Оксида серы: ICSC 0074 — ОКСИД СЕРЫ (IV)

Содержание

Оксид серы(IV), сернистая кислота, сульфиты — урок. Химия, 8–9 класс.

Оксид серы(\(IV\))

Сернистый газ, или оксид серы(IV), образуется при сгорании серы, сероводорода или обжиге сульфидов:

 

4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2↑.

 

При обычных условиях это бесцветный газ с характерным запахом. Ядовит.

 

Сернистый газ хорошо растворяется в воде — в \(1\) объёме воды при \(0\) °С может раствориться до \(80\) объёмов сернистого газа, а при комнатной температуре — до \(40\) объёмов. При этом происходит реакция с водой, и образуется сернистая кислота:

 

SO2+h3O⇄h3SO3.

 

Оксид серы(\(IV\)) проявляет и другие свойства кислотных оксидов: реагирует со щелочами, основными оксидами c образованием солей:

 

SO2+2NaOH=Na2SO3+h3O.

 

Степень окисления серы в оксиде — \(+4\). Это промежуточное значение, поэтому в окислительно-восстановительных реакциях он может быть и окислителем, и восстановителем. Так, свойства восстановителя проявляются в реакции с кислородом:

 

2S+4O2+O2⇄t,k2S+6O3.

 

Свойства окислителя сернистый газ проявляет в реакции с сероводородом:

 

S+4O2+2h3S−2=3S0+2h3O.

 

Оксид серы(\(IV\)) выделяется в атмосферу при сжигании разных видов топлива и загрязняет её.

 

Рис. \(1\). Загрязнение воздуха

Сернистая кислота и её соли

Сернистая кислота h3SO3 представляет собой водный раствор оксида серы(\(IV\)) и в свободном состоянии не выделена. Это слабая двухосновная кислота, которая образует два ряда солей. Средние её соли называются сульфитами (Na2SO3,CaSO3), а кислые — гидросульфитами (NaHSO3,Ca(HSO3)2).

 

Сернистая кислота и её соли, так же как и оксид серы(\(IV\)), в окислительно-восстановительных реакциях проявляют двойственные свойства — могут быть и окислителями, и восстановителями.

Сернистый газ уничтожает микроорганизмы, поэтому применяется для дезинфекции помещений, оборудования. Используется он как отбеливающее средство в производстве бумаги, тканей. Для отбеливания используются и соли: сульфит и гидросульфит натрия.

Источники:

Рис. 1. Загрязнение воздуха

https://cdn.pixabay.com/photo/2020/03/07/21/59/power-station-4911010_960_720.jpg

Оксид серы (IV) | справочник Пестициды.ru

Информация


Традиционно содержание Серы в удбрениях выражают содержанием Оксида серы. Все свойства Серы, как питательного элемента описаны в статье Сера.


Подробнее »

Химические и физические свойства

Диоксид серы – бесцветный газ с резким запахом. Молекула имеет угловую форму.

  • Температура плавления – -75,46 °С,
  • Температура кипения – -10,6 °С,
  • Плотность газа – 2,92655 г/л.

Легко сжижается в бесцветную легкоподвижную жидкость при температуре 25 °С и давлении около 0,5 МПа.

Для жидкой формы плотность равна 1,4619 г/см3 (при – 10 °С).

Твердый диоксид серы – бесцветные кристаллы, ромбической сингонии.

Диоксид серы заметно диссоциирует только около 2800 °С.

Диссоциация жидкого диоксида серы проходит по схеме:

2SO2 ↔ SO2+ + SO32-

Трехмерная модель молекулы


Трехмерная модель молекулы


Растворимость диоксида серы в воде зависит от температуры:

  • при 0 °С в 100 г воды растворяется 22,8 г диоксида серы,
  • при 20 °С – 11,5 г,
  • при 90 °С – 2,1 г.

Водный раствор диоксида серы – это сернистая кислота H2SO3.

Диоксид серы растворим в этаноле, H2SO4, олеуме, CH3COOH. Жидкий сернистый ангидрид смешивается в любых соотношениях с SO3. CHCl3, CS2, диэтиловым эфиром.

Жидкий сернистый ангидрид растворяет хлориды. Иодиды и роданиды металлов не растворяются.

Соли, растворенные в жидком диоксиде серы, диссоциируют.

Диоксид серы способен восстанавливаться до серы и окисляться до шестивалентных соединений серы.

Диоксид серы токсичен. При концентрации 0,03–0,05 мг/л раздражает слизистые оболочки, органы дыхания, глаза.

Основной промышленный способ получения диоксида серы – из серного колчедана FeS2 путем его сжигания и дальнейшей обработки слабой холодной H2SO4.

Кроме того, серный диоксид можно получить путем сжигания серы, а также как побочный продукт обжига медных и цинковых сульфидных руд. [2]

Содержание диоксида серы в почве и удобрениях

Неорганические соединения серы представлены сульфатами (гипс CaSO4•2H2O, ангидрит CaSO4) и сульфидами (пирит FeS2).

Сульфидная сера доступна растениям только после перехода в сульфатную форму. Большая часть серы присутствует в почве в составе органических соединений, не усваиваемых растениями. Только после минерализации органических веществ и перехода серы в сульфатную форму органическая сера становится доступной для растений.[1]

Химическая промышленность не выпускает удобрений с основным действующим веществом диоксидом серы. Однако в качестве примесей он содержится во многих удобрениях. К ним относятся фосфогипс, простой суперфосфат, сульфат аммония, сульфат калия, калимагнезия, гипс, сланцевая зола, навоз, торф и многие другие.[1]

Поглощение диоксида серы растениями

Сера поступает в растения через корни в виде SO42- и листья в виде диоксида серы. При этом поглощение серы из атмосферы обеспечивает до 80 % потребности растений в данном элементе. В связи с этим вблизи промышленных центров, где атмосфера богата диоксидом серы, растения хорошо обеспечены серой. В удаленных районах количество сернистого ангидрида в осадках и атмосфере сильно снижается и питание растений серой зависит от ее наличия в почве.[2]

 

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

1.

Вильдфлуш И.Р., Кукреш С.П., Ионас В.А. Агрохимия: Учебник – 2-е изд., доп. И перераб. – Мн.: Ураджай, 2001 – 488 с., ил.

2.

Химическая энциклопедия: в 5 томах: том 4: Полимерные-Трипсин/Редколлегия: Зефиров Н.С. (гл. ред.) и др. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. – 639 с.: ил

Свернуть
Список всех источников

Оксид серы (IV) получение и химические свойства

 

Оксид серы (IV) –  это кислотный оксид. Бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде.

 

Cпособы получения оксида серы (IV)

 

1. Сжигание серы на воздухе:

S    +   O2  →  SO2

 

2. Горение сульфидов и сероводорода:

2H2S   +   3O2  →   2SO2   +   2H2O

2CuS   +   3O2  →   2SO2   +   2CuO

 

3. Взаимодействие сульфитов с более сильными кислотами:

Например, сульфит натрия взаимодействует с серной кислотой:

Na2SO3    +   H2SO4    →  Na2SO4   +   SO2    +   H2O

 

4. Обработка концентрированной серной кислотой неактивных металлов.

Например, взаимодействие меди с концентрированной серной кислотой:

Cu    +   2H2SO4   →   CuSO4   +   SO2   +   2H2O

 

Химические свойства оксида серы (IV)

 

Оксид серы (IV) – это типичный кислотный оксид. За счет серы в степени окисления +4 проявляет свойства окислителя и восстановителя.

 

1. Как кислотный оксид, сернистый газ реагирует с щелочами и оксидами щелочных и щелочноземельных металлов.

Например, оксид серы (IV) реагирует с гидроксидом натрия. При этом образуется либо кислая соль (при избытке сернистого газа), либо средняя соль (при избытке щелочи):

SO2   +   2NaOH(изб)   →   Na2SO3   +   H2O

SO2(изб)   +   NaOH  → NaHSO3

Еще пример: оксид серы (IV) реагирует с основным оксидом натрия:

SO2  +  Na2O   →  Na2SO3 

 

2. При взаимодействии с водой SO2 образует сернистую кислоту. Реакция обратимая, т.к. сернистая кислота в водном растворе в значительной степени распадается на оксид и воду.

SO2  +   H2O   ↔  H2SO3  

 

3. Наиболее ярко выражены восстановительные свойства SO2. При взаимодействии с окислителями степень окисления серы повышается.

Например, оксид серы окисляется кислородом на катализаторе в жестких условиях. Реакция также сильно обратимая:

2SO2    +   O2    ↔  2SO3

Сернистый ангидрид обесцвечивает бромную воду:

SO2   +   Br2  +   2H2O   →  H2SO4  +  2HBr

Азотная кислота очень легко окисляет сернистый газ:

SO2   +   2HNO3   →  H2SO4   +   2NO2

Озон также окисляет оксид серы (IV):

SO2    +   O3  →   SO3  +  O2

Качественная реакция на сернистый газ и на сульфит-ион – обесцвечивание раствора перманганата калия:

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

Оксид свинца (IV) также окисляет сернистый газ:

SO2   +   PbO2  → PbSO4

 

4. В присутствии сильных восстановителей SO2  способен проявлять окислительные свойства.

Например, при взаимодействии с сероводородом сернистый газ восстанавливается до молекулярной серы:

SO2    +   2Н2S    →    3S  +  2H2O

Оксид серы (IV) окисляет угарный газ и углерод:

SO2    +   2CO    →   2СО2    +    S 

SO2    +   С  →   S   +  СO2

Оксид Серы IV и VI

Оксид серы(IV) — SO2. В нормальных условиях представляет
собой бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички).
Под давлением сжижается при комнатной температуре. Растворяется в воде с
образованием нестойкой сернистой кислоты; растворимость 11,5 г/100 г воды при
20 °C, снижается с ростом температуры. Растворяется также в этаноле, серной
кислоте. SO2 — один из основных компонентов вулканических газов.

 

ПОЛУЧЕНИЕ

Промышленный способ получения — сжигание серы или обжиг
сульфидов, в основном — пирита:

4FeS2 + 11O2
= 2Fe2O3 + 8SO2.

В лабораторных условиях и в природе SO2 получают
воздействием сильных кислот на сульфиты и гидросульфиты. Образующаяся сернистая
кислота h3SO3 сразу разлагается на SO2 и h3O:

Na2SO3 +
h3SO4 = Na2SO4 + h3SO3

h3SO3 = h3O
+ SO2.

Также диоксид серы можно получить действием
концентрированной серной кислоты на малоактивные металлы при нагревании:

Cu + 2h3SO4
= CuSO4 + SO2 + 2h3O.

 

ХИМИЧЕСКИЕ СВ-ВА

Относится к кислотным оксидам. Растворяется в воде с
образованием сернистой кислоты (при обычных условиях реакция обратима):

SO2 + h3O = h3SO3.

Со щелочами образует сульфиты:

2NaOH + SO2
= Na2SO3 + h3O.

Химическая активность SO2 весьма велика. Наиболее ярко
выражены восстановительные свойства SO2, степень окисления серы в таких
реакциях повышается:

SO2 + Br2 +
2h3O = h3SO4 + 2HBr,

SO2 + I2 +
2h3O = h3SO4 + 2HI,

2SO2 + O2 =
2SO3,

3SO2 +
2KMnO4 + 2h3O =2h3SO4 + 2MnO2 + K2SO4,

Fe2(SO4)3 +
SO2 + 2h3O = 2FeSO4+ 2h3SO4.

Предпоследняя реакция является качественной реакцией на сульфит-ион
SO32− и на SO2 (обесцвечивание фиолетового раствора).

В присутствии сильных восстановителей SO2 способен проявлять
окислительные свойства. Например, для извлечения серы из отходящих газов
металлургической промышленности используют восстановление SO2 оксидом
углерода(II):

SO2
+ 2CO =
2CO2 + S.

Или для получения фосфорноватистой кислоты:

Ph4 + SO2 = h4PO2 + S.

 

ПРИМЕНЕНИЕ

Большая часть оксида серы(IV) используется для производства
сернистой кислоты. Используется также в виноделии в качестве консерванта
(пищевая добавка E220). Так как этот газ убивает микроорганизмы, им окуривают
овощехранилища и склады. Оксид серы(IV) используется для отбеливания соломы,
шелка и шерсти, то есть материалов, которые нельзя отбеливать хлором.
Применяется он также и в качестве растворителя в лабораториях. При таковом его
применении следует помнить о возможном содержании в SO2 примесей в виде SO3,
h3O, и как следствие присутствия воды h3SO4 и h3SO3. Их удаляют пропусканием
через растворитель концентрированной h3SO4; это лучше делать под вакуумом или в
другой закрытой аппаратуре. Оксид серы(IV) применяется также для получения
различных солей сернистой кислоты.

 

ТОКСИЧНОСТЬ

SO2 очень токсичен. Симптомы при отравлении сернистым газом
— насморк, кашель, охриплость, сильное першение в горле и своеобразный привкус.
При вдыхании сернистого газа более высокой концентрации — удушье, расстройство
речи, затруднение глотания, рвота, возможен острый отёк лёгких.

При кратковременном вдыхании оказывает сильное раздражающее
действие, вызывает кашель и першение в горле.

Интересно, что чувствительность по отношению к SO2 весьма
различна у отдельных людей, животных и растений. Так, среди растений наиболее
устойчивы по отношению к сернистому газу берёза и дуб, наименее — роза, сосна и
ель.

 

Оксид серы (VI) — SO3 — высший оксид серы, тип химической
связи: ковалентная полярная химическая связь. В обычных условиях легколетучая
бесцветная жидкость с удушающим запахом. При температурах ниже 16,9 °C
застывает с образованием смеси различных кристаллических модификаций твёрдого
SO3

 

ПОЛУЧЕНИЕ

Получают, окисляя оксид серы (IV) кислородом воздуха при
нагревании, в присутствии катализатора (V2O5, Pt или NaVO3 или оксид
железа(III) Fe2O3):

 

Можно получить термическим разложением сульфатов:

Fe2(SO4)3 = Fe2O3 + 3SO3

или взаимодействием SO2 с озоном:

SO2 + O3 = SO3 + O2

Для окисления SO2 используют также NO2:

SO2 + NO2 = SO3 + NO

Эта реакция лежит в основе исторически первого, нитрозного
способа получения серной кислоты.

 

ХИМИЧЕСКИЕ СВ-ВА

1. Кислотно-основные: SO3 — типичный кислотный оксид,
ангидрид серной кислоты. Его химическая активность достаточно велика. При
взаимодействии с водой образует серную кислоту:

SO3 + h3O = h3SO4

Однако в данной реакции серная кислота образуется в виде
аэрозоля, и поэтому в промышленности оксид серы(VI) растворяют в серной кислоте
с образованием олеума, который далее растворяют в воде до образования серной
кислоты нужной концентрации.

 

Взаимодействует с основаниями:

2KOH + SO3 = K2SO4 + h3O

и оксидами:

CaO + SO3 = CaSO4

SO3 растворяется в 100%-й серной кислоте, образуя олеум.

 

2. Окислительно-восстановительные: SO3 характеризуется
сильными окислительными свойствами, восстанавливается, обычно, до сернистого
ангидрида:

5SO3 + 2P =
P2O5 + 5SO2

3SO3 + h3S
= 4SO2 + H_O

2SO3
+ 2KI = SO2 + I2 + K2SO4

3. При взаимодействии с хлороводородом образуется
хлорсульфоновая кислота:

SO3 + HCl = HSO3Cl

Также взаимодействует с двухлористой серой и хлором, образуя
тионилхлорид:

SO3 + Cl2 +
2SCl2 = 3SOCl2

Оксид серы(VI) — это… Что такое Оксид серы(VI)?

У этого термина существуют и другие значения, см. Оксид серы.

Окси́д се́ры (VI) (се́рный ангидри́д, трео́кись се́ры, се́рный га́з) SO3 — высший оксид серы, тип химической связи: ковалентная полярная химическая связь. В обычных условиях легколетучая бесцветная жидкость с удушающим запахом. При температурах ниже 16,9 °C застывает с образованием смеси различных кристаллических модификаций твёрдого SO3.

Находящиеся в газовой фазе молекулы SO3 имеют плоское тригональное строение с симметрией D3h (угол OSO = 120°, d(S-O) = 141 пм.) При переходе в жидкое и кристаллическое состояния образуются циклический тример и зигзагообразные цепи.

Пространственная модель молекулы γ-SO3

Твёрдый SO3 существует в α-, β-, γ- и δ-формах, с температурами плавления соответственно 16,8, 32,5, 62,3 и 95 °C и различающихся по форме кристаллов и степени полимеризации SO3. α-форма SO3 состоит преимущественно из молекул триме́ра. Другие кристаллические формы серного ангидрида состоят из зигзагообразных цепей: изолированных у β-SO3, соединенных в плоские сетки у γ-SO3 или в пространственные структуры у δ-SO3. При охлаждении из пара сначала образуется бесцветная, похожая на лёд, неустойчивая α-форма, которая постепенно переходит в присутствии влаги в устойчивую β-форму — белые «шёлковистые» кристаллы, похожие на асбест. Обратный переход β-формы в α-форму возможен только через газообразное состояние SO3. Обе модификации на воздухе «дымят» (образуются капельки H2SO4) вследствие высокой гигроскопичности SO3. Взаимный переход в другие модификации протекает очень медленно. Разнообразие форм триоксида серы связано со способностью молекул SO3 полимеризоваться благодаря образованию донорно-акцепторных связей. Полимерные структуры SO3 легко переходят друг в друга, и твердый SO3 обычно состоит из смеси различных форм, относительное содержание которых зависит от условий получения серного ангидрида.

Получение

Получают, окисляя оксид серы (IV) кислородом воздуха при нагревании, в присутствии катализатора (V2O5, Pt или NaVO3):

Можно получить термическим разложением сульфатов:

или взаимодействием SO2 с озоном:

Для окисления SO2 используют также NO2:

Эта реакция лежит в основе исторически первого, нитрозного способа получения серной кислоты.

Химические свойства

1. Кислотно-основные: SO3 — типичный кислотный оксид, ангидрид серной кислоты. Его химическая активность достаточно велика. При взаимодействии с водой образует серную кислоту:

Однако в данной реакции серная кислота образуется в виде аэрозоли, и поэтому в промышленности оксид серы(VI) растворяют в серной кислоте с образованием олеума, который далее растворяют в воде до образования серной кислоты нужной концентрации.

Взаимодействует с основаниями:

и оксидами:

SO3 растворяется в 100%-й серной кислоте, образуя олеум:

2. Окислительно-восстановительные: SO3 характеризуется сильными окислительными свойствами, восстанавливается, обычно, до сернистого ангидрида:

3. При взаимодействии с хлороводородом образуется хлорсульфоновая кислота:

Также взаимодействует с двухлористой серой и хлором, образуя тионилхлорид:

Применение

Серный ангидрид используют в основном в производстве серной кислоты.

Литература

  • Ахметов Н. С. «Общая и неорганическая химия» М.: Высшая школа, 2001
  • Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. «Общая и неорганическая химия» М.: Химия 1994

Диоксид серы в воздухе: что делать?

В Сибае сложилась кризисная экологическая ситуация из-за постоянных выбросов диоксида серы. Вещество образовалось из продуктов горения рудных пород в заброшенных карьерах местного филиала Учалинского горно-обогатительного комбината (УГОК). В этом месяце интенсивность выбросов увеличилась. Жители Сибая жалуются на ухудшение здоровья. На этой неделе зафиксировали 37-кратное превышение ПДК по диоксиду серы. «Idel. Реалии» подготовили карточки о том, что из себя представляет вещество, насколько оно опасно и как от него защититься.

ЧТО ТАКОЕ ДИОКСИД СЕРЫ?

Диоксид серы — это бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички), дымится на воздухе. В чистом виде вещество ядовитое. Оно растворяется в воде, при минусовой температуре переходит в жидкое состояние и образует сернистую кислоту.

ПДК максимально-разового воздействия – 0,5 мг/м3. Химическая формула SO2.

ПРАВДА, ЧТО ЕГО ИСТОЧНИКАМИ МОГУТ БЫТЬ И ВЫХЛОПНЫЕ ГАЗЫ?

Правда, те самые выхлопные газы автомобилей. Помимо этого диоксид серы может выделяться в результате работы теплоэлектростанций (ТЭС) при сжигании бурого угля и мазута. Также образуется при сжигании ископаемых видов топлива и плавке минеральных руд, содержащих серу.

Если загрязнение длительное, мы получаем хронические заболевания или обострения имеющихся болезней

Непосредственно в Сибае вещество появилось в результате постоянных выбросов продуктов горения рудных пород из заброшенных карьеров горно-обогатительного комбината.

НАСКОЛЬКО ОПАСНО ВЕЩЕСТВО?

Диоксид серы характеризуется высокой токсичностью. Это вещество третьего класса опасности. При повышенных концентрациях оно оказывает пагубное влияние как на человека, так и на окружающую природу и животных.

По данным ВОЗ, воздействию диоксида серы нельзя подвергаться дольше десяти минут при уровне концентрации в 500 мкг/м3. Председатель Союза экологов Башкортостана Александр Веселов сообщил «Idel.Реалии», что при повышенном уровне вещества в воздухе от него нельзя скрыться даже в квартире с закрытыми окнами.

— Если превышение опасного вещества в воздухе выше предельно допустимой концентрации, сколько бы вы в нем не находились, попадание в организм гарантировано. Если загрязнение длительное, мы получаем хронические заболевания или обострения имеющихся болезней, — сказал глава Союза экологов РБ.

Необходимо носить марлевые повязки, потреблять молочные продукты

В атмосфере диоксид серы претерпевает ряд химических превращений, важнейшие из них — окисление и образование кислоты. В результате возможны кислотные осадки, которые губят растения, закисляют почву, увеличивают кислотность озер. Даже при среднем содержании оксидов серы в воздухе порядка 100 мкг/м3 растения приобретают желтоватый оттенок.

КАКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ВЫЗЫВАЕТ ИЛИ ОБОСТРЯЕТ ДИОКСИД СЕРЫ В ВОЗДУХЕ?

По информации ВОЗ, воздействие диоксида серы в концентрациях выше ПДК может вызвать нарушение функций дыхания. Не исключено действие на слизистые оболочки, воспаление носоглотки, трахеи, бронхиты, кашель, хрипота и боль в горле. Особенно высокая чувствительность к действию диоксида серы у людей с хроническими нарушениями органов дыхания, с астмой. В дни с повышенными уровнями концентрации SO2 возрастает число случаев госпитализации с болезнями сердца и смертность.

Александр Веселов считает, что при малейшем подозрении на превышение диоксида серы в воздухе, астматикам и детям нужно бежать из населенного пункта.

КАК СЕБЯ ОБЕЗОПАСИТЬ?

— Естественно, необходимо носить марлевые повязки, потреблять молочные продукты, которые связывают попадающие через дыхательные органы в кровь вредные вещества и выводят их из организма. Взрослым для усиления обмена веществ можно принимать спиртное. Красное вино, например, — сообщил председатель Союза экологов Башкортостана.

По его словам, все эти варианты временные, чтобы переждать. Учитывая прогнозы по устранению аварии на Сибае (до 2,5 месяцев), он советует просто уезжать.

НО ДИОКСИД СЕРЫ ЕЩЕ И ПИЩЕВАЯ ДОБАВКА Е220. КАК ОН МОЖЕТ БЫТЬ ОПАСЕН, ЕСЛИ ЕГО ДОБАВЛЯЮТ В ЕДУ?

Диоксид серы действительно используется и как пищевая добавка Е220, но суть в том, что концентрация вещества в продуктах в сотни раз ниже.

Консервант Е220 замедляет процесс ферментации свежих фруктов и овощей, отбеливает и сохраняет первоначальный вид продуктов. Используется в качестве консервирующего средства для увеличения срока хранения фруктовых и ягодных соков, вин и других напитков. Также им обрабатывают сухофрукты, чтобы они не темнели и не портились.

Дело не только в заброшенном карьере, но и в заводе по производству буровых растворов и автомобилях

В случае с напитками концентрация вещества предельно низкая, а сухофрукты рекомендуют отмачивать в воде.

В КАКИХ СТРАНАХ ВООБЩЕ ЭТО ВЕЩЕСТВО ПРЕВЫШАЛО ПДК?

В 2016 году, по данным журнала Nature Geoscience, спутники NASA обнаружили 500 новых источников загрязнения воздуха, около 40 из которых были опасны диоксидом серы. Большинство очагов зафиксировали в России, Мексике и ближневосточных странах.

Например, территория предприятий «Норильского никеля» практически выжжена диоксидом серы и кислотными дождями. Такая ситуация, как рассказал Александр Веселов, стала нормальной для многих металлургических предприятий.

В случае с Сибаем, по его мнению, дело не только в заброшенном карьере, но и в заводе по производству буровых растворов и автомобилях. Сработал так называемый накопительный эффект.

КАК НЕЙТРАЛИЗОВАТЬ ОЧАГ КОНЦЕНТРАЦИИ? КОГДА МОЖНО БУДЕТ ДЫШАТЬ И НЕ БОЯТЬСЯ?

Эксперты Учебно-методического центра по гражданской обороне, чрезвычайным ситуациям и пожарной безопасности рекомендуют обрабатывать участок либо раствором щелочи, либо известковым молоком, чтобы локализовать происшествие.

«Место разлива промывают большим количеством воды, изолируют песком, воздушно-механической пеной, обваловывают и не допускают попадания веществ в поверхностные воды. Для утилизации загрязненного грунта на месте разлива при нейтрализации сернистого ангидрида (диоксида серы) срезают поверхностный слой грунта на глубину загрязнения, собирают и вывозят на утилизацию с помощью землеройно-транспортных машин (бульдозеров, скреперов, автогрейдеров, самосвалов). Места срезов засыпают свежим слоем грунта, промывают водой в контрольных целях», — говорится в рекомендациях центра.

Сейчас в Сибае карьер частично подтапливают щелочной водой. Руководство города гарантирует, что ситуация измениться в течение нескольких месяцев. Что делать людям в это время — неизвестно. Режим ЧС не вводят, эвакуация не началась.

Подписывайтесь на наш канал в Telegram. Говорим о том, о чем другие вынуждены молчать.

Выброс оксида серы на заводе «Титан» в Крыму локален

Выброс сернистого ангидрида (оксида серы), произошедший утром в среду на крымском заводе ООО «Титановые Инвестиции», не угрожает городу Армянску, так как был локальным, сообщил глава горадминистрации Василий Телиженко.

Утром в среду после длительного простоя произведен пуск сернокислотного производства на заводе, сообщается на странице администрации в соцсети «ВКонтакте». В результате технологического процесса произошел выброс сернистого ангидрида, который привел к локальному превышению ПДК загрязняющего вещества в воздухе рабочей зоны на территории промышленной площадки предприятия (в пределах только предприятия). Концентрация загрязняющего вещества влияния на здоровье человека не имеет, говорится в сообщении.

«У нас было две жалобы (ранее). Сейчас жалоб нет. Ждем результатов измерений лабораторий, они отбирали (пробы) на 9 утра, превышений ПДК не было (в городе)», — сказал Телиженко.

Он отметил, что в целом экологическая ситуация вокруг предприятии стабильная, несмотря на длительную засуху, которая ранее привела к выбросам вредных веществ из кислотонакопителя завода. Телиженко сказал, что в городе работают два стационарных пункта измерений содержания вредных веществ в воздухе, а также два передвижных. Он не исключил проведение проверок на предприятии после произошедшего выброса. «Думаю да, скорее всего, будут, но здесь не мне судить, есть контролирующие организации», — сказал собеседник агентства.

В пресс-службе минприроды Крыма от комментариев в отношении произошедшего инцидента на предприятии отказались.

Ситуация с кислотонакопителем завода «Крымский титан» обострилась в конце августа 2018 года, когда из-за выброса загрязняющего вещества на крышах домов и листьях деревьев Армянска и близлежащих сел образовался маслянистый налет с желтым оттенком. Выброс спровоцировала устоявшаяся жара. Тогда на определенное время химзавод полностью остановили, пишет Прайм.

оксидов серы | Центр естественнонаучного образования UCAR

Выше представлены четыре разных способа, которыми химики представляют диоксид серы. В моделях желтый атом — это сера, а красный — кислород.

Оксиды серы — это группа молекул, состоящая из атомов серы и кислорода, таких как диоксид серы (SO 2 ) и триоксид серы (SO 3 ). Оксиды серы — это загрязнители, которые способствуют образованию кислотных дождей, а также загрязнению твердыми частицами. Некоторые из них выбрасываются в атмосферу Земли из естественных источников, но большинство из них является результатом деятельности человека.

Некоторые оксиды серы представляют собой газы, а некоторые — жидкости или твердые частицы. Диоксид серы — самый опасный из оксидов серы. Это бесцветный газ с запахом горелых спичек. Триоксид серы часто представляет собой бесцветное или белое твердое вещество, которое выделяет в воздухе белые пары и вступает в сильную реакцию с водой. И диоксид серы, и триоксид серы реагируют с образованием серной кислоты, которая токсична для живых тканей и является основным компонентом кислотных дождей.

Источники оксидов серы

Вулканы — естественный источник оксидов серы в атмосфере, но 99% диоксида серы в атмосфере происходит в результате деятельности человека, например сжигания угля, нефти и газа для производства электричества и тепла.Когда уголь и нефть горят, сера в них соединяется с кислородом воздуха, образуя оксиды серы. Переработка минеральных руд, содержащих серу, и промышленное сжигание ископаемого топлива также являются источниками оксидов серы в атмосфере.

Выше представлены четыре разных способа, которыми химики представляют триоксид серы. В моделях желтый атом — это сера, а красный — кислород.

Окиси серы как загрязнители

Оксиды серы загрязняют воздух. Они вредны для ваших легких и затрудняют дыхание.Диоксид серы образует частицы серы, которые при регулярном вдыхании могут вызвать астму и бронхит. Пары триоксида серы токсичны при вдыхании и вызывают ожоги кожи и органов. Оксиды серы также соединяются с каплями воды в воздухе, образуя серную кислоту, которая является частью кислотных дождей. Кислотный дождь вреден для растений, рыб и других живых существ. Оксиды серы соединяются с другими молекулами, образуя частицы, которые способствуют загрязнению твердыми частицами, создавая туманное небо с ограниченной видимостью.

Использование оксидов серы

Топливо содержит оксиды серы, но недавнее сокращение допустимого количества серы в обычном и дизельном топливе, наряду с ужесточением контроля за выбросами транспортных средств, привело к снижению загрязнения оксидами серы. Диоксид серы используется в качестве пищевого консерванта, особенно для сухофруктов. Он также используется как хладагент, дезинфицирующее средство и отбеливающее средство. Трехокись серы используется для производства химикатов и взрывчатых веществ.

Оксиды серы — обзор

7.4.3 Оксиды серы

Два наиболее важных оксида серы в атмосфере Земли — диоксид серы SO2 (г) и триоксид серы SO3 (г) — поступают в атмосферу в результате как естественных, так и антропогенных процессов, причем первые представляют собой выбросы, возникающие в результате извержений вулканов, и последние представляют собой выбросы в результате сжигания угля и нефти.

Сульфидные минералы в магме реагируют с атмосферным кислородом при высоких температурах, характерных для извержений, с образованием SO2 (г) и SO3 (г) в вулканических выбросах.Сульфидные соединения в угле и нефти вступают в реакции сгорания с образованием SO2 (г) и SO3 (г) в выбросах электростанций и автомобилей. Тиофен (структура 1 ), тиоэфир (структура 2 ) и тиол (-SH) представляют собой сероорганические соединения в нефти и угле (George and Gorbaty, 1989; Gorbaty, George et al., 1990; Waldo, Carlson et al. ., 1991; Waldo, Mullins et al., 1992). Уголь и сырая нефть также содержат сульфидные и дисульфидные минералы.

Структура 1. Тиофен

Структура 2.Тиоэфир

Диоксид серы SO2 (г) чрезвычайно растворим в воде. Константа закона Генри для уравнения. (7.43) составляет KH≈1,2 моль⋅л-1⋅атм-1 (Sander, 2009), но нет никаких доказательств того, что молекулы сернистой кислоты h3SO3 (водный раствор) существуют в водном растворе. Водный диоксид серы SO2 (водный) имеет константу кислотной диссоциации (уравнение (7.44)) слабой кислоты.

(7,43) SO2 (г) SO2 (водн.)

(7,44) SO2 (водн.) + H3O (l) H + (водн.) + HSO3− (водн.) Ka1, SO2 (водн.) = 1,5⋅10− 2

Триоксид серы также чрезвычайно растворим в воде, соединяясь с водой (ур.(7.45)) с образованием серной кислоты h3SO4 (водн.). Серная кислота имеет кислотную константу диссоциации (уравнение (7.46)) сильной кислоты, но сероводород HSO4- (водн.) (Уравнение (7.47)) следует рассматривать как слабую кислоту, сравнимую по силе с водным диоксидом серы SO2 (водн. ) (Уравнение (7.44)).

(7,45) SO3 (г) + h3O (л) ↔h3SO4 (водн.)

(7,46) h3SO4 (водн.) + H3O (l) ↔H + (водн.) + HSO4- (водн.) Ka1, SO3 (водн.) ≈103

(7,47) HSO4− (водн.) ↔H + (водн.) + SO42− (водн.) Ka1, SO3 (водн.) = 1,02⋅10−2

Окисление диоксида серы SO2 (г) до триоксида серы SO3 (g), по-видимому, катализируется гидроксильными радикалами HO⋅ (g) в атмосфере (Margitan, 1988):

(7.48) SO2 (г) + HO⋅ (г) гидроксилрадикал → HSO3⋅ (г) гидроксисульфонилрадикал

(7,49) HSO3⋅ (г) гидроксисульфонилрадикал + O2 (г) → SO3 (г) + HOO⋅ (г) гидроксисульфонилрадикал

Основным источником гидроксильных радикалов HO⋅ (g) является фотолиз озона (уравнение (7.50)) с образованием фотовозбужденного атомарного кислорода O * (g). Фотовозбужденный атомарный кислород O * (g) реагирует с молекулами воды (уравнение (7.51)) с образованием гидроксильных радикалов HO⋅ (g).

(7,50) O3 (г) → солнечный свет O * (г) + O2 (г)

(7,51) O * (г) + h3O (г) → 2⋅HO⋅ (г) гидроксилрадикал

Другой источник фото -возбужденный атомарный кислород O * (г) представляет собой фотолиз диоксида азота NO2 (г) (Li, Matthews et al., 2008):

(7,52) NO2 (г) нитрогендиоксид → солнечный свет NO (г) монооксид азота + O * (г)

Щелочные соединения в каплях атмосферной воды катализируют превращение диоксида серы в серную кислоту (Альтшуллер, 1973), в результате чего на плато уровней серной кислоты во время кислотного дождя, когда уровни диоксида серы превышают определенный порог (Приложение 7C).

Часть сильного основания, высвобождаемого при химическом выветривании (уравнение (7.24)), нейтрализуется осаждением серной кислоты, происходящим из оксидов серы в атмосфере и выветривания сульфидных минералов (уравнения.(7.35) и (7.36)). Продукт этой кислотно-основной реакции представляет собой следующий раствор нейтральной соли, который требует поправки на сульфат в уравнении. (7.33), использованный Гаррелсом и Маккензи (1971):

(7,53) сильное основание CaO (s) + сильная кислота h3SO4 → нейтрализация Ca2 + (водный раствор) + SO42- (водный раствор) + h3O (l)

Основы двуокиси серы | Загрязнение диоксидом серы (SO2)


Что такое SO

2 и как он попадает в воздух?

Что такое SO

2 ?

Национальные стандарты качества окружающего воздуха Агентства по охране окружающей среды для SO 2 разработаны для защиты от воздействия всей группы оксидов серы (SO x ).SO 2 представляет собой компонент, вызывающий наибольшую озабоченность, и используется в качестве индикатора для более крупной группы газообразных оксидов серы (SO x ). Другие газообразные SOx (например, SO 3 ) обнаруживаются в атмосфере в концентрациях намного ниже, чем SO 2 .

Меры контроля, снижающие SO 2 , как правило, могут снизить воздействие на людей всех газообразных SO x . Это может иметь важное сопутствующее преимущество, заключающееся в уменьшении образования твердых примесей серы, таких как мелкие частицы сульфата.

Выбросы, которые приводят к высоким концентрациям SO 2 , как правило, также приводят к образованию других SO x . Самыми крупными источниками выбросов SO 2 являются сжигание ископаемого топлива на электростанциях и других промышленных объектах.

Как SO

2 попадает в воздух?

Самым крупным источником SO 2 в атмосфере является сжигание ископаемого топлива на электростанциях и других промышленных объектах. К меньшим источникам выбросов SO 2 относятся: промышленные процессы, такие как извлечение металла из руды; природные источники, такие как вулканы; и локомотивы, корабли и другие транспортные средства и тяжелое оборудование, сжигающие топливо с высоким содержанием серы.

Начало страницы

Каковы вредные эффекты SO

2 ?

SO 2 может повлиять как на здоровье, так и на окружающую среду.

Какое воздействие на здоровье оказывает SO

2 ?

Кратковременное воздействие SO 2 может нанести вред дыхательной системе человека и затруднить дыхание. Люди, страдающие астмой, особенно дети, чувствительны к этим эффектам SO 2 .

SO 2 Выбросы, которые приводят к высоким концентрациям SO 2 в воздухе, обычно также приводят к образованию других оксидов серы (SO x ).SO x может реагировать с другими соединениями в атмосфере с образованием мелких частиц. Эти частицы способствуют загрязнению твердыми частицами (ТЧ). Мелкие частицы могут глубоко проникать в легкие и в достаточном количестве могут вызвать проблемы со здоровьем.

Какое воздействие на окружающую среду оказывает SO

2 и другие оксиды серы?

При высоких концентрациях газообразный SOx может нанести вред деревьям и растениям, повреждая листву и замедляя рост.

SO 2 и другие оксиды серы могут способствовать образованию кислотных дождей, которые могут нанести вред чувствительным экосистемам.

Видимость

SO 2 и другие оксиды серы могут реагировать с другими соединениями в атмосфере с образованием мелких частиц, которые уменьшают видимость (дымку) в некоторых частях Соединенных Штатов, включая многие из наших ценных национальных парков и дикой природы.

Осаждение частиц также может окрашивать и повреждать камень и другие материалы, включая культурно важные объекты, такие как статуи и памятники.

Начало страницы

Что делается для уменьшения загрязнения SO

2 ?

Национальные и региональные правила EPA по сокращению выбросов SO 2 и загрязняющих веществ, образующих оксиды серы (SO x ), помогут правительствам штатов и местным органам власти соответствовать национальным стандартам качества воздуха Агентства.

EPA определяет районы, где качество воздуха не соответствует стандартам EPA SO 2 . Для этих территорий правительства штатов, местных властей и племен разрабатывают планы по сокращению количества SO 2 в воздухе.

Начало страницы

Оксиды серы — Экологические системы побережья Мексиканского залива

Что такое оксиды серы?

Оксиды серы (SOx) представляют собой соединения молекул серы и кислорода. Двуокись серы (SO2) — преобладающая форма в нижних слоях атмосферы.Оксид серы — это общий термин для многих типов соединений, содержащих серу и кислород, таких как:

  • Низшие оксиды серы (S n O, S 7 O 2 и S 6 O 2 )
  • Окись серы (SO)
  • Диоксид серы (SO 2 )
  • Трехокись серы (SO 3 )
  • Высшие оксиды серы (SO 3 и SO 4 и их полимерные конденсаты)
  • Окись дисеры (S 2 O)
  • Двуокись серы (S 2 O 2 )

Эти молекулы бесцветны, но имеют очень отчетливый и сильный запах и вкус, которые можно обнаружить при высокой концентрации газа.

Окись серы SO — это обычное соединение оксида серы, которое редко встречается за пределами космоса. Когда он концентрируется или конденсируется, он становится S2O2 или диоксидом серы (см. Ниже). В экстремальных лабораторных условиях монооксид серы можно получить путем обработки диоксида серы парами серы в тлеющем разряде. При удалении окиси серы обнаруживается около одного из спутников Юпитера, Lo, в атмосфере и в плазменном торе. Он также был обнаружен в атмосферах Венеры и кометы Хейла-Боппа, а также в межзвездной среде.В биологической химии монооксид серы может обладать некоторой биологической активностью, образование кратковременного SO в коронарной артерии свиньи было выведено из продуктов реакции. Поскольку это редкое явление, трудно полностью понять опасность монооксида серы, но как диоксид серы он токсичен и вызывает коррозию.

Двуокись серы, один из наиболее популярных оксидов серы, представляет собой ядовитый газ с запахом, который часто описывают как просто зажженную спичку. Диоксид серы можно сжижать при комнатной температуре и умеренном давлении.Жидкость замерзает при -37 ° C (-99,4 ° F) и кипит при -10 ° C (+ 14 ° F) при атмосферном давлении. Диоксид серы, как и монооксид серы, часто встречается в космосе. В атмосфере Венеры это третий по значимости газ с концентрацией 140 частей на миллион. Интересно, что на Венере он способствует глобальному потеплению и является ключевым компонентом химических реакций в атмосфере планеты.

Триоксид серы, SO3, является значительным загрязнителем в газообразной форме и основным компонентом кислотных дождей.Когда полностью высохнет, пары триоксида серы полностью невидимы; в жидком виде он прозрачный. Триоксид серы обильно дымит, даже если он используется в качестве дымового агента. Пар без запаха чрезвычайно агрессивен из-за образования тумана серной кислоты. Триоксид серы является важным реагентом в реакциях сульфирования, при создании красителей, фармацевтических препаратов и детергентов. Неизмененные триоксиды серы могут вызвать серьезные ожоги при проглатывании или вдыхании, так как они вызывают сильную коррозию. Важно знать, что с триоксидом серы следует обращаться очень осторожно, поскольку он очень бурно реагирует с водой.Комбинация триоксидов серы с водой создает серную кислоту, которая очень опасна и вызывает коррозию.

Где находятся оксиды серы?

Оксиды серы образуются в основном при сжигании газов, содержащих оксиды серы, при обжиге сульфидных руд металлов, на электростанциях, сжигающих высокосернистый уголь. Транспортные средства также могут выделять оксиды серы, особенно тяжелые газовые горелки. Наиболее распространенным источником диоксида серы является природа, на которую приходится от 35 до 65% выбросов от таких вещей, как вулканы.Данные о составе SOx от сжигания и других антропогенных источников показывают, что около 98 процентов выбросов SOx составляет диоксид серы; оставшаяся часть типичных выбросов SOx — это триоксид серы и его производные.

Для чего используются оксиды серы?

Оксиды серы имеют множество различных применений. Хотя SOx в основном используется в производстве серной кислоты, он также используется в качестве дезинфицирующего средства или моющих средств и отбеливателей.Они также используются в качестве консерванта в пищевых продуктах, чаще всего в сухофруктах и ​​мясе. Еще одно распространенное использование оксидов серы — это хладагент, поскольку он поглощает тепло; хотя он чрезвычайно реактивен и редко используется таким образом. Вы когда-нибудь слышали о шампунях без сульфитов? Это означает, что он не содержит оксидов серы, поскольку они обычно используются в шампунях. Диоксид серы считается одним из важнейших химических соединений в химической промышленности. Отрицательные побочные эффекты вредны для окружающей среды, когда они являются результатом сжигания сернистых ископаемых видов топлива, таких как уголь и нефть.

Почему оксиды серы вызывают беспокойство?

Загрязнение воздуха вызвано коктейлем сложных химических веществ, основным компонентом которых является оксид серы. Степень их негативного воздействия на окружающую среду, сельское хозяйство и здоровье человека, хотя и не полностью известна, кажется невероятно серьезной. Выбросы оксида серы из техногенных источников часто состоят в основном из диоксидов серы. Хотя природные источники оксидов серы гораздо более распространены, чем промышленные источники, концентрированные выбросы от технологических процессов, в частности от сжигания ископаемого топлива, намного превышают естественные выбросы в более промышленно развитых регионах.Эти регионы испытывают более серьезные и более очевидные неблагоприятные реакции от обильных выбросов оксида серы.

Известно, что оксиды серы способствуют загрязнению воздуха и смогу, ухудшению видимости, а также играют чрезвычайно негативную роль в гомеостазе живых существ. Эти молекулы считаются раздражителями и связаны с проблемами с глазами, ушами и горлом, а также со снижением функции легких у людей. Они также были связаны с респираторной недостаточностью; наибольшему риску подвергаются маленькие дети, пожилые люди и астматики.

Выбросы SOx могут отрицательно сказаться на многих различных типах растительности, включая сельскохозяйственные культуры. Растения, которые подвергаются воздействию SOx в больших количествах или в течение продолжительных периодов времени, дают меньший урожай, имеют меньше листьев и даже преждевременно погибают. Кислотный дождь, который в основном состоит из оксидов серы, может лишить дерево листьев и ухудшить качество почвы. В отличие от использованной почвы, которую можно дать отдыху и повторно использовать, почву, испорченную кислотными дождями, почти невозможно когда-либо использовать для сельскохозяйственных культур.

Молекулы оксида серы также могут влиять на неживые существа. Как часть кислотных дождей, SOx может способствовать эрозии камня и строительных материалов. Это может поставить под угрозу дороги, здания, мосты, поставить под угрозу жизнь людей и предприятий. Кислотные дожди были серьезной проблемой на каменоломнях на протяжении десятилетий и с каждым годом становились все хуже. SOx также может накапливаться в частицах пыли. Эти частицы очень агрессивны к металлу, краске и камню. Надгробия особенно чувствительны к кислотным частицам пыли и кислотным дождям; их коррозия оставляет после себя не только финансовые трудности, но и эмоциональные страдания.

Есть несколько способов уменьшить выбросы оксида серы.

  • Удаление серы из угля перед сжиганием или оксидов серы после сжигания
  • Электростанции могут использовать топливо с пониженным содержанием серы
  • Перейти на атомную энергетику, поскольку атомные электростанции не выделяют оксидов серы
  • Повышение эффективности преобразования топлива в электричество, снижение выбросов загрязняющих веществ на единицу электроэнергии

Как мы обрабатываем оксиды серы?

Поскольку многие промышленные процессы действительно приводят к образованию оксидов серы, существуют способы «очистки» или удаления молекул оксида серы.

Каталитический нейтрализатор — это устройство, которое преобразует загрязнители и токсичные газы в менее токсичные вещества, катализируя окислительно-восстановительную реакцию. Каталитическое сокращение выбросов SOx включает в себя шпинелевые катализаторы на основе ацерия, алюмината магния, которые окисляют SOx, хемсорбируют его, а затем высвобождают в виде оксида водорода. Катализатор может иметь различную компоновку в зависимости от области применения. Gulf Coast Environmental Systems предлагает множество проектных решений для каталитического снижения выбросов SOx, которые наилучшим образом соответствуют эксплуатационным параметрам своих клиентов.

Бикарбонат натрия для инъекций часто используется для удаления триоксида серы. Трехокись серы (SO3) часто образуется в определенном оборудовании для сжигания при обработке соединений на основе серы. SO3 — это очень мелкие частицы, которые очистка после сжигания не может удалить. Образование SO3 в термическом или каталитическом окислителе в сочетании с молекулами воды в основном образует серную кислоту (h3SO4), которая вносит значительный вклад в образование видимого белого шлейфа пара при концентрациях всего 3-4 ppmv и часто обнаруживается на мониторе непрозрачности.Впрыскивание тонкоизмельченного бикарбоната натрия или пищевой соды в виде сухого порошка собирает SO3. Это снизит способность SO3 вступать в реакцию с водой из-за вновь образующихся частиц большего размера. В результате впрыск должен уменьшать или устранять вклад в видимый шлейф выхлопной трубы.

Другой метод борьбы с выбросами SOx — это «чистка». Термин очистка часто используется неправильно, когда речь идет об удалении летучих органических соединений. Существует много различных типов очистки, но наиболее эффективным способом удаления SOx является влажная очистка.Мокрые скрубберы используются для обработки или очистки потока отработанного воздуха от оксидов серы. Мокрый скруббер SOx пропускает отработавший газ, содержащий SOx, через несколько камер, содержащих тщательно созданное очищающее «облако» воды. Эти камеры содержат большое количество капель, которые захватывают молекулы раздражителя во время циркуляции. Жидкость, содержащая SOx, собирается в форме капель, а затем обрабатывается перед сбросом или повторно используется где-либо в технологической системе предприятия.Эта система оптимизирована для минимального потребления энергии и удерживает выбросы в установленных пределах, независимо от оксида серы. содержимое в выхлопе.Системы скруббера SOx доступны с 3 различными контурами; открытые, закрытые или гибридные системы. Мокрые скрубберы — это чрезвычайно универсальная форма контроля загрязнения, которая позволяет GCES индивидуально проектировать каждую скрубберную систему для достижения оптимальной производительности по удалению SOx из воздуха, выбрасываемого в атмосферу. Мокрые скрубберы чрезвычайно эффективны по своей конструкции, поскольку они часто являются единственной системой, которая может использоваться для очистки как твердых частиц, так и газов с помощью единого устройства контроля загрязнения.

Если у вас есть дополнительные вопросы по этой теме, свяжитесь с marketing @ gcesystems.com.

Дополнительные статьи в серии GCES «Снижение уровня опасных загрязнителей воздуха» включают:

Часть 1: BTEX — это аббревиатура, обозначающая бензол, толуол, этилбензол и ксилолы.

Часть 2: Снижение выбросов хлора

Часть 3: NOx — это группа химических соединений, загрязняющих воздух, оксидов азота.

Часть 4: Свинец также известен (ошибочно) как ртуть, потому что они часто встречаются вместе

Часть 5: Промышленные скрубберы для очистки аммиака

Часть 6: SOx, соединения молекул серы и кислорода, включая моноксид серы, диоксид серы и триоксид серы

Часть 7: Углеводороды — метан, этан, пропан, бутан, пентан, гексан

Часть 8: Метил меркаптан — Метил меркаптан, также известный как метантиол

Часть 9: H 2 S — Сильнокоррозийный сероводород

Часть 10: Диметилсульфид — Метилтиометан

Часть 11: Серная кислота — H 2 SO 4

Часть 12: Оксид этилена — EtO

Часть 13: ПФАС как новые источники загрязнения

Оксиды серы — Energy Education

Рисунок 1.Молекула диоксида серы, одно соединение, которое считается оксидом серы. [1]

Оксиды серы или SO x представляют собой группу загрязнителей, которые содержат молекулы как серы, так и кислорода. Диоксид серы SO 2 является наиболее распространенной формой в нижних слоях атмосферы. Двуокись серы бесцветна, но имеет отчетливый запах и вкус, которые можно определить, если газ имеет достаточно высокую концентрацию. Оксиды серы легко растворяются в воде и приводят к образованию в атмосфере сернистой кислоты или серной кислоты — компонента кислотных дождей. [2]

Большинство оксидов серы образуется при сжигании топлива, содержащего серу. Кроме того, основным источником является обжиг сульфидных руд металлов. В частности, на природные источники приходится от 35 до 65% общих выбросов диоксида серы. [2] Природные источники включают вулканы. Угольные электростанции, работающие на угле с высоким содержанием серы, являются одними из основных источников SO x . Транспортные средства также могут быть источником оксидов серы.

Механизмы управления

Существует несколько различных способов предотвращения попадания SO x в атмосферу, и можно принять меры до, во время и после горения, чтобы предотвратить его выброс.Перед сжиганием уголь можно «промыть», чтобы удалить минеральные вещества и очистить уголь. Это делается в устье шахты путем спуска измельченного угля вниз по потоку воды, позволяя более легким частицам угля всплывать наверх, а более тяжелые материалы опускаются вниз. [3] Кроме того, уголь можно превращать в синтез-газ, удаляя серу и получая газ, который можно использовать на электростанции. Наконец, нефть можно обессеривать на нефтеперерабатывающих заводах в каталитическом процессе, известном как процесс Клауса, в котором газообразный водород пропускается через масло для удаления серы. [3]

Во время горения можно использовать сжигание в псевдоожиженном слое для удаления серы. В этом процессе уголь измельчается на мелкие кусочки, соединяется с таким материалом, как известняк, и выдувается через решетку в цилиндре. Затем под решетку вдувается воздух, и угольно-известняковая смесь горит, плавая над решеткой. Известняк действует как сорбент и извлекает серу и другие примеси из угля. [3]

После сжигания мокрый скруббер может использоваться для обработки дымовых газов водной смесью, которая удаляет оксид серы из газа перед его выбросом в атмосферу. [3] Также можно использовать сухие скрубберы, с той лишь разницей, что для поглощения серы используется сухой порошок.

Побочные эффекты

Выбросы SO x могут оказывать негативное воздействие на растительность всех видов, включая сельскохозяйственные культуры. Растения, подвергшиеся воздействию высоких уровней диоксида серы, теряют листья, имеют более низкий урожай или даже преждевременно погибают. [2] Это особенно верно для заводов, которые расположены близко к месту этих выбросов. Кроме того, сульфатные аэрозоли — еще один компонент SO x , преобразованный из двуокиси серы в атмосфере — могут ухудшать видимость, способствуя возникновению тумана и смога.В дополнение к самому газу, если деревья или другие растения подвергаются влажным или сухим кислотным осаждениям из источника выбросов, они также могут пострадать. Это осаждение наносит ущерб сельскохозяйственным культурам, а также экосистемам пресноводных озер и ручьев, поскольку они понижают pH воды, что приводит к подкислению. [2]

Воздействие оксидов серы может быть вредным для здоровья человека. Поскольку оксиды серы являются раздражителями, они связаны со снижением функции легких, увеличением числа респираторных заболеваний, раздражением глаз, носа и горла и даже смертью. [2] Дети, пожилые люди и астматики особенно подвержены риску из-за пониженной функции легких. Резкое воздействие более высоких концентраций тесно связано с негативными последствиями для здоровья, но со временем воздействие меньших количеств также вредно.

Кроме того, поскольку оксиды серы являются компонентом кислотных дождей, выбросы оксидов серы могут повлиять на строительный камень и другие материалы. Сернистая кислота образуется, когда диоксид серы вступает в реакцию с влагой, и эта кислота ускоряет процесс ржавления различных металлов.Кроме того, кислые газы, образующиеся в результате выбросов SO x , могут разрушать мрамор и известняк. [2]

Визуализация данных

На следующих визуализациях данных показаны источники выбросов SO x в Канаде. Для более подробного изучения данных о загрязнении, включая график, показывающий, как выбросы SO x менялись с течением времени, щелкните здесь.

Список литературы

Произошла ошибка: SQLSTATE [42000]: синтаксическая ошибка или нарушение прав доступа: 1064 У вас есть ошибка в синтаксисе SQL; проверьте руководство, соответствующее версии вашего сервера MySQL, чтобы найти правильный синтаксис рядом с ‘)’ в строке 1

Источники оксидов серы — Chemistry LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Источники оксидов серы, производимые человеком виды деятельности.Это составляет 75-100 миллионов тонн из каждого источника в год. Однако в промышленно развитых странах, таких как Европа и Северная Америка, деятельность человека составляет 95% оксидов серы, а природные источники — только 5%. В западных штатах более важными могут быть природные источники оксидов серы.

    Человеческие источники оксидов серы

    В 1980 году выбросы диоксида серы в США составили 24,1 миллиона тонн. Из них 66% приходятся на электроэнергетические компании. Электроэнергетические компании, сжигающие уголь, являются основным источником оксидов серы.Доля других промышленных предприятий составила около 22%. При плавлении металлов, таких как медь, цинк, свинец и никель, может образовываться большое количество диоксида серы. В Канаде 45% выбросов приходится на плавильные операции по сравнению с 6% в Соединенных Штатах.

    Уголь содержит в основном углерод с некоторым количеством водорода. Когда уголь сгорает, он реагирует с кислородом воздуха с образованием углекислого газа и воды, а также большого количества тепла.

    \ [C + O_2 \ rightarrow CO_2 \]

    Кроме того, уголь может содержать от 1 до 4% элемента, серы.Когда уголь сжигается с кислородом воздуха, сера реагирует с образованием диоксида серы .

    \ [S + O_2 \ rightarrow SO_2 \]

    Древесный дым

    В некоторых курортных городах значительный источник видимого смога возникает в результате сжигания большого количества дров в каминах и печах. Дым содержит твердые частицы, которые могут обеспечить начальную часть твердого вещества или катализатора, который инициирует реакции с образованием серной кислоты или азотной кислоты в каплях воды.Это хорошо известная проблема в Аспене и Вейле, штат Колорадо. Принимаются меры по снижению горения древесины.

    Диоксид серы и здоровье | Калифорнийский совет по воздушным ресурсам

    Что такое диоксид серы (SO

    2 )?

    Двуокись серы (SO 2 ) состоит из одного атома серы и двух атомов кислорода и является газом при температуре окружающей среды. Имеет резкий раздражающий запах. SO 2 является членом семейства химических веществ, состоящих из серы и кислорода, которые вместе известны как оксиды серы (SO X ).

    Откуда берется диоксид серы?

    SO X , включая SO 2 , выделяются при сжигании серосодержащего топлива. Некоторые примеры источников включают автомобили, локомотивы, корабли и дизельное оборудование для бездорожья, которые работают на топливе с высоким содержанием серы. Кроме того, SO 2 и другие SO X выбрасываются в результате некоторых промышленных процессов, таких как добыча природного газа и нефти, нефтепереработка и обработка металлов.Они также выбрасываются во время вулканической активности и из геотермальных полей.

    Почему CARB и Агентство по охране окружающей среды США сосредотачивают внимание на диоксиде серы в качестве маркера оксидов серы?

    SO 2 является наиболее распространенным видом газообразного SO X в атмосфере, а другие виды не присутствуют в концентрациях, значимых для воздействия на человека. По этой причине большинство медицинских исследований было сосредоточено на SO 2 . Во многих исследованиях воздействия на людей и животных, а также в эпидемиологических исследованиях сообщалось о неблагоприятных последствиях для здоровья, непосредственно связанных с воздействием SO 2 .По этой причине SO 2 используется в качестве индикатора для группы газообразных SO X . Однако следует отметить, что выбросы загрязнителей воздуха семейства SO X участвуют в ряде химических реакций в атмосфере, где они превращаются в кислоты и сульфаты в виде твердых частиц, и эти загрязнители также могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека и воздействие на окружающую среду. Поскольку различные виды SO X происходят из одних и тех же источников, меры контроля, ориентированные на SO 2 , также сокращают выбросы других видов SO X .

    Следует отметить, что стандарт качества атмосферного воздуха в Калифорнии специально предназначен для SO 2 , в то время как национальный стандарт качества атмосферного воздуха предназначен для SO X как группы, а SO 2 является маркером для определения достижения. Однако в обоих случаях цель состоит в том, чтобы контролировать выбросы SO X как группу.

    Какие виды вредного воздействия может вызвать диоксид серы?

    Контролируемое воздействие на человека и эпидемиологические исследования показывают, что дети и взрослые, страдающие астмой, с большей вероятностью испытают неблагоприятные реакции при воздействии SO 2 по сравнению с неастматической популяцией.Эффекты на уровнях, близких к часовому стандарту, связаны с обострением астмы, включая бронхоспазм, сопровождающийся симптомами респираторного раздражения, такими как хрипы, одышка и стеснение в груди, особенно во время физических упражнений или физической активности. Кроме того, воздействие повышенных уровней SO 2 (выше 1 ppm) приводит к увеличению частоты легочных симптомов и заболеваний, снижению легочной функции и повышенному риску смерти. Эти побочные эффекты наиболее вероятны у пожилых людей и людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями или хроническими заболеваниями легких (такими как бронхит или эмфизема).

    Как диоксид серы влияет на окружающую среду?

    Осаждение SO 2 , наряду с осаждением других видов SO X , способствует подкислению почвы и поверхностных вод и кислотным дождям. Это подкисление вызывает ряд последствий, наносящих вред восприимчивым водным и наземным экосистемам, включая замедление роста и нанесение ущерба лесам, а также локальное исчезновение рыб и других водных видов. Осаждение SO 2 также способствует химическим реакциям, которые способствуют накоплению ртути в воде и почве.Это может привести к повышенному содержанию ртути в продуктах питания, что, в свою очередь, увеличивает риск неблагоприятных последствий для здоровья людей из-за попадания ртути внутрь организма.

    Является ли диоксид серы проблемой в помещении?

    Уровень SO 2 в помещении в значительной степени зависит от концентрации на открытом воздухе и обычно ниже уровней на открытом воздухе. Единственным известным значительным источником SO 2 внутри помещений в США являются невентилируемые керосиновые обогреватели, хотя это не является обычным средством обогрева помещений в большей части страны.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.