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山西二氧化硫浓度破千,二氧化硫是什么?

时间:2017-01-10 点击数:842

      【仪器交易网 编辑推荐】二氧化硫是最常见、最简单的硫氧化物。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体,在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素,因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中,会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM2.5存在的条件下氧化,便会迅速高效生成硫酸(酸雨的主要成分)。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。



 
      因超高的大气二氧化硫浓度遭受质疑并保持了连续数日的沉默后,山西省临汾市9日上午终于就此给出了正式回应,称二氧化硫浓度高7成多来自居民燃用散煤。
 
      话音刚落,1月9日晚间,在查询中国环境监测总站全城市空气质量实时发布平台后发现,9日22:00的检测数据显示,临汾市工商学校监测点二氧化硫浓度测得值再度破千,高达1014μg/m3(国家标准国家标准60μg/m3)。
 
      此前的1月5日,中国科学院气象学博士后曾在微博发表文章指出,1月4日临汾二氧化硫浓度一度达每立方米1303微克,严重超标。与此同时,临汾市也出现了重雾霾天气,大气中二氧化硫、PM值双双爆表。
 
      临汾市的大气状况类似1952年的伦敦毒雾,超高的二氧化硫浓度将对人体健康造成威胁。
 
      临汾市环保局目前主持实际工作的副局长在9日上午的正式回应中则表示,针对二氧化硫产生原因,在治理散煤燃烧污染上,临汾强力开展了劣质煤、劣质焦专项整治,依法取缔劣质煤、劣质焦销售网点。
 
      在回应中还表示,当地已组织党员干部进村入户进行巡查和宣传,严禁使用劣质煤、劣质焦。对已发放洁净焦的区域,全面彻底进行排查,确保市区155平方公里重点控制区内散煤“清零”。加强配送洁净焦质量的抽查检测,对硫分、灰分等指标不达标的,倒查相关企业及责任人的责任,严肃处理。
 
      值得注意的是,回应中还提到,临汾市“建立二氧化硫预报预警机制,严密关注市区及各县(市、区)空气中二氧化硫浓度变化趋势,适时启动应急预防措施”。



      物理性质

      二氧化硫为无色透明气体,有刺激性臭味。 溶于水、乙醇和乙醚。

      液态二氧化硫比较稳定,不活泼。气态二氧化硫加热到2000℃不分解。不燃烧,与空气也不组成爆炸性混合物。

      无机化合物如溴、三氯化硼、二硫化碳、三氯化磷、磷酰氯、氯化碘以及各种亚硫酰氯化物都可以任何比例与液态二氧化硫混合。碱金属卤化物在液态二氧化硫中的溶解度按I->Br->Cl-的次序减小。金属氧化物、硫化物、硫酸盐等多数不溶于液态二氧化硫。

       二氧化硫是一个弯曲的分子,其对称点群为C2v。硫原子的氧化态为+4,形式电荷为0,被5个电子对包围着,因此可以描述为超价分子。从分子轨道理论的观点来看,可以认为这些价电子大部分都参与形成S-O键。二氧化硫中的S-O键长(143.1 pm)要比一氧化硫中的S-O键长(148.1 pm)短,而O3中的O-O键长(127.8 pm)则比氧气O2中的O-O键长(120.7 pm)长。二氧化硫的平均键能(548 kJ·mol-1)要大于S-O的平均键能(524 kJ·mol-1),而 03 的平均键能(297 kJ·mol-1)则小于O2的平均键能(490 kJ·mol-1)。这些证据使化学家得出结论:二氧化硫中的S-O键的键级至少为2,与臭氧中的O-O键不同,臭氧中的O-O键的键级为1.5。 

      分子结构与极性:V形分子,极性分子。

      pH:2/3的二氧化硫溶于水生成亚硫酸(H2SO3),溶液的pH值变成2或3。

      25℃时二氧化硫在空气中的扩散系数:1.15*e-5(m2/s)。 

      化学性质:

      在常温下,潮湿的二氧化硫与硫化氢反应析出硫。在高温及催化剂存在的条件下,可被氢还原成为硫化氢,被一氧化碳还原成硫。强氧化剂可将二氧化硫氧化成三氧化硫,仅在催化剂存在时,氧气才能使二氧化硫氧化为三氧化硫。具有自燃性,无助燃性。液态二氧化硫能溶解如胺、醚、醇、苯酚、有机酸、芳香烃等有机化合物,多数饱和烃不能溶解。有一定的水溶性,与水及水蒸气作用生成有毒及腐蚀性蒸气。

      二氧化硫化学性质极其复杂,不同的温度可作为非质子溶剂、路易氏酸、还原剂、氧化剂、氧化还原试剂等各种作用。液态二氧化硫还可作自由基接受体。如在偶氮二异丁腈自由基引发剂存在下与乙烯化合物反应得到聚砜。液态二氧化硫在光照下,可与氯和烷烃进行氯磺化反应,在氧存在下生成磺酸。液态二氧化硫在低温表现出还原作用,但在300℃以上表现出氧化作用。

      二氧化硫可以使品红溶液褪色,加热后颜色还原,因为二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与被漂白物反应生成无色的不稳定的化合物,破坏了起到品红中起发色作用的对醌式,加热时,该化合物分解,恢复原来颜色,所以二氧化硫的漂白又叫暂时性漂白。

      能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

      二氧化硫可以在硫磺燃烧的条件下生成:

      S(s) +O2 (g) =点燃=SO2 (g)

      硫化氢可以燃烧生成二氧化硫:

      2H2S(g) + 3O2(g) ==点燃= 2H2O(g) + 2SO2(g)

      加热硫铁矿,闪锌矿,硫化汞,可以生成二氧化硫:

      4FeS2(s) + 11O2(g) === 2Fe2O3(s) + 8SO2(g)

      2ZnS(s) + 3O2(g) === 2ZnO(s) + 2SO2(g)

      HgS(s) + O2(g) === Hg(l) + SO2(g)

      二氧化硫具有漂白性。工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽等。二氧化硫的漂白作用是由于它(亚硫酸)能与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色,因此用二氧化硫漂白过的草帽辫日久又变成黄色。二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品,以使食品增白等。食用这类食品,对人体的肝、肾脏等有严重损伤,并有致癌作用。

      此外二氧化硫还能够抑制霉菌和细菌的滋生,可以用作食物和干果的防腐剂。但必须严格按照国家有关范围和标准使用。

      化学方程式

      SO2+H2O=(可逆)=H2SO3(亚硫酸)
 
      实验步骤

      SO2可以自偶电离:2SO2===(可逆)===SO2++SO32-

      2SO2+O2 === 2SO3(加热,五氧化二钒做催化剂,可逆;在自然中,也可由空气中尘埃催化)

      2H2S+SO2 === 3S↓+2H2O(归中反应)

      SO2+Cl2+2H2O === 2HCl+H2SO4

      SO2+2NaOH === Na2SO3+H2O(SO2少量)

      SO2+NaOH === NaHSO3(SO2过量)

      Na2SO3+SO2+H2O === 2NaHSO3

      CaO+SO2====CaSO3 ,2CaSO3+O2====2CaSO4(加热)

      SO2+2FeCl3+2H2O===2FeCl2+H2SO4+2HCl

      SO2+H2O2===H2SO4

      SO2+Na2O===Na2SO3

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

      3SO2+2NaNO3+2H2O===Na2SO4+2NO↑+2H2SO4 

      二氧化硫对人体的危害:

      二氧化硫是一种有毒气体,患有心脏病和呼吸道疾病的人对这种气体最为敏感,就是正常人在二氧化硫浓度过高的地方呆得太久也会生病.二氧化硫是一种无色、有刺激气味的气体.空气中二氧化硫的浓度只有1ppm时,我们就会感到胸部有一种被压迫的不适感;

      当浓度达到8ppm时,人就会感到呼吸困难;

      当浓度达到10ppm时,咽喉纤毛就会排出粘液

      1ppm是多少呢?1ppm是一百万分之一,是一个相当微小的比例,它相当于100千克水里的一滴酒精,5000千克盐中的一匙糖.二氧化硫的危害还在于它常常跟大气中的飘尘结合在一起,进入人和其它动物的肺部,或在高空中与水蒸匙糖.二氧化硫的危害还在于它常常跟大气中的飘尘结合在一起,进入人和其它动物的肺部,或在高空中与水蒸气结合成酸性降水,对人和其它动植物造成危害.目前,我国的能源结构主要以煤为主,因此,我们的大气污染是以烟尘和二氧化硫为代表的典型的煤烟型污染。

      1989年,科学研究人员对北京的两个居民区作了大气污染与死亡率的相关值研究.研究结果表明,大气中二氧化硫的浓度每增加1倍,总死亡率增加1l%;总悬浮颗粒物浓度每增加1倍,总死亡率增加4%.所以我们要时刻警惕城市二氧化硫污染。

      中国二氧化硫是大气中主要污染物之一,是衡量大气是否遭到污染的重要标志。世界上有很多城市发生过二氧化硫危害的严重事件,使很多人中毒或死亡。在我国的一些城镇,大气中二氧化硫的危害较为普遍而又严重。

      二氧化硫进入呼吸道后,因其易溶于水,故大部分被阻滞在上呼吸道,在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸 、硫酸和硫酸盐,使刺激作用增强。上呼吸道的平滑肌因有末梢神经感受器 ,遇刺激就会产生窄缩反应,使气管和支气管的管腔缩小,气道阻力增加。上呼吸道对二氧化硫的这种阻留作用,在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部的刺激。但进入血液的二氧化硫仍可通过血液循环抵达肺部产生刺激作用。

      二氧化硫可被吸收进入血液,对全身产生毒副作用,它能破坏酶的活力,从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢,对肝脏有一定的损害。动物试验证明,二氧化硫慢性中毒后,机体的免疫受 到明显抑制。

      二氧化硫浓度为10~15ppm时,呼吸道纤毛运动和粘膜的分泌功能均能受到抑制。浓度达20ppmg时,引起咳嗽并刺激眼睛。若每天吸入浓度为100ppm8小时,支气管和肺部出现明显的刺激症状,使肺组织受损。浓度达400ppm时可使人产生呼吸困难。二氧化硫与飘尘一起被吸入,飘尘气溶胶微粒可把二氧化硫带到肺部使毒性增加3~4倍。若飘尘表面吸附金属微粒,在其催化作用下,使二氧化硫氧化为硫酸雾,其刺激作用比二氧化硫增强约1倍。长期生活在大气污染的环境中,由于二氧化硫和飘尘的联合作用,可促使肺泡纤维增生。如果增生范围波及广泛,形成纤维性病变,发展下去可使纤维断裂形成肺气肿 。二氧化硫可以加强致癌物苯并(a)芘的致癌作用。据动物试验,在二氧化硫和苯并(a)芘的联合作用下,动物肺癌的发病率高于单个因子的发病率,

      关于二氧化硫的法律法规:

      二氧化硫《化学危险物品安全管理条例》 (1987年2月17日国务院发布),《化学危险物品安全管理条例实施细则》 (化劳发[1992] 677号),《工作场所安全使用化学品规定》 ([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)将该物质划为第2.3 类有毒气体;剧毒物品分级、分类与品名编号(GA 57-93)中,该物质的液化或压缩品被划为第一类A级无机剧毒品。

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