Hızlı Arama
E220 Kükürt dioksit veya kükürt dioksit (geleneksel İngiliz Milletler Topluluğu İngilizcesi), SO2 formülüne sahip kimyasal bileşiktir.
E220 Kükürt dioksit, yanmış kibrit kokusundan sorumlu olan keskin kokulu, renksiz bir gazdır.
E220 Kükürt dioksit, volkanik aktivite sonucu doğal olarak açığa çıkar ve metallerin rafine edilmesi ve kükürt içeren hidrokarbon yakıtların yakılması sonucu yan ürün olarak üretilir.
CAS: 7446-09-5
MF: O2S
MW: 64.06
EINECS: 231-195-2
Eş anlamlılar
Sıvı kükürt dioksit; kükürtlü asit gazı; Kükürt dioksit; Standart kükürt dioksit; siarkidwutlenek (lehçe); SO2; Kükürt oksit; Kükürt oksit (SO2)
CAS: 7446-09-5
E220 Kükürt dioksit, nispeten büyük miktarlarda ve birkaç dakika veya daha uzun süre solunduğunda insanlar için bir miktar zehirlidir.
E220 Kükürt dioksit, ortaçağ simyacıları tarafından "uçucu kükürt ruhu" olarak biliniyordu.
E220 Kükürt dioksit, kükürt ve oksijen elementlerinin birleşimiyle oluşan bir bileşiktir.
Ağırlık bazında, elementlerin oranı yaklaşık olarak 1 kısım kükürt ve 1 kısım oksijendir veya daha 정확 olarak sırasıyla %50,05'e %49,95'tir.
Standart sıcaklık ve basınç koşullarında, E220 kükürt dioksit, karakteristik keskin bir kokuya sahip renksiz bir gazdır.
E220 kükürt dioksit soğutulup sıkıştırılarak renksiz bir sıvı haline getirilebilir; bu sıvı, bir atmosfer basıncında 14°F (10,0°C)'de kaynar ve -104,6°F (-75,9°C)'de donar.
E220 kükürt dioksit sudan daha ağırdır ve 32°F (0°C)'de özgül ağırlığı 1,436'dır.
Gaz halinde, E220 kükürt dioksit havadan iki kat daha ağırdır; atmosfer basıncında ve 32°F (0°C)'de bağıl yoğunluğu 2,2638'dir.
E220 kükürt dioksit, gaz veya sıvı halde yanıcı veya patlayıcı değildir.
E220 kükürt dioksit nispeten kararlı bir kimyasaldır.
Kükürt dioksitin tespit edilebilir şekilde ayrışması için 2000°C'nin (3632°F) üzerindeki sıcaklıklar gereklidir.
Kuru E220 kükürt dioksit (100 ppm'den az su), sıradan metallere aşındırıcı değildir.
Bununla birlikte, az miktarda su varlığında bile, E220 kükürt dioksit, kurşun, Tip 316 paslanmaz çelik ve bazı alaşımlar hariç, çoğu metale aşındırıcı hale gelir.
Cam ve bazı plastikler de nemli kükürt dioksite karşı dirençlidir.
E220 kükürt dioksit bir kükürt oksittir.
E220 kükürt dioksit, gıda ağartıcı, soğutucu ve Escherichia coli metaboliti olarak rol oynar.
E220 kükürt dioksit, koruyucu ve antioksidan özellikleriyle bilinen, yaygın olarak kullanılan bir gıda katkı maddesidir.
E220 kükürt dioksit, Roma İmparatorluğu ve eski Mısır'da antik çağlardan beri kullanılan doğal bir koruyucudur.
E220 kükürt dioksit, kükürtün yakılmasıyla elde edilen renksiz bir gazdır.
E220 kükürt dioksit, çeşitli gıda ürünlerinin görünümünü, tadını ve raf ömrünü korumaya yardımcı olarak gıda endüstrisinde önemli bir bileşen haline gelir.
E220 kükürt dioksit, genellikle volkanik patlamalar ve endüstriyel işlemlerle ilişkilendirilen, keskin ve boğucu bir kokuya sahip renksiz bir gazdır.
E220 kükürt dioksit, esas olarak fosil yakıtların yakılması ve metal cevherlerinin eritilmesinden üretilen önemli bir atmosferik kirleticidir.
SO₂ suda yüksek oranda çözünür ve asit yağmuruna katkıda bulunan kükürtlü asit (H₂SO₃) oluşturur.
Bu gaz, indirgeyici bir madde olarak işlev görme özelliğiyle karakterize edilir ve gıda ve içeceklerde koruyucu madde, ağartıcı madde ve sülfürik asit üretimi de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda kullanılır.
Sağlık etkileri açısından, kükürt dioksit maruziyeti solunum sistemini tahriş edebilir ve özellikle önceden var olan solunum rahatsızlıkları olan kişilerde öksürük ve nefes darlığı gibi semptomlara yol açabilir.
Çevresel düzenlemeler, hava kirliliğindeki rolü ve ince partikül madde oluşumuna katkısı nedeniyle SO₂ emisyonlarını sınırlamayı amaçlamaktadır.
Genel olarak, E220 kükürt dioksit, hem çevre kimyasında hem de endüstriyel uygulamalarda çok önemli bir bileşiktir ve etkilerini azaltmak için dikkatli bir yönetim gerektirir.
Yapı ve bağ
SO₂, C2v simetri nokta grubuna sahip bükülmüş bir moleküldür.
Sadece s ve p orbitallerini dikkate alan bir değerlik bağı teorisi yaklaşımı, iki rezonans yapısı arasındaki rezonans açısından bağı tanımlayacaktır.
Kükürt-oksijen bağının bağ derecesi 1,5'tir.
d orbital katılımını gerektirmeyen bu basit yaklaşıma destek bulunmaktadır.
Elektron sayma formalizmi açısından, kükürt atomunun oksidasyon durumu +4 ve formal yükü +1'dir.
E220 Kükürt Dioksit Kimyasal Özellikleri
Erime noktası: -73 °C (literatür)
Kaynama noktası: -10 °C (literatür)
Yoğunluk: 25 °C'de 1,25 g/mL (literatür)
Buhar yoğunluğu: 2,26 (21 °C, havaya karşı)
Buhar basıncı: 1779 mm Hg (21 °C)
FEMA: 3039 | KÜKÜRT DİOKSİT
Çözünürlük: H2O, EtOh, etil eter, kloroformda çözünür
Form: Renksiz gaz
Renk: Renksiz
Koku: 0,3 ila 5 ppm'de algılanabilir keskin koku
Koku Eşik Değeri: 0,87 ppm
Su Çözünürlüğü: %H2O: 17,7 (0°C), 11,9 (15°C), 8,5 (25°C), 6,4 (35°C); % diğer çözücüler: 25, alkol; 32, metanol [MER06]
Termal İletkenlik: 0,009 W/(m·K)
Merck: 13,9061
BRN: 3535237
Henry Yasası Sabiti: 25℃'de 1,3×10-2 mol/(m3Pa), Burkholder vd. (2019)
Maruz Kalma Limitleri TLV-TWA 2 ppm (～5 mg/m3) (ACGIH), 5 ppm (OSHA ve MSHA); IDLH 100 ppm (NIOSH).
Dielektrik sabiti: 17,6 (-20℃)
Kararlılık: Kararlı. Çinko hariç yaygın malzemelere kuru haldeyken aşındırıcı değildir; ıslak haldeyken aşındırıcıdır. Güçlü indirgeyici veya oksitleyici maddeler, nem, çinko ve alaşımlarıyla uyumsuz.
InChI: 1S/O2S/c1-3-2
InChIKey: RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N
CAS Veritabanı Referansı: 7446-09-5 (CAS Veritabanı Referansı)
NIST Kimya Referansı: Kükürt dioksit (7446-09-5)
IARC: 3 (Cilt 54) 1992
EPA Madde Kayıt Sistemi: E220 Kükürt dioksit (7446-09-5)
E220 Kükürt dioksit, ortam sıcaklıklarında yanıcı olmayan, karakteristik, güçlü, boğucu bir kokuya sahip renksiz bir gazdır.
Koku Eşik Değeri 1,1 ppm'dir.
Sıvılaştırılmış sıkıştırılmış gaz olarak sevk edilir.
E220 Kükürt dioksit, SO2, aynı zamanda kükürtlü asit anhidrit olarak da bilinir, zehirli, tahriş edici, renksiz bir gazdır.
E220 kükürt dioksit, suda, alkolde ve eterde çözünür ve -10 °C'de kaynar.
E220 kükürt dioksit, kimyasal ara madde olarak, yapay buzda, kağıt hamuru üretiminde, cevher arıtmasında ve çözücü olarak kullanılır.
E220 kükürt dioksit renksiz bir gazdır.
E220 kükürt dioksit, kuru haldeyken çinko hariç yaygın malzemelere karşı kararlı ve aşındırıcı değildir.
E220 kükürt dioksit, ıslak haldeyken aşındırıcıdır ve güçlü indirgeyici veya oksitleyici maddeler, nem, çinko ve alaşımlarıyla uyumsuzdur.
E220 kükürt dioksitin çok sayıda endüstriyel uygulaması vardır.
Örneğin, E220 kükürt dioksit, sodyum sülfit, sülfürik asit, sülfüril klorür, tiyonil klorür, organik sülfonat üretiminde ve özellikle pancar şekeri, un, saman, tekstil ve odun hamurunun ağartılmasında yaygın olarak ağartıcı madde olarak kullanılır.
E220 kükürt dioksit, deri tabaklama, bira üretimi ve koruma gibi endüstriyel alanlarda kullanılmaktadır.
E220 kükürt dioksit, karakteristik ve güçlü boğucu bir kokuya sahip renksiz bir gazdır.
E220 kükürt dioksit gazı, esas olarak fosil yakıtların yakılmasından (%75-85 endüstriyel kaynak), sülfür cevherlerinin eritilmesinden, volkanik emisyonlardan ve diğer birçok doğal kaynaktan salınır.
E220 kükürt dioksit, ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) tarafından öncelikli hava kirleticisi olarak sınıflandırılmıştır, ancak birçok endüstriyel ve tarımsal kullanım alanı vardır.
E220 kükürt dioksit, bazen sıvı tahıl fumigantlarına uyarı işareti ve yangın geciktirici olarak eklenir.
Fiziksel Özellikler:
Renksiz gaz; keskin, boğucu koku; 20°C'de gaz yoğunluğu 2,927 g/L; havadan daha ağır, buhar yoğunluğu 2,263 (hava=1); -10°C'de renksiz bir sıvıya yoğunlaşır; Sıvı SO2'nin yoğunluğu 1,434 g/mL; -72,7°C'de donar; kritik sıcaklık 157,65°C; kritik basınç 77,78 atm; kritik hacim 122 cc/g; -16,5°C'de dielektrik sabiti 17,27; suda çözünerek sülfüröz asit oluşturur, atmosfer basıncı altında 0° ve 20°C'de sırasıyla 22,97 g ve 11,58 g/100mL suda çözünür; aseton, metil izobütil keton, asetik asit ve alkolde çok çözünür; sülfürik asitte çözünür; sıvı SO2 suda az karışır.
Kullanım Alanları
E220 Kükürt dioksit, en önemlisi sülfürik asit üretiminde ara madde olarak kullanılması olmak üzere, geniş bir endüstriyel uygulama yelpazesine sahiptir.
E220 kükürt dioksit, klor dioksit, sodyum bisülfit ve sodyum ditiyonat üretiminde kullanılır ve bunların hepsi ağartıcı maddelerdir.
Ayrıca, E220 kükürt dioksit kendisi de tekstil lifleri, saman, tutkal, jelatin ve diğer maddelerin ağartılmasında kullanılan bir ağartıcı maddedir.
E220 kükürt dioksit, gıda endüstrisinde sebzeleri ve kayısı ve kiraz gibi kuru meyveleri korumak; tahıllar için ağartıcı ve ıslatma maddesi olarak; soya proteinlerinin işlenmesinde bakteri üremesini önlemek; şeker rafinerisinde; küf, bakteri ve istenmeyen yabani mayaları yok etmek için şaraba katkı maddesi olarak; maltlama işleminde birada nitrosamin oluşumunu önlemek ve yüksek fruktozlu mısır şurupları üretiminde yaygın olarak kullanılır.
E220 kükürt dioksit, boru ve depolama sistemlerinde korozyonu önlemek için petrol geri kazanım işlemlerinde oksijeni uzaklaştırmada kullanılır.
Ayrıca, E220 kükürt dioksit, su arıtımında artık kloru azaltmak için kullanılır.
Kil işlemede E220 kükürt dioksit, demir bileşiklerini ve diğer renk oluşturan safsızlıkları azaltır.
Diğer kullanımları arasında sülfür cevherlerinin çıkarılması; magnezyum dökümü; bazı organik oksidasyon reaksiyonlarında katalizör değiştirici; ve sulu numunelerde sülfit iyonunun kolorimetrik analizi yer alır.
Kimya endüstrisinde, E220 kükürt dioksit, bir dizi hazırlayıcı ve analitik reaksiyonda indirgeyici madde olarak kullanılır.
E220 kükürt dioksit, sülfonasyonda kükürt trioksit için çözücü olarak kullanılır.
E220 kükürt dioksit doğada volkanik gazlarda bulunur.
E220 kükürt dioksit, doğal süreçler ve insan faaliyetleri sonucu değişen ancak eser miktarda konsantrasyonlarda üst atmosferde bulunur.
E220 kükürt dioksit, otomotiv egzozlarında ve birçok yangın ve baca emisyon gazında bulunur.
E220 kükürt dioksit, kömür ve petrol gibi kükürt içeren yakıtların yakılmasından üretilir. Ayrıca, E220 kükürt dioksit petrol rafineri işleminde üretilir.
E220 kükürt dioksit, asit yağmurunun oluşmasında kısmen sorumludur.
E220 kükürt dioksit, ağartma ve fümigasyon maddesi olarak; dezenfektan olarak, kağıt üretiminde odun hamurunun işlenmesinde, metal rafinerisinde, gıda ve sebzelerin korunmasında ve indirgeyici madde olarak kullanılır.
E220 kükürt dioksit, önemli bir hava kirleticidir ve yumuşak kömür, petrol veya diğer kükürt içeren maddeler yakıldığında üretilir.
Otomobil egzoz gazları da hava kirliliğine katkıda bulunur.
E220 kükürt dioksit atmosferde nemle reaksiyona girerek kükürtlü asit oluşturur veya kükürt trioksite oksitlenerek sülfürik asit oluşturur ve asit yağmuruna neden olur.
Meyve, sebze vb. korunmasında; bira fabrikalarında ve gıda fabrikalarında dezenfektan olarak; tekstil liflerinin, samanın, hasır eşyaların, jelatinin, tutkalın, pancar şekerinin ağartılmasında kullanılır.
Organik sentezde çözücü ve reaktif.
E220 kükürt dioksit ve sülfit hamuru üretiminde ara madde; demir dışı metallerin dökümünde; gıda endüstrisinde biyosit ve koruyucu olarak kullanılır.
E220 kükürt dioksit, suda çözündüğünde kükürtlü asit oluşturan bir gaz olduğundan koruyucu özelliğe sahiptir.
Sodyum ve potasyum sülfit, sodyum ve potasyum bisülfit ve sodyum ve potasyum metabisülfit gibi sülfit tuzları, düşük pH'da serbest kükürtlü asit oluşturur.
E220 kükürt dioksit, şekerler ve enzimlerle birleşerek gıdaların renk değişimini önler.
E220 kükürt dioksit ayrıca bakteri üremesini de engeller.
E220 kükürt dioksit içeceklerde, kirazlarda, şaraplarda ve meyvelerde kullanılır.
Malzeme Kullanımları
Kükürt dioksitin işlenmesi için yapı malzemelerinin doğru şekilde belirlenmesi için hizmet koşulları tanımlanmalıdır.
E220 Kükürt dioksit için, ortam sıcaklıklarında kuru kükürt dioksit için karbon çelik kullanılması gelenekseldir.
Kaplar için ASME Kodunun en son baskısı, Bölüm VII, Kısım I'e ve boru spesifikasyonları için ANSI/ASME 831.3, Kimyasal Tesis ve Petrol Rafinerisi Borulama standardının en son baskısına başvurulmalıdır.
Nemli kükürt dioksit karbon çeliğine aşındırıcıdır; bu nedenle, bu durumda diğer yapı malzemeleri dikkate alınmalıdır.
Çeşitli malzemelere karşı kükürt dioksitin aşındırıcılığına ilişkin verilerin bir kaynağı, Ulusal Korozyon Mühendisleri Birliği tarafından yayınlanan Korozyon Veri Araştırması'dır; sıvı kükürt dioksit tedarikçileri de başka bir kaynaktır.
Reaksiyonlar
Sulu bazın kükürt dioksit üzerindeki etkisiyle sülfitler oluşur:
SO2 + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O
E220 Kükürt dioksit hafif ancak faydalı bir indirgeyici ajandır.
E220 kükürt dioksit, halojenler tarafından oksitlenerek sülfüril klorür gibi sülfüril halojenürler verir:
SO2 + Cl2 → SO2Cl2
E220 kükürt dioksit, petrol rafinerilerinde büyük ölçekte uygulanan Claus prosesinde oksitleyici ajandır.
Burada, kükürt dioksit hidrojen sülfür tarafından indirgenerek elementel kükürt verir:
SO2 + 2 H2S → 3 S + 2 H2O
E220 kükürt dioksitin ardışık oksidasyonu ve ardından hidrasyonu, sülfürik asit üretiminde kullanılır.
SO2 + H2O + 1⁄2 O2 → H2SO4
E220 kükürt dioksit suda çözünerek "sülfüröz asit" verir; bu asit izole edilemez ve bunun yerine bisülfit ve muhtemelen sülfit iyonlarının asidik bir çözeltisidir.
SO2 + H2O ⇌ HSO−3 + H+ Ka = 1,54×10−2; pKa = 1,81
Üretim
E220 kükürt dioksit, çoğunlukla kükürt veya demir sülfür minerali olan piritin (FeS2) havada yakılmasıyla üretilir.
Bu tür kükürtün havada yakılması için alev sıcaklıkları genellikle 1200 ila 1600°C aralığındadır.
Birçok kükürt brülörü mevcuttur ve E220 kükürt dioksit üretmek için kullanılır.
Bunlar arasında döner fırın, püskürtme, dönen kap ve hava atomizasyonlu kükürt brülörleri bulunur.
Brülörlerin seçimi ve tasarımı, yakılacak kükürtün kalitesine ve üretilecek kükürt dioksitin oranına ve konsantrasyonuna bağlıdır.
Pirit veya diğer metal sülfürler, akışkan yataklı kavurma fırınlarında havada yakılarak E220 kükürt dioksit oluşturulabilir.
Diğer kükürt dioksit kaynakları baca gazları ve kullanılmış E220 kükürt dioksittir.
E220 kükürt dioksit, eritme veya enerji santrallerindeki baca gazlarından geri kazanılabilir.
Benzer şekilde, SO2, petrol rafinerilerinden geri kazanılan kullanılmış sülfürik asitten de üretilebilir.
Kullanılmış asit, 900°C'nin üzerindeki yüksek sıcaklıktaki bir fırında yakılarak E220 kükürt dioksit, su ve gaz ürünleri oluşturulur.
Sıvı E220 kükürt dioksit, erimiş kükürtten bir kükürt trioksit (SO3) akımı geçirilerek üretilebilir:
2SO3 + S → 3SO2
Üründeki eser miktardaki kükürt trioksit, ürün kükürt dioksitin sülfürik asitten geçirilmesiyle giderilebilir.
E220 kükürt dioksit, kükürt yakılarak veya pirit, sfalerit ve cinnabar gibi sülfür cevherlerinin kavrulmasıyla üretilebilir.
Toksisite
E220 kükürt dioksit son derece toksiktir.
E220 kükürt dioksit, gözlerde, ciltte ve solunum yollarında ciddi tahrişe neden olur.
Etkileri öksürük, boğulma ve bronş daralmasıdır.
Hazırlanışı
E220 Kükürt dioksit genellikle endüstriyel olarak kükürtün veya demir pirit veya bakır pirit gibi kükürt bileşiklerinin havada veya oksijende yakılmasıyla hazırlanır.
Büyük miktarlarda kükürt dioksit, kükürt içeren yakıtların yanmasıyla oluşur.
Laboratuvarda, gaz, sülfürik asidin (H2SO4) sülfüröz aside (H2SO3) indirgenmesiyle (bu da su ve kükürt dioksitine ayrışır) veya sülfitlerin (sülfüröz asit tuzları) hidroklorik asit gibi güçlü asitlerle işlenmesiyle (yine sülfüröz asit oluşturulur) hazırlanabilir.
Üretim
E220 Kükürt dioksit öncelikle sülfürik asit üretimi için üretilir (bkz. temas prosesi, ancak diğer prosesler en az 16. yüzyıldan beri bundan önce mevcuttu).
1979 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nde, 23,6 milyon metrik ton (26 milyon ABD kısa tonu) E220 kükürt dioksit bu şekilde kullanıldı; diğer amaçlar için kullanılan miktar ise 150.000 metrik ton (165.347 ABD kısa tonu) idi.
E220 kükürt dioksitin çoğu, elementel kükürtün yanmasıyla üretilir.
E220 kükürt dioksitin bir kısmı da pirit ve diğer sülfür cevherlerinin havada kavrulmasıyla üretilir.
