- 结构体
- 命名法
- 物产
- 物理状态
- 分子量
- 熔点
- 沸点
- 密度
- 溶解度
- pH值
- 化学性质
- SO水溶液
- 其他性质
- 取得
- 自然界中的存在
- 应用领域
- 在硫酸生产中
- 在加工食品行业
- 作为溶剂和试剂
- 作为还原剂
- 在各种应用中
- 操作系统的影响
- 风险性
- 生态毒性
- 与食物一起摄取的影响
- 参考文献
的二氧化硫是由硫(S)和氧(O)的气态无机化合物,其化学式SO 2。它是一种无色气体,具有刺激性和令人窒息的气味。另外,它可溶于水,形成酸性溶液。火山在喷发时将其排入大气。
它是硫的生物和地球化学循环的一部分,但是它是通过某些人类活动(例如炼油和燃烧化石燃料(例如,煤或柴油))大量生产的。
火山喷发时会释放出二氧化硫SO 2。Brocken Inaglory。资料来源:维基共享资源。
SO 2是一种还原剂,可以使纸浆与其他化合物一起漂白后保持白色。它还可以去除用该化学品处理过的水中的微量氯。
它用于保存某些类型的食物,对容器进行消毒,在容器中葡萄汁发酵产生葡萄酒或大麦来酿造啤酒。
它还在农业中用作杀真菌剂,获得硫酸,作为溶剂和化学反应的中间体。
大气中存在的SO 2对许多植物有害,在水中它会影响鱼类,并且也是造成“酸雨”的原因之一,“酸雨”会腐蚀人类产生的物质。
结构体
二氧化硫分子是对称的并且形成一个角度。该角度归因于以下事实:SO 2具有一对孤电子,即不与任何原子形成键但自由的电子。
二氧化硫的路易斯结构,在其中观察到其角形和一对自由电子。WhittleMario。资料来源:维基共享资源。
命名法
- 二氧化硫
-硫酸酐
-氧化硫。
物产
物理状态
无色气体。
分子量
64.07克/摩尔
熔点
-75.5摄氏度
沸点
-10.05摄氏度
密度
气体:在0°C下为2.26(相对于空气,即空气密度= 1)。这意味着它比空气重。
液体:1.4至-10°C(相对于水,即水的密度= 1)。
溶解度
易溶于水:在0°C时为17.7%;15°C时为11.9%; 在25°C下为8.5%;在35°C时为6.4%
溶于乙醇,乙醚,丙酮和氯仿。它在非极性溶剂中的溶解度较低。
pH值
SO 2水溶液是酸性的。
化学性质
SO 2是一种强大的还原剂和氧化剂。在空气和催化剂的存在下,它会氧化为SO 3。
SO 2 + O 2 →SO 3
孤电子对使它有时表现得像路易斯碱,换句话说,它可以与存在缺少电子的原子的化合物发生反应。
如果SO 2为气体且干燥,则不会侵蚀铁,钢,铜镍合金或镍铬铁。但是,如果为液态或湿态,则会腐蚀这些金属。
含有0.2%或更多水的液态SO 2对铁,黄铜和铜产生强烈腐蚀。它腐蚀铝。
液体时,它也会侵蚀某些塑料,橡胶和涂料。
SO水溶液
SO 2极易溶于水。长期以来,人们一直认为它会在水中形成亚硫酸H 2 SO 3,但这种酸的存在尚未得到证实。
在水中的SO 2溶液中,发生以下平衡:
SO 2 + H 2 O⇔SO 2.H 2 O
SO 2 ·H 2 ö⇔HSO 3 - + H 3 ö +
HSO 3 - + H 2 ö⇔SO 3 2- + H 3 ö +
其中HSO 3 -是亚硫酸氢盐离子和SO 3 2-的是亚硫酸根离子。亚硫酸根离子SO 3 2-主要是在将碱添加到SO 2溶液中时产生的。
SO 2的水溶液具有还原性,特别是在碱性的情况下。
其他性质
-即使在高达2000°C的高温下也非常稳定。
-不易燃。
取得
尽管也形成了少量的SO 3,但SO 2是通过在空气中燃烧硫(S)而获得的。
S + O 2 →SO 2
它也可以通过在空气中加热各种硫化物,燃烧黄铁矿和含有硫化物的矿物来生产。
在黄铁矿的情况下,经氧化可制得氧化铁(iii)和SO 2:
4 FeS 2 + 11 O 2 →2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2 ↑
自然界中的存在
SO 2是通过火山活动(9%)释放到大气中的,但它也是由其他自然活动(15%)和人为活动(76%)引起的。
爆炸性火山喷发导致大气中SO 2的年度年度波动或变化。据估计,火山排放的SO 2中有25%在到达平流层之前被雨水冲走了。
天然来源最丰富,这是由于硫的生物循环所致。
在城市和工业区,人力资源占主导地位。产生它的主要人类活动是燃烧化石燃料,例如煤,汽油和柴油。其他人力资源包括炼油厂,化工厂和天然气生产。
人类活动,例如燃烧煤炭发电,是SO 2污染的来源。68。资料来源:维基共享资源。
在哺乳动物中,由于含硫氨基酸(S),特别是L-半胱氨酸的代谢,它是内源性产生的,即在动物和人体内产生的。
应用领域
在硫酸生产中
SO 2的最重要应用之一是获得硫酸H 2 SO 4。
2 SO 2 + 2 H 2 O + O 2 →2 H 2 SO 4
在加工食品行业
二氧化硫在某些可食用产品中用作食品防腐剂和稳定剂,水分控制剂以及味道和质地改良剂。
它还用于对与食品接触的设备,发酵设备(如啤酒厂和酿酒厂中的设备,食品容器等)进行消毒。
它使您能够保存水果和蔬菜,延长它们在超市货架上的寿命,防止颜色和风味损失,并有助于保留维生素C(抗坏血酸)和胡萝卜素(维生素A的前体)。
借助SO 2可使干果不含真菌和细菌。作者:IsabelRódenas。资料来源:png.com
它可以保存葡萄酒,因为它可以破坏细菌,真菌和不需要的酵母。它还可用于消毒和防止啤酒中亚硝胺的形成。
用于获得啤酒的大麦发酵设备用SO 2灭菌。作者:Cerdadebbie。资料来源:
它也可用于浸泡玉米粒,增白甜菜糖,以及在高果糖玉米糖浆生产中用作抗菌剂。
作为溶剂和试剂
它已被广泛用作非水溶剂。尽管它不是电离溶剂,但对于某些分析应用和化学反应,它可用作无质子的溶剂。
它在有机合成中用作溶剂和试剂,在生产其他化合物(如二氧化氯,乙酰氯)和油的磺化中用作中间体。
作为还原剂
尽管它不是很强,但仍被用作还原剂,并且在碱性溶液中形成亚硫酸根离子,这是一种更有能量的还原剂。
在各种应用中
SO 2也被使用:
-在农业中用作葡萄收获后的杀菌剂和防腐剂。
-生产亚硫酸氢盐。
-漂白木浆和纸张,因为使用过氧化氢H 2 O 2漂白后可使纸浆稳定;SO 2通过破坏残留的H 2 O 2而起作用,从而保持纸浆的亮度,因为H 2 O 2可以引起亮度反转。
-增白纺织纤维和柳条制品。
-处理水,因为它消除了饮用水,废水或工业用水氯化后残留的氯。
-在矿物和金属的精炼中,作为矿物加工过程中铁的还原剂。
-在炼油中捕获氧气并阻止腐蚀,并用作萃取溶剂。
-作为抗氧化剂。
-在玻璃制造中用作碱中和剂。
-在锂电池中用作氧化剂。
操作系统的影响
研究表明,内源性或人体产生的SO 2对心血管系统具有有益的作用,包括调节心脏功能和舒张血管。
当SO 2在体内产生,它被转换成它的衍生物的亚硫酸氢HSO 3 -和亚硫酸盐SO 3 2-,对动脉,其发挥血管松弛作用。
内源性SO 2可以降低高血压,防止动脉粥样硬化的发展,并保护心脏免受心肌损害。它还具有抗氧化作用,抑制炎症和凋亡(程序性细胞死亡)。
由于这些原因,人们认为这可能是治疗心血管疾病的新疗法。
心脏可以从人体产生的SO 2中受益。作者:OpenClipart-Vectors。资料来源:
风险性
-接触气态SO 2会导致灼伤眼睛,皮肤,喉咙和粘膜,损坏支气管和肺。
-一些研究报告说,它具有破坏哺乳动物和人类细胞遗传物质的潜在风险。
-有腐蚀性。不易燃。
生态毒性
二氧化硫是大气中最常见的污染气体,尤其是在城市和工业区。
它在大气中的存在会导致所谓的“酸雨”,这种酸雨对水生生物,鱼类,陆地植被以及对人造材料的腐蚀均有害。
纪念碑被酸雨损坏。尼诺·巴比耶里(Nino Barbieri)。资料来源:维基共享资源。
SO 2对鱼类有毒。绿色植物对大气中的SO 2极为敏感。苜蓿,棉花,大麦和小麦在较低的环境水平下会遭到破坏,而土豆,洋葱和玉米则具有更高的抵抗力。
与食物一起摄取的影响
尽管它对健康人无害,但当以授权的健康机构推荐的浓度使用SO 2时,食用这种食物的敏感人群会诱发哮喘。
敏感的人在吃少量SO 2的食物时会患上哮喘。Malayalam维基百科上的Suraj。资料来源:维基共享资源。
通常包含它的食物是干果,人造软饮料和酒精饮料。
参考文献
- 美国国家医学图书馆。(2019)。二氧化硫。从pubchem.ncbi.nlm.nih.gov中恢复。
- Huang,Y。等。(2016)。内源性二氧化硫:心血管系统中气体递质家族的新成员。氧化Med Cell Longev。2016; 2016:8961951。从ncbi.nlm.nih.gov恢复。
- 棉花,阿尔伯特和威尔金森,杰弗里。(1980)。先进的无机化学。第四版。约翰·威利父子。
- Windholz,M。等。(编辑)(1983年)。默克指数。化学,药物和生物百科全书。第十版。默克公司
- Pan,X.(2011年)。硫氧化物:来源,暴露和健康影响。氧化硫对健康的影响。在环境卫生百科全书中。从sciencedirect.com恢复。
- Tricker,R.和Tricker,S.(1999)。污染物和污染物。二氧化硫。机电产品的环境要求。从sciencedirect.com恢复。
- Bleam,W.(2017年)。酸碱化学。硫氧化物。在土壤与环境化学(第二版)中。从sciencedirect.com恢复。
- B.弗里德曼(1980)。食品和饮料中的二氧化硫:用作防腐剂及其对哮喘的影响。Br J Dis Chest。1980; 14(2):128-34。从ncbi.nlm.nih.gov恢复。
- Craig,K.(2018年)。加利福尼亚使用的二氧化硫的化学,农药使用和环境归宿综述。在环境污染与毒理学评论中。卷246。从link.springer.com中恢复。