的硫氧化物(VI),也被称为三氧化硫或三氧化硫,是式SO的化合物3。其结构如图1所示(EMBL-EBI,2016年)。
三氧化硫在接触法硫酸工厂中通过氧化含二氧化硫的气体以稀薄气态形式产生。
图1:三氧化硫的结构。
然而,到目前为止,从含稀SO 3的气体中制备纯三氧化硫的唯一方法是中试规模的工艺,包括低温冷凝。
相反,通常的程序涉及发烟硫酸的蒸馏。发烟硫酸蒸馏所需的热量最方便地由来自相关硫酸厂的热接触气体提供。
可以在实验室中通过加热发烟硫酸并将升华液收集在冷却的接收器中进行制备。如果蒸气在27°C以上冷凝,则将以液体形式获得伽马形式。
如果蒸汽在低于27°C的温度下冷凝并且存在微量湿气,则会获得这三种形式的混合物。这三种形式可以通过分馏分离。
氧化硫的理化特性
三氧化硫的形状像白色的针状物,会变成空气中的烟。抑制剂通常会遇到这种情况,以防止聚合(国家生物技术信息中心,2017年)。
分子量为80.066 g / mol,密度为1.92 g /cm³g / mL,熔点和沸点分别为16.8ºC和44.7ºC。(皇家化学会,2015年)。
该化合物与水爆炸混合,由于其酸性而形成硫酸。三氧化硫将有机物质碳化。
三氧化硫迅速吸收水分,散发浓密的白色烟雾。三氧化硫在硫酸中的溶液称为发烟硫酸或发烟硫酸。(三氧化硫,2016年)。
三氧化硫和二氟化氧的反应非常剧烈,如果在没有溶剂的情况下进行反应,则会发生爆炸。过量的三氧化硫与四氟乙烯的反应引起碳酰氟和二氧化硫的爆炸性分解。
无水高氯酸与三氧化硫的反应剧烈,并伴随着大量热量的散发。液态三氧化硫即使在75°C时也会与氯化腈剧烈反应。
三氧化硫和氧化铅的反应引起白色发光。几个月后,碘,吡啶,三氧化硫和甲酰胺的组合在加压时产生了气体。
这是由于硫酸从外部水缓慢形成或从甲酰胺脱水成氰化氢(SULFUR TRIOXIDE,SF)所致。
反应性和危害
三氧化硫是一种稳定的化合物,与有机材料,细粉金属,碱,水,氰化物和多种其他化学品不兼容。
该物质是强氧化剂,会与可燃和还原性物质及有机化合物剧烈反应,引起燃烧和爆炸危险。
与水和湿空气剧烈反应,生成硫酸。水溶液是强酸,会与碱剧烈反应,它们是腐蚀性金属,形成易燃/爆炸性气体。
该化合物对金属和织物有腐蚀性。引起眼睛和皮肤灼伤。食入会严重灼伤口腔,食道和胃。蒸气吸入有剧毒。(国家职业安全与健康研究所,2015年)
万一接触到眼睛,请检查您是否戴着隐形眼镜并立即摘下。眼睛应用流水冲洗至少15分钟,并保持眼睑张开。可以使用冷水。不应使用眼药膏。
如果化学物质与衣服接触,请尽快将其除去,保护自己的手和身体。将受害者置于安全淋浴下。
如果化学物质积聚在受害人裸露的皮肤(如手)上,请用流水和非磨蚀性肥皂轻轻,小心地清洗受污染的皮肤。可以使用冷水。如果刺激持续存在,请就医。再次使用之前,请清洗受污染的衣服。
如果吸入,应让受害者在通风良好的地方休息。如果吸入严重,应尽快将受害者撤离到安全区域。松开紧身的衣服,例如衣领,皮带或领带。
如果受害者呼吸困难,应使用氧气。如果受害者没有呼吸,则进行口对口复苏。始终牢记,当吸入的物质有毒,具有传染性或腐蚀性时,提供帮助的人进行口对口呼吸可能会很危险。
在所有情况下,都应立即寻求医疗救助(《材料安全数据表》,《三氧化硫》,2013年)。
应用领域
三氧化硫是磺化反应中必不可少的试剂。这些过程提供了洗涤剂,着色剂和药品。它是由硫酸原位生成的,或用作发烟硫酸溶液。
氧化硫对空气的污染是一个主要的环境问题,每年有数百万吨的二氧化硫和三氧化二氮排放到大气中。这些化合物对动植物的生命以及许多建筑材料都是有害的。
要考虑的另一个大问题是酸雨。两种硫氧化物都溶解在大气中的水滴中,形成酸性溶液,当以雨水的形式分布时,这种溶液会非常有害。
硫酸被认为是酸雨导致酸度的主要原因,酸雨会破坏森林并使鱼类在许多湖泊中死亡。
酸雨还会腐蚀金属,石灰石和其他材料。由于很难在燃烧之前从煤和石油中除去硫,因此可能解决该问题的成本很高(Zumdahl,2014年)。
参考文献
- EMBL-EBI。(2016年12月2日)。三氧化硫。从ChEBI检索:ebi.ac.uk
- 材料安全数据表三氧化硫。(2013年5月21日)。取自sciencelab:sciencelab.com
- 国家生物技术信息中心。(2017年6月24日)。PubChem化合物数据库;CID = 24682。从PubChem检索:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- 国家职业安全与健康研究所。(2015年7月22日)。三氧化硫。取自cdc.gov:cdc.gov
- 皇家化学学会。(2015)。三氧化硫。取自chemspider:chemspider.com
- 三氧化硫。(2016)。取自chemicalbook:chemicalbook.com。
- 三氧化硫。(SF)。从CAMEO检索:cameochemicals.noaa.gov。
- SS Zumdahl(2014年2月13日)。从britannica检索:britannica.com。