Diossido di zolfo

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Diossido di zolfo
modello tridimensionale
Nome IUPAC
diossido di zolfo
Nomi alternativi
anidride solforosa
ossido solforoso
biossido di zolfo
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare SO2
Massa molecolare (u) 64,06
Aspetto gas incolore
Numero CAS [7446-09-5]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (kg·m−3, in c.s.) 2,6288
Solubilità in acqua 112 g/l a 293 K
Temperatura di fusione −75,5 °C (197,7 K)
Temperatura di ebollizione −10 °C (263 K)
Punto critico 430 K (157 °C)
7,8 × 106  Pa
Tensione di vapore (Pa) a 293 K 3,3 × 105
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1) −296,8
ΔfG0 (kJ·mol−1) −300,1
S0m(J·K−1mol−1) 248,2
C0p,m(J·K−1mol−1) 39,9
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
tossicità acuta corrosivo gas compresso

pericolo

Frasi H 331 - 314 - 280 [1]
Consigli P 260 - 280 - 304+340 - 303+361+353 - 305+351+338 - 315 - 405 - 403 [2]

Il diossido di zolfo (o ossido solforoso o anidride solforosa o ossido di zolfo (IV)) è un gas incolore dal tipico odore empireumatico, molto solubile in acqua (fino a 39 volumi per volume di acqua). È costituito da molecole a forma di V il cui vertice è occupato dall'atomo di zolfo e in cui l'angolo di legame è di 119° 30'.
La sua formula chimica è SO2 e il numero CAS è 7446-09-5.

La sostanza è fortemente irritante per gli occhi e il tratto respiratorio. Per inalazione può causare edema polmonare ed una prolungata esposizione può portare alla morte.

In soluzione è quasi completamente presente in forma idratata come SO2 · 6 H2O e forma piccole quantità di acido solforoso (H2SO3).

Reagisce violentemente con l'ammoniaca e le ammine, l'acroleina, l'acetilene, i metalli alcalini, il cloro, l'ossido di etilene e l'1,3-butadiene.

In presenza di acqua o vapore acqueo attacca molti metalli, tra cui l'alluminio, il ferro, l'acciaio, l'ottone, il rame e il nichel.

Liquefatto, può corrodere le materie plastiche e la gomma.

Produzione[modifica | modifica sorgente]

Il diossido di zolfo viene prodotto industrialmente con i seguenti processi:

S + O2 → SO2
2 H2S + 3 O2 → 2 SO2 + 2 H2O
  • arrostimento dei solfuri metallici con aria negli altiforni (in particolare della pirite)
2 FeS + 3 O2 →2 SO2 + 2 FeO

Usi[modifica | modifica sorgente]

La maggior parte del diossido di zolfo viene convertita in triossido (SO3) per ossidazione a contatto; quest'ultimo viene poi usato per produrre l'acido solforico.

2 SO2(g) + O2 → 2 SO3

La reazione è esotermica e viene favorita dalle basse temperature. Un tempo come catalizzatore si usava una rete di platino, un eccellente catalizzatore che lavora a temperature basse ma molto costoso e facilmente avvelenabile. Oggi si preferisce usare il pentossido di vanadio (V2O5) meno costoso e resistente all'avvelenamento.

Quantità minori di diossido di zolfo vengono usate per produrre solfiti (SO32-) usati per imbiancare e per conservare cibi e il vino. Nel vino i solfiti limitano lo sviluppo di batteri e lieviti, bloccano eventuali fermentazioni, hanno funzione antiossidante e favoriscono l'estrazione del colore e del sapore dalle vinacce, il limite di legge è di 200 mg/l per i vini rossi, 150 mg/l per i bianchi[4].

In forma liquefatta è usato anche come solvente non acquoso.

Viene anche usato per la fabbricazione di solfonati organici e di solfuro di carbonio, come sbiancatore nell'industria della carta, dello zucchero e delle fibre tessili, come agente riducente nella produzione del tannino e nell'industria tipografica, come antiparassitario ed antisettico nell'industria alimentare e nell'industria del freddo.

Tra gli additivi alimentari è identificato dalla sigla E 220.

Effetti sull'uomo e sull'ambiente[modifica | modifica sorgente]

Nubi di diossido di zolfo emesse dal cratere Halemaʻumaʻu del vulcano Kīlauea sull'Isola di Hawaii.

Il biossido ed il triossido di zolfo (SO2 ed SO3, indicati con il termine generale SOx), sono i principali inquinanti atmosferici a base di zolfo. La principale fonte di inquinamento è costituita dalla combustione di combustibili fossili (carbone e derivati del petrolio) in cui lo zolfo è presente come impurezza. Viene pure emesso nell'atmosfera durante le eruzioni vulcaniche[5]: quando raggiunge la stratosfera si trasforma in particelle di acido solforico che riflettono i raggi solari, in parte riducendo le radiazioni che raggiungono il suolo terrestre.

Il biossido di zolfo è un forte irritante delle vie respiratorie; un’esposizione prolungata a concentrazioni anche minime (alcune parti per miliardo, ppb) può comportare faringiti, affaticamento e disturbi a carico dell'apparato sensoriale (occhi, naso, etc.).

A partire dal 1980 le emissioni provocate direttamente dall'uomo (a causa di riscaldamento e traffico) sono notevolmente diminuite grazie all'utilizzo sempre crescente del metano e alla diminuzione della quantità di zolfo contenuta nel gasolio e in altri combustibili liquidi e solidi. Rimangono più preoccupanti le emissioni dovute alla presenza di centrali termoelettriche, la cui entità, tuttavia, è da anni sotto controllo, grazie al processo di desolforazione, che realizza l'assorbimento degli SOx, fino ad ottenere pochi ppm. Il processo di desolforazione è oramai presente e funzionante su tutti gli impianti termoelettrici alimentati a olio combustibile e carbone.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ ESIS - Classification and Labelling : CLP/GHS, page 3
  2. ^ scheda del diossido di zolfo su IFA-GESTIS
  3. ^ http://ecb.jrc.ec.europa.eu/esis/?LANG=fr&GENRE=CASNO&ENTREE=7446-09-5
  4. ^ http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:1999R1493:20030901:IT:PDF
  5. ^ Fonte: La Repubblica, 19.04.2010, "L'eruzione dell'Eyjajallajokull"

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