Dióxido de enxofre

Fórmula estrutural
Em geral
Sobrenome	Dióxido de enxofre
outros nomes	Óxido de enxofre (IV) Anidrido sulfuroso E 220
Fórmula molecular	SO 2
Descrição breve	incolor, cheiro pungente, gás venenoso
Identificadores / bancos de dados externos
Número CAS 7446-09-5 Número CE 231-195-2 ECHA InfoCard 100.028.359 PubChem 1119 Wikidata Q5282
propriedades
Massa molar	64,06 g mol −1
Estado físico	gasoso
Ponto de fusão	-75,5 ° C
ponto de ebulição	-10,05 ° C
Pressão de vapor	0,3271 M Pa (20 ° C)
solubilidade	228,3 g / l a 0 ° C 112,7 g / l a 20 ° C
Momento dipolo	1,63305 D (5,4473 × 10 -30  C  ·  m )
Índice de refração	1.000686 (0 ° C, 101,325 kPa)
instruções de segurança
Rotulagem de perigo do GHS do  Regulamento (CE) nº 1272/2008 (CLP) , expandido se necessário perigo Frases H e P H: 280-331-314 EUH: 071 P: 260-280-303 + 361 + 353 + 315-304 + 340 + 315-305 + 351 + 338 + 315-403-405
MAK	DFG : 1 ml m −3 ou 2,7 mg m −3 Suíça: 0,5 ml m −3 ou 1,3 mg m −3
Dados toxicológicos	2520 ppm · 1 h ( LC 50 ,  rato ,  inh. )
Tanto quanto possível e usual, unidades SI são usadas. Salvo indicação em contrário, os dados fornecidos aplicam-se às condições padrão . Índice de refração: linha Na-D , 20 ° C

O dióxido de enxofre , SO ₂ , é o anidrido do ácido sulfuroso H ₂ SO ₃ . O dióxido de enxofre é um gás venenoso incolor, irritante para as membranas mucosas, de cheiro pungente e gosto azedo. É muito bem (fisicamente) solúvel em água e forma ácido sulfuroso em uma extensão muito pequena com a água. Ele surge, entre outras coisas, da combustão de combustíveis fósseis que contêm enxofre , como carvão ou derivados de petróleo , que contêm até 4% de enxofre . Como resultado, contribui significativamente para a poluição do ar . É a razão da chuva ácida , em que o dióxido de enxofre é primeiro oxidado pelo oxigênio para formar trióxido de enxofre e depois reagir com água para formar ácido sulfúrico (H ₂ SO ₄ ). Existem vários métodos de dessulfuração dos gases de combustão para evitar a entrada de dióxido de enxofre . Além disso, o dióxido de enxofre é encontrado nas proximidades de áreas de alta temperatura e vulcões ativos .

Manufatura

O dióxido de enxofre pode ser produzido por vários processos:

• queimando enxofre ou sulfeto de hidrogênio

${\ displaystyle \ mathrm {S + O_ {2} \ \ longrightarrow \ SO_ {2}}}$

• por torrefação de minérios sulfídicos, e. B. de pirita :

${\ displaystyle \ mathrm {4 \; FeS_ {2} +11 \; O_ {2} \ \ longrightarrow \ 2 \; Fe_ {2} O_ {3} +8 \; SO_ {2}} \ qquad \ Delta H <0}$

• de sulfitos por meio de ácidos mais fortes

${\ displaystyle \ mathrm {Na_ {2} SO_ {3} +2 \; HCl \ \ longrightarrow \ 2 \; NaCl + H_ {2} O + SO_ {2}}}$

propriedades

Propriedades físicas

O dióxido de enxofre tem uma densidade relativa do gás de 2,26 (razão de densidade para o ar seco à mesma temperatura e pressão ) e uma densidade da fase líquida no ponto de ebulição de 1,458 kg / l. A densidade do gás em condições normais (0 ° C, 1013 mbar) é 2,9285 kg · m ⁻³ , a uma temperatura de 15 ° C e uma pressão de 1 bar, entretanto, 2,728 kg · m ⁻³ . A temperatura crítica é 157,5 ° C, a pressão crítica é 78,8 bar e a densidade crítica é 0,525 g · cm- ³ . No ponto triplo, a temperatura é de −75,5 ° C e a pressão de 16,75 bar.

Propriedades quimicas

O dióxido de enxofre é um gás corrosivo , incolor, de cheiro pungente . Ele se dissolve bem em água , criando uma solução ligeiramente ácida . O dióxido de enxofre também atua como agente redutor .

A molécula de dióxido de enxofre pode ser descrita por duas estruturas de limite mesoméricas :

As duas ligações σ (dois s - as ligações de O) e o par de electrões no átomo de S são formados pelas s e os dois orbitais p do átomo de S. A ligação π é deslocalizada em toda a molécula (ligação π multicêntrica).

Geometria molecular

De acordo com o modelo VSEPR , a molécula de dióxido de enxofre é construída em um ângulo. Isso resulta em um ângulo de ligação (O - S - O) de 119,5 °. As duas ligações S - O têm o mesmo comprimento, com comprimento de 143 pm e, portanto, são muito curtas.

Como molecular simetria, dióxido de enxofre tem o grupo de pontos de C _2v .

usar

Líquido dióxido de enxofre dissolve-se numerosas substâncias e, por conseguinte, tem -se estabelecido como um aprótico polar valioso solvente .

Na indústria de alimentos , o dióxido de enxofre é utilizado como conservante , antioxidante e desinfetante , principalmente em frutas secas, pratos de batata, sucos de frutas, geleias e vinhos . Barris de vinho e cerveja são usados ​​para desinfecção antes do uso por tratamento com gás SO ₂ sulfurado .

O dióxido de enxofre destrói a vitamina B1 ; Também há indícios de destruição das vitaminas B12 em testes de laboratório . Na UE , também é aprovado como aditivo alimentar com o número E 220 para produtos " orgânicos ". Também é usado para produzir cloreto de sulfurila SO ₂ Cl ₂ e cloreto de tionila SOCl ₂ . Na sulfocloração , é utilizado na fabricação de surfactantes .

Além disso, o dióxido de enxofre é um importante material de partida para a produção de trióxido de enxofre , para posterior utilização de ácido sulfúrico concentrado . B. para produzir com o método de contato .

O dióxido de enxofre também é usado na fabricação de muitos produtos químicos, medicamentos e corantes, e no branqueamento de papel e têxteis. A tinta desbota.

Também é usado como gás de proteção , por exemplo, para evitar a oxidação do metal fundido na fundição .

armazenar

Na indústria, o dióxido de enxofre é geralmente obtido a partir de cilindros de gás pressurizado e é frequentemente armazenado para controle de temperatura no ambiente de produção , ou seja, em ambientes fechados, muitas vezes ao lado de sistemas de termoprocessamento . Como parte da avaliação de risco, deve ser determinado para o armazenamento de dióxido de enxofre de acordo com a Seção 5 da Lei de Segurança e Saúde Ocupacional e a Seção 6 do GefStoffV se o armazenamento de substâncias perigosas pode representar um risco para funcionários ou outras pessoas . 

Para o armazenamento de dióxido de enxofre, os seguintes regulamentos se aplicam em particular (na Alemanha):

• TRGS 510 Armazenamento de substâncias perigosas em recipientes portáteis
• TRBS 3145 / TRGS 745 Recipientes transportáveis ​​de gás pressurizado - enchimento, abastecimento, transporte interno, esvaziamento
• TRBS 3146 / TRGS 726 Sistemas de pressão fixa para gases

Para proteger a saúde dos funcionários e atender aos requisitos da Lei de Segurança e Saúde Ocupacional, as garrafas de dióxido de enxofre devem ser mantidas em local de armazenamento adequado. O gabinete do cilindro de gás de segurança devidamente equipado é adequado para esse fim, o equipamento especial do qual para armazenamento de dióxido de enxofre consiste nos seguintes componentes essenciais:

• O próprio armário de segurança , para uma ou mais garrafas de dióxido de enxofre e uma garrafa de gás nitrogênio. Duas garrafas de dióxido de enxofre são freqüentemente fornecidas para operação e troca automática. Uma garrafa está no gabinete para pré-têmpera, o gás é retirado da segunda garrafa para uso. A garrafa de nitrogênio é usada para fornecer o dispositivo de lavagem para trocas seguras de garrafa. O gabinete de segurança é projetado como um gabinete retardador de fogo, uma vez que o gás pressurizado pode explodir quando aquecido e causar queimaduras graves na pele e sérios danos aos olhos. O gabinete deve ser travável, pois a ficha de dados de segurança para dióxido de enxofre especifica “P405 - Manter fechado”.
• Estação de controle de pressão de dióxido de enxofre em aço inoxidável com comutação automática, para fornecimento ininterrupto de meio. As garrafas de gás de dióxido de enxofre são conectadas a uma mangueira corrugada de aço inoxidável. As conexões utilizadas devem ser de aço inoxidável, pois o dióxido de enxofre é convertido em ácido sulfúrico (H ₂ SO ₄ ) com a umidade do ar .
• Uma válvula solenóide de desligamento automático permite que a linha de processo de dióxido de enxofre seja desligada até o ponto de uso em caso de parada de emergência ou alarme de gás.
• O sensor de aviso de gás no armário de segurança, se necessário com sensores de aviso de gás adicionais perto do ponto de uso, gera o alarme de gás com um sinal óptico e acústico.
• Ventilação forçada com ventilador para operação manual pelo usuário e acionamento automático quando o dispositivo de advertência de gás é acionado. A saída de ventilação geralmente é conectada a um sistema de ventilação para que os gases não escapem para o ambiente de produção.

Com este equipamento especial da cabine de dióxido de enxofre, os funcionários ficam protegidos do risco de concentrações excessivas de dióxido de enxofre no ar que respiram e de queimaduras químicas em caso de acidentes.

Use em campos de concentração

Em experimentos com gases venenosos realizados no campo de concentração croata Stara Gradiška , além do Zyklon B , o dióxido de enxofre também foi usado em mulheres e crianças sérvias, judias e ciganas.

poluição ambiental

Redução drástica de emissões desde 1990

O dióxido de enxofre é prejudicial aos seres humanos, animais e plantas em altas concentrações. Os produtos da oxidação levam à “ chuva ácida ”, que põe em perigo ecossistemas sensíveis, como florestas e lagos, e ataca edifícios e materiais. Isso também inclui o enfraquecimento das plantas florestais , que sofrem maiores danos por geadas após invernos extraordinários do que plantas comparáveis ​​em áreas menos poluídas. Os SO ₂ - emissões , no entanto, os países industriais desenvolvidos têm nas últimas duas décadas através do uso de baixo teor de enxofre ou de combustíveis e combustíveis sem enxofre e meios de dessulfurização de gases de combustão ser bastante reduzido.

De todos os modos de transporte , o transporte marítimo internacional é o que mais contribui para as emissões. Lá, o teor máximo de enxofre permitido no combustível para navios definido pela IMO é de 0,5 por cento desde 1º de janeiro de 2020. No entanto, o valor limite também pode ser cumprido usando purificadores para o pós-tratamento dos gases de escape. Este limite também se aplica às águas costeiras da Califórnia. No Báltico e no Mar do Norte, existem áreas de monitoramento de emissão de enxofre ( SECA ) nas quais o valor limite é de 0,1 por cento desde 1º de janeiro de 2015. Fora dessas áreas, um limite de 0,5 por cento deve ser observado, embora o uso de purificadores também seja permitido aqui, a fim de reduzir as emissões em conformidade.

Em 2019, foi publicado um estudo da Transport and Environment que mostra que os navios de cruzeiro da Carnival por si só emitiram quase tantos óxidos de enxofre ao longo das costas da Europa em 2017 quanto todos os veículos de passageiros (mais de 260 milhões) na Europa juntos. Como parte de um estudo, o Instituto Max Planck de Meteorologia conseguiu mostrar que a cobertura de nuvens nas proximidades dos portos marítimos altamente frequentados de Rotterdam , Antuérpia e Milford Haven é consideravelmente mais densa do que na área circundante. O dióxido de enxofre e os óxidos de nitrogênio atuam como núcleos de condensação e estimulam a formação de nuvens. O aumento do albedo causado por esta cobertura de nuvens levou a uma redução da radiação solar nas áreas abaixo.

Globalmente, também, o dióxido de enxofre pode contribuir para turvar a atmosfera , aumentando o conteúdo de aerossol, por exemplo, após fortes erupções vulcânicas .

instruções de segurança

Uma concentração de dióxido de enxofre acima do valor MAK pode causar dores de cabeça, náuseas e sonolência em humanos. Em concentrações mais altas, o gás danifica gravemente os brônquios e os pulmões.

A exposição de longo prazo a altas concentrações de dióxido de enxofre pode levar à anemia , destruindo a vitamina B12, que é importante para a formação do sangue .

Links da web

Wikcionário: dióxido de enxofre  - explicações de significados, origens das palavras, sinônimos, traduções

• Mapa global da distribuição atual de dióxido de enxofre .

Evidência individual

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