Oxid sírový (IV).
Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 26. srpna 2022; kontroly vyžadují 6 úprav .| Oxid sírový (IV). | |||
|---|---|---|---|
| | |||
| Všeobecné | |||
| Systematický název |
Oxid sírový (IV). | ||
| Chem. vzorec | SO2 _ | ||
| Krysa. vzorec | SO2 _ | ||
| Fyzikální vlastnosti | |||
| Stát | bezbarvý plyn | ||
| Molární hmotnost | 64,054 g/ mol | ||
| Hustota | 0,002927 g/cm³ | ||
| Ionizační energie | 12,3 ± 0,1 eV [6] | ||
| Tepelné vlastnosti | |||
| Teplota | |||
| • tání | -75,5 °C | ||
| • vroucí | -10,01 °C | ||
| trojitý bod | 197,69 K (-75,46 °C), 0,0157 MPa [1] | ||
| Kritický bod | 430,7 (157,55 °C), 7,88 MPa, 122 cm3 /mol [2 ] | ||
| Entalpie | |||
| • vzdělávání | -296,90 [3] [4] ; —297,05 [5] kJ/mol | ||
| Tlak páry | 3,2 ± 0,1 atm [6] | ||
| Chemické vlastnosti | |||
| Rozpustnost | |||
| • ve vodě | 11,5 g/100 ml | ||
| Klasifikace | |||
| Reg. Číslo CAS | [7446-09-5] | ||
| PubChem | 1119 | ||
| Reg. číslo EINECS | 231-195-2 | ||
| ÚSMĚVY | O=S=O | ||
| InChI | InChI=lS/02S/cl-3-2RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N | ||
| Codex Alimentarius | E220 | ||
| RTECS | WS4550000 | ||
| CHEBI | 18422 | ||
| ChemSpider | 1087 | ||
| Bezpečnost | |||
| Limitní koncentrace | 10 mg/m³ | ||
| Toxicita | Třída nebezpečnosti III | ||
| Ikony ECB | |||
| NFPA 704 |
0
3
0 |
||
| Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak. | |||
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |||
Oxid sírový (IV) ( oxid siřičitý , oxid siřičitý, oxid siřičitý , oxid siřičitý ) je sloučenina síry s kyslíkem o složení S O 2 . Za normálních podmínek je to bezbarvý plyn s charakteristickým štiplavým zápachem (vůně zapálené zápalky ). Ve vysokých koncentracích je toxický . Pod tlakem při pokojové teplotě zkapalňuje . Rozpouští se ve vodě za vzniku nestabilní kyseliny sírové ; rozpustnost 11,5 g/100 g vody při 20 °C, s rostoucí teplotou klesá. Rozpouští se také v ethanolu a kyselině sírové . Jedna z hlavních složek vulkanických plynů . Registrováno jako potravinářská přídatná látka s číslem E220 .
Získání
Průmyslovým způsobem získávání je pálení síry nebo pražení sulfidů , především pyritu .
V laboratorních podmínkách i v přírodě se SO 2 získává působením silných kyselin na siřičitany a hydrosulfity. Výsledná kyselina siřičitá H 2 SO 3 se okamžitě rozkládá na SO 2 a H 2 O:
Chemické vlastnosti
Odkazuje na kyselé oxidy . Rozpouští se ve vodě za vzniku kyseliny siřičité (za normálních podmínek je reakce vratná):
Tvoří siřičitany s alkáliemi :
Chemická aktivita SO 2 je velmi vysoká. Nejvýraznější redukční vlastnosti SO 2 , stupeň oxidace síry v takových reakcích se zvyšuje:
![{\displaystyle {\mathsf {2SO_{2}+O_{2}{\xrightarrow[{Pt}]{450^{o}C}}2SO_{3}}},}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/eb2802a01539be827b772f6db4a2f3fb78ef3c80)
Předposlední reakcí je kvalitativní reakce na siřičitanový ion SO 3 2− a na SO 2 (odbarvení fialového roztoku).
V přítomnosti silných redukčních činidel je SO 2 schopen vykazovat oxidační vlastnosti . Například pro extrakci síry z odpadních plynů metalurgického průmyslu se používá redukce SO 2 oxidem uhelnatým (II) :
Nebo získat kyselinu fosfornou:
Aplikace
Většina oxidu sírového (IV) se používá k výrobě kyseliny siřičité. Používá se také ve vinařství jako konzervační látka (potravinářské aditivum E220 ). Plyn zabíjí mikroorganismy, takže se jím fumigují sklady a sklady zeleniny . Oxid sírový se používá k bělení slámy, hedvábí a vlny, materiálů, které nelze bělit chlórem . Používá se také jako rozpouštědlo v laboratořích [7] . Oxid sírový (IV) se také používá k získání různých solí kyseliny siřičité.
Toxicita a bezpečnost
Oxid sírový (IV) SO 2 (oxid siřičitý) ve vysokých dávkách je velmi toxický . Příznaky otravy oxidem siřičitým jsou rýma, kašel, chrapot, silná bolest v krku a zvláštní pachuť. Při vdechování oxidu siřičitého ve vyšší koncentraci - je možné dušení, porucha řeči, potíže s polykáním, zvracení, akutní plicní edém.
Při krátkodobém vdechování působí silně dráždivě, vyvolává kašel a bolest v krku.
MPC (maximální přípustná koncentrace):
- v atmosférickém vzduchu, maximálně jednorázově - 0,5 mg / m³, průměrně denně - 0,05 mg / m³;
- uvnitř (pracovní plocha) - 10 mg / m³.
Podle stupně dopadu na lidské tělo patří oxid siřičitý do III. třídy nebezpečnosti („středně nebezpečná chemická látka“) podle GOST 12.1.007-76.
Zajímavé je, že citlivost na SO 2 je u jedinců, zvířat a rostlin velmi rozdílná. Mezi rostlinami jsou tedy vůči oxidu siřičitému nejodolnější bříza a dub, nejméně odolné jsou růže, borovice a smrk.
Podle studie [8] může průměrný práh vnímání pachu překročit MPC (21 mg/m3) a u některých lidí byl práh výrazně vyšší než průměrná hodnota.
Oxid sírový jako doplněk stravy je považován za bezpečný pro konzumaci, ale může způsobit alergické reakce u astmatiků [9] . Hladina bez zjevného nepříznivého účinku (NOEL) je u zvířat 70 mg/kg tělesné hmotnosti, přijatelný denní příjem (ADI) je 0,7 mg/kg lidské tělesné hmotnosti, podle Evropského úřadu pro bezpečnost potravin (EFSA) [9 ] . Toto číslo je v souladu se stanoviskem Společného výboru odborníků FAO/WHO pro potravinářské přídatné látky (JECFA), který stanovil podobnou úroveň ADI v roce 1998 [10] .
Americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) uznává oxid sírový jako " obecně uznávaný jako bezpečný " (GRAS) doplněk stravy, s výjimkou jeho použití v potravinách uznávaných jako zdroj vitamínu B1 ( thiamin ), protože oxid sírový (spolu se sírou přísady uvolňující oxidy E220 -E228 ) tuto mikroživinu rozkládají a její použití v seznamu potravin bohatých na vitamín B1, jakož i v ovoci a zelenině je zakázáno [11] .
Biologická role
Role endogenního oxidu siřičitého ve fyziologii savčího organismu není dosud plně objasněna. [12] Oxid siřičitý blokuje nervové impulsy z plicních napínacích receptorů a eliminuje reflex, který nastává v reakci na nadměrné roztažení plic, čímž stimuluje hlubší dýchání.
Bylo prokázáno, že endogenní oxid siřičitý hraje roli v prevenci poškození plic, snižuje tvorbu volných radikálů, oxidační stres a zánět v plicní tkáni, zatímco experimentální poškození plic způsobené kyselinou olejovou je naopak provázeno snížení tvorby oxidu siřičitého a jím zprostředkované aktivity intracelulární dráhy a zvýšená tvorba volných radikálů a hladiny oxidačního stresu. Ještě důležitější je, že blokáda enzymu, který v experimentu podporuje tvorbu endogenního oxidu siřičitého, přispěla ke zvýšenému poškození plic, oxidativnímu stresu a zánětu a aktivaci apoptózy buněk plicní tkáně. Naopak obohacení těla pokusných zvířat sloučeninami obsahujícími síru, jako je glutathion a acetylcystein , které slouží jako zdroje endogenního oxidu siřičitého, vedlo nejen ke zvýšení obsahu endogenního oxidu siřičitého, ale také ke snížení při tvorbě volných radikálů, oxidativním stresu, zánětu a apoptóze buněk plicní tkáně. [13]
Předpokládá se, že endogenní oxid siřičitý hraje důležitou fyziologickou roli v regulaci funkcí kardiovaskulárního systému a poruchy jeho metabolismu mohou hrát důležitou roli při rozvoji takových patologických stavů, jako je plicní hypertenze, hypertenze, vaskulární ateroskleróza, koronární onemocnění srdce , ischemie-reperfuze a další [14]
Bylo prokázáno, že u dětí s vrozenými srdečními vadami a plicní hypertenzí je zvýšená hladina homocysteinu (škodlivý toxický metabolit cysteinu ) a snížena hladina endogenního oxidu siřičitého a míra zvýšení hladiny homocystein a míra poklesu produkce endogenního oxidu siřičitého korelovala se závažností plicní hypertenze. Navrhuje se použití homocysteinu jako markeru závažnosti stavu těchto pacientů a ukazuje se, že metabolismus endogenního oxidu siřičitého může být u těchto pacientů důležitým terapeutickým cílem. [patnáct]
Bylo také prokázáno, že endogenní oxid siřičitý snižuje proliferační aktivitu vaskulárních endoteliálních buněk hladkého svalstva inhibicí aktivity MAPK signální dráhy a současně aktivací adenylátcyklázové dráhy a proteinkinázy A. [16] A proliferace buněk hladkého svalstva stěn cév je považována za jeden z mechanismů hypertenzní vaskulární remodelace a za důležitý článek v patogenezi arteriální hypertenze a hraje roli i při vzniku stenózy (zúžení lumen) krevních cév, což je náchylné k rozvoji aterosklerotických plátů v nich.
Endogenní oxid siřičitý má v nízkých koncentracích vazodilatační účinek závislý na endotelu a při vyšších koncentracích se stává vazodilatátorem nezávislým na endotelu a má také negativně inotropní účinek na myokard (snižuje kontraktilní funkci a srdeční výdej , pomáhá snižovat krevní tlak) . Tento vazodilatační účinek oxidu siřičitého je zprostředkován prostřednictvím vápníkových kanálů citlivých na ATP a vápníkových kanálů typu L („dihydropyridin“). Endogenní oxid siřičitý působí za patofyziologických podmínek protizánětlivě a zvyšuje antioxidační rezervu krve a tkání, např. u experimentální plicní hypertenze u potkanů. Endogenní oxid siřičitý také snižuje zvýšený krevní tlak a inhibuje hypertenzní vaskulární remodelaci u potkanů v experimentálních modelech hypertenze a plicní hypertenze. Nedávné studie (2015) také ukazují, že endogenní oxid siřičitý se podílí na regulaci metabolismu lipidů a na ischemicko-reperfuzních procesech. [17]
Endogenní oxid siřičitý také snižuje poškození myokardu způsobené experimentální hyperstimulací adrenoreceptorů isoproterenolem a zvyšuje antioxidační rezervu myokardu. [osmnáct]
Atmosférický dopad
Oxid siřičitý je jedním z hlavních plynů znečišťujících atmosféru, protože vzniká ve velkém množství jako odpad.
Největší nebezpečí představuje znečištění sloučeninami síry, které se uvolňují do ovzduší při spalování uhelného paliva, ropy a zemního plynu, dále při tavení kovů a výrobě kyseliny sírové.
Antropogenní znečištění sírou je dvakrát vyšší než přirozené [19] [20] . Anhydrid kyseliny sírové vzniká postupnou oxidací anhydridu siřičitého vzdušným kyslíkem za účasti světla. Konečným produktem reakce je aerosol kyseliny sírové ve vzduchu, roztok v dešťové vodě (v oblacích). Vypadnoucí srážkami okyseluje půdu, zhoršuje onemocnění dýchacích cest a má skrytý depresivní účinek na lidské zdraví. Srážení aerosolu kyseliny sírové z kouřových světlic chemických podniků je častěji pozorováno při nízké oblačnosti a vysoké vlhkosti vzduchu. Rostliny v blízkosti takových podniků jsou obvykle hustě posety malými nekrotickými skvrnami vytvořenými v místech kapiček kyseliny sírové, což dokazuje její přítomnost v životním prostředí ve významném množství. Pyrometalurgické podniky hutnictví neželezných a železných kovů a také tepelné elektrárny ročně vypustí do atmosféry desítky milionů tun anhydridu kyseliny sírové.
Je třeba také poznamenat, že oxid siřičitý má maximum ve spektru absorpce světla v ultrafialové oblasti (190–220 nm), což se shoduje s maximem v absorpčním spektru ozonu. Tato vlastnost oxidu siřičitého naznačuje, že přítomnost tohoto plynu v atmosféře má také pozitivní vliv, brání vzniku a rozvoji onkologických onemocnění lidské kůže. Oxid siřičitý v zemské atmosféře výrazně oslabuje vliv skleníkových plynů (oxid uhličitý, metan) na růst atmosférické teploty [21] .
Oxid siřičitý dosahuje nejvyšších koncentrací na severní polokouli, zejména nad územím USA, Evropy, Číny, evropské části Ruska a Ukrajiny. Na jižní polokouli je jeho obsah mnohem nižší [22] .
Poznámky
- ↑ Fedorov P.I. , Triple point, 1998 , s. 12.
- ↑ Khazanova N. E. , Critical state, 1990 , s. 543.
- ↑ Karapetyants M. Kh., Drakin S. I. , Obecná a anorganická chemie, 2000 , str. 181.
- ↑ Standardní entalpie tvorby, standardní Gibbsovy energie tvorby anorganických látek a jejich standardní entropie při 298,15 K. Získáno 22. prosince 2020. Archivováno z originálu dne 27. července 2020.
- ↑ Kireev V. A. , Krátký kurz fyzikální chemie, 1978 , s. 179.
- ↑ 1 2 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0575.html
- ↑ Gordon A., Ford R. Chemist's Companion / Per. v Rusku E. L. Rozenberg, S. I. Koppel. — M .: Mir, 1976. — 544 s.
- ↑ Mary O. Amdur, Walter W. Melvin, Philip Drinker. Účinky inhalace oxidu siřičitého člověkem // The Lancet. - Elsevier BV, 1953. - 1. října (vol. 262 ( vydání 6789 ). - S. 758-759. - ISSN 0140-6736 . - doi : 10.1016/ S0140-6736 ( 53 ) 91455-X 2019.
- ↑ 1 2 Panel EFSA pro potravinářské přídatné látky a zdroje živin přidávané do potravin (ANS). Vědecké stanovisko k přehodnocení oxidu siřičitého (E 220), siřičitanu sodného (E 221), hydrogensiřičitanu sodného (E 222), disiřičitanu sodného (E 223), disiřičitanu draselného (E 224), siřičitanu vápenatého (E 226), hydrogensiřičitan vápenatý (E 227) a hydrogensiřičitan draselný (E 228) jako potravinářské přísady // EFSA Journal. — 2016-04. - T. 14 , č.p. 4 . doi : 10.2903 /j.efsa.2016.4438 .
- ↑ Světová zdravotnická organizace. OXID SIŘIČITÝ // Společný výbor odborníků FAO/WHO pro potravinářská aditiva.
- ↑ CFR - Code of Federal Regulations Hlava 21 . FDA . Staženo: 16. října 2022.
- ↑ Liu, D.; Jin, H; Tang, C; Du, J. Oxid siřičitý: nový plynný signál v regulaci kardiovaskulárních funkcí // Mini-Reviews in Medicinal Chemistry : deník. - 2010. - Sv. 10 , č. 11 . - S. 1039-1045 . — PMID 20540708 . Archivováno z originálu 26. dubna 2013.
- ↑ Chen S, Zheng S, Liu Z, Tang C, Zhao B, Du J, Jin H. Endogenní oxid siřičitý chrání před akutním poškozením plic vyvolaným kyselinou olejovou ve spojení s inhibicí oxidačního stresu u potkanů. // Lab Invest .. - únor 2015. - T. 95 , no. 95(2) , č. 2 . - S. 142-156 . - doi : 10.1038/labinvest.2014.147 . — PMID 25581610 .
- ↑ Tian H. Pokroky ve studiu endogenního oxidu siřičitého v kardiovaskulárním systému. // Chin Med J. - Listopad 2014. - T. 127 , no. 127(21) , č. 21 . - S. 3803-3807 . — PMID 25382339 .
- ↑ Yang R, Yang Y, Dong X, Wu X, Wei Y. Korelace mezi endogenním oxidem siřičitým a homocysteinem u dětí s plicní arteriální hypertenzí spojenou s vrozenou srdeční chorobou (čínština) // Zhonghua Er Ke Za Zhi. - Srpen 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. Oxid siřičitý inhibuje proliferaci buněk hladkého svalstva cév potlačením kinázové dráhy Erk/MAP zprostředkované signalizací cAMP/PKA . // Cell Death Dis.. - Květen 2014. - Vol. 5 , no. 5(5) , č. 5 . - S. e1251 . - doi : 10.1038/cddis.2014.229. . — PMID 24853429 .
- ↑ Wang XB, Jin HF, Tang CS, Du JB. Biologický účinek endogenního oxidu siřičitého na kardiovaskulární systém. // Eur J Pharmacol.. - 16. listopadu 2011. - T. 670 , no. 670(1) , č. 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. Endogenní oxid siřičitý chrání před isoproterenolem indukovaným poškozením myokardu a zvyšuje antioxidační kapacitu myokardu u potkanů. // Lab Invest.. - Leden 2011. - T. 91 , no. 91(1) , č. 1 . - S. 12-23 . - doi : 10.1038/labinvest.2010.156 . — PMID 20733562 .
- ↑ Anhydrid kyseliny sírové, jeho vliv na životní prostředí . Získáno 21. listopadu 2013. Archivováno z originálu 23. listopadu 2014.
- ↑ Základy výpočtu norem PDV . Získáno 21. listopadu 2013. Archivováno z originálu dne 20. dubna 2015.
- ↑ Problémy znečištění ovzduší. Skleníkový efekt. . Získáno 21. listopadu 2013. Archivováno z originálu 3. prosince 2013.
- ↑ Environmentální krize . Získáno 21. listopadu 2013. Archivováno z originálu 10. června 2015.
Literatura
- Achmetov N. S. Obecná a anorganická chemie. - M. : Vyšší škola, 2001.
- Karapetyants M.Kh. , Drakin S.I. Obecná a anorganická chemie. - 4. vyd., vymazáno. — M .: Chemie , 2000. — 592 s.
- Kireev V. A. Krátký kurz fyzikální chemie. - 5. vyd., vymazáno. - M .: Chemie , 1978. - 621 s.
- Fedorov P. I. Trojitý bod // Chemická encyklopedie . - Velká ruská encyklopedie , 1998. - V. 5: Tryptofan - Iatrochemie . - S. 12 .
- Khazanova N. E. Kritický stav // Chemická encyklopedie . - Sovětská encyklopedie , 1990. - T. 2: Daph - Med . - S. 541-543 .
Odkazy
- Globální mapa distribuce oxidu siřičitého Archivováno 8. února 2017 na Wayback Machine
- Stránka United States Environmental Protection Agency Oxid siřičitý Archivováno 25. prosince 2008 na Wayback Machine
- Mezinárodní chemická bezpečnostní karta 0074 Archivováno 7. srpna 2019 na Wayback Machine
- Monografie IARC. "Oxid siřičitý a některé siřičitany, hydrogensiřičitany a metabisulfity" v54. 1992. str. 131. (Angličtina)
- Oxid siřičitý, molekula měsíce archivována 3. srpna 2019 na Wayback Machine
 Slovníky a encyklopedie |
| |||
|---|---|---|---|---|
| ||||
| Oxidy síry | |
|---|---|
| |