SULFUR DIOXIDE (SO2): ISTRAKTURA, KATANGIAN, GAMIT, PANGANIB - CHEMISTRY - 2025

Ang asupre dioxide ay isang gas na hindi tulagay na compound na binubuo ng asupre (S) at oxygen (O), at ang formula ng kemikal na SO ₂ . Ito ay isang walang kulay na gas na may isang nakakainis at nakaka-amoy na amoy. Bilang karagdagan, natutunaw ito sa tubig, na bumubuo ng mga solusyon sa acid. Itinapon ito ng mga bulkan sa kalangitan sa panahon ng pagsabog.

Ito ay bahagi ng biological at geochemical cycle ng asupre, ngunit ginawa ito sa malaking dami ng mga gawaing pantao tulad ng pagpapadalisay ng langis at pagsunog ng fossil fuels (karbon o diesel halimbawa).

Sulfur dioxide KAYA ₂ ay pinalabas ng mga bulkan sa panahon ng pagsabog. Brocken Inaglory. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

KAYA ₂ ay isang pagbabawas ahente na nagbibigay-daan sa papel na pulp na manatiling puti pagkatapos ng pagpapaputi sa iba pang mga compound. Naghahain din ito upang alisin ang mga bakas ng murang luntian sa tubig na ginagamot sa kemikal na ito.

Ginagamit ito upang mapanatili ang ilang mga uri ng pagkain, upang disimpektahin ang mga lalagyan kung saan ang pagbuburo ng juice ng ubas ay ginawa upang makagawa ng alak o barley upang makagawa ng serbesa.

Ginagamit din ito bilang fungicide sa agrikultura, upang makakuha ng sulpuriko acid, bilang isang solvent at bilang isang intermediate sa mga reaksyon ng kemikal.

Ang SO _{2 na} naroroon sa kapaligiran ay nakakapinsala sa maraming mga halaman, sa tubig na nakakaapekto sa mga isda at ito rin ay isa sa mga responsable para sa "acid rain" na tumutuwid sa mga materyales na nilikha ng mga tao.

Istraktura

Ang molekyul na asupre dioxide ay simetriko at bumubuo ng isang anggulo. Ang anggulo ay dahil sa ang katunayan na ang SO ₂ ay may isang nag-iisa na pares ng mga electron, iyon ay, mga electron na hindi bumubuo ng isang bono sa anumang atom ngunit libre.

Ang istruktura ng Lewis ng asupre dioxide kung saan ang anggular na hugis nito at ang pares ng mga libreng elektron ay sinusunod. WhittleMario. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Pangngalan

- Sulphur dioxide

- Sulfur anhydride

- Sulfur oxide.

Ari-arian

Pisikal na estado

Walang kulay na gas.

Ang bigat ng molekular

64.07 g / mol

Temperatura ng pagkatunaw

-75.5 ºC

Punto ng pag-kulo

-10.05 ºC

Density

Gas: 2.26 sa 0 ° C (may kaugnayan sa hangin, iyon ay, air density = 1). Nangangahulugan ito na ito ay mas mabigat kaysa sa hangin.

Likido: 1.4 hanggang -10 ° C (may kaugnayan sa tubig, iyon ay, density ng tubig = 1).

Solubility

Natutunaw sa tubig: 17.7% sa 0 ° C; 11.9% sa 15 ° C; 8.5% sa 25 ° C; 6.4% sa 35 ° C

Natutunaw sa ethanol, diethyl eter, acetone, at chloroform. Ito ay hindi gaanong natutunaw sa mga non-polar solvents.

pH

Ang may tubig na SO _{2 na} solusyon ay acidic.

Mga katangian ng kemikal

KAYA ₂ ay isang malakas na pagbabawas at pag-oxidizing agent. Sa pagkakaroon ng hangin at isang katalista ay nag-oxidize ito sa KAYA ₃ .

KAYA ₂ + O ₂ → KAYA ₃

Ang nag-iisa na mga pares ng elektron ay ginagawang minsan kumilos tulad ng isang base ng Lewis, sa madaling salita, maaari itong gumanti sa mga compound na kung saan mayroong isang atom na nawawala ang mga electron.

Kung ang SO ₂ ay nasa anyo ng isang gas at tuyo, hindi ito umaatake ng bakal, bakal, bakal na tanso-nikelado, o nickel-chromium-iron. Gayunpaman, kung ito ay nasa isang likido o basa na estado, nagiging sanhi ito ng kaagnasan sa mga metal na ito.

Ang likido KAYA _{2 na} may 0.2% na tubig o higit pa ay gumagawa ng malakas na kaagnasan sa bakal, tanso at tanso. Ito ay dumidilim sa aluminyo.

Kapag likido, maaari rin itong pag-atake ng ilang mga plastik, basura, at coatings.

May tubig na SO solusyon

KAYA ₂ ay napaka natutunaw sa tubig. Ito ay isinasaalang-alang para sa isang mahabang panahon na sa tubig ito ay bumubuo ng sulpuriko acid H ₂ KAYA ₃ , ngunit ang pagkakaroon ng acid na ito ay hindi ipinakita.

Sa mga solusyon ng SO ₂ sa tubig ay nangyayari ang sumusunod na equilibria:

KAYA ₂ + H ₂ O ⇔ KAYA ₂ .H ₂ O

KAYA ₂ .H ₂ O ⇔ HSO ₃ ^- + H ₃ O ⁺

HSO ₃ ^- + H ₂ O ⇔ KAYA ₃ ^2- + H ₃ O ⁺

Kung saan ang HSO ₃ ^- ay ang bisulfite ion at KAYA ₃ ^2- ang sulfite ion. Ang sulfite ion KAYA ₃ ^2- ay pangunahing ginawa kapag ang isang alkali ay idinagdag sa SO _{2 na} solusyon .

Ang mga may tubig na solusyon ng KAYA _{2 ay} may pagbabawas ng mga katangian, lalo na kung ang mga ito ay alkalina.

Iba pang mga pag-aari

- Ito ay lubos na matatag laban sa init, kahit hanggang sa 2000 ° C.

- Hindi ito nasusunog.

Pagkuha

KAYA ₂ ay nakuha sa pamamagitan ng pagkasunog ng asupre (S) sa hangin, kahit na ang maliit na halaga ng KAYA ₃ ay nabuo din .

S + O ₂ → KAYA ₂

Maaari rin itong magawa sa pamamagitan ng pagpainit ng iba't ibang mga sulfide sa hangin, pagsusunog ng mga mineral na pyrite at mineral na naglalaman ng mga sulfide, bukod sa iba pa.

Sa kaso ng iron pyrite, kapag na-oxidized, iron oxide (iii) at KAYA _{2 ay nakuha} :

4 FeS ₂ + 11 O ₂ → 2 Fe ₂ O ₃ + 8 KAYA ₂ ↑

Pagharap sa kalikasan

KAYA ₂ ay pinakawalan sa kapaligiran ng aktibidad ng mga bulkan (9%) ngunit sanhi din ito ng iba pang mga likas na aktibidad (15%) at sa pamamagitan ng mga pagkilos ng tao (76%).

Ang mga pagsabog na bulkan ay nagdudulot ng makabuluhang taunang pagbabagu-bago o pagkakaiba-iba ng KAYA ₂ sa kapaligiran. Tinatayang ang 25% ng SO _{2 na} pinalabas ng mga bulkan ay hugasan ng ulan bago maabot ang stratosphere.

Ang mga likas na mapagkukunan ay ang pinaka-sagana at dahil sa biological cycle ng asupre.

Sa mga lunsod o bayan at pang-industriya na lugar ay namamayani ang mapagkukunan ng tao. Ang pangunahing aktibidad ng tao na gumagawa nito ay ang pagsunog ng mga fossil fuels, tulad ng karbon, gasolina at diesel. Ang iba pang mga mapagkukunan ng tao ay mga refineries ng langis, mga halaman ng kemikal, at paggawa ng gas.

Ang mga gawaing pantao tulad ng pagsunog ng karbon para sa koryente ay isang mapagkukunan ng polusyon sa SO ₂ . Adrem68. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Sa mga mammal, ito ay nabuo nang endogenously, iyon ay, sa loob ng katawan ng mga hayop at mga tao dahil sa metabolismo ng asupre na naglalaman ng mga amino acid (S), lalo na ang L-cysteine.

Aplikasyon

Sa paggawa ng sulpuriko acid

Ang isa sa mga pinakamahalagang aplikasyon ng KAYA ₂ ay ang pagkuha ng sulpuriko acid H ₂ KAYA ₄ .

2 KAYA ₂ + 2 H ₂ O + O ₂ → 2 H ₂ KAYA ₄

Sa naproseso na industriya ng pagkain

Ang asupre dioxide ay ginagamit bilang isang pang-imbak at pampapanatag ng pagkain, bilang isang ahente ng kontrol sa kahalumigmigan, at bilang isang modifier ng panlasa at texture sa ilang mga nakakain na mga produkto.

Ginagamit din ito upang disimpektahin ang mga kagamitan na nakikipag-ugnay sa mga pagkain, kagamitan sa pagbuburo, tulad ng sa mga serbesa at alak, mga lalagyan ng pagkain, atbp.

Pinapayagan kang mapanatili ang mga prutas at gulay, pinatataas ang kanilang buhay sa istante ng supermarket, pinipigilan ang pagkawala ng kulay at lasa at tumutulong sa pagpapanatili ng bitamina C (ascorbic acid) at carotenes (precursors ng bitamina A).

Ang mga pinatuyong prutas ay pinananatiling walang mga fungi at bakterya salamat sa KAYA ₂ . May-akda: Isabel Ródenas. Pinagmulan: Pixabay.com

Naghahain ito upang mapanatili ang alak, dahil sinisira nito ang bakterya, fungi at hindi ginustong lebadura. Ginagamit din ito upang i-sterilize at maiwasan ang pagbuo ng mga nitrosamin sa beer.

Ang mga kagamitan sa pagbuburo ng Barley upang makakuha ng beer ay isterilisado na may KAYA ₂ . May-akda: Cerdadebbie. Pinagmulan: Pixabay.

Ginagamit din ito upang magbabad ng mga mais na mais, upang mapaputi ang asukal ng beet, at bilang isang antimicrobial sa paggawa ng mataas na fructose corn syrup.

Bilang isang solvent at reagent

Ito ay malawak na ginagamit bilang isang hindi-may tubig na pantunaw. Kahit na ito ay hindi isang pang-uring solvent, ito ay kapaki-pakinabang bilang isang proton-free solvent para sa ilang mga analytical application at kemikal na reaksyon.

Ginagamit ito bilang isang solvent at reagent sa organikong synthesis, isang intermediate sa paggawa ng iba pang mga compound tulad ng chlorine dioxide, acetyl chloride at sa pagbagsak ng mga langis.

Bilang isang pagbabawas ng ahente

Ginagamit ito bilang isang pagbabawas ng ahente sa kabila ng hindi gaanong kalakas, at sa solusyon sa alkalina ang sulfite ion ay nabuo, na isang mas masiglang pagbabawas ng ahente.

Sa iba't ibang mga aplikasyon

Ginagamit din ang SO ₂ :

- Sa agrikultura bilang isang fungicide at preservative para sa mga ubas pagkatapos ng pag-ani.

- Upang gumawa ng mga hydrosulfites.

- Upang mapaputi ang kahoy na pulp at papel, dahil pinapayagan nitong patatagin ang sapal pagkatapos ng pagpapaputi na may hydrogen peroxide H ₂ O ₂ ; KAYA ₂ gumagana sa pamamagitan ng pagsira sa natitirang H ₂ O ₂ at sa gayon mapanatili ang ningning ng pulp, dahil ang H ₂ O _{2 ay} maaaring maging sanhi ng isang pag-iikot ng ningning.

- Upang mapaputi ang mga hibla ng hinabi at mga artikulo ng wicker.

- Upang gamutin ang tubig dahil inaalis nito ang natitirang murang luntian na nananatili pagkatapos ng klorasyon ng pag-inom ng tubig, wastewater o pang-industriya na tubig.

- Sa pagpino ng mga mineral at metal, bilang isang pagbabawas ng ahente para sa bakal sa pagproseso ng mineral.

- Sa pagpapadalisay ng langis upang ma-trap ang oxygen at retard corrosion, at bilang isang pagkuha ng solvent.

- Bilang isang antioxidant.

- Bilang isang alkali neutralizer sa paggawa ng salamin.

- Sa mga baterya ng lithium bilang isang ahente ng pag-oxidizing.

Mga Epekto ng OS

Ipinakita ng mga pag-aaral na ang endogenous o gawa ng katawan na SO ₂ ay may kapaki-pakinabang na epekto sa cardiovascular system, kasama na ang regulasyon ng pagpapaandar ng puso at pagpapahinga ng mga daluyan ng dugo.

Kapag ang SO ₂ ay ginawa sa katawan, ito ay na-convert sa mga derivatives bisulfite HSO ₃ ^- at sulfite SO ₃ ^2- , na nagsasagawa ng isang vaso-nakakarelaks na epekto sa mga arterya.

Ang Endogenous SO _{2 ay} nagbabawas ng hypertension, pinipigilan ang pagbuo ng atherosclerosis, at pinoprotektahan ang puso mula sa pinsala sa myocardial. Mayroon din itong isang aksyon na antioxidant, pinipigilan ang pamamaga at apoptosis (na-program na pagkamatay ng cell).

Para sa mga kadahilanang ito ay naisip na maaaring ito ay isang posibleng bagong therapy para sa mga sakit sa cardiovascular.

Ang puso ay maaaring makinabang mula sa KAYA _{2 na} ginawa ng katawan. May-akda: OpenClipart-Vectors. Pinagmulan: Pixabay.

Mga panganib

- Ang pagkakalantad sa gas na KAYA _{2 ay} maaaring humantong sa mga paso sa mata, balat, lalamunan at mauhog na lamad, pinsala sa mga tubong braso at baga.

- Ang ilang mga pag-aaral ay nag-uulat na ito ay may potensyal na peligro ng pinsala sa genetic na materyal ng mammalian at mga cell ng tao.

- Ito ay kinakaing unti-unti. Hindi ito nasusunog.

Ang pagiging ebolusyon

Sulfur dioxide ay ang pinaka-karaniwang pollutant gas sa kapaligiran, lalo na sa mga lunsod o bayan at pang-industriya na lugar.

Ang pagkakaroon nito sa kapaligiran ay nag-aambag sa tinatawag na "acid rain" na nakakapinsala sa mga organismo ng aquatic, isda, terrestrial na halaman, at kaagnasan sa mga gawa ng tao.

Ang bantayog na nasira ng acid acid. Nino Barbieri. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

KAYA ₂ ay nakakalason sa mga isda. Ang mga berdeng halaman ay sobrang sensitibo sa atmospheric KAYA ₂ . Ang Alfalfa, cotton, barley, at trigo ay nasira sa mababang antas ng kapaligiran, habang ang patatas, sibuyas, at mais ay mas lumalaban.

Mga epekto ng pag-ingting ito ng pagkain

Kahit na ito ay hindi nakakapinsala sa mga malulusog na tao, kapag ginamit sa mga konsentrasyon na inirerekomenda ng mga awtorisadong ahensya sa kalusugan, ang KAYA _{2 ay} maaaring magdulot ng hika sa mga taong sensitibo na nakakain ito ng pagkain.

Ang mga taong may sensitibo ay maaaring magdusa mula sa hika kapag kumakain ng mga pagkain na may kaunting KAYA ₂ . Suraj sa Malayalam Wikipedia. Pinagmulan: Wikimedia Commons.

Ang mga pagkain na karaniwang naglalaman nito ay mga pinatuyong prutas, artipisyal na malambot na inumin at inuming nakalalasing.

Mga Sanggunian

1. US National Library of Medicine. (2019). Sulphur dioxide. Nabawi mula sa pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Huang, Y. et al. (2016). Endogenous Sulfur Dioxide: Isang Bagong Miyembro ng Pamilyang Gasotransmitter sa Cardiovascular System. Oxid Med Cell Longev. 2016; 2016: 8961951. Nabawi mula sa ncbi.nlm.nih.gov.
3. Cotton, F. Albert at Wilkinson, Geoffrey. (1980). Advanced na Diorganikong Chemistry. Pang-apat na Edisyon. John Wiley at Mga Anak.
4. Windholz, M. et al. (mga editor) (1983). Ang Index ng Merck. Isang Encyclopedia ng Chemical, Gamot, at Biological. Ikasampung Edisyon. Merck & CO., Inc.
5. Pan, X. (2011). Sulfur Oxides: Mga mapagkukunan, Exposure at Epekto ng Kalusugan. Mga Epekto sa Kalusugan ng Sulfur Oxides. Sa Encyclopedia ng Kalusugan sa Kalusugan. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
6. Tricker, R. at Tricker, S. (1999). Mga pollutant at contaminants. Sulphur dioxide. Sa Mga Kinakailangan sa Kalikasan para sa Elektronik at Elektronikong Kagamitan. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
7. Bleam, W. (2017). Acid-Base Chemistry. Sulfur Oxides. Sa Lupa at Kapaligiran sa Chemistry (Pangalawang Edisyon). Nabawi mula sa sciencedirect.com.
8. Freedman, BJ (1980). Sulfur dioxide sa mga pagkain at inumin: ang paggamit nito bilang isang pangalagaan at epekto nito sa hika. Br J Dis Chest. 1980; 14 (2): 128-34. Nabawi mula sa ncbi.nlm.nih.gov.
9. Craig, K. (2018). Isang Pagsusuri ng Chemistry, Pesticide Use, at Kapaligirang Kapaligiran ng Sulfur Dioxide, tulad ng Ginamit sa California. Sa Mga Review ng Contaminasyon sa Kalikasan at Toxicology. Dami ng 246. Nabawi mula sa link.springer.com.