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二氧化硫(化學(xué)式:SO2)是最常見的硫氧化物。無色氣體,有強(qiáng)烈刺激性氣味。大氣主要污染物之一?;鹕奖l(fā)時(shí)會(huì)噴出該氣體,在許多工業(yè)過程中也會(huì)產(chǎn)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(shí)會(huì)生成二氧化硫。當(dāng)二氧化硫溶于水中,會(huì)形成亞硫酸(酸雨的主要成分)。若把SO2進(jìn)一步氧化,通常在催化劑如二氧化氮的存在下,便會(huì)生成硫酸。這就是對(duì)使用這些燃料作為能源的環(huán)境效果的擔(dān)心的原因之一。
化學(xué)品簡(jiǎn)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(shù)說明書編碼:41 CAS No.:7446-09-5 EINECS號(hào):231-195-2 InChI:InChI=1/O2S/C1-3-2
編輯本段結(jié)構(gòu)
基本結(jié)構(gòu)
SO2是一個(gè)彎曲的分子,其對(duì)稱點(diǎn)群為C2v。硫原子的氧化態(tài)為+4,形式電荷為0,被5個(gè)電子對(duì)包圍著,因此可以描述為超價(jià)分子。從分子軌道理論的觀點(diǎn)來看,可以認(rèn)為這些價(jià)電子大部分都參與形成S-O鍵。 二氧化硫的三種共振結(jié)構(gòu)
SO2中的S-O鍵長(zhǎng)(143.1 pm)要比一氧化硫中的S-O鍵長(zhǎng)(148.1 pm)短,而O3中的O-O鍵長(zhǎng)(127.8 pm)則比氧氣O2中的O-O鍵長(zhǎng)(120.7 pm)長(zhǎng)。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(jù)使化學(xué)家得出結(jié)論:二氧化硫中的S-O鍵的鍵級(jí)至少為2,與臭氧中的O-O鍵不同,臭氧中的O-O鍵的鍵級(jí)為1.5。 分子結(jié)構(gòu)與極性:V形分子,極性分子。
物理性質(zhì)
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(diǎn):-72.4℃(200.75K) 沸點(diǎn):-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(xué)性質(zhì)
二氧化硫可以在硫磺燃燒的條件下生成 S(s) +O2(g) =點(diǎn)燃= SO2(g) 硫化氫可以燃燒生成二氧化硫 2H2S(g) + 3O2(g) ==點(diǎn)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(yīng)用:用于生產(chǎn)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(huì)氧化而成硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠,是環(huán)境酸化的重要前驅(qū)物。大氣中二氧化硫濃度在0.5ppm以上對(duì)人體已有潛在影響;在1~3ppm時(shí)多數(shù)人開始感到刺激;在400~500ppm時(shí)人會(huì)出現(xiàn)潰瘍和肺水腫直至窒息死亡。二氧化硫與大氣 實(shí)驗(yàn)步驟
中的煙塵有協(xié)同作用。當(dāng)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(fā)病率增高,慢性病患者的病情迅速惡化。如倫敦?zé)熿F事件、馬斯河谷事件和多諾拉等煙霧事件,都是這種協(xié)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(jì)早期被一些在海地的君主當(dāng)作一種毒藥來鎮(zhèn)壓奴隸的反抗。 二氧化硫?qū)κ称酚衅缀头栏饔?,使用二氧化硫能夠達(dá)到使產(chǎn)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(yán)格按照國(guó)家有關(guān)范圍和標(biāo)準(zhǔn)使用,否則,會(huì)影響人體健康。國(guó)內(nèi)工商部門和質(zhì)量監(jiān)督部門曾多次查出部分地方的個(gè)體商販或有些食品生產(chǎn)企業(yè),為了追求其產(chǎn)品具有良好的外觀色澤,或延長(zhǎng)食品包裝期限,或?yàn)檠谏w劣質(zhì)食品,在食品中違規(guī)使用或超量使用二氧化硫類添加劑。
生產(chǎn)方法
工業(yè)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(chǎn)液體二氧化硫時(shí)通常先制得純二氧化硫氣體,然后經(jīng)壓縮或冷凍將其液化。重要的工業(yè)生產(chǎn)方法有: ?、俟?希洛特法。此法始創(chuàng)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(jīng)冷凝、干燥后液化?,F(xiàn)在發(fā)展了加壓水吸收法。 ?、诎?硫酸法。此法常用于一次轉(zhuǎn)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?。以無機(jī)或有機(jī)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(jī)胺類等的溶液。 ④直接冷凝法。以冷凍法從含二氧化硫的氣體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(chǎn)系統(tǒng)。 ?、萑趸?硫磺法。使液體硫磺與三氧化硫在反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng),制得純二氧化硫氣體。
危險(xiǎn)性類別:三星級(jí)
侵入途徑:通過呼吸系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)步驟
健康危害:易被濕潤(rùn)的粘膜表面吸收生成亞硫酸、硫酸。對(duì)眼及呼吸道粘膜有強(qiáng)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(shí),發(fā)生流淚、畏光、咳嗽,咽、喉灼痛等;嚴(yán)重中毒可在數(shù)小時(shí)內(nèi)發(fā)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(fā)生炎癥或灼傷。慢性影響:長(zhǎng)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(shù)工人有牙齒酸蝕癥[2]。
環(huán)境危害對(duì)大氣可造成嚴(yán)重污染。
燃爆危險(xiǎn):該品不自燃,有毒,具強(qiáng)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(dòng)清水沖洗。就醫(yī)。
眼睛接觸
提起眼瞼,用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。
吸入
迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。
食入
用水漱口,飲牛奶或生蛋清。就醫(yī)。
編輯本段消防措施
危險(xiǎn)特性
不燃。若遇高熱,容器內(nèi)壓增大,有開裂和爆炸的危險(xiǎn)。 二氧化硫檢測(cè)儀
有害燃燒產(chǎn)物:氧化硫。