Svavel(IV)oxid
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 26 augusti 2022; kontroller kräver 6 redigeringar .| Svaveloxid (IV). | |||
|---|---|---|---|
| | |||
| Allmän | |||
| Systematiskt namn |
Svaveloxid (IV). | ||
| Chem. formel | SO2 _ | ||
| Råtta. formel | SO2 _ | ||
| Fysikaliska egenskaper | |||
| stat | färglös gas | ||
| Molar massa | 64,054 g/ mol | ||
| Densitet | 0,002927 g/cm³ | ||
| Joniseringsenergi | 12,3 ± 0,1 eV [6] | ||
| Termiska egenskaper | |||
| Temperatur | |||
| • smältning | -75,5°C | ||
| • kokande | -10,01°C | ||
| trippelpunkt | 197,69 K (-75,46 °C), 0,0157 MPa [1] | ||
| Kritisk punkt | 430,7 (157,55 °C), 7,88 MPa, 122 cm3 /mol [2 ] | ||
| Entalpi | |||
| • utbildning | -296,90 [3] [4] ; —297,05 [5] kJ/mol | ||
| Ångtryck | 3,2 ± 0,1 atm [6] | ||
| Kemiska egenskaper | |||
| Löslighet | |||
| • i vatten | 11,5 g/100 ml | ||
| Klassificering | |||
| Reg. CAS-nummer | [7446-09-5] | ||
| PubChem | 1119 | ||
| Reg. EINECS-nummer | 231-195-2 | ||
| LEDER | O=S=O | ||
| InChI | InChI=1S/O2S/cl-3-2RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N | ||
| Codex Alimentarius | E220 | ||
| RTECS | WS4550000 | ||
| CHEBI | 18422 | ||
| ChemSpider | 1087 | ||
| Säkerhet | |||
| Begränsa koncentrationen | 10 mg/m³ | ||
| Giftighet | Faroklass III | ||
| ECB ikoner | |||
| NFPA 704 |
0
3
0 |
||
| Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges. | |||
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |||
Svaveloxid (IV) ( svaveldioxid , svaveldioxid , svaveldioxid , svaveldioxid ) är en förening av svavel med syre av sammansättningen S O 2 . Under normala förhållanden är det en färglös gas med en karakteristisk stickande lukt (lukten av en tänd tändsticka ). Det är giftigt i höga koncentrationer . Det blir flytande under tryck vid rumstemperatur. Det löser sig i vatten och bildar instabil svavelsyra ; löslighet 11,5 g/100 g vatten vid 20 °C, minskar med ökande temperatur. Det löser sig också i etanol och svavelsyra . En av huvudkomponenterna i vulkaniska gaser . Registrerad som livsmedelstillsats med nummer E220 .
Får
En industriell framställningsmetod är förbränning av svavel eller rostning av sulfider , främst pyrit .
Under laboratorieförhållanden och i naturen erhålls SO 2 genom inverkan av starka syror på sulfiter och hydrosulfiter. Den resulterande svavelsyran H 2 SO 3 sönderdelas omedelbart till SO 2 och H 2 O:
Kemiska egenskaper
Avser sura oxider . Det löses i vatten för att bilda svavelsyra (under normala förhållanden är reaktionen reversibel):
Bildar sulfiter med alkalier :
Den kemiska aktiviteten av SO 2 är mycket hög. De mest uttalade reducerande egenskaperna hos SO 2 , graden av oxidation av svavel i sådana reaktioner ökar:
![{\displaystyle {\mathsf {2SO_{2}+O_{2}{\xrightarrow[{Pt}]{450^{o}C}}2SO_{3}}},}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/eb2802a01539be827b772f6db4a2f3fb78ef3c80)
Den näst sista reaktionen är en kvalitativ reaktion på sulfitjonen SO 3 2− och till SO 2 (missfärgning av den violetta lösningen).
I närvaro av starka reduktionsmedel kan SO 2 uppvisa oxiderande egenskaper . Till exempel, för att extrahera svavel från avfallsgaser från den metallurgiska industrin, används SO 2 -reduktion med kolmonoxid (II) :
Eller för att få hypofosforsyra:
Applikation
Det mesta av svavel(IV)oxiden används för att producera svavelsyra. Det används också vid vinframställning som konserveringsmedel (livsmedelstillsats E220 ). Gas dödar mikroorganismer, så grönsaksbutiker och lager gasas med den. Svavel(IV)oxid används för att bleka halm, siden och ull, material som inte kan blekas med klor . Det används också som lösningsmedel i laboratorier [7] . Svaveloxid (IV) används också för att erhålla olika salter av svavelsyra.
Toxicitet och säkerhet
Svaveloxid (IV) SO 2 (svaveldioxid) i höga doser är mycket giftigt . Symtom på svaveldioxidförgiftning är rinnande näsa, hosta, heshet, kraftig halsont och en märklig eftersmak. Om svaveldioxid andas in i en högre koncentration - kvävning, talstörning, svårigheter att svälja, kräkningar, akut lungödem är möjlig.
Vid kortvarig inandning har den en stark irriterande effekt, orsakar hosta och ont i halsen.
MPC (högsta tillåtna koncentrationen):
- i den atmosfäriska luften, den maximala engångstiden - 0,5 mg / m³, den genomsnittliga dagligen - 0,05 mg / m³;
- inomhus (arbetsområde) - 10 mg / m³.
Enligt graden av påverkan på människokroppen tillhör svaveldioxid faroklassen III ( "måttligt farlig kemikalie") enligt GOST 12.1.007-76.
Intressant nog är känsligheten för SO 2 väldigt olika hos individer, djur och växter. Bland växterna är alltså björk och ek mest resistenta mot svaveldioxid, de minst resistenta är ros, tall och gran.
Enligt studien [8] kan den genomsnittliga luktuppfattningströskeln överstiga MPC (21 mg/m3), och hos vissa personer var tröskeln betydligt högre än medelvärdet.
Som kosttillskott anses svaveloxid vara säkert att konsumera, men det kan orsaka allergiska reaktioner hos astmatiker [9] . No-obvious-adverse-effect- nivån (NOEL) är 70 mg/kg kroppsvikt hos djur, det acceptabla dagliga intaget (ADI) är 0,7 mg/kg mänsklig kroppsvikt, enligt Europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet (EFSA) [9 ] . Detta antal är i linje med yttrandet från FAO/WHO:s gemensamma expertkommitté för livsmedelstillsatser (JECFA), som fastställde en liknande ADI-nivå 1998 [10] .
U.S. Food and Drug Administration (FDA) erkänner svaveloxid som ett " allmänt erkänt som säkert " (GRAS) kosttillskott, förutom dess användning i livsmedel som erkänts som en källa till vitamin B1 ( tiamin ), eftersom svaveloxid (tillsammans med svavel) oxidfrisättande tillsatser E220 -E228 ) bryter ner detta mikronäringsämne och dess användning i listan över livsmedel rika på vitamin B1, samt i frukt och grönsaker är förbjuden [11] .
Biologisk roll
Rollen för endogen svaveldioxid i däggdjursorganismens fysiologi har ännu inte helt klarlagts. [12] Svaveldioxid blockerar nervimpulser från lungsträckreceptorer och eliminerar reflexen som uppstår som svar på lungöverextension, vilket stimulerar djupare andning.
Det har visat sig att endogen svaveldioxid spelar en roll för att förebygga lungskador, minskar bildningen av fria radikaler, oxidativ stress och inflammation i lungvävnaden, medan experimentella lungskador orsakade av oljesyra tvärtom åtföljs av en minskning av bildningen av svaveldioxid och den aktivitet som medieras av den, intracellulära vägar och ökad bildning av fria radikaler och nivåer av oxidativ stress. Ännu viktigare, blockering av ett enzym som främjar bildningen av endogen svaveldioxid i experimentet bidrog till ökad lungskada, oxidativ stress och inflammation, och aktivering av apoptos av lungvävnadsceller. Omvänt ledde anrikningen av försöksdjurskroppen med svavelhaltiga föreningar, såsom glutation och acetylcystein , som fungerar som källor för endogen svaveldioxid, inte bara till en ökning av halten av endogen svaveldioxid, utan också till en minskning vid bildning av fria radikaler, oxidativ stress, inflammation och apoptos av lungvävnadsceller. [13]
Man tror att endogen svaveldioxid spelar en viktig fysiologisk roll i regleringen av funktionerna i det kardiovaskulära systemet, och störningar i dess metabolism kan spela en viktig roll i utvecklingen av sådana patologiska tillstånd som pulmonell hypertoni, högt blodtryck, vaskulär ateroskleros, koronar. hjärtsjukdomar , ischemi-reperfusion och andra [14]
Det har visat sig att hos barn med medfödda hjärtfel och pulmonell hypertoni ökar nivån av homocystein (en skadlig giftig metabolit av cystein ) och nivån av endogen svaveldioxid minskar, och graden av ökning av nivån av homocystein och graden av minskning av produktionen av endogen svaveldioxid korrelerade med svårighetsgraden av pulmonell hypertoni. Det föreslås att använda homocystein som en markör för svårighetsgraden av tillståndet hos dessa patienter och det indikeras att metabolismen av endogen svaveldioxid kan vara ett viktigt terapeutiskt mål hos dessa patienter. [femton]
Det har också visats att endogen svaveldioxid minskar den proliferativa aktiviteten hos vaskulära endoteliala glatta muskelceller genom att hämma aktiviteten hos MAPK-signalvägen och samtidigt aktivera adenylatcyklasvägen och proteinkinas A. [16] Och spridningen av glatta muskelceller i blodkärlens väggar anses vara en av mekanismerna för hypertensiv vaskulär ombyggnad och en viktig länk i patogenesen av arteriell hypertoni, och spelar också en roll i utvecklingen av stenos (förträngning av lumen) i blodkärlen, vilket predisponerar för utvecklingen av aterosklerotiska plack i dem.
Endogen svaveldioxid har en endotelberoende vasodilaterande effekt vid låga koncentrationer, och vid högre koncentrationer blir den en endoteloberoende vasodilator, och har även en negativ inotrop effekt på myokardiet (minskar kontraktilfunktionen och hjärtminutvolymen , vilket hjälper till att sänka blodtrycket) . Denna vasodilaterande effekt av svaveldioxid förmedlas genom ATP-känsliga kalciumkanaler och kalciumkanaler av L-typ ("dihydropyridin"). Under patofysiologiska förhållanden har endogen svaveldioxid en antiinflammatorisk effekt och ökar antioxidantreserven i blod och vävnader, till exempel vid experimentell pulmonell hypertoni hos råttor. Endogen svaveldioxid minskar också förhöjt blodtryck och hämmar hypertensiv vaskulär ombyggnad hos råttor i experimentella modeller av hypertoni och pulmonell hypertoni. Nyligen genomförda (2015) studier visar också att endogen svaveldioxid är involverad i regleringen av lipidmetabolism och i ischemi-reperfusionsprocesser. [17]
Endogen svaveldioxid minskar också myokardskador orsakade av experimentell hyperstimulering av adrenoreceptorer med isoproterenol och ökar myokardantioxidantreserven. [arton]
Atmosfärisk påverkan
Svaveldioxid är en av de viktigaste gaserna som förorenar atmosfären på grund av att den bildas i stora mängder som avfall.
Den största faran är föroreningar av svavelföreningar, som släpps ut i atmosfären vid förbränning av kolbränsle, olja och naturgas samt vid smältning av metaller och produktion av svavelsyra.
Antropogen svavelförorening är två gånger högre än naturlig [19] [20] . Svavelsyraanhydrid bildas genom gradvis oxidation av svavelsyraanhydrid av syre i luften med deltagande av ljus. Slutprodukten av reaktionen är en aerosol av svavelsyra i luften, en lösning i regnvatten (i moln). Faller ut med nederbörd, försurar det jorden, förvärrar luftvägssjukdomar och har en dold deprimerande effekt på människors hälsa. Utfällningen av svavelsyraaerosol från rökflammor från kemiska företag observeras oftare vid låg grumlighet och hög luftfuktighet. Växter nära sådana företag är vanligtvis tätt prickade med små nekrotiska fläckar som bildas på platserna för droppar av svavelsyra, vilket bevisar dess närvaro i miljön i betydande mängder. Pyrometallurgiska företag inom icke-järn- och järnmetallurgi, såväl som termiska kraftverk , släpper årligen ut tiotals miljoner ton svavelsyraanhydrid till atmosfären.
Det bör också noteras att svaveldioxid har ett maximum i ljusabsorptionsspektrat i det ultravioletta området (190–220 nm), vilket sammanfaller med maximum i ozonabsorptionsspektrat. Denna egenskap hos svaveldioxid tyder på att närvaron av denna gas i atmosfären också har en positiv effekt, vilket förhindrar förekomsten och utvecklingen av onkologiska sjukdomar i den mänskliga huden. Svaveldioxid i jordens atmosfär försvagar avsevärt effekten av växthusgaser (koldioxid, metan) på tillväxten av atmosfärstemperaturen [21] .
Svaveldioxid når sina högsta koncentrationer på norra halvklotet, särskilt över territoriet i USA, Europa, Kina, den europeiska delen av Ryssland och Ukraina. På södra halvklotet är dess innehåll mycket lägre [22] .
Anteckningar
- ↑ Fedorov P.I. , Triple point, 1998 , sid. 12.
- ↑ Khazanova N. E. , Critical state, 1990 , sid. 543.
- ↑ Karapetyants M. Kh., Drakin S. I. , Allmän och oorganisk kemi, 2000 , sid. 181.
- ↑ Standardentalpier för bildning, standard Gibbs energier för bildning av oorganiska ämnen och deras standardentropier vid 298,15 K. Hämtad 22 december 2020. Arkiverad från originalet 27 juli 2020.
- ↑ Kireev V. A. , Kort kurs i fysikalisk kemi, 1978 , sid. 179.
- ↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0575.html
- ↑ Gordon A., Ford R. Chemist's Companion / Per. på ryska E. L. Rozenberg, S. I. Koppel. — M .: Mir, 1976. — 544 sid.
- ↑ Mary O. Amdur, Walter W. Melvin, Philip Drinker. Effekter av inandning av svaveldioxid av människan // The Lancet. - Elsevier BV, 1953. - 1 oktober (vol. 262 ( iss. 6789 ). - P. 758-759. - ISSN 0140-6736 . - doi : 10.1016/S0140-6736(53)91455-X 9 november . 2019.
- ↑ 1 2 EFSA:s panel om livsmedelstillsatser och näringskällor tillsatta livsmedel (ANS). Vetenskapligt yttrande om omvärdering av svaveldioxid (E 220), natriumsulfit (E 221), natriumbisulfit (E 222), natriummetabisulfit (E 223), kaliummetabisulfit (E 224), kalciumsulfit (E 226), kalciumbisulfit (E 227) och kaliumbisulfit (E 228) som livsmedelstillsatser // EFSA Journal. — 2016-04. - T. 14 , nej. 4 . doi : 10.2903 /j.efsa.2016.4438 .
- ↑ Världshälsoorganisationen. SVAVELDIOXID // Gemensamma FAO/WHO:s expertkommitté för livsmedelstillsatser.
- ↑ CFR - Code of Federal Regulations Titel 21 . FDA . Hämtad: 16 oktober 2022.
- ↑ Liu, D.; Jin, H; Tang, C; Du, J. Sulphur dioxide: a novel gaseous signal in the Regulation of cardiovascular functions // Mini-Reviews in Medicinal Chemistry : journal. - 2010. - Vol. 10 , nej. 11 . - P. 1039-1045 . — PMID 20540708 . Arkiverad från originalet den 26 april 2013.
- ↑ Chen S, Zheng S, Liu Z, Tang C, Zhao B, Du J, Jin H. Endogen svaveldioxid skyddar mot oljesyra-inducerad akut lungskada i samband med hämning av oxidativ stress hos råttor. // Lab Invest .. - feb 2015. - T. 95 , nr. 95(2) , nr 2 . - S. 142-156 . - doi : 10.1038/labinvest.2014.147 . — PMID 25581610 .
- ↑ Tian H. Framsteg i studien om endogen svaveldioxid i det kardiovaskulära systemet. // Chin Med J. - Nov 2014. - T. 127 , nr. 127(21) , nr 21 . - S. 3803-3807 . — PMID 25382339 .
- ↑ Yang R, Yang Y, Dong X, Wu X, Wei Y. Korrelation mellan endogen svaveldioxid och homocystein hos barn med pulmonell arteriell hypertoni associerad med medfödd hjärtsjukdom (kinesiska) // Zhonghua Er Ke Za Zhi. - Aug 2014. -52卷,第52(8)期,第8数. —第625—629页. — PMID 25224243 .
- ↑ Liu D, Huang Y, Bu D, Liu AD, Holmberg L, Jia Y, Tang C, Du J, Jin H. Svaveldioxid hämmar proliferation av vaskulära glatta muskelceller genom att undertrycka Erk/MAP-kinasvägen medierad av cAMP/PKA-signalering . // Cell Death Dis.. - Maj 2014. - Vol. 5 , nr. 5(5) , nr 5 . - S. e1251 . - doi : 10.1038/cddis.2014.229. . — PMID 24853429 .
- ↑ Wang XB, Jin HF, Tang CS, Du JB. Den biologiska effekten av endogen svaveldioxid i det kardiovaskulära systemet. // Eur J Pharmacol.. - 16 nov 2011. - T. 670 , nr. 670(1) , nr 1 . - doi : 10.1016/j.ejphar.2011.08.031 . — PMID 21925165 .
- ↑ Liang Y, Liu D, Ochs T, Tang C, Chen S, Zhang S, Geng B, Jin H, Du J. Endogen svaveldioxid skyddar mot isoproterenol-inducerad myokardskada och ökar myokardial antioxidantkapacitet hos råttor. // Lab Invest.. - Jan 2011. - T. 91 , nr. 91(1) , nr 1 . - S. 12-23 . - doi : 10.1038/labinvest.2010.156 . — PMID 20733562 .
- ↑ Svavelsyraanhydrid, dess påverkan på miljön . Hämtad 21 november 2013. Arkiverad från originalet 23 november 2014.
- ↑ Grunderna för att beräkna normerna för PDV . Hämtad 21 november 2013. Arkiverad från originalet 20 april 2015.
- ↑ Problem med luftföroreningar. Växthuseffekt. . Hämtad 21 november 2013. Arkiverad från originalet 3 december 2013.
- ↑ Miljökriser . Hämtad 21 november 2013. Arkiverad från originalet 10 juni 2015.
Litteratur
- Akhmetov N. S. Allmän och oorganisk kemi. - M . : Högre skola, 2001.
- Karapetyants M.Kh. , Drakin S.I. Allmän och oorganisk kemi. - 4:e uppl., raderad. — M .: Kemi , 2000. — 592 sid.
- Kireev V. A. Kort kurs i fysikalisk kemi. - 5:e uppl., raderad. - M .: Chemistry , 1978. - 621 sid.
- Fedorov P. I. Trippelpunkt // Kemisk uppslagsverk . - Great Russian Encyclopedia , 1998. - V. 5: Tryptofan - Iatrochemistry . - S. 12 .
- Khazanova N. E. Kritiskt tillstånd // Kemisk uppslagsverk . - Soviet Encyclopedia , 1990. - T. 2: Daph - Med . - S. 541-543 .
Länkar
- Global karta över svaveldioxidfördelning Arkiverad 8 februari 2017 på Wayback Machine
- United States Environmental Protection Agency Sulfur Dioxide-sida Arkiverad 25 december 2008 på Wayback Machine
- International Chemical Safety Card 0074 Arkiverad 7 augusti 2019 på Wayback Machine
- IARC-monografier. "Svaveldioxid och vissa sulfiter, bisulfiter och metabisulfiter" v54. 1992. s131. (Engelsk)
- Svaveldioxid, Månadens Molecule Arkiverad 3 augusti 2019 på Wayback Machine
 Ordböcker och uppslagsverk |
| |||
|---|---|---|---|---|
| ||||
| Svaveloxider _ | |
|---|---|
| |