Svoveldioksid (SO2) struktur, egenskaper, bruksområder, risiko

De svoveldioksid er en gassformig uorganisk forbindelse dannet av svovel (S) og oksygen (O), og dens kjemiske formel er SO_to. Det er en fargeløs gass med en irriterende og kvelende lukt. I tillegg er det løselig i vann og danner syreoppløsninger. Vulkaner driver den ut i atmosfæren under utbrudd.

Det er en del av den biologiske og geokjemiske svovelsyklusen, men den produseres i store mengder av visse menneskelige aktiviteter som oljeraffinering og forbrenning av fossile brensler (kull eller diesel for eksempel).

SO_to det er et reduksjonsmiddel som gjør at papirmassen forblir hvit etter bleking med andre forbindelser. Det tjener også til å fjerne spor av klor i vann som har blitt behandlet med dette kjemikaliet.

Den brukes til å bevare noen typer mat, til å desinfisere beholdere der gjæring av druesaft produseres for å produsere vin eller bygg for å lage øl..

Det brukes også som soppdrepende middel i jordbruket, for å oppnå svovelsyre, som løsningsmiddel og som et mellomprodukt i kjemiske reaksjoner..

SO_to til stede i atmosfæren er skadelig for mange planter, i vann påvirker det fisk og er også en av de som er ansvarlige for "surt regn" som tærer på materialer som er skapt av mennesker.

Artikkelindeks

• 1 Struktur
• 2 Nomenklatur
• 3 eiendommer
  • 3.1 Fysisk tilstand
  • 3.2 Molekylvekt
  • 3.3 Smeltepunkt
  • 3.4 Kokepunkt
  • 3,5 Tetthet
  • 3.6 Løselighet
  • 3,7 pH
  • 3.8 Kjemiske egenskaper
  • 3.9 Vandige løsninger av SO2
  • 3.10 Andre egenskaper
• 4 Motta
• 5 Tilstedeværelse i naturen
• 6 bruksområder
  • 6.1 Ved produksjon av svovelsyre
  • 6.2 I næringsmiddelindustrien
  • 6.3 Som løsningsmiddel og reagens
  • 6.4 Som reduksjonsmiddel
  • 6.5 I forskjellige applikasjoner
• 7 Effekter av endogen SO2
• 8 Risiko
  • 8.1 Økotoksisitet
  • 8.2 Effekter av inntak av mat
• 9 Referanser

Struktur

Svoveldioksidmolekylet er symmetrisk og danner en vinkel. Vinkelen skyldes SO_to Den har et par ensomme elektroner, det vil si elektroner som ikke danner en binding med noe atom, men som er frie.

Nomenklatur

- Svoveldioksid

- Svovelanhydrid

- Svoveloksid.

Eiendommer

Fysisk tilstand

Fargeløs gass.

Molekylær vekt

64,07 g / mol

Smeltepunkt

-75,5 ºC

Kokepunkt

-10,05 ºC

Tetthet

Gass: 2,26 ved 0 ° C (i forhold til luft, det vil si lufttetthet = 1). Dette betyr at den er tyngre enn luft..

Væske: 1,4 til -10 ° C (i forhold til vann, dvs. tetthet av vann = 1).

Løselighet

Løselig i vann: 17,7% ved 0 ° C; 11,9% ved 15 ° C; 8,5% ved 25 ° C; 6,4% ved 35 ° C.

Løselig i etanol, dietyleter, aceton og kloroform. Det er mindre løselig i ikke-polære løsemidler.

pH

Vandige løsninger av SO_to de er sure.

Kjemiske egenskaper

SO_to det er et kraftig reduksjons- og oksidasjonsmiddel. I nærvær av luft og en katalysator oksiderer den til SO₃.

SW_to + ELLER_to → SO₃

De ensomme elektronparene får det noen ganger til å oppføre seg som en Lewis-base, med andre ord, det kan reagere med forbindelser der det er et atom som mangler elektroner.

Hvis operativsystemet_to den er i form av en gass og tørr angriper ikke jern, stål, kobber-nikkel eller nikkel-krom-jernlegeringer. Imidlertid, hvis det er i flytende eller våt tilstand, forårsaker det korrosjon på disse metallene..

SO_to væske med 0,2% vann eller mer gir sterk korrosjon mot jern, messing og kobber. Det er etsende for aluminium.

Når den er flytende, kan den også angripe plast, gummi og belegg.

Vandige SO-løsninger_to

SO_to det er veldig løselig i vann. Det ble lenge ansett at det i vann danner svovelsyre H_toSW₃, men eksistensen av denne syren er ikke bevist.

I OS-løsninger_to i vann forekommer følgende likevekt:

SW_to + H_toO ⇔ SÅ_to.H_toELLER

SW_to.H_toO ⇔ HSO₃^- + H₃ELLER⁺

HSO₃^- + H_toO ⇔ SÅ₃^to- + H₃ELLER⁺

Hvor HSO₃^- er bisulfittion og SO₃^to- er sulfittionet. Sulfittionen SO₃^to- oppstår hovedsakelig når en alkali tilsettes SO-løsningen_to.

Vandige løsninger av SO_to har reduserende egenskaper, spesielt hvis de er basiske.

Andre egenskaper

- Den er ekstremt varmestabil, til og med opp til 2000 ° C.

- Det er ikke brannfarlig.

Å skaffe

SO_to Det oppnås ved forbrenning av svovel (S) i luften, selv om det også dannes små mengder SO₃.

S + O_to → SO_to

Det kan også produseres ved å varme opp forskjellige sulfider i luften, brenne pyrittmineraler og mineraler som inneholder sulfider, blant andre..

I tilfelle av jernpyritt oppnås jernoksid (iii) og SO når oksidert._to:

4 FeS_to + 11 O_to → 2 Fe_toELLER₃ + 8 SÅ_to↑

Tilstedeværelse i naturen

SO_to Det slippes ut i atmosfæren ved aktivitet av vulkaner (9%), men det er også forårsaket av andre naturlige aktiviteter (15%) og av menneskelige handlinger (76%).

Eksplosive vulkanutbrudd forårsaker betydelige årlige svingninger eller variasjoner i SO_to i atmosfæren. Det anslås at 25% av SO_to som sendes ut av vulkaner, skylles bort av regn før den når stratosfæren.

Naturlige kilder er de mest vanlige og skyldes svovelens biologiske syklus.

I urbane og industriområder dominerer menneskelige kilder. Den viktigste menneskelige aktiviteten som produserer den er forbrenning av fossile brensler, som kull, bensin og diesel. Andre menneskelige kilder er oljeraffinerier, kjemiske anlegg og gassproduksjon.

Hos pattedyr genereres det endogent, det vil si i kroppen til dyr og mennesker på grunn av metabolismen av svovelholdige aminosyrer (S), spesielt L-cystein..

applikasjoner

Ved produksjon av svovelsyre

En av de viktigste applikasjonene til operativsystemet_to er ved å oppnå svovelsyre H_toSW₄.

2 SÅ_to + 2 timer_toO + O_to → 2 H_toSW₄

I næringsmiddelindustrien

Svoveldioksid brukes som et konserveringsmiddel og stabilisator for mat, som et fuktighetsregulerende middel, og som smak- og teksturmodifiserende i visse spiselige produkter..

Det brukes også til å desinfisere utstyr som kommer i kontakt med matvarer, gjæringsutstyr, slik som de i bryggerier og vingårder, matbeholdere osv..

Det gjør det mulig å bevare frukt og grønnsaker, øker holdbarheten, forhindrer tap av farge og smak og hjelper til med oppbevaring av vitamin C (askorbinsyre) og karotener (forløpere for vitamin A).

Den brukes til å bevare vin, da den ødelegger bakterier, sopp og uønskede gjær. Det brukes også til å sterilisere og forhindre dannelse av nitrosaminer i øl..

Det brukes også til å suge maiskjerner, for å bleke sukkerroer, og som et antimikrobielt middel ved produksjon av majssirup med høy fruktose..

Som løsningsmiddel og reagens

Det har blitt mye brukt som et ikke-vandig løsemiddel. Selv om det ikke er et ioniserende løsemiddel, er det nyttig som et protonfritt løsningsmiddel for visse analytiske anvendelser og kjemiske reaksjoner..

Det brukes som et løsningsmiddel og reagens i organisk syntese, et mellomprodukt i produksjonen av andre forbindelser som klordioksid, acetylklorid og ved sulfonering av oljer..

Som reduksjonsmiddel

Den brukes som et reduksjonsmiddel til tross for at den ikke er så sterk, og i en alkalisk løsning dannes sulfittionen, som er et mer energisk reduksjonsmiddel..

I forskjellige applikasjoner

SO_to brukes også:

- I landbruket som soppdrepende middel og konserveringsmiddel for druer etter høsting.

- Å lage hydrosulfitter.

- Å bleke tremasse og papir, da det gjør det mulig å stabilisere massen etter bleking med hydrogenperoksid H_toELLER_to; SO_to virker ved å ødelegge H_toELLER_to resten og dermed opprettholde massenes lysstyrke, siden H_toELLER_to kan føre til reversering av lysstyrken.

- For bleking av tekstilfibre og kurvemner.

- Å behandle vann ettersom det eliminerer restklor som er igjen etter klorering av drikkevann, avløpsvann eller industrielt vann.

- Ved raffinering av mineraler og metaller, som et reduksjonsmiddel for jern under mineralforedling.

- I petroleumsraffinering for å fange oksygen og forsinke korrosjon, og som et ekstraksjonsløsningsmiddel.

- Som en antioksidant.

- Som en alkalinøytraliseringsmiddel i glassproduksjon.

- I litiumbatterier som et oksidasjonsmiddel.

Effekter av operativsystemet_to endogen

Enkelte studier har avdekket at SO_to endogent eller produsert av kroppen selv har en gunstig effekt på det kardiovaskulære systemet, inkludert regulering av hjertefunksjon og avslapping av blodkar.

Når SO produseres i kroppen_to blir dets derivater bisulfitt HSO₃^- og sulfitt SO₃^to-, som utøver en vasoavslappende effekt på arteriene.

SO_to senker endogent hypertensjon, forhindrer utvikling av aterosklerose og beskytter hjertet mot skade på hjerteinfarkt. Det har også en antioksidant virkning, hemmer betennelse og apoptose (programmert celledød).

Av disse grunner antas det at det kan være en mulig ny terapi for hjerte- og karsykdommer..

Risiko

- Eksponering for SO_to gass ​​kan føre til forbrenning i øyne, hud, hals og slimhinner, skade på bronkier og lunger.

- Noen studier rapporterer at det har en potensiell risiko for skade på genetisk materiale i pattedyr og humane celler.

- Det er etsende. Det er ikke brannfarlig.

Økotoksisitet

Svoveldioksid er den vanligste forurensningsgassen i atmosfæren, spesielt i urbane og industrielle områder..

Dens tilstedeværelse i atmosfæren bidrar til det såkalte "sure regn" som er skadelig for vannlevende organismer, fisk, terrestrisk vegetasjon og korrosjon av menneskeskapte materialer..

SO_to det er giftig for fisk. Grønne planter er ekstremt følsomme for SO_to atmosfærisk. Alfalfa, bomull, bygg og hvete blir skadet ved lave miljønivåer, mens poteter, løk og mais er mye mer motstandsdyktige.

Effekter av å innta den med mat

Selv om det er ufarlig for friske mennesker, når det brukes i konsentrasjoner anbefalt av autoriserte helsebyråer, SO_to kan indusere astma hos følsomme mennesker som inntar den sammen med mat.

Maten som vanligvis inneholder den er tørket frukt, kunstige brus og alkoholholdige drikker.

Referanser

1. OSS. National Library of Medicine. (2019). Svoveldioksid. Gjenopprettet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Huang, Y. et al. (2016). Endogent svoveldioksid: Et nytt medlem av gassoverføringsfamilien i det kardiovaskulære systemet. Oxid Med Cell Longev. 2016; 2016: 8961951. Gjenopprettet fra ncbi.nlm.nih.gov.
3. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avansert uorganisk kjemi. Fjerde utgave. John Wiley & Sons.
4. Windholz, M. et al. (redaktører) (1983). Merck-indeksen. En leksikon med kjemikalier, medisiner og biologiske stoffer. Tiende utgave. Merck & CO., Inc..
5. Pan, X. (2011). Svoveloksider: Kilder, eksponeringer og helseeffekter. Helseeffekter av svoveloksider. I Encyclopedia of Environmental Health. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
6. Tricker, R. og Tricker, S. (1999). Forurensende stoffer og forurensninger. Svoveldioksid. I miljøkrav for elektromekanisk og elektronisk utstyr. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
7. Bleam, W. (2017). Syre-base kjemi. Svoveloksider. In Soil and Environmental Chemistry (Second Edition). Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
8. Freedman, B.J. (1980). Svoveldioksid i matvarer og drikkevarer: dets bruk som konserveringsmiddel og dens effekt på astma. Br J Dis Chest. 1980; 14 (2): 128-34. Gjenopprettet fra ncbi.nlm.nih.gov.
9. Craig, K. (2018). En gjennomgang av kjemi, bruk av plantevernmidler og miljøskjønn av svoveldioksid, som brukt i California. I anmeldelser av miljøforurensning og toksikologi. Volum 246. Gjenopprettet fra link.springer.com.