sciencedirect.com“.
- Freedmanas, BJ (1980). Sieros dioksidas maisto produktuose ir gėrimuose: jo kaip konservanto naudojimas ir poveikis astmai. Br J Dis Krūtinė. 1980; 14 (2): 128–34. Atkurta iš ncbi.nlm.nih.gov.
- Craigas, K. (2018). Kalifornijoje naudojamo sieros dioksido chemijos, pesticidų naudojimo ir aplinkos likimo apžvalga. Aplinkos taršos ir toksikologijos apžvalgose. 246 tomas. Atkurta iš nuorodos.springer.com.