گوگرد دی‌اکسید باران اسیدی:
گوگرد دی‌اکسید یک ترکیب شیمیایی به شکل گاز در دمای اتاق با فرمول شیمیایی SO2 میباشد. این ماده توسط آتشفشان‌ها و بسیاری از فعالیت‌های صنعتی تولید می شود. سوختن نفت و ذغال سنگ به علت وجود ترکیبات گوگردی در آنها با تولید این گاز همراه است. معمولاً کاتالیزگرهایی چون NO2 در جو باعث واکنش این گاز با بخار آب موجود در هوا و تشکیل اسید سولفوریک می شود. این گاز بی رنگ سمی دارای جرم مولی ۶۴٫۰۷ گرم بر مول، چگالی ۲٫۵۵۱ گرم بر لیتر، نقطهٔ ذوب ۷۵٫۵- درجهٔ سانتی گراد و نقطهٔ جوش ۱۰٫۰- درجهٔ سانتی گراد است و اشتعال زا نیست.
محتویات
[نهفتن]
ساختمان
مولکول گوگرد دی اکسید یک مولکول دارای رزونانس می باشد. رزونانس این مولکول بین دو پیوند S-O میباشد و سه ساختار رزونانسی آن در شکل نشان داده شده اند. طول پیوند S-O در مولکول سولفور دی اکسید (۱۴۳٫۱ پیکومتر) از طول پیوند S-O سولفور مونو اکسید(۱۴۸٫۱ پیکومتر) کوتاه تر است. به این معنی که انرژی این پیوند در مولکول SO2 بیشتر است و دانشمندان به این دلیل به وجود ساختار رزونانسی این مولکول پی برده اند.
واکنش‌ها
گوگرد دی اکسید به راحتی با مواد قلیایی واکنش می دهد و نمک‌های سولفیت را به وجود می آورد
SO2 + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O
همچنین این ماده با هالوژن‌ها واکنش می دهد و نمک‌های هالیدی را به وجود می آورد.
SO2 + Cl2 → SO2Cl2
ساخت
این ماده با سوختن گوگرد ایجاد می شود.
S8 + 8 O2 → 8 SO2
هیدروژن سولفید و ترکیبات زیست کره هم مانند گوگرد حین سوختن گوگرد دی اکسید تولید می کنند.
2 H2S + 3 O2 → 2 H2O + 2 SO2
گرمادهی به کانی‌های سولفیدی نیز این گاز را آزاد می کند.
4 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2
2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2
HgS + O2 → Hg + SO2
این گاز فرآورده جانبی ساخت کلسیم سیلیکات(در فرایند ساخت سیمان) است. در این فرآیند کلسیم سولفات همراه با شن و کُک گرمادهی می شود.
2 CaSO4 + 2 SiO2 + C → 2 CaSiO3 + 2 SO2 + CO2
استفاده‌ها
سولفوریک اسید
این گاز در ساخت سولفوریک اسید استفاده می شود. برای این کار ابتدا آن را به گوگرد تری اکسید تبدیل می کنند.
این گاز در برخی مواقع به عنوان نگه دارندهٔ مواد خشک به ویژه میوه‌های خشک استفاده می شود. چرا که ظاهر میوه را خوب حفظ می ک سایر اسامی:
اکسید سولفورو، انیدرید سولفورو، اسید سولفورو انیدرید و بی سولفیت
|
رزونانس در مولکول دی اکسید گوگرد
|
تأثیر دی اکسید گوگرد بر سلامت:
در صورت استنشاق مرگ آور است. به چشم ها و دستگاه تنفسی و ریه ها آسیب شدید وارد می کند. ممکن است عوارض با تأخیر ظاهر شوند. در حالت مایع باعث ایجاد یخ زدگی می شود. آتش گیر نیست.
تماس با پوست: دی اکسید گوگرد مایع سبب یخ زدگی و سوختگی پوست می شود. در محیط مرطوب دی اکسید گوگرد تبدیل به اسید سولفورو شده و باعث سوزش و آزردگی پوست می شود.
تماس با چشم: در فرم گاز و در غلظت 5 ppm باعث ناراحتی جزئی در چشم می گردد. بالاتر از ٨ ppm آسیب جدی تر می شود. دی اکسید گوگرد مایع، باعث سوزش چشم ها شده و تأثیر دائمی بر بینایی می گذارد.
استنشاق: بخارات دی اکسید گوگرد باعث آسیب به گلو، غشاء مخاطی و بخش بالایی دستگاه تنفسی می شود. تماس کوتاه مدت با غلظت ١ ppm آسیب برگشت پذیر به ریه وارد می آورد. غلظت٥ ppm باعث انقباض لوله های برانشی شده و غلظت بالاتر از این مقدار باعث تورم و آسیب دائم به ریه و در نهایت مرگ می شود. علائم تورم ریه مانند سرفه و تنگی نفس ممکن است برای چند ساعت تا چند روز به تعویق بیفتد.
تماس طولانی مدت: ناراحتی لثه، پوسیدگی و از بین رفتن سریع دندان ها از عوارض تماس دائم با این ماده است. باعث خوردگی بافت پوست، چشم و ریه ها شده که بدون ایجاد درد بوده و علائم آن با تأخیر ظاهر خواهد شد. در نهایت ایجاد برونشیت همراه با سرفه، خلط و تنگی نفس می نماید. در صورت هر گونه تماس با این ماده، مشاوره پزشکی توصیه می شود.
|
انواع آلاینده های مختلف محیط زیست |
آثار زیست محیطی
دی اکسید گوگرد در اغلب مناطق صنعتی به عنوان آلوده کننده هوا شناخته می شود. بسیاری از خطرات ناشی از حضور این گاز در هوا به طور مستقیم به نحوه واکنش آن با سایر مواد و ترکیبات مربوط می شود. حضور این گاز در هوا باعث نابودی پوشش گیاهی و ایجاد خطر برای پرندگان و حیوانات می شود. تشکیل باران های اسیدی به دلیل وجود این گاز در اتمسفر بوده، لذا تا حد امکان باید از ورود این گاز به محیط جلوگیری کرده و در صورت لزوم، مقدار آن را کاهش داد. در محیط های آبی و دریایی، دی اکسید گوگرد تشکیل اسید سولفورو می دهد که برای حیات آبی خطرناک است. این گاز در افراد مبتلا به بیماری های قلبی، ریوی و آسم، منجر به ایجاد ناراحتی های تنفسی و قلبی - عروقی می شود. علاوه بر این دی اکسید گوگرد، آئروسل های میکروسکپی اسیدی تشکیل می دهد که تأثیر جدی بر سلامت داشته و همچنین در بروز تغییرات آب و هوایی نقش دارد.
باران اسیدی:
دی اکسید گوگرد، اکسیدهای نیتروژن و سایر ترکیبات موجود در هوا تشکیل باران اسیدی می دهند که به شکل باران، مه، برف و ذرات خشک بر سطح زمین فرود می آیند و در بعضی موارد توسط باد، صدها مایل جابجا می شوند. باران اسیدی باعث تخریب جنگل ها، تغییر ساختار خاک و اسیدی شدن نهرها و رودخانه ها می شود که برای ماهی ها و آبزیان خطرناک است. حضور دی اکسید گوگرد در دراز مدت، تغییر در تنوع طبیعی گیاهان و جانوران در اکوسیستم را به دنبال خواهد داشت. علاوه بر این، باعث تخریب ساختمان ها شامل آثار باستانی، بناهای یادبود و مجسمه ها که بخشی از فرهنگ یک ملت هستند، می شود.