- Szerkezet
- Elnevezéstan
- Tulajdonságok
- Fizikai állapot
- Molekuláris tömeg
- Olvadáspont
- Forráspont
- Sűrűség
- Oldhatóság
- pH
- Kémiai tulajdonságok
- Vizes SO-oldatok
- Egyéb tulajdonságok
- beszerzése
- Jelenlét a természetben
- Alkalmazások
- A kénsav előállítása során
- A feldolgozott élelmiszeriparban
- Oldószerként és reagensként
- Redukálószerként
- Különböző alkalmazásokban
- Az operációs rendszer hatásai
- kockázatok
- ökotoxicitási
- Étkezés
- Irodalom
A kén-dioxid egy gáz halmazállapotú szervetlen vegyület, amely a kén (S) és az oxigén (O), és annak kémiai képlet SO 2. Színtelen gáz, irritáló és fojtogató szaggal. Ezen felül vízben oldódik, savat képezve. A vulkánok kitöréskor kiürítik a légkörbe.
Ez része a kén biológiai és geokémiai ciklusának, de nagy mennyiségben áll elő bizonyos emberi tevékenységek, például olajfinomítás és fosszilis tüzelőanyagok (például szén vagy dízelolaj) égetése során.
Kén-dioxid SO 2 által kibocsátott vulkánok során kitörések. Brocken Inaglory. Forrás: Wikimedia Commons.
SO 2 egy redukálószer, amely lehetővé teszi a papírpép marad fehér, fehérítés után más vegyületekkel. Arra is szolgál, hogy eltávolítsa a klór nyomait a vízben, amelyet ezzel a vegyi anyaggal kezeltek.
Bizonyos típusú élelmiszerek tartósítására, konténerek fertőtlenítésére szolgál, ahol a szőlőlé erjedésekor bor vagy árpa készítik a sört.
Fungicidként is használják a mezőgazdaságban, kénsav előállítására, oldószerként és közbenső kémiai reakciókban.
A légkörben levő SO 2 sok növényre ártalmas, a vízben a halakat érinti, és egyben a "savas esőkért" felelős személyek, amelyek korrodálják az emberek által létrehozott anyagokat.
Szerkezet
A kén-dioxid molekula szimmetrikus és szöget képez. A szög annak a ténynek köszönhető, hogy az SO 2 van egy magányos elektronpár, azaz, az elektronok, amelyek nem egy kémiai kötés bármely atom, de szabadon.
A kén-dioxid Lewis-szerkezete, ahol megfigyelhető a szög alakja és a szabad elektronok párja. WhittleMario. Forrás: Wikimedia Commons.
Elnevezéstan
- Kén-dioxid
- kén-anhidrid
- Kén-oxid.
Tulajdonságok
Fizikai állapot
Színtelen gáz.
Molekuláris tömeg
64,07 g / mol
Olvadáspont
-75,5 ºC
Forráspont
-10,05 ° C
Sűrűség
Gáz: 2,26 0 ° C-on (a levegőhöz viszonyítva, vagyis a levegő sűrűsége = 1). Ez azt jelenti, hogy nehezebb, mint a levegő.
Folyadék: 1,4–10 ° C (vízhez viszonyítva, vagyis a víz sűrűsége = 1).
Oldhatóság
Vízben oldódik: 17,7% 0 ° C-on; 11,9% 15 ° C-on; 8,5% 25 ° C-on; 6,4% 35 ° C-on
Etanolban, dietil-éterben, acetonban és kloroformban oldódik. Nem poláros oldószerekben kevésbé oldódik.
pH
Vizes SO 2 oldatok savas.
Kémiai tulajdonságok
Az SO 2 erőteljes redukáló és oxidáló szer. Levegő és katalizátor jelenlétében SO 3- ig oxidálódik.
SO 2 + O 2 → SO 3
A magányos elektronpárok néha arra késztetik, hogy egy Lewis-bázisként viselkedjen, vagyis reagálhat olyan vegyületekkel, ahol van olyan atom, amelyben hiányzik elektron.
Ha az SO 2 gáz formájában van és száraz, akkor nem támad meg a vas, az acél, a réz-nikkel ötvözetek és a nikkel-króm-vas. Folyékony vagy nedves állapotban azonban korróziót okoz ezeknek a fémeknek.
A folyékony SO 2 legalább 0,2% vízzel erős korróziót okoz a vashoz, sárgarézhez és rézhez. Korrozív az alumíniumra.
Folyékony anyagként megtámadhat néhány műanyagot, gumit és bevonatot.
Vizes SO-oldatok
Az SO 2 vízben nagyon jól oldódik. Úgy vélték, hosszú ideig, hogy a vízben képez kénessav H 2 SO 3, de a léte ez a sav nem bizonyított.
Oldatokban SO 2 vízben a következő egyensúly fordulnak elő:
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 +
Ahol HSO 3 - a biszulfit ion és SO 3 2- a szulfition. A szulfition SO 3 2- keletkezik elsősorban, amikor egy alkálifém adunk az SO 2 oldatot.
Vizes oldatai SO 2 lett csökkentő tulajdonságokkal, különösen, ha azok lúgos.
Egyéb tulajdonságok
- Rendkívül stabil hővel szemben, akár 2000 ° C-ig is.
- Nem tűzveszélyes.
beszerzése
SO 2 égéssel állítják elő kén (S) a levegőben, bár kis mennyiségben SO 3 is képződnek.
S + O 2 → SO 2
Előállítható különféle szulfidok hevítésével is a levegőben, többek között pirit ásványok és szulfidokat tartalmazó ásványok égetésével.
Vaspirit esetében, ha oxidálódik, (iii) vas-oxidot és SO2- t kapnak:
4 FeS 2 + 11 O 2 → 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2 ↑
Jelenlét a természetben
A SO 2 a vulkánok aktivitása révén engedi a légkört (9%), de más természetes tevékenységek (15%) és az emberi tevékenységek (76%) is okozhatják.
A robbanásveszélyes vulkánkitörések az atmoszférában az SO 2 jelentős éves ingadozásait vagy változásait okozzák. Becslések szerint a vulkánok által kibocsátott SO 2 25% -át eső mossa el, mielőtt eljutna a sztratoszférába.
A legtöbb természetes forrás a kén biológiai ciklusának köszönhető.
A városi és ipari területeken az emberi források dominálnak. A fő emberi tevékenység, amely azt előállítja, a fosszilis tüzelőanyagok, például szén, benzin és dízelolaj égetése. Egyéb emberi források az olajfinomítók, a vegyiparok és a gáztermelés.
Az emberi tevékenységek, például a szén elégetése villamosenergia-forrás, az SO 2 -szennyezés forrása. Adrem68. Forrás: Wikimedia Commons.
Az emlősökben endogén módon, azaz az állatok és az emberek testében képződnek a ként tartalmazó aminosavak (S), különösen az L-cisztein metabolizmusa következtében.
Alkalmazások
A kénsav előállítása során
Az egyik legfontosabb alkalmazása SO 2 van megszerzése kénsav H 2 SO 4.
2 SO 2 + 2 H 2 O + O 2 → 2 H 2 SO 4
A feldolgozott élelmiszeriparban
A kén-dioxidot élelmiszer-tartósítószerként és stabilizálószerként, nedvesség-szabályozó szerként, valamint bizonyos ehető termékek íz- és textúra-módosítójaként használják.
Arra is használják, hogy fertőtlenítsék az élelmiszerekkel érintkezésbe kerülő berendezéseket, az erjesztőberendezéseket, mint például a sörgyárak és pincészetek, élelmiszer-tartályok stb.
Ez lehetővé teszi a gyümölcsök és zöldségek tartósítását, növeli élettartamukat a szupermarketek polcán, megakadályozza a szín- és ízveszteségeket, segíti a C-vitamin (aszkorbinsav) és a karotinok (az A-vitamin prekurzorai) visszatartását.
A szárított gyümölcsöket az SO 2-nek köszönhetően gomba- és baktériummentessé teszik. Szerző: Isabel Ródenas. Forrás: Pixabay.com
A bor tartósítására használják, mivel elpusztítja a baktériumokat, gombákat és nem kívánt élesztőket. Sterilizálják és megakadályozzák a nitrozaminok képződését a sörben.
A sör előállítására szolgáló árpaerjesztő berendezést SO 2-vel sterilizálják. Szerző: Cerdadebbie. Forrás: Pixabay.
Kukoricamagok áztatásához, répacukor fehérítéséhez és mikrobaellenes szerként nagy fruktóztartalmú kukoricaszirup előállításához is felhasználják.
Oldószerként és reagensként
Széles körben használják nemvizes oldószerként. Noha nem ionizáló oldószer, protonmentes oldószerként használható bizonyos analitikai alkalmazásokhoz és kémiai reakciókhoz.
Oldószerként és reagensként használják a szerves szintézisben, közbenső termékként más vegyületek, például klór-dioxid, acetil-klorid és az olajok szulfonálásában.
Redukálószerként
Redukálószerként használják annak ellenére, hogy nem annyira erős, és lúgos oldatban képződik a szulfit-ion, amely energikusabb redukálószer.
Különböző alkalmazásokban
SO 2- t is használnak:
- A mezőgazdaságban gombaölő és tartósítószerként a szőlő számára betakarítás után.
- Hidroszulfitok előállítása.
- A fapép és a papír fehérítésére, mivel ez lehetővé teszi a pép stabilizálását a H 2 O 2 hidrogén-peroxiddal történő fehérítés után; Az SO 2 megsemmisíti a fennmaradó H 2 O 2-t, és ezzel fenntartja a pép fényességét, mivel a H 2 O 2 a fényerő megfordulását okozhatja.
- A textilszálak és a fonott termékek fehérítéséhez.
- A víz kezelése, mivel kiküszöböli a maradék klórt, amely az ivóvíz, szennyvíz vagy ipari víz klórozása után marad.
- ásványok és fémek finomítása során, mint redukálószer vasként az ásványi feldolgozás során.
- Olajfinomításban az oxigén befogására és a korrózió késleltetésére, valamint extraháló oldószerként.
- antioxidánsként.
- Lúgos semlegesítőként üveggyártásban.
- Lítium-elemekben oxidálószerként.
Az operációs rendszer hatásai
Bizonyos tanulmányok kimutatták, hogy az endogén vagy a szervezet által termelt SO 2 jótékony hatással van a szív-érrendszerre, ideértve a szívműködés szabályozását és az erek relaxációját.
Amikor a testben SO 2 képződik, az átalakul származékaiká HSO 3 - és szulfit SO 3 2 -származékokká, amelyek vaso-relaxáns hatást fejtenek ki az artériákra.
Az endogén SO 2 csökkenti a magas vérnyomást, megakadályozza az atherosclerosis kialakulását és megvédi a szívet a szívizom károsodásaitól. Ezenkívül antioxidáns hatással rendelkezik, gátolja a gyulladást és az apoptózist (programozott sejthalál).
Ezen okok miatt úgy gondolják, hogy ez lehetséges új terápia lehet a szív- és érrendszeri betegségek kezelésére.
A szív előnyeit élvezheti a test által termelt SO 2. Szerző: OpenClipart-Vectors. Forrás: Pixabay.
kockázatok
- A gáznemű SO 2 -nek való kitettség a szem, a bőr, a torok és a nyálkahártya égési sérüléseihez, a hörgőcsövek és a tüdő károsodásához vezethet.
- Egyes tanulmányok szerint potenciálisan károsítja az emlősök és az emberi sejtek genetikai anyagát.
- Maró hatású. Nem tűzveszélyes.
ökotoxicitási
A kéndioxid a leggyakoribb szennyező gáz a légkörben, különösen a városi és ipari területeken.
A légkörben való jelenléte hozzájárul az úgynevezett „savas esőhöz”, amely káros a vízi szervezetekre, a halakra, a szárazföldi növényzetre és az emberi eredetű anyagok korróziójára.
Savas eső által sérült emlékmű. Nino Barbieri. Forrás: Wikimedia Commons.
Az SO 2 mérgező a halakra. A zöld növények rendkívül érzékenyek a légköri SO 2-ra. A lucerna, a gyapot, az árpa és a búza alacsony környezeti szinteken sérül, míg a burgonya, a hagyma és a kukorica sokkal ellenállóbb.
Étkezés
Noha az egészséges emberek számára ártalmatlan, az engedélyezett egészségügyi ügynökségek által javasolt koncentrációkban történő felhasználás esetén az SO 2 az asztmát kiválthatja olyan érzékeny emberekben, akik étkezés közben veszik fel.
Érzékeny ember szenved asztmában, amikor eszik élelmiszerek kis mennyiségű SO 2. Suraj és a Malayalam Wikipedia. Forrás: Wikimedia Commons.
Az élelmiszerek, amelyek általában tartalmazzák, szárított gyümölcsök, mesterséges üdítőitalok és alkoholos italok.
Irodalom
- Az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára. (2019). Kén-dioxid. Helyreállítva a pubchem.ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.
- Huang, Y. és mtsai. (2016). Endogén kén-dioxid: a kardiovaszkuláris rendszerben a Gasotransmitter család új tagja. Oxid Med Cell Longev. 2016; 2016: 8961951. Helyreállítva: ncbi.nlm.nih.gov.
- Cotton, F. Albert és Wilkinson, Geoffrey. (1980). Fejlett szervetlen kémia. Negyedik kiadás. John Wiley & Sons.
- Windholz, M. et al. (szerkesztők) (1983). A Merck index. Egy vegyi anyagok, gyógyszerek és biológiai anyagok enciklopédia. Tizedik kiadás. Merck & CO., Inc.
- Pan, X. (2011). Kén-oxidok: Források, expozíciók és egészségügyi hatások. A kén-oxidok egészségre gyakorolt hatásai. Encyclopedia of Environmental Health. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
- Tricker, R. és Tricker, S. (1999). Szennyező és szennyező anyagok. Kén-dioxid. Az elektromechanikus és elektronikus berendezésekre vonatkozó környezetvédelmi követelményekben. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
- Bleam, W. (2017). Savas-bázis kémia. Kén-oxidok. Talajban és környezeti kémiában (második kiadás). Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
- Freedman, BJ (1980). Kén-dioxid élelmiszerekben és italokban: tartósítószerként való felhasználása és asztmára gyakorolt hatása. Br J Dis Chest. 1980 14 (2): 128-34. Helyreállítva az ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.
- Craig, K. (2018). A kémioxid kémiai, peszticidhasználati és környezeti sorsának áttekintése Kaliforniában. A környezeti szennyeződés és a toxikológia áttekintésében. 246. évfolyam. Helyreállítva a link.springer.com webhelyről.