Schwefeloxid: Formel, Eigenschaften, Risiken und Verwendungen

Schwefeloxid (VI), auch bekannt als Schwefeltrioxid oder Schwefelsäureanhydrid, ist eine chemische Verbindung der Formel SO ₃ . Seine Struktur ist in Abbildung 1 dargestellt (EMBL-EBI, 2016).

Schwefeltrioxid wird in verdünnter gasförmiger Form in einer Kontaktschwefelsäureanlage durch Oxidation von schwefeldioxidhaltigen Gasen hergestellt.

Bisher war die einzige Herstellung von reinem Schwefeltrioxid aus Gasen, die verdünntes SO ₃ enthielten, ein Verfahren im Pilotmaßstab mit kryoskopischer Kondensation.

Das übliche Verfahren beinhaltet stattdessen die Destillation von Oleum. Die für die Oleumdestillation benötigte Wärme wird am zweckmäßigsten durch heißes Kontaktgas aus der zugehörigen Schwefelsäureanlage zugeführt.

Es kann im Labor hergestellt werden, indem rauchende Schwefelsäure erhitzt und das Sublimat in einer gekühlten Vorlage gesammelt wird. Wenn der Dampf über 27 ° C kondensiert, wird die Gamma-Form als Flüssigkeit erhalten.

Wenn der Dampf unter 27 ° C und in Gegenwart einer Spur von Feuchtigkeit kondensiert, wird eine Mischung der drei Formen erhalten. Die 3 Formen können durch fraktionierte Destillation getrennt werden.

Physikalische und chemische Eigenschaften von Schwefeloxid

Schwefeltrioxid hat die Form von weißen Nadeln, die in der Luft zu Rauch werden. Es trifft häufig auf Inhibitoren, um die Polymerisation zu verhindern (National Center for Biotechnology Information, 2017).

Sein Molekulargewicht beträgt 80, 066 g / mol, seine Dichte beträgt 1, 92 g / cm³ g / ml und der Schmelz- und Siedepunkt betragen 16, 8 ºC bzw. 44, 7 ºC. (Royal Society of Chemistry, 2015).

Die Verbindung wird mit explosionsfähigem Wasser unter Bildung von Schwefelsäure aufgrund ihres Säuregehalts kombiniert. Schwefeltrioxid karbonisiert organische Substanzen.

Schwefeltrioxid nimmt Feuchtigkeit schnell auf und setzt dichte weiße Dämpfe frei. Die Trioxidlösungen in Schwefelsäure werden rauchende Schwefelsäure oder Oleum genannt. (Schwefeltrioxid, 2016).

Die Reaktion von Schwefeltrioxid und Sauerstoffdifluorid ist sehr heftig und es treten Explosionen auf, wenn die Reaktion in Abwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt wird. Die Reaktion von überschüssigem Schwefeltrioxid mit Tetrafluorethylen verursacht die explosive Zersetzung von Carbonylfluorid und Schwefeldioxid.

Die Reaktion von wasserfreier Perchlorsäure mit Schwefeltrioxid ist heftig und geht mit erheblicher Wärmeentwicklung einher. Schwefeltrioxidflüssigkeit reagiert auch bei 75 ° C heftig mit Nitrilchlorid

Die Reaktion von Schwefeltrioxid und Bleioxid verursacht weiße Lumineszenz. Die Kombination von Jod, Pyridin, Schwefeltrioxid und Formamid entwickelte nach mehreren Monaten ein Gas, das unter Druck gesetzt wurde.

Dies ist auf die langsame Bildung von Schwefelsäure, externem Wasser oder die Dehydratisierung von Formamid zu Cyanwasserstoff (SULFUR TRIOXIDE, SF) zurückzuführen.

Reaktivität und Gefahren

Schwefeltrioxid ist eine stabile Verbindung, die mit organischen Stoffen, feinpulvrigen Metallen, Basen, Wasser, Cyaniden und einer Vielzahl anderer Chemikalien nicht verträglich ist.

Der Stoff ist ein starkes Oxidationsmittel und reagiert heftig mit brennbaren und reduzierenden Materialien und organischen Verbindungen, die Brand- und Explosionsgefahr verursachen.

Reagiert heftig mit Wasser und feuchter Luft unter Bildung von Schwefelsäure. Die Lösung in Wasser ist eine starke Säure, sie reagiert heftig mit Basen und es handelt sich um ätzende Metalle, die brennbare / explosive Gase bilden.

Die Verbindung ist korrosiv gegenüber Metallen und Stoffen. Verursacht Verätzungen an Augen und Haut. Verschlucken verursacht schwere Verbrennungen in Mund, Speiseröhre und Magen. Dämpfe sind beim Einatmen sehr giftig. (Nationales Institut für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz, 2015)

Bei Augenkontakt sollten Sie prüfen, ob Sie Kontaktlinsen tragen und diese sofort entfernen. Die Augen sollten mindestens 15 Minuten lang mit fließendem Wasser gespült werden, wobei die Augenlider geöffnet bleiben sollten. Sie können kaltes Wasser verwenden. Salbe sollte nicht für die Augen verwendet werden.

Wenn die Chemikalie mit Kleidung in Berührung kommt, entfernen Sie sie so schnell wie möglich, um Ihre Hände und Ihren Körper zu schützen. Stellen Sie das Opfer unter eine Notdusche.

Wenn sich die Chemikalie auf der exponierten Haut des Opfers ansammelt, z. B. an den Händen, waschen Sie die mit fließendem Wasser und nicht scheuernder Seife kontaminierte Haut vorsichtig und vorsichtig. Sie können kaltes Wasser verwenden. Bei anhaltender Reizung einen Arzt aufsuchen. Kontaminierte Kleidung vor erneutem Tragen waschen.

Nach Einatmen sollte das Opfer in einem gut belüfteten Bereich ruhen. Bei schwerer Inhalation sollte das Opfer so bald wie möglich in einen sicheren Bereich evakuiert werden. Lockern Sie enge Kleidungsstücke wie Hemdkragen, Gürtel oder Krawatte.

Wenn das Opfer Schwierigkeiten beim Atmen hat, sollte Sauerstoff verabreicht werden. Wenn das Opfer nicht atmet, wird eine Mund-zu-Mund-Beatmung durchgeführt. Berücksichtigen Sie immer, dass es gefährlich für die Person sein kann, die bei der Mund-zu-Mund-Beatmung hilft, wenn das eingeatmete Material giftig, ansteckend oder ätzend ist.

In jedem Fall ist sofort ein Arzt aufzusuchen (Sicherheitsdatenblatt Schwefeltrioxid, 2013).

Verwendet

Schwefeltrioxid ist ein wesentliches Reagenz bei Sulfonierungsreaktionen. Diese Verfahren liefern Waschmittel, Farbstoffe und Pharmazeutika. Es wird in situ aus Schwefelsäure erzeugt oder als rauchende Schwefelsäurelösung verwendet.

Die Luftverschmutzung durch Schwefeloxide ist ein großes Umweltproblem, da jedes Jahr Millionen Tonnen Schwefeldioxid und Trioxid in die Atmosphäre gelangen. Diese Verbindungen sind schädlich für das Leben von Pflanzen und Tieren sowie für viele Baumaterialien.

Ein weiteres großes Problem ist saurer Regen. Beide Schwefeloxide lösen sich in atmosphärischen Wassertröpfchen und bilden saure Lösungen, die in Form von Regen sehr schädlich sein können.

Es wird angenommen, dass Schwefelsäure die Hauptursache für den Säuregehalt von saurem Regen ist, der Wälder schädigen und in vielen Seen zum Tod von Fischen führen kann.

Saurer Regen greift auch Metalle, Kalkstein und andere Materialien an. Mögliche Lösungen für dieses Problem sind teuer, da es schwierig ist, Schwefel vor dem Verbrennen aus Kohle und Öl zu entfernen (Zumdahl, 2014).