Lưu huỳnh dioxit có nguy hiểm không? Điều chế và ứng dụng

Ô nhiễm môi trường không khí, trái đất nóng lên, sự suy giảm của tầng ozon và mưa axit- Đây đều là các vấn đề hết sức nguy cấp hiện nay và nguyên nhân gây ra những hiện tượng này chính là do khí lưu huỳnh dioxit. Vậy đâu Lưu huỳnh dioxit được hình thành do đâu? Được điều chế như thế nào? Cùng tìm hiểu thông tin qua bài viết dưới đây

Khí lưu huỳnh dioxit là gì? Nguồn gốc hình thành

Lưu huỳnh dioxit hay anhiđrit sunfuro là một hợp chất khí có công thức hóa học là SO2

Nguồn gốc tự nhiên

– Khí thoát ra từ các vụ phun trào của núi lửa.

Núi lửa phun trào

>>> XEM THÊM:  Các chất tác dụng với HCl? Những lưu ý khi sử dụng và bảo quản 

– Sự phân hủy của những hợp chất sinh học có chứa lưu huỳnh để tạo thành SO2 và oxit lưu huỳnh .

Nguồn gốc nhân tạo

– Khói thải từ những xí nghiệp sản xuất lọc dầu, đốt than, sản xuất xi-măng, bột giấy, luyện kim và công nghiệp chế biến .
– Sinh hoạt hàng ngày : Khói thuốc lá, thiết bị sử dụng gas làm nguyên vật liệu như nhà bếp, lò nung, máy sấy quần áo, … không đúng cách hoặc thiếu khí. Khí thải từ những chất đốt như rơm, gỗ, than đá, …
– Các phương tiện đi lại giao thông vận tải : Khí thải của oto, xe máy, …

Khí thải từ những phương tiện đi lại giao thông vận tải

>>>XEM THÊM: Chất tinh kết là gì? Các phương pháp xác định chất tinh kết

Các tính chất đặc trưng

1. Tính chất vật lý

– Trạng thái vật lý : Tồn tại ở thể khí, nặng hơn không khí
– Màu sắc : Không màu
– Mùi : Mùi gây kích thích mạnh, có vị hăng cay
– Nhiệt độ nóng chảy : − 72.4 °C ( 200.75 K )
– Nhiệt độ sôi : − 10 °C ( 263 K )
– Độ hòa tan trong nước : 9.4 g / 100 mL ( 25 °C )
– Khối lượng riêng : 2.551 g / L, gas
– Khối lượng phân tử mol : 64.054 g mol − 1

2. Tính chất hóa học

– Công thức hóa học : SO2

Cấu trúc hóa học của SO2
– Oxy hóa chậm trong không khí : Do quy trình quang hóa hoặc chất xúc tác mà SO2 dễ bị oxy hóa thành SO3 trong khí quyển .
– Là một oxit axit, tan trong nước để tạo thành axit sunfit H2SO3. Đây là một axit yếu
S + O2 → SO2
SO2 + H2O → H2SO3
– Tác dụng với dung dịch kiềm
Tùy vào tỷ suất mol OH – và SO2 mà muối tạo thành hoàn toàn có thể là muối sunfit, hiđrosunfit hoặc cả hai. Gọi T là tỷ suất mol tương ứng của OH – và SO2
+ T < hoặc = 1 → muối HSO3 - SO2 + NaOH → NaHSO3 + T > hoặc = 2 → SO32 –
SO2 + 2N aOH → Na ­ 2SO3 + H2O
+ 1 < T < 2 → 2 muối : HSO3 - và SO32 - Làm vẩn đục nước vôi trong. Đó là muối caxi sunfit CaSO3 không tan

– S trong SO2 có số oxy hóa là + 4 lên nó hoàn toàn có thể lên + 6 hoặc – 2. Do đó SO2 vừa là chất oxy hóa, vừa là chất khử .
+ Là chất khử mạnh khi phản ứng với chất oxy hóa mạnh ( S + 4 → S + 6 )
2SO2 + O2 2SO3 ( V2O5, 4500C )
Cl2 + SO2 + 2H2 O → H2SO4 + 2HC l
Làm mất màu nước Brom
SO2 + Br2 + 2H2 O → 2HB r + H2SO4
Làm mất màu dung dịch thuốc tím

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2 H2SO4

+ Là chất oxy hóa mạnh khi phản ứng với chất khử mạnh
SO2 + 2H2 S → 3S + 2H2 O
SO2 + 2M g → S + 2M gO

Quy trình điều chế khí lưu huỳnh dioxit SO2 

Trong phòng thí nghiệm

Trong phòng thí nghiệm, khí SO2 được điều chế bằng cách cho muối sunfit là muối của axit yếu tính năng với axit mạnh hơn thường là dung dịch axit sunfuric với muối natri sunfit với những bước sau :
– Lắp dụng cụ thí nghiệm theo quy mô sau

Điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm

>>>XEM THÊM: Tầng ozon là gì? Vai trò của tầng ozon và các thông tin cần biết?

– Rót từ từ dung dịch axit sunfuric vào bình chứa natri sunfit rồi đậy nắp lại .
Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2
– Đun nóng bình trên ngọn lửa đèn cồn có sử dụng lưới amiang .
– Thu khí lưu huỳnh dioxit bằng chiêu thức chuyển không khí. Dùng bông tẩm dung dịch natri hidroxit NaOH để hạn chế lượng khí SO2 thoát ra ngoài. Không dùng bông tẩm khí amoniac NH3 vì nó là khí dễ bay hơi khiến việc thu khí không đạt hiệu suất cao cao .
Không nên cho muối sunfit công dụng với axit clo hidric vì axit này rất dễ bay hơi và hòa lẫn vào SO2. Do đó, khi thực thi thử nghiệm đặc thù hóa học, tác dụng sẽ không còn đúng chuẩn nữa .

Trong công nghiệp

– Đốt lưu huỳnh
S + O2 ( to ) → SO2

– Đốt cháy H2S trong oxi dư
2H2 S + 3O2 → 2H2 O + 2SO2
– Cho sắt kẽm kim loại công dụng với H2SO4 đặc nóng
Cu + 2H2 SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2 O
– Đốt pyrit sắt ( FeS2 )
4F eS2 + 11O2 → 2F e2O3 + 8SO2

Lò đốt sắt pirit

Những ứng dụng thực tế của lưu huỳnh dioxit

– Sản xuất axit sunfuric chính là ứng dụng quan trọng nhất .
– Làm chất tẩy trắng bột giấy, dung dịch đường .
– Làm chất dữ gìn và bảo vệ thực phẩm dùng cho những loại quả sấy khô, tránh được nấm mốc tăng trưởng .
– Với những loại quả tươi, nó giúp giữ lại sắc tố tươi mới, chống sự thối rữa .
– Trong sản xuất rượu vang, lưu huỳnh dioxit được dùng để làm chất chống lại vi trùng xâm nhập, chống oxy hóa và tẩy trắng đường mật .

Ứng dụng thực tiễn của lưu huỳnh dioxit

Lưu huỳnh dioxit có nguy hiểm không?

Với môi trường tự nhiên

– Lưu huỳnh dioxit là chất khí gây ô nhiễm thiên nhiên và môi trường không khí .
– SO2 bị oxy hóa và tính năng với nước thành axit sunfuric gây mưa axit. Gây tổn thương cho những loài thực vật khi chúng tiếp xúc với thiên nhiên và môi trường chứa SO2 1 – 2 ppm trong vài tiếng đồng hồ đeo tay. Đối với những loài nấm, địa y thì chì chỉ với hàm lượng 0.15 – 0.3 ppm cũng hoàn toàn có thể gây độc cấp tính .
– Phá hủy tầng ozon : SO2 + O3 → SO3 + O2
– Trong không khí ẩm, nó trở thành axit gây ăn mòn sắt kẽm kim loại, bê tông. Làm đổi khác đặc thù vật lý, sắc tố của đá vôi, đá hoa, .. hủy hoại những tác phẩm kiến trúc, gây gỉ sét cho sắt, thép, bào mòn vải sợi, giấy, …

Khí SO2 gây hiện tượng kỳ lạ mưa axit

Với con người

– Khí SO2 sẽ đi vào máu qua đường hô hấp hoặc tiêu hóa sẽ làm giảm lượng dự trữ kiềm gây rối loạn chuyển hóa đường và protein, gây nên thực trạng thiếu vitamin b, c, ức chế enzym oxydaza, tạo methemiglobine để chuyển sắt II hòa tan thành sắt III kết tủa làm mạch máu bị ùn tắc. Điều này sẽ khiến việc luân chuyển oxy của hồng cầu bị hạn chế, nạn nhân nhanh gọn rơi vào trạng thái khó thở .
– Đối với những người mắc bệnh hen, khí SO2 làm tăng tần suất hen suyễn do sự co thắt phế quản .
– Tiếp xúc với da sẽ làm da bị phù, phỏng thậm chí còn hoại tử .
– Tiếp xúc với mắt làm hỏng mi mắt, bỏng giác mạc, viêm kết mạc, khiến con ngươi bị hóa cứng .

Biện pháp sơ cứu y tế

– Nhiễm độc cấp tính
+ Đưa nạn nhân tới nơi thoáng khí và cho thở oxy, nếu khó thở hoàn toàn có thể cho uống thuốc giãn phế quản .
+ Nếu tiếp xúc với da, cần dùng dung dịch natri sunfit nồng độ 2 % để rửa sạch .
+ Dùng dung dịch epherin nồng độ 2 – 3 % để nhỏ mũi .
+ Đưa nạn nhân tới cơ sở y té gần nhất để theo dõi và điều trị tiếp nếu cần .
– Nhiễm độc mãn tính
+ Dừng việc tiếp xúc với SO2 bằng cách chuyển người bị nhiễm độc đến nơi thao tác khác nếu hoàn toàn có thể .
+ Nếu không hề đổi khác việc làm thì những người đó cần tập những bài thở rèn luyện cho cơ quan hô hấp .
+ Dùng thêm kháng sinh nếu cần, bổ trợ những thực phẩm giàu protein, uống sữa, đường để tăng cường sức đề kháng, phòng độc cho khung hình .

Thực phẩm bổ trợ đạm, protein

Những lưu ý khi làm việc 

+ Mang trang phục bảo hộ lao động không hấp thụ SO2, khẩu trang hoạt tính, mặt nạ chống độc nếu phải tiếp xúc với nồng độ cao

+ Dùng nước súc miệng là dung dịch natri sunfit 10 % .
+ Ăn nhiều chất đạm, vitamin

Source: https://vvc.vn
Category : Môi trường