Rikkioksidi (IV). | |||
---|---|---|---|
| |||
Kenraali | |||
Systemaattinen nimi |
Rikkioksidi (IV). | ||
Chem. kaava | SO2_ _ | ||
Rotta. kaava | SO2_ _ | ||
Fyysiset ominaisuudet | |||
Osavaltio | väritön kaasu | ||
Moolimassa | 64,054 g/ mol | ||
Tiheys | 0,002927 g/cm³ | ||
Ionisaatioenergia | 12,3 ± 0,1 eV [6] | ||
Lämpöominaisuudet | |||
Lämpötila | |||
• sulaminen | -75,5 °C | ||
• kiehuva | -10,01 °C | ||
kolmoispiste | 197,69 K (-75,46 °C), 0,0157 MPa [1] | ||
Kriittinen piste | 430,7 (157,55 °C), 7,88 MPa, 122 cm3 /mol [2 ] | ||
Entalpia | |||
• koulutus | -296,90 [3] [4] ; -297,05 [5] kJ/mol | ||
Höyryn paine | 3,2 ± 0,1 atm [6] | ||
Kemiallisia ominaisuuksia | |||
Liukoisuus | |||
• vedessä | 11,5 g/100 ml | ||
Luokitus | |||
Reg. CAS-numero | [7446-09-5] | ||
PubChem | 1119 | ||
Reg. EINECS-numero | 231-195-2 | ||
Hymyilee | O=S=O | ||
InChI | InChI = 1S/02S/cl-3-2RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N | ||
Codex Alimentarius | E220 | ||
RTECS | WS4550000 | ||
CHEBI | 18422 | ||
ChemSpider | 1087 | ||
Turvallisuus | |||
Rajoita keskittymistä | 10 mg/m³ | ||
Myrkyllisyys | Vaaraluokka III | ||
EKP:n kuvakkeet | |||
NFPA 704 | 0 3 0 | ||
Tiedot perustuvat standardiolosuhteisiin (25 °C, 100 kPa), ellei toisin mainita. | |||
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa |
Rikkioksidi (IV) ( rikkidioksidi , rikkidioksidi , rikkidioksidi , rikkidioksidi ) on rikin ja hapen yhdiste, jonka koostumus on S O 2 . Normaaleissa olosuhteissa se on väritöntä kaasua, jolla on tyypillinen pistävä haju (sytytetyn tulitikkujen haju ). Se on myrkyllistä korkeina pitoisuuksina . Se nesteytyy paineen alaisena huoneenlämpötilassa. Se liukenee veteen muodostaen epästabiilia rikkihappoa ; liukoisuus 11,5 g/100 g vettä 20 °C:ssa, laskee lämpötilan noustessa. Se liukenee myös etanoliin ja rikkihappoon . Yksi vulkaanisten kaasujen pääkomponenteista . Rekisteröity elintarvikelisäaineeksi numerolla E220 .
Teollinen valmistusmenetelmä on rikin poltto tai sulfidien , pääasiassa rikkikiisun , pasuttaminen .
Laboratorio-olosuhteissa ja luonnossa SO 2 saadaan voimakkaiden happojen vaikutuksesta sulfiitteihin ja hydrosulfiitteihin. Tuloksena oleva rikkihappo H 2 SO 3 hajoaa välittömästi SO 2 :ksi ja H 2 O:ksi:
Viittaa happamiin oksideihin . Se liukenee veteen muodostaen rikkihappoa (normaaliolosuhteissa reaktio on palautuva):
Muodostaa sulfiitteja alkalien kanssa :
S02 :n kemiallinen aktiivisuus on erittäin korkea. SO 2 : n ilmeisimmät pelkistävät ominaisuudet , rikin hapettumisaste tällaisissa reaktioissa kasvaa:
Toiseksi viimeinen reaktio on kvalitatiivinen reaktio sulfiitti-ionille SO 3 2− ja SO 2 :lle (violettiliuoksen värjäytyminen).
Voimakkaiden pelkistysaineiden läsnä ollessa SO 2 pystyy osoittamaan hapettavia ominaisuuksia . Esimerkiksi rikin uuttamiseen metallurgisen teollisuuden jätekaasuista käytetään SO 2 -pelkistystä hiilimonoksidilla (II) :
Tai saada hypofosforihappoa:
Suurin osa rikki(IV)oksidista käytetään rikkihapon valmistukseen. Sitä käytetään myös viininvalmistuksessa säilöntäaineena (elintarvikelisäaine E220 ). Kaasu tappaa mikro-organismeja, joten vihannesvarastot ja varastot kaasutetaan sillä. Rikki(IV)oksidia käytetään olkien, silkin ja villan valkaisuun , materiaaleihin, joita ei voida valkaista kloorilla . Sitä käytetään myös liuottimena laboratorioissa [7] . Rikkioksidia (IV) käytetään myös erilaisten rikkihapon suolojen saamiseksi.
Rikkioksidi (IV) SO 2 (rikkidioksidi) suurina annoksina on erittäin myrkyllistä . Rikkidioksidimyrkytyksen oireita ovat vuotava nenä, yskä, käheys, voimakas kurkkukipu ja erikoinen jälkimaku. Jos rikkidioksidia hengitetään korkeammalla pitoisuudella - tukehtuminen, puhehäiriöt, nielemisvaikeudet, oksentelu, akuutti keuhkopöhö on mahdollista.
Lyhytaikaisena hengitettynä sillä on voimakas ärsyttävä vaikutus, aiheuttaa yskää ja kurkkukipua.
MPC (suurin sallittu pitoisuus):
Ihmiskehoon kohdistuvan vaikutuksen asteen mukaan rikkidioksidi kuuluu GOST 12.1.007-76 :n mukaan III vaaraluokkaan ("kohtalaisen vaarallinen kemikaali").
Mielenkiintoista on, että herkkyys SO 2 :lle on hyvin erilainen yksilöillä, eläimillä ja kasveilla. Siten kasveista rikkidioksidille vastustuskykyisimpiä ovat koivu ja tammi, vähiten ruusu, mänty ja kuusi.
Tutkimuksen [8] mukaan keskimääräinen hajuhavaintokynnys voi ylittää MPC:n (21 mg/m3), ja joillakin ihmisillä kynnys oli huomattavasti keskiarvoa korkeampi.
Ravintolisänä rikkioksidia pidetään turvallisena kulutuksena, mutta se voi aiheuttaa allergisia reaktioita astmaatikoille [9] . Euroopan elintarviketurvallisuusviranomaisen (EFSA) mukaan ei-ilmiselvä haitallinen vaikutus ( NOEL) on 70 mg/kg eläimillä, hyväksyttävä päiväsaanti (ADI) on 0,7 mg/kg ihmisen ruumiinpainoa. ] . Tämä luku on yhdenmukainen FAO:n ja WHO:n elintarvikelisäaineita käsittelevän yhteisen asiantuntijakomitean (JECFA) lausunnon kanssa, joka vahvisti samanlaisen ADI-tason vuonna 1998 [10] .
Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkevirasto (FDA) tunnustaa rikkioksidin " yleisesti turvalliseksi tunnustetuksi " (GRAS) ravintolisäksi, lukuun ottamatta sen käyttöä elintarvikkeissa, jotka on tunnustettu B1-vitamiinin ( tiamiinin ) lähteeksi, koska rikkioksidi (rikin ohella oksideja vapauttavat lisäaineet E220 -E228 ) hajottaa tämän hivenravinteen , ja sen käyttö B1-vitamiinia sisältävien elintarvikkeiden luettelossa sekä hedelmissä ja vihanneksissa on kielletty [11] .
Endogeenisen rikkidioksidin roolia nisäkäsorganismin fysiologiassa ei ole vielä täysin selvitetty. [12] Rikkidioksidi estää hermoimpulsseja keuhkojen venytysreseptoreista ja eliminoi refleksin, joka syntyy vastauksena keuhkojen ylivenytykseen, mikä stimuloi syvempää hengitystä.
On osoitettu, että endogeeninen rikkidioksidi estää keuhkovaurioita, vähentää vapaiden radikaalien muodostumista, oksidatiivista stressiä ja tulehdusta keuhkokudoksessa, kun taas öljyhapon aiheuttamiin kokeellisiin keuhkovaurioihin liittyy päinvastoin rikkidioksidin muodostumisen ja sen välittämän aktiivisuuden väheneminen, solunsisäiset reitit sekä lisääntynyt vapaiden radikaalien muodostuminen ja oksidatiivisen stressin tasot. Vielä tärkeämpää on, että endogeenisen rikkidioksidin muodostumista edistävän entsyymin estäminen kokeessa lisäsi keuhkovaurioita, oksidatiivista stressiä ja tulehdusta sekä keuhkokudossolujen apoptoosin aktivoitumista. Sitä vastoin koe-eläinten kehon rikastaminen rikkiä sisältävillä yhdisteillä, kuten glutationilla ja asetyylikysteiinillä , jotka toimivat endogeenisen rikkidioksidin lähteinä, ei johtanut ainoastaan endogeenisen rikkidioksidin pitoisuuden kasvuun, vaan myös sen vähenemiseen. vapaiden radikaalien muodostumisessa, oksidatiivisessa stressissä, keuhkokudossolujen tulehduksessa ja apoptoosissa. [13]
Endogeenisellä rikkidioksidilla uskotaan olevan tärkeä fysiologinen rooli sydän- ja verisuonijärjestelmän toimintojen säätelyssä ja sen aineenvaihduntahäiriöillä voi olla tärkeä rooli sellaisten patologisten tilojen, kuten keuhkoverenpainetaudin, verenpainetaudin, verisuonten ateroskleroosin, sepelvaltimoiden kehittymisessä. sydänsairaus , iskemia-reperfuusio ja muut [14]
On osoitettu, että lapsilla, joilla on synnynnäisiä sydänvikoja ja keuhkoverenpainetauti, homokysteiinin ( kysteiinin haitallinen myrkyllinen aineenvaihduntatuote ) taso nousee ja endogeenisen rikkidioksidin taso laskee ja lisääntyy homokysteiini ja endogeenisen rikkidioksidin tuotannon vähenemisen aste korreloivat keuhkoverenpainetaudin vaikeusasteen kanssa. Homokysteiiniä ehdotetaan käytettäväksi näiden potilaiden tilan vaikeusasteen merkkinä ja on osoitettu, että endogeenisen rikkidioksidin metabolia voi olla näillä potilailla tärkeä terapeuttinen kohde. [viisitoista]
On myös osoitettu, että endogeeninen rikkidioksidi vähentää verisuonten endoteelin sileän lihassolun proliferatiivista aktiivisuutta estämällä MAPK-signalointireitin aktiivisuutta ja samanaikaisesti aktivoimalla adenylaattisyklaasireittiä ja proteiinikinaasi A: ta . [16] Ja verisuonten seinämien sileälihassolujen lisääntymistä pidetään yhtenä hypertensiivisen verisuonten uudelleenmuodostumisen mekanismeista ja tärkeänä linkkinä valtimotaudin patogeneesissä , ja sillä on myös rooli ahtauman kehittymisessä ( verisuonten luumen), mikä altistaa ateroskleroottisten plakkien kehittymiselle niihin.
Endogeenisellä rikkidioksidilla on endoteelistä riippuva verisuonia laajentava vaikutus pieninä pitoisuuksina, ja korkeammissa pitoisuuksissa siitä tulee endoteelistä riippumaton verisuonia laajentava vaikutus, ja sillä on myös negatiivinen inotrooppinen vaikutus sydänlihakseen (vähentää supistumistoimintoa ja sydämen minuuttitilavuutta , mikä auttaa alentamaan verenpainetta) . Tämä rikkidioksidin verisuonia laajentava vaikutus välittyy ATP-herkkien kalsiumkanavien ja L-tyypin ("dihydropyridiini") kalsiumkanavien kautta. Patofysiologisissa olosuhteissa endogeenisellä rikkidioksidilla on anti-inflammatorinen vaikutus ja se lisää veren ja kudosten antioksidanttivarantoja esimerkiksi rottien kokeellisessa keuhkoverenpainetaudissa. Endogeeninen rikkidioksidi alentaa myös kohonnutta verenpainetta ja estää hypertensiivistä verisuonten uusiutumista rotilla kokeellisissa verenpaineen ja keuhkoverenpainetaudin malleissa. Viimeaikaiset (2015) tutkimukset osoittavat myös, että endogeeninen rikkidioksidi osallistuu lipidiaineenvaihdunnan säätelyyn ja iskemia-reperfuusioprosesseihin. [17]
Endogeeninen rikkidioksidi vähentää myös sydänlihasvaurioita, jotka aiheutuvat adrenoreseptoreiden kokeellisesta hyperstimulaatiosta isoproterenolilla ja lisää sydänlihaksen antioksidanttivarantoja. [kahdeksantoista]
Rikkidioksidi on yksi tärkeimmistä ilmakehää saastuttavista kaasuista, koska sitä muodostuu suuria määriä jätteenä.
Suurin vaara on rikkiyhdisteiden aiheuttama saastuminen, jota vapautuu ilmakehään kivihiilen, öljyn ja maakaasun palaessa sekä metallien sulatuksessa ja rikkihapon valmistuksessa.
Ihmisperäinen rikkisaaste on kaksi kertaa suurempi kuin luonnollinen [19] [20] . Rikkihappoanhydridi muodostuu rikkihappoanhydridin asteittaisesta hapetuksesta ilman hapen vaikutuksesta valon mukana. Reaktion lopputuote on rikkihapon aerosoli ilmassa, liuos sadevedessä (pilvessä). Sateen mukana putoava se happamoi maaperää, pahentaa hengityselinsairauksia ja sillä on piilotettu masentava vaikutus ihmisten terveyteen. Rikkihappoaerosolin saostumista kemianalan yritysten savusoihdeista havaitaan useammin matalassa pilvisyydessä ja korkeassa ilmankosteudessa. Tällaisten yritysten lähellä olevat kasvit ovat yleensä tiheästi täynnä pieniä nekroottisia täpliä, jotka muodostuvat rikkihapon pisaroiden paikkoihin, mikä todistaa sen esiintymisen ympäristössä merkittävissä määrin. Ei-rautametallien ja rautametallin metallurgian pyrometallurgiset yritykset sekä lämpövoimalaitokset päästävät vuosittain kymmeniä miljoonia tonneja rikkihappoanhydridiä ilmakehään.
On myös huomioitava, että rikkidioksidilla on maksimi valon absorptiospektrissä ultraviolettialueella (190–220 nm), joka on sama kuin otsonin absorptiospektrin maksimi. Tämä rikkidioksidin ominaisuus viittaa siihen, että tämän kaasun läsnäololla ilmakehässä on myös myönteinen vaikutus, joka estää ihmisen ihon onkologisten sairauksien esiintymisen ja kehittymisen. Maan ilmakehän rikkidioksidi heikentää merkittävästi kasvihuonekaasujen (hiilidioksidi, metaani) vaikutusta ilmakehän lämpötilan nousuun [21] .
Rikkidioksidi saavuttaa suurimmat pitoisuutensa pohjoisella pallonpuoliskolla, erityisesti USA:n, Euroopan, Kiinan, Venäjän eurooppalaisen osan ja Ukrainan alueella. Eteläisellä pallonpuoliskolla sen pitoisuus on paljon pienempi [22] .
Sanakirjat ja tietosanakirjat | ||||
---|---|---|---|---|
|
_ | Rikkioksidit|
---|---|
|