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二氧化硫(化學式:SO2)是最常見的硫氧化物。無色氣體,有強烈刺激性氣味。大氣主要污染物之一?;鹕奖l時會噴出該氣體,在許多工業過程中也會產生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫化合物,因此燃燒時會生成二氧化硫。當二氧化硫溶于水中,會形成亞硫酸(酸雨的主要成分)。若把SO2進一步氧化,通常在催化劑如二氧化氮的存在下,便會生成硫酸。這就是對使用這些燃料作為能源的環境效果的擔心的原因之一。
化學品簡介
管制信息
該品不受管制。
名稱
中文名稱:二氧化硫 中文別名:亞硫酸酐 英文別名:Sulfur Dioxide
編碼信息
技術說明書編碼:41 CAS No.:7446-09-5 EINECS號:231-195-2 InChI:InChI=1/O2S/C1-3-2
編輯本段結構
基本結構
SO2是一個彎曲的分子,其對稱點群為C2v。硫原子的氧化態為+4,形式電荷為0,被5個電子對包圍著,因此可以描述為超價分子。從分子軌道理論的觀點來看,可以認為這些價電子大部分都參與形成S-O鍵。 二氧化硫的三種共振結構
SO2中的S-O鍵長(143.1 pm)要比一氧化硫中的S-O鍵長(148.1 pm)短,而O3中的O-O鍵長(127.8 pm)則比氧氣O2中的O-O鍵長(120.7 pm)長。SO2的平均鍵能(548 kJ mol)要大于SO的平均鍵能(524 kJ mol),而O3的平均鍵能(297 kJ mol)則小于O2的平均鍵能(490 kJ mol)。這些證據使化學家得出結論:二氧化硫中的S-O鍵的鍵級至少為2,與臭氧中的O-O鍵不同,臭氧中的O-O鍵的鍵級為1.5。 分子結構與極性:V形分子,極性分子。
物理性質
無色,常溫下為無色有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,易液化,易溶于水(約為1:40)密度2.551g/L。(氣體,20攝氏度下) 熔點:-72.4℃(200.75K) 沸點:-10℃(263K)
溶解度:
1、22 g/100mL(0℃) 15 g/100mL(10℃)
2、11 g/100mL(20℃) 9.4 g/100mL(25 ℃)
3、8 g/100mL(30℃) 6.5 g/100mL(40 ℃)
4、5 g/100mL(50℃) 4 g/100mL(60℃)
5、3.5 g/100mL(70 ℃) 3.4 g/100mL(80 ℃)
6、3.5 g/100mL(90 ℃) 3.7 g/100mL(100℃)
化學性質
二氧化硫可以在硫磺燃燒的條件下生成 S(s) +O2(g) =點燃= SO2(g) 硫化氫可以燃燒生成二氧化硫 2H2S(g) + 3O2(g) ==點燃= 2H2O(g) + 2SO2(g) 加熱硫鐵礦,閃鋅礦,硫化汞,可以生成二氧化硫 二氧化硫漂白品紅溶液
4FeS2(s) + 11O2(g) === 2Fe2O3(s) + 8SO2(g) 2ZnS(s) + 3O2(g) === 2ZnO(s) + 2SO2(g) HgS(s) + O2(g) === Hg(g) + SO2(g) 應用:用于生產硫以及作為殺蟲劑、殺菌劑、漂白劑和還原劑。在大氣中,二氧化硫會氧化而成硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠,是環境酸化的重要前驅物。大氣中二氧化硫濃度在0.5ppm以上對人體已有潛在影響;在1~3ppm時多數人開始感到刺激;在400~500ppm時人會出現潰瘍和肺水腫直至窒息死亡。二氧化硫與大氣 實驗步驟
中的煙塵有協同作用。當大氣中二氧化硫濃度為0.21ppm,煙塵濃度大于0.3mg/lL,可使呼吸道疾病發病率增高,慢性病患者的病情迅速惡化。如倫敦煙霧事件、馬斯河谷事件和多諾拉等煙霧事件,都是這種協同作用造成的危害。 按照Claude Ribbe在《拿破侖的罪行》一書中的記載,二氧化硫在19世紀早期被一些在海地的君主當作一種毒藥來鎮壓奴隸的反抗。 二氧化硫對食品有漂白和防腐作用,使用二氧化硫能夠達到使產品外觀光亮、潔白的效果,是食品加工中常用的漂白劑和防腐劑,但必須嚴格按照國家有關范圍和標準使用,否則,會影響人體健康。國內工商部門和質量監督部門曾多次查出部分地方的個體商販或有些食品生產企業,為了追求其產品具有良好的外觀色澤,或延長食品包裝期限,或為掩蓋劣質食品,在食品中違規使用或超量使用二氧化硫類添加劑。
生產方法
工業制備
二氧化硫(SO2) 制取二氧化硫的方法有:焚燒硫磺;焙燒硫鐵礦或有色金屬硫化礦;焚燒含硫化氫的氣體;煅燒石膏或磷石膏;加熱分解廢硫酸或硫酸亞鐵;以及從燃燒含硫燃料的煙道氣中回收(見硫酸原料氣)。 生產液體二氧化硫時通常先制得純二氧化硫氣體,然后經壓縮或冷凍將其液化。重要的工業生產方法有: ①哈涅希-希洛特法。此法始創于1884年,以水作吸收劑,吸收二氧化硫后的溶液以蒸汽解吸,解吸氣經冷凝、干燥后液化。現在發展了加壓水吸收法。 ?、诎?硫酸法。此法常用于一次轉化的接觸法硫酸廠中尾氣二氧化硫的回收。以氨水為原始吸收劑,用硫酸分解吸收液,制得純二氧化硫氣體。 ?、廴芤何辗āR詿o機或有機溶液吸收低濃度二氧化硫氣體,然后將吸收液加熱再生,制得純二氧化硫。主要的吸收劑有碳酸鈉、檸檬酸鈉、堿式硫酸鋁、有機胺類等的溶液。 ?、苤苯永淠āR岳鋬龇◤暮趸虻臍怏w中將其部分冷凝分離,直接制得液體二氧化硫,未冷凝的二氧化硫返回硫酸生產系統。 ?、萑趸?硫磺法。使液體硫磺與三氧化硫在反應器中進行反應,制得純二氧化硫氣體。
危險性類別:三星級
侵入途徑:通過呼吸系統 實驗步驟
健康危害:易被濕潤的粘膜表面吸收生成亞硫酸、硫酸。對眼及呼吸道粘膜有強烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣而致窒息。
急性中毒。輕度中毒時,發生流淚、畏光、咳嗽,咽、喉灼痛等;嚴重中毒可在數小時內發生肺水腫;極高濃度吸入可引起反射性聲門痙攣而致窒息。皮膚或眼接觸發生炎癥或灼傷。慢性影響:長期低濃度接觸,可有頭痛、頭昏、乏力等全身癥狀以及慢性鼻炎、咽喉炎、支氣管炎、嗅覺及味覺減退等。少數工人有牙齒酸蝕癥[2]。
環境危害對大氣可造成嚴重污染。
燃爆危險:該品不自燃,有毒,具強刺激性。
編輯本段急救措施
皮膚接觸
立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗。就醫。
眼睛接觸
提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸入
迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入
用水漱口,飲牛奶或生蛋清。就醫。
編輯本段消防措施
危險特性
不燃。若遇高熱,容器內壓增大,有開裂和爆炸的危險。 二氧化硫檢測儀
有害燃燒產物:氧化硫。