Сернистый газ: симптомы отравления и первая помощь
Содержание:
- характеристики
- Воздействие на атмосферу
- Воздействие на атмосферу
- Ссылки[править | править код]
- Основные производители
- Как загрязнитель воздуха
- Безопасность
- Токсическое действие[править | править код]
- Меры профилактики
- Тип вещества
- Токсическое действие
- Диоксид серы: опасное вещество или полезная добавка?
- Физические свойства
- Химические свойства
- Химические свойства
- место хранения
характеристики
Физические свойства
Диоксид серы имеет относительную плотность газа 2,26 (отношение плотности к сухому воздуху при той же температуре и давлении ) и плотность жидкой фазы при температуре кипения 1,458 кг / л. Плотность газа при нормальных условиях (0 ° C, 1013 мбар) составляет 2,9285 кг · м −3 , при температуре 15 ° C и давлении 1 бар, однако, 2,728 кг · м −3 . Критическая температура составляет 157,5 ° С, критическое давление составляет 78,8 бар , а критическая плотность составляет 0,525 г · см -3 . В тройной точке температура -75,5 ° C и давление 16,75 бар.
Химические свойства
Двуокись серы — это бесцветный, едкий и едкий газ с резким запахом . Хорошо растворяется в воде , образуя слабокислый раствор. Диоксид серы также действует как восстановитель .
Молекулу диоксида серы можно описать двумя мезомерными граничными структурами:
Два сг облигаций (два S — O связи) и неподеленной пары электронов на атоме S образуются с помощью S и двух р — орбиталей атома S. Π связь делокализована по всей молекуле (многоцентровое π облигаций).
Молекулярная геометрия
Согласно модели VSEPR , молекула диоксида серы построена под углом. Это приводит к валентному углу (O — S — O), равному 119,5 °. Две связи S — O имеют одинаковую длину с длиной связи 143 пм и поэтому очень короткие.
В соответствии с молекулярной симметрией диоксид серы имеет точечную группу C 2v .
Воздействие на атмосферу
Из-за образования в больших количествах в качестве отходов диоксид серы является одним из основных газов, загрязняющих атмосферу.
Наибольшую опасность представляет собой загрязнение соединениями серы, которые выбрасываются в атмосферу при сжигании угольного топлива, нефти и природного газа, а также при выплавке металлов и производстве серной кислоты.
Антропогенное загрязнение серой в два раза превосходит природное. Серный ангидрид образуется при постепенном окислении сернистого ангидрида кислородом воздуха с участием света. Конечным продуктом реакции является аэрозоль серной кислоты в воздухе, раствор в дождевой воде (в облаках). Выпадая с осадками, она подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей, скрыто угнетающе воздействует на здоровье человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий чаще отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Растения около таких предприятий обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшимися в местах оседания капель серной кислоты, что доказывает присутствие её в окружающей среде в существенных количествах. Пирометаллургические предприятия цветной и чёрной металлургии, а также ТЭЦ ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.
Необходимо отметить также, что диоксид серы имеет максимум в спектре поглощения света в ультрафиолетовой области (190—220 нм), что совпадает с максимумом в спектре поглощения озона. Это свойство диоксида серы позволяет утверждать, что наличие этого газа в атмосфере имеет также положительный эффект, предотвращая возникновение и развитие онкологических заболеваний кожи человека. Диоксид серы в атмосфере Земли существенно ослабляет влияние парниковых газов (диоксид углерода, метан) на рост температуры атмосферы.
Наибольших концентраций сернистый газ достигает в северном полушарии, особенно над территорией США, Европы, Китая, европейской части России и Украины. В южном полушарии содержание его значительно ниже.
Воздействие на атмосферу
Из-за образования в больших количествах в качестве отходов диоксид серы является одним из основных газов, загрязняющих атмосферу.
Наибольшую опасность представляет собой загрязнение соединениями серы, которые выбрасываются в атмосферу при сжигании угольного топлива, нефти и природного газа, а также при выплавке металлов и производстве серной кислоты.
Антропогенное загрязнение серой в два раза превосходит природное. Серный ангидрид образуется при постепенном окислении сернистого ангидрида кислородом воздуха с участием света. Конечным продуктом реакции является аэрозоль серной кислоты в воздухе, раствор в дождевой воде (в облаках). Выпадая с осадками, она подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей, скрыто угнетающе воздействует на здоровье человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий чаще отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Растения около таких предприятий обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшимися в местах оседания капель серной кислоты, что доказывает присутствие её в окружающей среде в существенных количествах. Пирометаллургические предприятия цветной и чёрной металлургии, а также ТЭЦ ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.
Необходимо отметить также, что диоксид серы имеет максимум в спектре поглощения света в ультрафиолетовой области (190—220 нм), что совпадает с максимумом в спектре поглощения озона. Это свойство диоксида серы позволяет утверждать, что наличие этого газа в атмосфере имеет также положительный эффект, предотвращая возникновение и развитие онкологических заболеваний кожи человека. Диоксид серы в атмосфере Земли существенно ослабляет влияние парниковых газов (диоксид углерода, метан) на рост температуры атмосферы.
Наибольших концентраций сернистый газ достигает в северном полушарии, особенно над территорией США, Европы, Китая, европейской части России и Украины. В южном полушарии содержание его значительно ниже.
Ссылки[править | править код]
Оксиды
H2O | ||||||||||||||||
Li2OLiCoO2Li3PaO4Li5PuO6Ba2LiNpO6LiAlO2Li3NpO4Li2NpO4Li5NpO6LiNbO3 | BeO | B2O3 | С3О2C12O9COC12O12C4O6CO2 | N2ONON2O3N4O6NO2N2O4N2O5 | O | F | ||||||||||
Na2ONaPaO3NaAlO2Na2PtO3 | MgO | AlOAl2O3NaAlO2LiAlO2AlO(OH) | SiOSiO2 | P4OP4O2P2O3P4O8P2O5 | S2OSOSO2SO3 | Cl2OClO2Cl2O6Cl2O7 | ||||||||||
K2OK2PtO3KPaO3 | CaOCa3OSiO4CaTiO3 | Sc2O3 | TiOTi2O3TiO2TiOSO4CaTiO3BaTiO3 | VOV2O3V3O5VO2V2O5 | FeCr2O4CrOCr2O3CrO2CrO3MgCr2O4 | MnOMn3O4Mn2O3MnO(OH)Mn5O8MnO2MnO3Mn2O7 | FeCr2O4FeOFe3O4Fe2O3 | CoFe2O4CoOCo3O4CoO(OH)Co2O3CoO2 | NiONiFe2O4Ni3O4NiO(OH)Ni2O3 | Cu2OCuOCuFe2O4Cu2O3CuO2 | ZnO | Ga2OGa2O3 | GeOGeO2 | As2O3As2O4As2O5 | SeOCl2SeOBr2SeO2Se2O5SeO3 | Br2OBr2O3BrO2 |
Rb2ORbPaO3Rb4O6 | SrO | Y2O3YOFYOCl | ZrO(OH)2ZrO2ZrOSZr2О3Сl2 | NbONb2O3NbO2Nb2O5Nb2O3(SO4)2LiNbO3 | Mo2O3Mo4O11MoO2Mo2O5MoO3 | TcO2Tc2O7 | Ru2O3RuO2Ru2O5RuO4 | RhORh2O3RhO2 | PdOPd2O3PdO2 | Ag2OAg2O2 | Cd2OCdO | In2OInOIn2O3 | SnOSnO2 | Sb2O3Sb2O4Hg2Sb2O7Sb2O5 | TeO2TeO3 | I2O4I4O9I2O5 |
Cs2OCs2ReCl5O | BaOBaPaO3BaTiO3BaPtO3 | HfO(OH)2HfO2 | Ta2OTaOTaO2Ta2O5 | WO2Br2WO2WO2Cl2WOBr4WOF4WOCl4WO3 | Re2OReORe2O3ReO2Re2O5ReO3Re2O7 | OsOOs2O3OsO2OsO4 | Ir2O3IrO2 | PtOPt3O4Pt2O3PtO2K2PtO3Na2PtO3PtO3 | Au2OAuOAu2O3 | Hg2OHgO(Hg3O2)SO4Hg2O(CN)2Hg2Sb2O7Hg3O2Cl2Hg5O4Cl2 | Tl2OTl2O3 | Pb2OPbOPb3O4Pb2O3PbO2 | BiOBi2O3Bi2O4Bi2O5 | PoOPoO2PoO3 | At | |
Fr | Ra | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | |
↓ | ||||||||||||||||
La2O2SLa2O3 | Ce2O3CeO2 | PrOPr2O2SPr2O3Pr6O11PrO2 | NdONd2O2SNd2O3NdHO | Pm2O3 | SmOSm2O3 | EuOEu3O4Eu2O3EuO(OH)Eu2O2S | Gd2O3 | Tb | Dy2O3 | Ho2O3Ho2O2S | Er2O3 | Tm2O3 | YbOYb2O3 | Lu2O2SLu2O3LuO(OH) | ||
Ac2O3 | UO2UO3U3O8 | PaOPaO2Pa2O5PaOS | ThO2 | NpONpO2Np2O5Np3O8NpO3 | PuOPu2O3PuO2PuO3PuO2F2 | AmO2 | Cm2O3CmO2 | Bk2O3 | Cf2O3 | Es | Fm | Md | No | Lr |
Основные производители
Пищевую добавку E 220 производят отечественные предприятия химической промышленности:
- уфимское научно–производственное предприятие «Биомедхим» (поставляет диоксид серы в газообразном состоянии);
- группа компаний ВитаХим (Нижегородская область) производят добавку как в обычном, так и сжиженном состоянии.
Большие объемы поступают из-за рубежа. Основные поставщики Китай (компания Wuhan NewradarT rade Company Limited) и Финляндия.
Диоксид серы по загрязнению атмосферы занимает одно из первых мест. Печально известные кислотные дожди — его «заслуга». В крупных городах содержание в воздухе ядовитого газа превышает все допустимые значения.
Продукты с кодом E 220 можно признать не таким уж большим злом.
Как загрязнитель воздуха
Сборник оценок прошлых и будущих антропогенных глобальных выбросов диоксида серы. Cofala et al. оценки предназначены для исследований чувствительности к политике выбросов SO 2 , CLE: текущее законодательство, MFR: максимально возможные сокращения. RCP (репрезентативные траектории концентрации) используются в симуляциях CMIP5 для последнего (2013–2014 гг.) 5-го оценочного отчета МГЭИК.
Диоксид серы является заметным компонентом атмосферы, особенно после извержений вулканов. По данным Агентства по охране окружающей среды США , количество двуокиси серы, выбрасываемой в США в год, составило:
Год | SO 2 |
---|---|
1970 г. | 31 161 000 коротких тонн (28,3 млн т) |
1980 г. | 25 905 000 коротких тонн (23,5 млн т) |
1990 г. | 23 678 000 коротких тонн (21,5 млн т) |
1996 г. | 18 859 000 коротких тонн (17,1 млн т) |
1997 г. | 19 363 000 коротких тонн (17,6 млн т) |
1998 г. | 19 491 000 коротких тонн (17,7 млн т) |
1999 г. | 18 867 000 коротких тонн (17,1 млн т) |
Диоксид серы является одним из основных загрязнителей воздуха и оказывает значительное влияние на здоровье человека. Кроме того, концентрация диоксида серы в атмосфере может влиять на пригодность среды обитания для растительных сообществ, а также жизни животных. Выбросы диоксида серы являются предвестником кислотных дождей и атмосферных твердых частиц. Во многом благодаря Программе кислотных дождей Агентства по охране окружающей среды США , в США произошло снижение выбросов на 33% в период с 1983 по 2002 год. Это улучшение было частично результатом десульфуризации дымовых газов , технологии, которая позволяет химически связывать SO 2 при сжигании на электростанциях. серосодержащий уголь или нефть . В частности, оксид кальция (известь) реагирует с диоксидом серы с образованием сульфита кальция
- CaO + SO 2 → CaSO 3
Аэробное окисление CaSO 3 дает CaSO 4 , ангидрит . Большая часть гипса, продаваемого в Европе, производится десульфуризацией дымовых газов.
Для контроля выбросов серы были разработаны десятки методов с относительно высокой эффективностью для оснащения угольных электростанций.
Серу можно удалить из угля во время сжигания, используя известняк в качестве материала слоя при сжигании в псевдоожиженном слое .
Серу можно также удалить из топлива перед сжиганием, предотвращая образование SO 2 при сжигании топлива. Процесс Клауса используется на нефтеперерабатывающих заводах для производства серы в качестве побочного продукта. Процесс Стрэтфорда был также использован для удаления серы из топлива. Также можно использовать окислительно-восстановительные процессы с использованием оксидов железа, например, Lo-Cat или Sulferox.
Анализ показал, что 18 угольных электростанций на западных Балканах выбрасывают в два с половиной раза больше диоксида серы, чем все 221 угольная электростанция в ЕС вместе взятые.
Присадки к топливу, такие как добавки кальция и карбоксилат магния, могут использоваться в судовых двигателях для снижения выбросов двуокиси серы в атмосферу.
По состоянию на 2006 год Китай был крупнейшим в мире загрязнителем диоксида серы: в 2005 году выбросы оценивались в 25 490 000 коротких тонн (23,1 Мт). Это количество на 27% больше, чем в 2000 году, и примерно сопоставимо с выбросами в США в 1980 году.
Безопасность
Волонтеры Геологической службы США проводят испытания на содержание диоксида серы после извержения нижней части Пуны в 2018 г.
Вдыхание
Случайное воздействие диоксида серы — обычное дело, например, дым от спичек, уголь и серосодержащее топливо.
Диоксид серы умеренно токсичен и может быть опасен в высоких концентрациях. Также проблематично длительное воздействие низких концентраций. В систематическом обзоре 2011 года сделан вывод о том, что воздействие диоксида серы связано с преждевременными родами .
Правила США
В 2008 году Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене снизила предел краткосрочного воздействия до 0,25 частей на миллион (ppm). В США OSHA установила PEL на уровне 5 частей на миллион (13 мг / м 3 ), взвешенного по времени. Также в США NIOSH установил IDLH на уровне 100 ppm. В 2010 году EPA пересмотрело первичный SO 2 NAAQS , установив новый одночасовой стандарт на уровне 75 частей на миллиард (ppb) . EPA отменило два существующих первичных стандарта, поскольку они не обеспечивали дополнительную защиту общественного здоровья, учитывая часовой стандарт при 75 частей на миллиард «.
Проглатывание
В Соединенных Штатах Центр науки в интересах общества перечисляет два пищевых консерванта, диоксид серы и бисульфит натрия , как безопасные для потребления человеком, за исключением некоторых астматиков, которые могут быть к ним чувствительны, особенно в больших количествах. Симптомы чувствительности к агентам, включая диоксид серы, проявляются как потенциально опасное для жизни нарушение дыхания в течение нескольких минут после приема внутрь. Сульфиты могут также вызывать симптомы у людей, не страдающих астмой, а именно дерматит , крапивницу , гиперемию , гипотензию , боль в животе и диарею и даже опасную для жизни анафилаксию .
Токсическое действие[править | править код]
Оксид серы (IV) SO2 (диоксид серы) в высоких дозах очень токсичен. Симптомы при отравлении сернистым газом — насморк, кашель, охриплость, сильное першение в горле и своеобразный привкус. При вдыхании сернистого газа более высокой концентрации — удушье, расстройство речи, затруднение глотания, рвота, возможен острый отёк лёгких.
При кратковременном вдыхании оказывает сильное раздражающее действие, вызывает кашель и першение в горле.
ПДК (предельно допустимая концентрация):
в атмосферном воздухе максимально-разовая — 0,5 мг/м³, среднесуточная — 0,05 мг/м³;
в помещении (рабочая зона) — 10 мг/м³.
По степени воздействия на человеческий организм сернистый ангидрид относится к III классу опасности («умеренно-опасное химическое вещество») согласно ГОСТ 12.1.007-76.
Интересно, что чувствительность по отношению к SO2 весьма различна у отдельных людей, животных и растений. Так, среди растений наиболее устойчивы по отношению к сернистому газу берёза и дуб, наименее — роза, сосна и ель.
По данным исследования средний порог восприятия запаха может превышать ПДК (21 мг/м3), а у части людей порог был значительно выше среднего значения.
Меры профилактики
Для профилактики отравления двуокисью серы нужно выпивать не менее 2 л чистой воды в сутки, ограничивать потребление вина и пива, а также включать в рацион источники витаминов группы В. К ним относятся крупы, орехи, субпродукты, яйца, картофель и др.
При выборе сухофруктов нужно обращать внимание на целые плоды с потемневшей кожицей и естественным запахом. Яркий цвет и выраженный блеск свидетельствуют о добавлении химикатов
На поверхности плодов не должно быть белесого налета или следов плесени. Чернослив и изюм лучше сохраняют свои свойства при наличии плодоножек.
Сообщить про неверную информацию в статье.
Тип вещества
Двуокись серы относится к группе синтетических консервантов. Его применяют для предотвращения гниения и брожения, стабилизации цвета и защиты от окисления.
Способы получения
Сернистый газ получают несколькими способами:
- сжиганием сернистого углерода (C2S);
- смешиванием серной кислоты с сульфитами и гидросульфитами металлов (например, сульфитом натрия);
- обжигом серы или ее соединений с металлами – сульфидов (наиболее часто – пирита FeS2).
Второй метод получения ангидрида применяют преимущественно в лабораторных условиях. Промежуточным этапом химической реакции является получение сернистой кислоты (H2SO3), которая быстро распадается на воду и газообразный оксид.
Токсическое действие
Оксид серы (IV) SO2 (диоксид серы) в высоких дозах очень токсичен. Симптомы при отравлении сернистым газом — насморк, кашель, охриплость, сильное першение в горле и своеобразный привкус. При вдыхании сернистого газа более высокой концентрации — удушье, расстройство речи, затруднение глотания, рвота, возможен острый отёк лёгких.
При кратковременном вдыхании оказывает сильное раздражающее действие, вызывает кашель и першение в горле.
ПДК (предельно допустимая концентрация):
в атмосферном воздухе максимально-разовая — 0,5 мг/м³, среднесуточная — 0,05 мг/м³;
в помещении (рабочая зона) — 10 мг/м³.
По степени воздействия на человеческий организм сернистый ангидрид относится к III классу опасности («умеренно-опасное химическое вещество») согласно ГОСТ 12.1.007-76.
Интересно, что чувствительность по отношению к SO2 весьма различна у отдельных людей, животных и растений. Так, среди растений наиболее устойчивы по отношению к сернистому газу берёза и дуб, наименее — роза, сосна и ель.
По данным исследования средний порог восприятия запаха может превышать ПДК (21 мг/м3), а у части людей порог был значительно выше среднего значения.
Диоксид серы: опасное вещество или полезная добавка?
Покупатели часто спрашивают нас о таком веществе, как диоксид серы — главным образом потому, что он почти всегда указывается в составе вина, как консервант. Людей интересует, зачем он нужен в напитке, вреден ли он? Тема «диоксида серы» на самом деле очень интересна, особенно учитывая, что он встречается также в сухофруктах, соках, лимонадах, изделиях из картофеля и других продуктах. Маркируется вещество кодом Е220.
Диоксид серы с точки зрения химии
Диоксид серы, он же сернистый газ, SO2, Sulphur Dioxide, двуокись серы, сернистый ангидрид — бесцветный газ с сильным неприятным запахом. Не горит, становится жидким при температуре -10 °С. Растворяется в воде, этиловом спирте, серной кислоте. При взаимодействии со щелочами образуются сульфиты, тоже используемые в качестве консервантов с маркировками от Е-221 до Е-228.
Для консервирования вина сернистый газ использовали еще в древней Греции — горящей серой окуривали изнутри амфоры, в которые потом наливали вино. Интересно, что и в наше время один из способов получения SO2 — такое же сжигание серы, как и многие века назад. Другой способ — обжиг сульфидных руд. Очистка газа производится путем его сжижения или поглощением холодной водой, а затем десорбцией при нагреве.
Свойства диоксида серы
Незаменимый консервант, диоксид серы обладает выраженным антимикробным действием, имеет отбеливающие свойства, защищает от побурения вследствие окислительных процессов, замедляет образование меланоидинов — темных полимерных соединений. Благодаря этим свойствам он широко применяется для обработки сухофруктов и картофеля — без него они не только быстрее портятся, но и темнеют.
Небольшое количество диоксида серы — от 40 до 200 мг/л, не вызывает гибель культурных дрожжей, «отвечающих» за преобразование виноградного сока в вино, тогда как уксуснокислые бактерии и вызывающие плесень грибки замедляют рост или погибают. Все это делает сернистый ангидрид консервантом, особенно востребованным именно в виноделии. О том, что без его применения сложно сделать качественные и обладающие большим потенциалом хранения вина, писал еще знаменитый химик Луи Пастер, посвятивший виноделию несколько серьезных исследований. Интересно, что лучшего консерванта для вина, чем диоксид серы, не сегодняшний день так и не придумали.
Так вреден ли диоксид серы для человека?
Только в больших количествах, а также аллергикам и астматикам. Вещество разрушает витамин В1 и дисульфидные мостики в белках, что, естественно, вредит здоровью. Легкое отравление двуокисью серы может вызвать насморк, кашель, першение в горле, хрипоту, боль в животе, расстройство пищеварения, головную боль.
В случае более сильного отравление возможны затруднения речи, глотания и дыхания, рвота и отек легких. Правда, отравиться диоксидом серы, содержащимся в вине или пищевых продуктах, не аллергику и не астматику сложно — его используют в чрезвычайно малом количестве, не оказывающем негативного влияния на здоровье. Если же вдруг вы купили некачественное вино или еду, в которой количество сернистого ангидрида превышает допустимые нормы, вы почувствуете резкий запах серы. В этом случае продукт лучше не употреблять. Есть мнение, что именно от диоксида серы в вине после употребления этого напитка может болеть голова. Это неверно. Точнее, готова от диоксида может болеть только у аллергиков, а у остальных от вина голова болит по другим причинам. Это доказывает хотя бы тот факт, что, например, в 100 гр сушеной кураги содержится в разы больше SO2, чем в таком же количестве вина, но от кураги голова обычно не болит.
Еще один факт: вин без сернистого ангидрида не бывает! Даже так называемые органические и биодинамические вина, зачастую производящиеся вообще без добавок, содержат его в минимальном количестве, так как он вырабатывается в процессе дрожжевого брожения.
Вывод: диоксид серы помогает сохранить свежими и внешне привлекательными многие продукты и напитки. В качественных продуктах его настолько мало, что он не может нанести вред здоровому, не страдающему аллергией или астмой человеку.
Физические свойства
Диоксид серы при обычных условиях представляет собой бесцветный газ с резким удушающим запахом. Он тяжелее воздуха более чем в два раза. При охлаждении до -10 ° С диоксид серы сжижается в бесцветную прозрачную жидкость, а под давлением 2,5 атм сжижается при обычной температуре. Поэтому его можно хранить и транспортировать в стальных баллонах в жидком состоянии. Испарения жидкого SO 2 сопровождается значительным охлаждением (до -50 ° С).
В воде диоксид серы растворяется очень хорошо: в одном объеме воды растворяется до 40 объемов SO 2. Растворимость в воде: 22,97 г / 100 мл (0 ° C), 11,58 г / 100 мл (20 ° C), 9,4 г / 100 мл (25 ° C).
Химические свойства
Диоксид серы занимает промежуточное положение в ряду окисления-восстановления серы. Серы в нем положительно четырехвалентный. Поэтому атом серы в молекуле SO 2 может или отдавать еще два электрона, или присоединять четыре или шесть электронов. Итак, в зависимости от условий диоксид серы может быть восстановителем или окислителем. Более резко в него выражены восстановительные свойства. При взаимодействии с окислителями SO 2 проявляет восстановительные свойства.
Диоксид серы не горит сам и не поддерживает горение, но при воздействии катализатора (оксида ванадия (V) или платины) и при высокой температуре способен окисляться до триоксида серы:
При пропускании SO 2 через воду с небольшого нагрева (или при наличии кислорода) образуется серная кислота
Взаимодействует с основами и кислотами-окислителями, образуя ряд сульфитов или гидросульфита:
При повышенных температурах SO 2 реагирует с некоторыми неметаллами:
При взаимодействии с более выраженными восстановителями оксид серы проявляет свойства окислителя:
Химические свойства
Спектр поглощения SO2 в ультрафиолетовом диапазоне.
Относится к кислотным оксидам. Растворяется в воде с образованием сернистой кислоты (при обычных условиях реакция обратима):
-
- SO2+H2O⇄H2SO3.{\displaystyle {\mathsf {SO_{2}+H_{2}O\rightleftarrows H_{2}SO_{3}}}.}
С щелочами образует сульфиты:
-
- 2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O.{\displaystyle {\mathsf {2NaOH+SO_{2}\rightarrow Na_{2}SO_{3}+H_{2}O}}.}
Химическая активность SO2 весьма велика. Наиболее ярко выражены восстановительные свойства SO2, степень окисления серы в таких реакциях повышается:
-
- SO2+Br2+2H2O→H2SO4+2HBr,{\displaystyle {\mathsf {SO_{2}+Br_{2}+2H_{2}O\rightarrow H_{2}SO_{4}+2HBr}},}
-
- SO2+I2+2H2O→H2SO4+2HI,{\displaystyle {\mathsf {SO_{2}+I_{2}+2H_{2}O\rightarrow H_{2}SO_{4}+2HI}},}
-
- 2SO2+O2→Pt450oC2SO3,{\displaystyle {\mathsf {2SO_{2}+O_{2}{\xrightarrow{450^{o}C}}2SO_{3}}},}
-
- 5SO2+2KMnO4+2H2O→2H2SO4+2MnSO4+K2SO4,{\displaystyle {\mathsf {5SO_{2}+2KMnO_{4}+2H_{2}O\rightarrow 2H_{2}SO_{4}+2MnSO_{4}+K_{2}SO_{4}}},}
-
- Fe2(SO4)3+SO2+2H2O→2FeSO4+2H2SO4.{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+SO_{2}+2H_{2}O\rightarrow 2FeSO_{4}+2H_{2}SO_{4}}}.}
Предпоследняя реакция является качественной реакцией на сульфит-ион SO32− и на SO2 (обесцвечивание фиолетового раствора).
В присутствии сильных восстановителей SO2 способен проявлять окислительные свойства. Например, для извлечения серы из отходящих газов металлургической промышленности используют восстановление SO2оксидом углерода(II):
-
- SO2+2CO→2CO2+S.{\displaystyle {\mathsf {SO_{2}+2CO\rightarrow 2CO_{2}+S}}.}
Или для получения фосфорноватистой кислоты:
-
- PH3+SO2→HP(OH)2+S.{\displaystyle {\mathsf {PH_{3}+SO_{2}\rightarrow HP(OH)_{2}+S}}.}
место хранения
В промышленности диоксид серы обычно получают из газовых баллонов под давлением и часто хранят для регулирования температуры в производственной среде, то есть в помещении, часто рядом с системами термообработки . В рамках оценки риска необходимо определить, для хранения диоксида серы в соответствии с разделом 5 Закона о безопасности и гигиене труда и разделом 6 GefStoffV, может ли хранение опасных веществ представлять опасность для сотрудников или других людей. .
В отношении хранения диоксида серы, в частности, действуют следующие правила (в Германии):
- TRGS 510 Хранение опасных веществ в переносных контейнерах
- TRBS 3145 / TRGS 745 Переносные газовые баллоны под давлением — наполнение, обеспечение, внутренняя транспортировка, опорожнение
- TRBS 3146 / TRGS 726 Системы постоянного давления для газов
Поэтому для защиты здоровья сотрудников и соблюдения требований Закона о безопасности и гигиене труда баллоны с диоксидом серы должны храниться в подходящем хранилище. Для этой цели подходит оборудованный соответствующим образом шкаф с газовым баллоном, специальное оборудование которого для хранения диоксида серы состоит из следующих основных компонентов:
- Сам шкаф безопасности для одного или нескольких баллонов с диоксидом серы и баллона с газом азота. Для работы и автоматического переключения часто предусмотрены два баллона с диоксидом серы. Один баллон находится в шкафу для предварительного темперирования, из второго баллона берется газ для использования. Баллон с азотным газом используется в качестве промывочного устройства для безопасной замены баллонов. Шкаф безопасности спроектирован как огнестойкий, поскольку сжатый газ может взорваться при нагревании и вызвать серьезные ожоги кожи и серьезное повреждение глаз. Шкаф должен быть запираемым, поскольку в паспорте безопасности диоксида серы указано «P405 — Хранить взаперти».
- Станция регулирования давления диоксида серы из нержавеющей стали с автоматическим переключением, для бесперебойной подачи среды. Баллоны с диоксидом серы соединяются гофрированным шлангом из нержавеющей стали. Используемая арматура должна быть изготовлена из нержавеющей стали, поскольку диоксид серы превращается в серную кислоту (H 2 SO 4 ) при атмосферной влажности .
- Автоматический запорный соленоидный клапан позволяет перекрыть технологическую линию диоксида серы до точки использования в случае аварийной остановки или газового аварийного сигнала.
- Датчик газа в шкафу безопасности, при необходимости с дополнительными датчиками обнаружения газа рядом с местом использования, генерирует газовый аварийный сигнал с оптическим и звуковым сигналом.
- Принудительная вентиляция с вентилятором для ручного управления пользователем и автоматического срабатывания при обращении к сигнальному устройству газа. Выпускное отверстие для вентиляции обычно подключается к системе вентиляции, чтобы газы не попадали в производственную среду.
Благодаря этому специальному оборудованию камеры диоксида серы сотрудники надежно защищены от риска чрезмерной концентрации диоксида серы в воздухе, которым они дышат, и от химических ожогов в случае несчастных случаев.