- Struttura
- Nomenclatura
- Proprietà
- Stato fisico
- Peso molecolare
- Punto di fusione
- Punto di ebollizione
- Densità
- solubilità
- pH
- Proprietà chimiche
- Soluzioni acquose di SO
- Altre proprietà
- Ottenere
- Presenza in natura
- applicazioni
- Nella produzione di acido solforico
- Nell'industria alimentare trasformata
- Come solvente e reagente
- Come agente riducente
- In varie applicazioni
- Effetti del sistema operativo
- rischi
- Ecotossicità
- Effetti dell'ingestione con il cibo
- Riferimenti
L' anidride solforosa è un composto inorganico gassoso costituito da zolfo (S) e ossigeno (O) e la sua formula chimica SO 2 . È un gas incolore con un odore irritante e soffocante. Inoltre, è solubile in acqua, formando soluzioni acide. I vulcani lo espellono nell'atmosfera durante le eruzioni.
Fa parte del ciclo biologico e geochimico dello zolfo, ma è prodotto in grandi quantità da alcune attività umane come la raffinazione del petrolio e la combustione di combustibili fossili (carbone o diesel per esempio).
L'anidride solforosa SO 2 viene emessa dai vulcani durante le eruzioni. Brocken Inaglory. Fonte: Wikimedia Commons.
SO 2 è un agente riducente che consente alla pasta di carta di rimanere bianca dopo la sbianca con altri composti. Serve anche per rimuovere le tracce di cloro nell'acqua trattata con questa sostanza chimica.
Viene utilizzato per conservare alcuni tipi di alimenti, per disinfettare contenitori dove si produce la fermentazione del succo d'uva per produrre vino o orzo per fare birra.
Viene anche utilizzato come fungicida in agricoltura, per ottenere acido solforico, come solvente e come intermedio nelle reazioni chimiche.
La SO 2 presente nell'atmosfera è dannosa per molte piante, nell'acqua colpisce i pesci ed è anche una di quelle responsabili della "pioggia acida" che corrode i materiali creati dall'uomo.
Struttura
La molecola di anidride solforosa è simmetrica e forma un angolo. L'angolo è dovuto al fatto che SO 2 ha una coppia solitaria di elettroni, cioè elettroni che non formano un legame con nessun atomo ma sono liberi.
Struttura di Lewis dell'anidride solforosa dove si osservano la sua forma angolare e la coppia di elettroni liberi. WhittleMario. Fonte: Wikimedia Commons.
Nomenclatura
- Diossido di zolfo
- Anidride solforosa
- Ossido di zolfo.
Proprietà
Stato fisico
Gas incolore.
Peso molecolare
64,07 g / mol
Punto di fusione
-75,5 ºC
Punto di ebollizione
-10,05 ºC
Densità
Gas: 2,26 a 0 ° C (relativo all'aria, ovvero densità dell'aria = 1). Ciò significa che è più pesante dell'aria.
Liquido: da 1,4 a -10 ° C (relativo all'acqua, ovvero densità dell'acqua = 1).
solubilità
Solubile in acqua: 17,7% a 0 ° C; 11,9% a 15 ° C; 8,5% a 25 ° C; 6,4% a 35 ° C.
Solubile in etanolo, etere dietilico, acetone e cloroformio. È meno solubile in solventi non polari.
pH
Le soluzioni acquose di SO 2 sono acide.
Proprietà chimiche
L'SO 2 è un potente agente riducente e ossidante. In presenza di aria e di un catalizzatore si ossida a SO 3 .
SO 2 + O 2 → SO 3
Le coppie solitarie di elettroni a volte lo fanno comportare come una base di Lewis, in altre parole, può reagire con composti in cui c'è un atomo a cui mancano elettroni.
Se SO 2 è sotto forma di gas ed è secco, non attacca ferro, acciaio, leghe rame-nichel o nichel-cromo-ferro. Tuttavia, se è allo stato liquido o umido, provoca corrosione a questi metalli.
Il liquido SO 2 con lo 0,2% di acqua o più produce una forte corrosione su ferro, ottone e rame. È corrosivo per l'alluminio.
Quando è liquido, può anche attaccare alcune plastiche, gomme e rivestimenti.
Soluzioni acquose di SO
SO 2 è molto solubile in acqua. Per molto tempo si è ritenuto che in acqua si formasse acido solforoso H 2 SO 3 , ma l'esistenza di questo acido non è stata dimostrata.
Nelle soluzioni di SO 2 in acqua si verificano i seguenti equilibri:
SO 2 + H 2 O ⇔ SO 2 .H 2 O
SO 2 .H 2 O ⇔ HSO 3 - + H 3 O +
HSO 3 - + H 2 O ⇔ SO 3 2- + H 3 O +
Dove HSO 3 - è lo ione bisolfito e SO 3 2- è lo ione solfito. Lo ione solfito SO 3 2- viene prodotto principalmente quando un alcali viene aggiunto alla soluzione SO 2 .
Le soluzioni acquose di SO 2 hanno proprietà riducenti, soprattutto se sono alcaline.
Altre proprietà
- È estremamente stabile al calore, anche fino a 2000 ° C.
- Non è infiammabile.
Ottenere
L'SO 2 si ottiene dalla combustione dello zolfo (S) nell'aria, sebbene si formino anche piccole quantità di SO 3 .
S + O 2 → SO 2
Può anche essere prodotto riscaldando vari solfuri nell'aria, bruciando minerali di pirite e minerali contenenti solfuri, tra gli altri.
Nel caso della pirite di ferro, quando ossidato, si ottengono ossido di ferro (iii) e SO 2 :
4 FeS 2 + 11 O 2 → 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2 ↑
Presenza in natura
L'SO 2 viene rilasciato nell'atmosfera dall'attività dei vulcani (9%) ma è anche causato da altre attività naturali (15%) e dalle azioni umane (76%).
Le eruzioni vulcaniche esplosive provocano fluttuazioni annuali significative o variazioni di SO 2 nell'atmosfera. Si stima che il 25% della SO 2 emessa dai vulcani venga spazzata via dalla pioggia prima di raggiungere la stratosfera.
Le fonti naturali sono le più abbondanti e sono dovute al ciclo biologico dello zolfo.
Nelle aree urbane e industriali predominano le fonti umane. La principale attività umana che lo produce è la combustione di combustibili fossili, come carbone, benzina e diesel. Altre fonti umane sono le raffinerie di petrolio, gli stabilimenti chimici e la produzione di gas.
Le attività umane come la combustione del carbone per l'elettricità sono una fonte di inquinamento da SO 2 . Adrem68. Fonte: Wikimedia Commons.
Nei mammiferi, viene generato in modo endogeno, cioè all'interno del corpo degli animali e dell'uomo, a causa del metabolismo degli amminoacidi contenenti zolfo (S), in particolare della L-cisteina.
applicazioni
Nella produzione di acido solforico
Una delle applicazioni più importanti di SO 2 è l'ottenimento di acido solforico H 2 SO 4 .
2 SO 2 + 2 H 2 O + O 2 → 2 H 2 SO 4
Nell'industria alimentare trasformata
L'anidride solforosa viene utilizzata come conservante e stabilizzante alimentare, come agente di controllo dell'umidità e come modificatore di gusto e consistenza in alcuni prodotti commestibili.
Viene anche utilizzato per disinfettare apparecchiature che entrano in contatto con alimenti, apparecchiature di fermentazione, come quelle di birrerie e cantine, contenitori per alimenti, ecc.
Permette di conservare frutta e verdura, aumenta la loro vita sugli scaffali del supermercato, previene la perdita di colore e sapore e aiuta nella ritenzione di vitamina C (acido ascorbico) e caroteni (precursori della vitamina A).
La frutta secca viene mantenuta priva di funghi e batteri grazie all'SO 2 . Autore: Isabel Ródenas. Fonte: Pixabay.com
È usato per conservare il vino, poiché distrugge batteri, funghi e lieviti indesiderati. Viene anche utilizzato per sterilizzare e prevenire la formazione di nitrosammine nella birra.
L'attrezzatura per la fermentazione dell'orzo per ottenere la birra viene sterilizzata con SO 2 . Autore: Cerdadebbie. Fonte: Pixabay.
È anche usato per immergere i chicchi di mais, per sbiancare lo zucchero di barbabietola e come antimicrobico nella produzione di sciroppo di mais ad alto contenuto di fruttosio.
Come solvente e reagente
È stato ampiamente utilizzato come solvente non acquoso. Sebbene non sia un solvente ionizzante, è utile come solvente privo di protoni per alcune applicazioni analitiche e reazioni chimiche.
È utilizzato come solvente e reagente nella sintesi organica, intermedio nella produzione di altri composti come il biossido di cloro, il cloruro di acetile e nella solfonazione degli oli.
Come agente riducente
Viene utilizzato come agente riducente nonostante non sia così forte, e in soluzione alcalina si forma lo ione solfito, che è un agente riducente più energico.
In varie applicazioni
SO 2 viene utilizzato anche:
- In agricoltura come fungicida e conservante per l'uva dopo la vendemmia.
- Per produrre idrosolfiti.
- Per candeggiare pasta di legno e carta, in quanto permette di stabilizzare la polpa dopo la sbianca con acqua ossigenata H 2 O 2 ; SO 2 agisce distruggendo la rimanente H 2 O 2 e quindi mantiene la lucentezza della polpa, poiché H 2 O 2 può causare un'inversione di luminosità.
- Per sbiancare fibre tessili e manufatti in vimini.
- Per trattare l'acqua in quanto elimina il cloro residuo che rimane dopo la clorazione dell'acqua potabile, acque reflue o industriali.
- Nella raffinazione di minerali e metalli, come agente riducente del ferro durante la lavorazione dei minerali.
- Nella raffinazione del petrolio per intrappolare l'ossigeno e ritardare la corrosione e come solvente di estrazione.
- Come antiossidante.
- Come neutralizzante alcalino nella produzione del vetro.
- Nelle batterie al litio come agente ossidante.
Effetti del sistema operativo
Alcuni studi hanno rivelato che la SO 2 endogena o prodotta dall'organismo ha un effetto benefico sul sistema cardiovascolare, compresa la regolazione della funzione cardiaca e il rilassamento dei vasi sanguigni.
Quando SO 2 viene prodotto nell'organismo, viene convertito nei suoi derivati bisolfito HSO 3 - e solfito SO 3 2- , che esercitano un effetto vaso-rilassante sulle arterie.
La SO 2 endogena riduce l'ipertensione, previene lo sviluppo di aterosclerosi e protegge il cuore dai danni miocardici. Ha anche un'azione antiossidante, inibisce l'infiammazione e l'apoptosi (morte cellulare programmata).
Per questi motivi si pensa che possa essere una possibile nuova terapia per le malattie cardiovascolari.
Il cuore può beneficiare dell'SO 2 prodotta dall'organismo. Autore: OpenClipart-Vectors. Fonte: Pixabay.
rischi
- L'esposizione a SO 2 gassosa può provocare ustioni a occhi, pelle, gola e membrane mucose, danni ai bronchi e ai polmoni.
- Alcuni studi riportano che ha un potenziale rischio di danni al materiale genetico di cellule di mammiferi e umane.
- È corrosivo. Non è infiammabile.
Ecotossicità
L'anidride solforosa è il gas inquinante più diffuso nell'atmosfera, soprattutto nelle aree urbane e industriali.
La sua presenza nell'atmosfera contribuisce alla cosiddetta "pioggia acida", dannosa per gli organismi acquatici, i pesci, la vegetazione terrestre e la corrosione dei materiali di fabbricazione umana.
Monumento danneggiato dalle piogge acide. Nino Barbieri. Fonte: Wikimedia Commons.
L'SO 2 è tossico per i pesci. Le piante verdi sono estremamente sensibili all'SO 2 atmosferico. Erba medica, cotone, orzo e grano sono danneggiati a bassi livelli ambientali, mentre patate, cipolle e mais sono molto più resistenti.
Effetti dell'ingestione con il cibo
Sebbene sia innocuo per le persone sane, se utilizzato nelle concentrazioni raccomandate dalle agenzie sanitarie autorizzate, l'SO 2 può indurre l'asma nelle persone sensibili che lo assumono con il cibo.
Le persone sensibili possono soffrire di asma quando mangiano cibi con piccole quantità di SO 2 . Suraj su Wikipedia in Malayalam. Fonte: Wikimedia Commons.
Gli alimenti che solitamente lo contengono sono frutta secca, bibite artificiali e bevande alcoliche.
Riferimenti
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