Formuła, właściwości, zagrożenia i zastosowania tlenku siarki



The tlenek siarki (VI), znany również jako trójtlenek siarki lub bezwodnik siarkowy, jest związkiem chemicznym o wzorze SO3. Jego struktura jest przedstawiona na rysunku 1 (EMBL-EBI, 2016).

Trójtlenek siarki jest wytwarzany w rozcieńczonej postaci gazowej w kontaktowej instalacji kwasu siarkowego poprzez utlenianie gazów zawierających dwutlenek siarki.

Jak dotąd jednak jedyny preparat czystego trójtlenku siarki z gazów zawierających SO3 rozcieńczony, był procesem pilotażowym obejmującym kondensację krioskopową.

Zwykła procedura polega na destylacji oleum. Ciepło wymagane do destylacji oleum jest najwygodniej dostarczane przez gorący gaz kontaktowy z powiązanej instalacji kwasu siarkowego.

Można go przygotować w laboratorium, ogrzewając dymiący kwas siarkowy i zbierając sublimat w ochłodzonym odbiorniku. Jeśli para skrapla się powyżej 27 ° C, postać gamma otrzymuje się jako ciecz.

Jeśli para skrapla się poniżej 27 ° C iw obecności śladu wilgoci, otrzymuje się mieszaninę trzech form. 3 formy można oddzielić przez destylację frakcyjną.

Właściwości fizyczne i chemiczne tlenku siarki

Trójtlenek siarki ma kształt białych igieł, które zamieniają się w dym w powietrzu. Często napotyka inhibitory, aby zapobiec polimeryzacji (National Center for Biotechnology Information, 2017).

Jego masa cząsteczkowa wynosi 80,066 g / mol, jego gęstość wynosi 1,92 g / cm3 g / ml, a temperatury topnienia i wrzenia wynoszą odpowiednio 16,8 ° C i 44,7 ° C. (Royal Society of Chemistry, 2015).

Związek łączy się z wodą z siłą wybuchową, tworząc kwas siarkowy ze względu na jego kwasowość. Trójtlenek siarki powoduje karbonizację substancji organicznych.

Trójtlenek siarki szybko absorbuje wilgoć, emitując gęste białe opary. Roztwory trójtlenku w kwasie siarkowym nazywane są dymiącym kwasem siarkowym lub oleum. (Trójtlenek siarki, 2016).

Reakcja trójtlenku siarki i difluorku tlenu jest bardzo energiczna i wybuchy zachodzą, jeśli reakcję prowadzi się bez rozpuszczalnika. Reakcja nadmiaru trójtlenku siarki z tetrafluoroetylenem powoduje wybuchowy rozkład fluorku karbonylu i dwutlenku siarki.

Reakcja bezwodnego kwasu nadchlorowego z trójtlenkiem siarki jest gwałtowna i towarzyszy mu ewolucja znacznego ciepła. Ciecz trójtlenku siarki gwałtownie reaguje z chlorkiem nitrylu, nawet w 75 ° C.

Reakcja trójtlenku siarki i tlenku ołowiu powoduje białą luminescencję. Połączenie jodu, pirydyny, trójtlenku siarki i formamidu spowodowało wzrost ciśnienia gazu po kilku miesiącach.

Wynika to z powolnego tworzenia się kwasu siarkowego, wody zewnętrznej lub odwodnienia formamidu na cyjanowodór (SULFUR TRIOXIDE, S.F.).

Reaktywność i zagrożenia

Trójtlenek siarki jest stabilnym związkiem, niekompatybilnym z materiałami organicznymi, drobno zmielonymi metalami, zasadami, wodą, cyjankami i wieloma innymi chemikaliami.

Substancja jest silnym utleniaczem i gwałtownie reaguje z materiałami palnymi i redukującymi oraz związkami organicznymi, które powodują zagrożenie pożarem i wybuchem.

Reaguje gwałtownie z wodą i wilgotnym powietrzem, wytwarzając kwas siarkowy. Roztwór w wodzie jest silnym kwasem, reaguje gwałtownie z zasadami i są żrącymi metalami tworzącymi łatwopalny / wybuchowy gaz.

 Związek jest korozyjny dla metali i tkanin. Powoduje oparzenia oczu i skóry. Spożycie powoduje poważne oparzenia ust, przełyku i żołądka. Pary są bardzo toksyczne przy wdychaniu. (Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy, 2015)

W przypadku kontaktu z oczami należy sprawdzić, czy nosisz soczewki kontaktowe i natychmiast je usunąć. Oczy należy płukać bieżącą wodą przez co najmniej 15 minut, trzymając otwarte powieki. Możesz użyć zimnej wody. Maści nie należy stosować do oczu.

Jeśli substancja chemiczna wejdzie w kontakt z odzieżą, usuń ją tak szybko, jak to możliwe, chroniąc swoje ręce i ciało. Umieść ofiarę pod prysznicem bezpieczeństwa.

Jeśli substancja chemiczna gromadzi się na odsłoniętej skórze ofiary, takiej jak ręce, delikatnie i ostrożnie umyć skórę zanieczyszczoną bieżącą wodą i nieściernym mydłem. Możesz użyć zimnej wody. Jeśli podrażnienie utrzymuje się, zasięgnij porady lekarza. Wyprać zanieczyszczoną odzież przed ponownym użyciem.

W przypadku wdychania ofiara powinna mieć możliwość odpoczynku w dobrze wentylowanym miejscu. Jeśli inhalacja jest poważna, ofiara powinna zostać ewakuowana do bezpiecznego obszaru tak szybko, jak to możliwe. Poluzuj ciasne ubrania, takie jak kołnierzyk koszuli, paski lub krawat.

Jeśli ofiara ma trudności z oddychaniem, należy podać tlen. Jeśli ofiara nie oddycha, przeprowadza się resuscytację metodą usta-usta. Zawsze biorąc pod uwagę, że udzielanie pomocy metodą usta-usta może być niebezpieczne dla osoby, gdy wdychany materiał jest toksyczny, zakaźny lub żrący.

We wszystkich przypadkach należy natychmiast zwrócić się o pomoc medyczną (Karta charakterystyki substancji niebezpiecznej Trójtlenek siarki, 2013).

Używa

Trójtlenek siarki jest niezbędnym odczynnikiem w reakcjach sulfonowania. Procesy te zapewniają detergenty, barwniki i farmaceutyki. Jest wytwarzany in situ z kwasu siarkowego lub stosowany jako dymiący roztwór kwasu siarkowego.

Zanieczyszczenie powietrza przez tlenki siarki jest głównym problemem środowiskowym, z milionami ton dwutlenku siarki i trójtlenku emitowanego do atmosfery każdego roku. Związki te są szkodliwe dla życia roślinnego i zwierzęcego, a także dla wielu materiałów budowlanych.

Kolejnym dużym problemem do rozważenia jest kwaśny deszcz. Oba tlenki siarki rozpuszczają się w kropelkach wody atmosferycznej, tworząc kwaśne roztwory, które mogą być bardzo szkodliwe, gdy są rozprowadzane w postaci deszczu.

Uważa się, że kwas siarkowy jest główną przyczyną kwasowości kwaśnych deszczów, które mogą uszkodzić lasy i spowodować śmierć ryb w wielu jeziorach.

Kwaśne deszcze powodują również korozję metali, wapienia i innych materiałów. Możliwe rozwiązania tego problemu są kosztowne ze względu na trudność w usuwaniu siarki z węgla i oleju przed ich spaleniem (Zumdahl, 2014).

Referencje

  1. EMBL-EBI (2016, 2 grudnia). trójtlenek siarki. Źródło: ChEBI: ebi.ac.uk
  2. Karta charakterystyki materiału Tritlenek siarki. (2013, 21 maja). Źródło: sciencelab: sciencelab.com
  3. National Center for Biotechnology Information. (2017, 24 czerwca). PubChem Compound Database; CID = 24682 . Źródło: PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy. (2015, 22 lipca). TRIOXIDE SIARKI. Źródło: cdc.gov: cdc.gov
  5. Królewskie Towarzystwo Chemiczne. (2015). Trójtlenek siarki. Źródło: chemspider: chemspider.com
  6. Trójtlenek siarki. (2016). Źródło: Chemicalbook: Chemicalbook.com.
  7. TRIOXIDE SIARKI. (S.F.). Pobrane z CAMEO: cameochemicals.noaa.gov.
  8. Zumdahl, S. S. (2014, 13 lutego). Źródło: britannica: britannica.com.