دی اکسید سولفور | دی اکسید گوگرد | Sulffur Dioxide | So2
دی اکسید گوگرد یک ترکیب معدنی به شکل گازی سنگین، بی رنگ و سمی وجود دارد که در مراحل متوسط تولید اسید سولفوریک به مقدار زیاد تولید می شود. این ماده دارای بوی تند و سوزاننده ای است که شبیه بوی چوب کبریت تازه می باشد.
سولفور دی اکسید که در طبیعت و گازهای آتشفشانی و در محلول آب های برخی چشمه های آب گرم یافت می شود، معمولاً از طریق سوختن گوگرد در هوا یا اکسیژن یا ترکیبات گوگرد مانند پیریت آهن یا پیریت مس به صورت صنعتی تهیه می شود.
مقادیر زیادی دی اکسید گوگرد در احتراق سوخت های حاوی گوگرد ایجاد می شود و در اتمسفر می تواند با بخار آب ترکیب شده و اسید سولفوریک، یک جزء اصلی باران اسیدی را ایجاد کند. این گاز را می توان تحت فشار متوسط در دمای اتاق مایع کرد، به راحتی در آب حل می شود و اسید سولفوریک تشکیل می دهد.
اگرچه کاربردهای اصلی آن در تهیه اسید سولفوریک، تری اکسید گوگرد و سولفیت ها است، همچنین به عنوان ضدعفونی کننده، مبرد، کاهش دهنده، سفید کننده و نگهدارنده غذا، به ویژه در میوه های خشک استفاده می شود. این ماده خاصیت اسیدی و بازی دارد.
خواص و مشخصات شناسایی
| خواص | مشخصات |
| شکل فیزیکی گاز بی رنگ | فرمول شیمیایی SO۲ |
| دانسیته (در ۲۰ درجه سانتیگراد) (kg/m۳)۲/۶۲۸۸ | وزن مولکولی (g/mol)64/066 |
| نقطه ذوب (۰C) 72- | شماره (CAS No) ۷۴۴۶-۰۹-۵ |
| حلالیت در آب (g/l)94 | نام آیوپاک Sulfur dioxide |
منابع طبیعی دی اکسید گوگرد
درخشش های شفق قطبی آبی رنگ بالای جو، در اثر دی اکسید گوگرد آتشفشانی ایجاد می شود. این ماده در زمین یافت می شود و در غلظت های بسیار کوچک و در اتمسفر در حدود ۱ ppm وجود دارد.
در سایر سیارات، دی اکسید سولفور را می توان در غلظت های مختلف یافت، مهمترین آن جو ناهید است، جایی که این ترکیب سومین گاز فراوان اتمسفر با غلظت ۱۵۰ ppm می باشد که در آنجا با آب واکنش داده و ابرهای اسید سولفوریک را تشکیل می دهد و جزء کلیدی چرخه جهانی گوگرد، اتمسفر سیاره است که به گرم شدن کره زمین کمک می کند.
این ماده به عنوان عامل اصلی در گرم شدن مریخ، با تخمین غلظت در جو پایین تا ۱۰۰ ppm دخیل است، اگرچه فقط در مقادیر کمی وجود دارد. تصور می شود که در ناهید و مریخ نیز مانند زمین، منبع اصلی آن آتشفشانی باشد. مدار طبیعی حول مشتری حاوی ۹۰٪ دی اکسید گوگرد است و تصور می شود مقادیر کمی نیز در جو مشتری وجود داشته باشد.
روش های تولید
بیشتر دی اکسید سولفور در اثر احتراق گوگرد عنصری تشکیل می گردد و مقداری نیز باحرارت دادن پیریت و دیگر سنگ های سولفیدی موجود در هوا تولید می شود. این ماده محصول سوزاندن گوگرد یا مواد سوزاننده حاوی گوگرد است:
S + O۲ → SO۲, ΔH = −۲۹۷ kJ/mol
برای کمک به احتراق، گوگرد مایع (۱۴۰-۱۵۰ درجه سانتی گراد) از طریق یک نازل اتمیزه پاشیده می شود تا قطرات ریز گوگرد با مساحت زیاد تولید شود. واکنش گرمازا است و احتراق دمای بین ۱۰۰۰-۱۶۰۰ درجه سانتی گراد را ایجاد می کند.
مقدار قابل توجهی از گرمای تولید شده توسط تولید بخار بازیابی می شود که بعداً می تواند به الکتریسیته تبدیل شود. احتراق سولفید هیدروژن و ترکیبات گوگردی به طور مشابه پیش می رود:
۲H۲S + 3O۲ → ۲H۲O + 2SO۲
برشته شدن سنگ معدن سولفید مانند پیریت، اسفالریت و سینبار (سولفید جیوه) نیز این گاز را آزاد می کند:
۴FeS۲ + ۱۱O۲ → ۲Fe۲O۳ + ۸SO۲
۲ZnS + 3O۲ → ۲ZnO + 2SO۲
HgS + O۲ → Hg + SO۲
۴FeS + 7O۲ → ۲Fe۲O۳ + ۴SO۲
ترکیبی از این واکنش ها مسئول بزرگترین منبع تولید دی اکسید گوگرد، یعنی فوران آتشفشانی است. این رویدادها می توانند میلیون ها تن SO۲ را آزاد کنند.
کاربردهای سولفور دی اکسید
استفاده گسترده و غالب از دی اکسید گوگرد در تولید اسید سولفوریک است که به صورت یک واسطه عمل می کند، که ابتدا به تری اکسید گوگرد و سپس به اولئوم تبدیل می شود و در نهایت اسید سولفوریک اشکیل می گردد.
دی اکسید سولفور به علت خواص ضد میکروبی و توانایی جلوگیری از اکسیداسیون به عنوان نگهدارنده برای زردآلو، انجیر و سایر میوه های خشک استفاده می شود و E220 نامیده می شود. این ترکیب، ظاهر رنگارنگ میوه را حفظ کرده و از پوسیدگی جلوگیری آنها می کند.
دی اکسید گوگرد برای اولین بار در شراب سازی توسط رومی ها مورد استفاده قرار گرفت، هنگامی که آنها دریافتند که شمع های گوگردی درون ظرف های خالی شراب، آنها را تازه و عاری از بوی سرکه نگه می دارد. این ماده هنوز یک ترکیب مهم در شراب سازی است .
SO۲ همچنین یک ترکیب بسیار مهم در سرویس بهداشتی شراب سازی است. شرابخانه ها و تجهیزات باید تمیز نگه داشته شوند و از آنجا که سفیدکننده نمی تواند در کارخانه شراب سازی به دلیل خطر آلودگی چوب پنبه استفاده شود، معمولاً از مخلوطی از SO۲، آب و اسید سیتریک برای تمیز کردن و ضدعفونی کردن تجهیزات استفاده می شود.
آیا گاز دی اکسید گوگرد خطرناک است؟
بزرگترین منبع SO۲ در اتمسفر سوزاندن سوخت های فسیلی توسط نیروگاه ها و دیگر تاسیسات صنعتی است و منابع کوچکتر انتشار شامل فرآیندهای صنعتی مانند استخراج فلز از سنگ معدن می باشد.
منابع طبیعی نیز مانند آتشفشان ها و لوکوموتیوها، کشتی ها و سایر وسایل نقلیه و تجهیزات سنگین که سوختی با مقدار گوگرد بالا می سوزانند، در آلودگی هوا توسط این ماده نقش دارند.
این گاز می تواند هم بر سلامتی و هم بر محیط زیست تأثیر بگذارد. قرار گرفتن کوتاه مدت در معرض SO۲ می تواند به سیستم تنفسی انسان آسیب برساند و تنفس را با مشکل مواجه کند. افراد مبتلا به آسم، به ویژه کودکان، به این اثرات حساس تر هستند.
در غلظت های بالا، ترکیبات SOx گازی با آسیب رساندن به شاخ و برگ و کاهش رشد می توانند به درختان و گیاهان آسیب برسانند. دی اکسید گوگرد و سایر اکسیدهای گوگرد می توانند به تشکیل باران اسیدی کمک کنند که می تواند به اکوسیستم های حساس آسیب برساند.
رهاگاز وارد کننده و تامین کندده گاز دی اکسید گوگرد در ایران میباشد. جهت کسب اطلاعات بیشتر باما تماس بگیرید