Structure, propriétés, utilisations, risques du dioxyde de soufre (SO2)

le dioxyde de soufre est un composé inorganique gazeux formé de soufre (S) et d'oxygène (O), sa formule chimique étant SO_deux. C'est un gaz incolore à l'odeur irritante et suffocante. De plus, il est soluble dans l'eau, formant des solutions acides. Les volcans l'expulsent dans l'atmosphère lors des éruptions.

Il fait partie du cycle biologique et géochimique du soufre, mais il est produit en grande quantité par certaines activités humaines comme le raffinage du pétrole et la combustion de combustibles fossiles (charbon ou diesel par exemple).

So_deux c'est un agent réducteur qui permet à la pâte à papier de rester blanche après blanchiment avec d'autres composés. Il sert également à éliminer les traces de chlore dans l'eau qui a été traitée avec ce produit chimique.

Il est utilisé pour conserver certains types d'aliments, pour désinfecter les récipients où la fermentation du jus de raisin est produite pour produire du vin ou de l'orge pour faire de la bière..

Il est également utilisé comme fongicide en agriculture, pour obtenir de l'acide sulfurique, comme solvant et comme intermédiaire dans les réactions chimiques..

So_deux présent dans l'atmosphère est nocif pour de nombreuses plantes, dans l'eau il affecte les poissons et est également l'un de ceux responsables des «pluies acides» qui corrodent les matériaux créés par l'homme.

Index des articles

• 1 Structure
• 2 Nomenclature
• 3 propriétés
  • 3.1 État physique
  • 3.2 Poids moléculaire
  • 3.3 Point de fusion
  • 3.4 Point d'ébullition
  • 3.5 Densité
  • 3.6 Solubilité
  • PH 3,7
  • 3.8 Propriétés chimiques
  • 3.9 Solutions aqueuses de SO2
  • 3.10 Autres propriétés
• 4 Obtention
• 5 Présence dans la nature
• 6 utilisations
  • 6.1 Dans la production d'acide sulfurique
  • 6.2 Dans l'industrie des aliments transformés
  • 6.3 Comme solvant et réactif
  • 6.4 En tant qu'agent réducteur
  • 6.5 Dans diverses applications
• 7 Effets du SO2 endogène
• 8 risques
  • 8.1 Écotoxicité
  • 8.2 Effets de son ingestion avec de la nourriture
• 9 Références

Structure

La molécule de dioxyde de soufre est symétrique et forme un angle. L'angle est dû au SO_deux Il a une paire d'électrons solitaires, c'est-à-dire des électrons qui ne forment une liaison avec aucun atome mais sont libres.

Nomenclature

- Dioxyde de soufre

- Anhydride de soufre

- Oxyde sulfureux.

Propriétés

État physique

Gaz incolore.

Poids moléculaire

64,07 g / mol

Point de fusion

-75,5 ºC

Point d'ébullition

-10,05 ºC

Densité

Gaz: 2,26 à 0 ° C (par rapport à l'air, c'est-à-dire densité de l'air = 1). Cela signifie qu'il est plus lourd que l'air..

Liquide: 1,4 à -10 ° C (par rapport à l'eau, soit densité de l'eau = 1).

Solubilité

Soluble dans l'eau: 17,7% à 0 ° C; 11,9% à 15 ° C; 8,5% à 25 ° C; 6,4% à 35 ° C.

Soluble dans l'éthanol, l'éther diéthylique, l'acétone et le chloroforme. Il est moins soluble dans les solvants non polaires.

pH

Solutions aqueuses de SO_deux ils sont acides.

Propriétés chimiques

So_deux c'est un puissant agent réducteur et oxydant. En présence d'air et d'un catalyseur, il s'oxyde en SO₃.

SW_deux + OU ALORS_deux → SO₃

Les paires d'électrons isolées le font parfois se comporter comme une base de Lewis, en d'autres termes, il peut réagir avec des composés où il y a un atome qui manque d'électrons.

Si le système d'exploitation_deux il se présente sous forme de gaz et à sec n'attaque pas le fer, l'acier, le cuivre-nickel ou les alliages nickel-chrome-fer. Cependant, s'il est à l'état liquide ou humide, il provoque la corrosion de ces métaux..

So_deux un liquide contenant 0,2% d'eau ou plus produit une forte corrosion du fer, du laiton et du cuivre. Il est corrosif pour l'aluminium.

Lorsqu'il est liquide, il peut également attaquer certains plastiques, caoutchoucs et revêtements.

Solutions aqueuses de SO_deux

So_deux il est très soluble dans l'eau. On a longtemps considéré que dans l'eau, il forme de l'acide sulfureux H_deuxSW₃, mais l'existence de cet acide n'a pas été prouvée.

Dans les solutions OS_deux dans l'eau, les équilibres suivants se produisent:

SW_deux + H_deuxO ⇔ SO_deux.H_deuxOU ALORS

SW_deux.H_deuxO ⇔ HSO₃^- + H₃OU ALORS⁺

HSO₃^- + H_deuxO ⇔ SO₃^deux- + H₃OU ALORS⁺

Où HSO₃^- est l'ion bisulfite et SO₃^deux- est l'ion sulfite. L'ion sulfite SO₃^deux- se produit principalement lorsqu'un alcali est ajouté à la solution de SO_deux.

Solutions aqueuses de SO_deux possèdent des propriétés réductrices, surtout s'ils sont alcalins.

Autres propriétés

- Il est extrêmement stable à la chaleur, même jusqu'à 2000 ° C.

- Ce n'est pas inflammable.

Obtention

So_deux Il est obtenu par combustion de soufre (S) dans l'air, bien que de petites quantités de SO se forment également₃.

S + O_deux → SO_deux

Il peut également être produit en chauffant divers sulfures dans l'air, en brûlant des minéraux de pyrite et des minéraux contenant des sulfures, entre autres..

Dans le cas de la pyrite de fer, une fois oxydée, on obtient de l'oxyde de fer (iii) et du SO._deux:

4 FeS_deux + 11 O_deux → 2 Fe_deuxOU ALORS₃ + 8 SO_deux↑

Présence dans la nature

So_deux Il est rejeté dans l'atmosphère par l'activité des volcans (9%) mais il est également causé par d'autres activités naturelles (15%) et par des actions humaines (76%).

Les éruptions volcaniques explosives provoquent des fluctuations annuelles importantes ou des variations de SO_deux dans l'atmosphère. On estime que 25% des SO_deux émis par les volcans est emporté par la pluie avant d'atteindre la stratosphère.

Les sources naturelles sont les plus abondantes et sont dues au cycle biologique du soufre.

Dans les zones urbaines et industrielles, les sources humaines prédominent. La principale activité humaine qui le produit est la combustion de combustibles fossiles, tels que le charbon, l'essence et le diesel. Les autres sources humaines sont les raffineries de pétrole, les usines chimiques et la production de gaz.

Chez les mammifères, il est généré de manière endogène, c'est-à-dire dans le corps des animaux et des humains en raison du métabolisme des acides aminés soufrés (S), en particulier de la L-cystéine..

Applications

Dans la production d'acide sulfurique

L'une des applications les plus importantes du système d'exploitation_deux est dans l'obtention d'acide sulfurique H_deuxSW₄.

2 SO_deux + 2 heures_deuxO + O_deux → 2 H_deuxSW₄

Dans l'industrie agro-alimentaire

Le dioxyde de soufre est utilisé comme conservateur et stabilisant alimentaire, comme agent de contrôle de l'humidité et comme modificateur de goût et de texture dans certains produits comestibles..

Il est également utilisé pour désinfecter les équipements qui entrent en contact avec les denrées alimentaires, les équipements de fermentation, tels que ceux des brasseries et caves, les conteneurs alimentaires, etc..

Il permet de conserver les fruits et légumes, augmente leur durée de conservation, prévient la perte de couleur et de saveur et aide à la rétention de la vitamine C (acide ascorbique) et des carotènes (précurseurs de la vitamine A).

Il est utilisé pour conserver le vin, car il détruit les bactéries, les champignons et les levures indésirables. Il est également utilisé pour stériliser et empêcher la formation de nitrosamines dans la bière..

Il est également utilisé pour tremper les grains de maïs, pour blanchir le sucre de betterave et comme antimicrobien dans la fabrication de sirop de maïs à haute teneur en fructose..

En tant que solvant et réactif

Il a été largement utilisé comme solvant non aqueux. Bien qu'il ne s'agisse pas d'un solvant ionisant, il est utile comme solvant sans protons pour certaines applications analytiques et réactions chimiques..

Il est utilisé comme solvant et réactif dans la synthèse organique, un intermédiaire dans la production d'autres composés tels que le dioxyde de chlore, le chlorure d'acétyle et dans la sulfonation des huiles..

En tant qu'agent réducteur

Il est utilisé comme agent réducteur bien qu'il ne soit pas si fort, et en solution alcaline, l'ion sulfite se forme, qui est un agent réducteur plus énergétique..

Dans diverses applications

So_deux est également utilisé:

- En agriculture comme fongicide et conservateur du raisin après la récolte.

- Pour fabriquer des hydrosulfites.

- Pour blanchir la pâte de bois et le papier, car il permet de stabiliser la pâte après blanchiment au peroxyde d'hydrogène H_deuxOU ALORS_deux; so_deux agit en détruisant le H_deuxOU ALORS_deux reste et ainsi maintenir la brillance de la pulpe, puisque le H_deuxOU ALORS_deux peut provoquer une inversion de la luminosité.

- Pour blanchir les fibres textiles et les articles en osier.

- Traiter l'eau en éliminant le chlore résiduel qui reste après la chloration de l'eau potable, des eaux usées ou des eaux industrielles.

- Dans le raffinage des minéraux et des métaux, en tant qu'agent réducteur du fer pendant le traitement des minéraux.

- Dans le raffinage du pétrole pour piéger l'oxygène et retarder la corrosion, et comme solvant d'extraction.

- En tant qu'antioxydant.

- En tant que neutralisant alcalin dans la fabrication du verre.

- Dans les batteries au lithium en tant qu'agent oxydant.

Effets du système d'exploitation_deux endogène

Certaines études ont révélé que SO_deux endogène ou produit par le corps lui-même a un effet bénéfique sur le système cardiovasculaire, y compris la régulation de la fonction cardiaque et la relaxation des vaisseaux sanguins.

Quand le SO est produit dans le corps_deux devient ses dérivés bisulfite HSO₃^- et sulfite SO₃^deux-, qui exercent un effet vaso-relaxant sur les artères.

So_deux abaisse de manière endogène l'hypertension, prévient le développement de l'athérosclérose et protège le cœur des dommages au myocarde. Il a également une action antioxydante, inhibe l'inflammation et l'apoptose (mort cellulaire programmée).

Pour ces raisons, on pense qu'il pourrait s'agir d'une nouvelle thérapie possible pour les maladies cardiovasculaires..

Des risques

- Exposition au SO_deux gazeux peut provoquer des brûlures aux yeux, à la peau, à la gorge et aux muqueuses, des lésions des bronches et des poumons.

- Certaines études rapportent qu'il présente un risque potentiel d'endommager le matériel génétique des cellules mammifères et humaines.

- C'est corrosif. Ce n'est pas inflammable.

Écotoxicité

Le dioxyde de soufre est le gaz polluant le plus répandu dans l'atmosphère, en particulier dans les zones urbaines et industrielles..

Sa présence dans l'atmosphère contribue à ce que l'on appelle les «pluies acides» qui sont nocives pour les organismes aquatiques, les poissons, la végétation terrestre et la corrosion des matériaux d'origine humaine..

So_deux il est toxique pour les poissons. Les plantes vertes sont extrêmement sensibles au SO_deux atmosphérique. La luzerne, le coton, l'orge et le blé sont endommagés à de faibles niveaux environnementaux, tandis que les pommes de terre, les oignons et le maïs sont beaucoup plus résistants.

Effets de l'ingestion avec de la nourriture

Bien qu'il soit inoffensif pour les personnes en bonne santé, lorsqu'il est utilisé dans les concentrations recommandées par les agences de santé autorisées, SO_deux peut induire l'asthme chez les personnes sensibles qui l'ingèrent avec de la nourriture.

Les aliments qui en contiennent généralement sont les fruits secs, les boissons gazeuses artificielles et les boissons alcoolisées.

Les références

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