02-07-2023, 10:24 PM
(This post was last modified: 04-13-2024, 11:30 AM by RasitTunca.)
Kükürt Elementi Nedir?
Kükürt, simgesi S olan, limon sarısında ametal, yalın katı bir elementtir.
Kükürt doğada yaygın olarak bulunan bir elementtir (yer kürenin % 0,06'sını oluşturur). Özellikle en önemli kükürt yataklarının yer aldığı Sicilya, Louisiana ve Japonya'da eski volkanların yakınında, alçı taşı ya da kireç taşı katmanları arasında doğal halde bulunur. Çoğunlukla metallerle birleşmiş olarak görülür. Demir, bakır, kurşun ve çinko sülfürler, bu metallerin en önemli cevridir. Kalsiyum sülfatı ya da başka deyişle alçıtaşını saymak gerekir.
Doğada çeşitli bileşikler halinde bulunan kükürt dahilen hafif laksatif olarak kullanılır. Dıştan sürüldüğü zaman (losyonlar, merhemler) asalakları öldürücü seboreyi giderici ve keratin eritici nitelikler gösterir. Pek çok maddelerin moleküllerinde bir ya da birçok kükürt atomu bulunur. Kükürdün varlığı bu maddelere sülfamit örneğinde olduğu gibi bakteri öldürücü özellikler kazandırır.
Kükürt gidermek bir maddeyi bileşiminde bulunan kükürtten ya da bir sülfürden arındırmak (dökme demirde bulunan kükürt kireç ferromanganez ya da sodyum karbonat katılarak giderilir). Kükürt sütü bir asidin hiposültid üzerine etkimesi sonunda oluşan kolodal kükürt asıltısıdır. Çubuk kükürt, silindir biçiminde dökülmüş kükürttür.
Hidrojenle kükürt giderme bir benzinin bir mazotun kükürdünü bir katalizör eşliğinde gidermek için hidrojen kullanan arıtma yöntemidir. Kükürt taşı aşırı derecede kükürtlenmiş şaraplarda duyulan hoşa gitmeyen taddır.
Kükürt, antikçağda bilinen dokuz yalın cisimden biriydi. Kükürdün kimyasal bir element olduğu 1777'de Lavoisier'dan ortaya attı. 1810'a doğru Gay Lussac ile Thenard tarafından deneysel olarak doğrulandı. Kükürt tatsız, kokusuz bir katıdır, ısı ve elektriği iyi iletmez. Sıcak suya bir parça kükürt atıldığında hafif çatırtılar çıkar ısıtıldığında 113° dereceye doğru eriyerek açık sarı bir sıvı verir, bu sıvı daha yüksek sıcaklıkta ağdalı bir kıvama erişerek esmerleşir. 220° dereceye doğru kararır ve akışkanlığını yitirir. Daha sonra akışkanlığını yeniden kazanmasına karşın rengini korur ve 446,6° derecede kaynar buharının yoğunluğu sıcaklığa göre değişir. Kükürt molekülündeki atom sayısının değiştiğini de gösterir. Suda çözünmemesine karşın benzende hafifçe çözünür ama en önemli çözücüsü karbon sülfürdür.
Kükürt kimyasal olarak oksijenle birçok benzerlik gösterir ve bileşmelerde oksijenin yerine geçer. Ama daha az elektronegatifdir; Metaller, oksijenle olduğu gibi kükürt buharında yanarak sülfürleri meydana getirir. Nitekim demir talaşı ve kükürt çiçeği hafifçe ısıtıldığında akkor hale gelerek yapay demir sülfürüne dönüşür. Kükürt oksijen ve halojenlere karşı elektropozitiftir.
Kükürdün birçok kullanım alanı vardır. Ham kükürdün büyük bölümü, kükürt dioksit gazı, sülfürik asit, karbon sülfür, tiyosülfat vb. üretiminde kullanılır. Arı kükürt, kara barut ve havai fişeklerin bileşimine girer. Kükürtten ayrıca kibrit yapımında, kauçuğun kükürtlenmesinde, ebonit üretiminde yararlanılır. Bu aralarda bağlarda görülen külleme hastalığına karşı yapılan kükürtleme ile deri hastalıklarının tedavisinde kullanılan pomat ve şampuanların hazırlanmasında kükürtten yararlanıldığını özellikle belirtmek gerekir. Kükürt dioksit, amfizemin ve süreğen bronşitlerin oluşumunda önemli rol oynar, çocuklarda solunum hastalıklarının sayısını artırır. Bitkilerde oldukça kısa süreli temaslarda yaprak nekrozlarına neden olur. Daha düşük yoğunlukta, ama daha uzun süreli temaslarda metabolizma etkinliğinde azalma yapar.
Kükürt, hem dahilen hem de haricen kullanılan bir halk ilacıdır. Uyuz ve egzamada mangal külüyle karıştırılan kükürt, zeytin yağıyla pomat yapılarak hasta bölgeye sürülür. Alerjiye karşı toz kükürt, leblebi unu ya da balla karıştırılarak hastaya yedirilir. Yanıklarda bir miktar kükürt kireçle karıştırılıp pomat haline getirilerek deriye sürülür. Kulak hastalıklarını sağaltmak için, çocuk düşürmek içinde kullanılır. Anadolu'nun bazı yörelerinde hayvan uyuzunda ve hayvanların mide bağırsak parazitlerini düşürmek üzere de dahilen kükürt kullanılır.
Kükürt ve insan vücudu
Kükürt Minerali’ nin Görevi: Bağ dokusu, deri, tırnak üretimi, kan şekeri seviyesinin kontrolü, vücudun zehirlerden temizlenmesi, safra üretimi. Sağlıklı saç, cilt ve tırnaklar için gereklidir. Oksijen dengesinin muhafazasına yardımcı olur, bu da beyin fonksiyonları için çok önemlidir. Sülfür aynı zamanda B-grubu vitaminlerinin işlevlerini yerine getirmesine ve karaciğerde safranın salgılanmasına yardımcı olur.
Kükürt yatakları
Kükürt, doğada bol bulunan bir elementtir; taş kürenin %0,06'sını oluşturur. Özellikle en önemli kükürt yataklarının yer aldığı Sicilya, Luisiana ve Japonya'da eski volkanların yakınlarında, alçı taşı, kireç taşı katmanları arasında doğal halde bulunur. Türkiye'de Keçiborlu'da Etibank tarafından kapatılan ocaklar 2008 yılında tekrar açılmıştır.[kaynak belirtilmeli]
Kükürt izotopları
Kükürtün 23 bilinen izotopları vardır. Bunların dördü kararlıdır: 32S (% 95,02), 33S (% 0,75), 34S (% 4,21) ve 36S (% 0,02). 35S dışında, kükürtün radyoaktif izotopları oldukça kısa ömürlüdür. 35S atmosferde 40Ar'un kozmik ışınlarla parçalanmasıyla oluşur. Bunun yarılanma süresi 87 gündür. Bir sonraki uzun ömürlü radyoizotop, 170 dakikalık bir yarılanma süresi ile, kükürt-38'dir. Yarılanma süresi 200 nanosaniye ile en kısa ömürlü radyoizotop, kükürt-49'dur.
Bileşikler
Kükürt aralığının yaygın oksidasyon durum’ları -2 ile +6 arasındadır. Kükürt, soy gaz’lar hariç tüm elementlerle kararlı bileşikler yapar.
[attachment=89614]
Allotroplar
Siklooktasülfür molekülünün yapısı, S8
Kükürt diğer elementlerden daha çok olarak 30’dan fazla katı allotrop oluşturur.[3] S8 dışında birkaç başka halka da bilinmektedir.[4]
Taçtan bir atomun çıkarılması S8'den daha koyu sarı olan S7'yi verir. "Elemental kükürt" HPLC analizi, esasen S8'den oluşan ancak S7 ve az miktarda S6 içeren denge karışımını ortaya çıkarır.[5]
S12 ve S18 dahil olmak üzere daha büyük halkalar hazırlanmıştır.[6][7]
Amorf veya "plastik" kükürt, erimiş kükürtün hızlı soğutulmasıyla, örneğin soğuk suya dökülmesiyle üretilir. X ışını kristalografisi çalışmaları, amorf formun tur başına sekiz atomlu sarmal bir yapıya sahip olabileceğini gösterir. Uzun sarmal polimerik moleküller kahverengimsi maddeyi elastik yapar ve yığın halinde bu form ham kauçuk hissi verir. Bu form oda sıcaklığında yarı kararlıdır ve kademeli olarak artık elastik olmayan kristalin moleküler allotropa geri döner. Bu süreç birkaç saat ila birkaç gün arası bir zaman aralığında gerçekleşir ancak hızla katalize edilebilir.
Polikasyonlar ve polianyonlar
Lapis lazuli mavi rengini trisülfür radikal anyonuna borçludur (S−3)
Kükürt kuvvetli asidik çözeltide hafif oksitleyici maddelerle reaksiyona girdiğinde S82+, S42+ ve S16 2+ kükürt polikatyonları üretilir.[8] Oleum içinde sülfürün çözülmesiyle üretilen renkli çözeltiler ilk olarak 1804 gibi erken bir tarihte C.F. Bucholz tarafından raporlandı ancak ilgili polikatyonların renginin ve yapısının nedeni ancak 1960'ların sonlarında bulundu. S82+ koyu mavi, S42+ sarı ve S162+ kırmızıdır.[9]
Radikal anyon S3−, lapis lazuli mineralinin mavi rengini verir.
Tek duvarlı karbon nanotüp (CNT)(İngilizce:carbon nanotube) içinde büyütülmüş iki paralel kükürt zinciri. Çift duvarlı CNT'ler içinde a) zikzak b) düz c) S zincirleri [10]
Sulfur - El Desierto mine, San Pablo de Napa, Daniel Campos Province, Potosí, Bolivia.jpg
Görünüş limon sarısı
Standart atom ağırlığı Ar, std(S) [32,059, 32,076] geleneksel: 32,06
Periyodik tablodaki yeri
Hidrojen Helyum
Lityum Berilyum Bor Karbon Azot Oksijen Flor Neon
Sodyum Magnezyum Alüminyum Silisyum Fosfor Kükürt Klor Argon
Potasyum Kalsiyum Skandiyum Titanyum Vanadyum Krom Manganez Demir Kobalt Nikel Bakır Çinko Galyum Germanyum Arsenik Selenyum Brom Kripton
Rubidyum Stronsiyum İtriyum Zirkonyum Niyobyum Molibden Teknesyum Rutenyum Rodyum Paladyum Gümüş Kadmiyum İndiyum Kalay Antimon Tellür İyot Ksenon
Sezyum Baryum Lantan Seryum Praseodim Neodimyum Prometyum Samaryum Evropiyum Gadolinyum Terbiyum Disprozyum Holmiyum Erbiyum Tulyum İterbiyum Lutesyum Hafniyum Tantal Tungsten Renyum Osmiyum İridyum Platin Altın Cıva Talyum Kurşun Bizmut Polonyum Astatin Radon
Fransiyum Radyum Aktinyum Toryum Protaktinyum Uranyum Neptünyum Plütonyum Amerikyum Küriyum Berkelyum Kaliforniyum Aynştaynyum Fermiyum Mendelevyum Nobelyum Lavrensiyum Rutherfordiyum Dubniyum Seaborgiyum Bohriyum Hassiyum Meitneriyum Darmstadtiyum Röntgenyum Kopernikyum Nihoniyum Flerovyum Moskovyum Livermoryum Tennesin Oganesson
O
↑
S
↓
Se
fosfor ← kükürt → klor
Atom numarası (Z) 16
Grup 16. grup (kalkojenler)
Periyot 3. periyot
Blok p bloku
Elektron dizilimi [Ne] 3s2 3p4
Kabuk başına elektron 2, 8, 6
Fiziksel özellikler
Faz (SSB'de) Katı
Erime noktası 388,36 K (115,21 °C, 239,38 °F)
Kaynama noktası 717,8 K (444,6 °C, 832,3 °F)
Yoğunluk (OS) Alfa: 2,07 g/cm3
Beta: 1,96 g/cm3
Gama: 1,92 g/cm3
Yoğunluk sıvıyken (en'de) 1,819 g/cm3
Kritik nokta 1314 K, 20,7 MPa
Erime entalpisi Mono: 1,727 kJ/mol
Buharlaşma entalpisi Mono: 45 kJ/mol
Molar ısı kapasitesi 22,75 J/(mol·K)
Buhar basıncı
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T (K) 375 408 449 508 591 717
Atom özellikleri
Yükseltgenme durumları -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 güçlü asidik
Elektronegatiflik Pauling ölçeği: 2,58
İyonlaşma enerjileri
1.: 999,6 kJ/mol
2.: 2252 kJ/mol
3.: 3357 kJ/mol
(daha fazla)
Kovalent yarıçapı 105±3 pm
Van der Waals yarıçapı 180 pm
Bir spektrum aralığındaki renk çizgileri
Elementin spektrum çizgileri
Diğer özellikleri
Kristal yapı Ortorombik
Ortorombik kristal yapısıkükürt
Isı iletkenliği 0,205 W/(m·K) (amorf)
Elektrik direnci 2×1015 Ω·m (20 °C'de) (amorf)
Manyetik düzen Diyamanyetik[1]
Manyetik alınganlık (α) -155×10-6 cm3/mol (298 K)[2]
Hacim modülü 7,7 GPa
Mohs setliği 2,0
CAS Numarası 7704-34-9
Tarihi
Keşif Antik Çin'de (MÖ 2000 öncesi)
Element olarak tanınması Antoine Lavoisier (1777)
Ana izotopları
İzotop Bolluk Yarı ömür (t1/2) Bozunma türü Ürün
32S %94,99 kararlı
33S %0,75 kararlı
34S %4,25 kararlı
35S eser 87,37 g β- 35Cl
36S %0,01 kararlı
KÜKÜRT DİOKSİT
Doğrusal Formül: SO2
CAS Numarası: 7446-09-5
Molekül Ağırlığı: 64.06 Beilstein: 3535237
EC Numarası: 231-195-2
MDL numarası: MFCD00011450
PubChem Madde Kimliği: 24857804
UYGULAMALAR
Kükürt dioksitin kapsayıcı, baskın kullanımı sülfürik asit üretimindedir.
Kükürt dioksit, öncelikle sülfürik asit üretimi (temas süreci) için bir hammadde olarak kullanılır.
Kükürt dioksit genellikle alkil/aril sülfonil klorürler, sülfinatlar, sültinler ve polisülfon gibi çeşitli kükürt içeren organik bileşiklerin sentezinde kullanılır.
Ek olarak, Kükürt dioksit ayrıca antimikrobiyal özelliklere sahiptir ve koruyucu olarak kullanılır.
Kükürt dioksit bir kükürt oksittir.
Kükürt dioksit, bir gıda ağartma maddesi, bir soğutucu ve bir Escherichia coli metaboliti olarak bir role sahiptir.
Kükürt dioksit birçok endüstride kullanılmaktadır.
Sanayide kükürt dioksit kullanımına bazı örnekler, sülfürik asit, kağıt ve gıda koruyucuları imalatıdır.
-Sülfürik asit öncüsü
Kükürt dioksit, sülfürik asit üretiminde kükürt trioksite ve daha sonra sülfürik aside dönüştürülen oleuma dönüştürülen bir ara maddedir.
Bu amaçla kükürt dioksit, kükürt oksijenle birleştiğinde yapılır.
Sülfür dioksitin sülfürik aside dönüştürülmesi yöntemine temas süreci denir.
Bu amaçla yılda birkaç milyar kilogram üretilir.
-Koruyucu olarak
Kükürt dioksit, antimikrobiyal özellikleri ve oksidasyonu önleme özelliği nedeniyle bazen kuru kayısı, kuru incir ve diğer kuru meyveler için koruyucu olarak kullanılır ve Avrupa'da bu şekilde kullanıldığında E220 olarak adlandırılır.
Koruyucu olarak meyvenin renkli görünümünü korur ve çürümeyi önler.
Ayrıca kükürtlü melasa da eklenir.
Kükürt dioksit, şarap yapımında ilk kez Romalılar tarafından, boş şarap kaplarında yanan kükürt mumlarının onları taze ve sirke kokusundan uzak tuttuğunu keşfettiklerinde kullanıldı.
Kükürt dioksit, şarap yapımında hala önemli bir bileşiktir ve şarapta milyonda bir (ppm) olarak ölçülür.
Kükürt dioksit, sözde kükürtsüz şarapta bile 10 mg/L'ye kadar konsantrasyonlarda bulunur.
Kükürt dioksit, bir antibiyotik ve antioksidan görevi görerek şarabı bakteri ve oksidasyon tarafından bozulmaya karşı korur - şarabın esmerleşmesine ve çeşitlere özgü tatların kaybolmasına yol açan bir fenomen.
Antimikrobiyal etkisi ayrıca uçucu asitliği en aza indirmeye yardımcı olur.
Kükürt dioksit içeren şaraplar tipik olarak "sülfit içeren" ile etiketlenir.
Kükürt dioksit şarapta serbest ve bağlı formlarda bulunur ve kombinasyonlar toplam Kükürt dioksit olarak adlandırılır.
Örneğin asetaldehitin karbonil grubuna bağlanma, söz konusu şaraba göre değişir.
Serbest form, moleküler SO2 (çözünmüş bir gaz olarak) ile bisülfit iyonu arasında dengede bulunur ve bu da sülfit iyonu ile dengededir.
Bu dengeler şarabın pH'ına bağlıdır.
Daha düşük pH, dengeyi aktif form olan moleküler (gaz halinde) Sülfür dioksite kaydırırken, daha yüksek pH'da aktif olmayan sülfit ve bisülfit formlarında daha fazla Kükürt dioksit bulunur.
Moleküler Kükürt dioksit, bir antimikrobiyal ve antioksidan olarak aktiftir ve bu aynı zamanda yüksek seviyelerde keskin bir koku olarak algılanabilecek formdur.
Toplam Kükürt dioksit konsantrasyonu 10 ppm'nin altında olan şaraplar, ABD ve AB yasalarına göre etikette "sülfit içerir" gerektirmez. ABD'de şarapta izin verilen toplam Kükürt dioksitin üst sınırı 350 ppm'dir; AB'de kırmızı şaraplar için 160 ppm ve beyaz ve roze şaraplar için 210 ppm'dir.
Düşük konsantrasyonlarda, Kükürt dioksit şarapta çoğunlukla saptanamaz, ancak 50 ppm'nin üzerindeki serbest SO2 konsantrasyonlarında, SO2 şarabın kokusunda ve tadında belirgin hale gelir.
Kükürt dioksit, şaraphane sanitasyonunda da çok önemli bir bileşiktir.
Şaraphaneler ve ekipman temiz tutulmalıdır ve mantar lekesi riski nedeniyle bir şaraphanede ağartıcı kullanılamayacağından, ekipmanı temizlemek ve sterilize etmek için yaygın olarak Kükürt dioksit, su ve sitrik asit karışımı kullanılır.
Ozon (O3), etkinliği nedeniyle ve şarabı veya çoğu ekipmanı etkilemediği için artık şarap imalathanelerinde sanitasyon için yaygın olarak kullanılmaktadır.
-Bir indirgeyici ajan olarak
Kükürt dioksit de iyi bir indirgeyicidir.
Su varlığında, kükürt dioksit maddelerin rengini giderebilir.
Spesifik olarak, Kükürt dioksit, kağıtlar ve giysiler gibi hassas malzemeler için yararlı bir indirgeyici ağartıcıdır.
Bu ağartma etkisi normalde çok uzun sürmez.
Atmosferdeki oksijen, indirgenmiş boyaları yeniden oksitleyerek rengi eski haline getirir.
Belediye atıksu arıtımında, klorlu atıksuyu tahliyeden önce arıtmak için kükürt dioksit kullanılır.
Kükürt dioksit, serbest ve birleşik kloru klorüre indirger.
Kükürt dioksit suda oldukça çözünür ve hem IR hem de Raman spektroskopisi ile; varsayımsal sülfürik asit, H2SO3, hiçbir ölçüde mevcut değildir.
Bununla birlikte, bu tür çözümler, su ile reaksiyona girerek hidrojen sülfit iyonu, HSO3−'nin spektrumlarını gösterir ve aslında mevcut olan gerçek indirgeyici ajandır:
SO2 + H2O ⇌ HSO3− + H+
-Bir fumigant olarak
20. yüzyılın başlarında, Buenos Aires'te, hıyarcıklı vebaya neden olan Yersinia pestis bakterisini taşıyan fareleri öldürmek için bir fumigant olarak kükürt dioksit kullanıldı.
Uygulama başarılı oldu ve bu yöntemin uygulaması Güney Amerika'daki diğer alanlara da yayıldı.
Bu cihazların Sulfurozador olarak bilindiği Buenos Aires'te, ancak daha sonra Rio de Janeiro, New Orleans ve San Francisco'da da kükürt dioksit arıtma makineleri, etkili sonuçlarla kapsamlı dezenfeksiyon kampanyaları sağlamak için sokaklara getirildi.
-Biyokimyasal ve biyomedikal roller
Kükürt dioksit veya onun eşlenik bazı bisülfit biyolojik olarak hem sülfat indirgeyen organizmalarda hem de kükürt oksitleyen bakterilerde bir ara madde olarak üretilir.
Kükürt dioksitin memeli biyolojisindeki rolü henüz tam olarak anlaşılamamıştır.
Kükürt dioksit, pulmoner gerilme reseptörlerinden gelen sinir sinyallerini bloke eder ve Hering-Breuer şişirme refleksini ortadan kaldırır.
Endojen kükürt dioksitin kalp ve kan damarı fonksiyonunu düzenlemede önemli bir fizyolojik rol oynadığı ve anormal veya yetersiz kükürt dioksit metabolizmasının arteriyel hipertansiyon, ateroskleroz, pulmoner arteriyel hipertansiyon ve stenokardi gibi birkaç farklı kardiyovasküler hastalığa katkıda bulunabileceği düşünülmektedir.
Konjenital kalp hastalıklarına bağlı pulmoner arter hipertansiyonu olan çocuklarda normal kontrol çocuklarına göre homosistein düzeyinin daha yüksek, endojen kükürt dioksit düzeyinin ise daha düşük olduğu gösterilmiştir.
Ayrıca, bu biyokimyasal parametreler pulmoner arteriyel hipertansiyonun ciddiyeti ile güçlü bir şekilde ilişkilidir.
Yazarlar, homosisteinin hastalık şiddetinin yararlı biyokimyasal belirteçlerinden biri olduğunu ve kükürt dioksit metabolizmasının bu hastalarda potansiyel terapötik hedeflerden biri olduğunu düşünmüşlerdir.
Endojen kükürt dioksitin ayrıca, MAPK aktivitesini düşürerek ve adenilil siklaz ve protein kinaz A'yı aktive ederek, kan damarlarındaki endotelyal düz kas hücrelerinin proliferasyon hızını düşürdüğü gösterilmiştir.
Düz kas hücresi proliferasyonu, kan damarlarının hipertansif yeniden şekillenmesi ve stenozunun önemli mekanizmalarından biridir, bu nedenle arteriyel hipertansiyon ve aterosklerozda önemli bir patogenetik mekanizmadır.
Düşük konsantrasyonlarda endojen kükürt dioksit, endotel bağımlı vazodilatasyona neden olur.
Daha yüksek konsantrasyonlarda endotelden bağımsız vazodilatasyona neden olur ve kardiyak output fonksiyonu üzerinde negatif inotropik etkiye sahiptir, böylece kan basıncını ve miyokardiyal oksijen tüketimini etkin bir şekilde düşürür.
Sülfür dioksitin vazodilatör ve bronkodilatör etkilerine ATP'ye bağlı kalsiyum kanalları ve L tipi ("dihidropiridin") kalsiyum kanalları aracılık eder. Endojen kükürt dioksit ayrıca güçlü bir antiinflamatuar, antioksidan ve sitoprotektif ajandır.
Kükürt dioksit kan basıncını düşürür ve kan damarlarının hipertansif yeniden şekillenmesini, özellikle de intimalarının kalınlaşmasını yavaşlatır.
Kükürt dioksit ayrıca lipid metabolizmasını da düzenler.
Endojen kükürt dioksit ayrıca izoproterenol adrenerjik hiperstimülasyonun neden olduğu miyokardiyal hasarı azaltır ve miyokardiyal antioksidan savunma rezervini güçlendirir.
-İlham veren uygulamalar
bir soğutucu olarak
Kolayca yoğuşturulabilen ve yüksek buharlaşma ısısına sahip olan kükürt dioksit, soğutucu akışkanlar için aday bir malzemedir.
Kloroflorokarbonların geliştirilmesinden önce, ev buzdolaplarında soğutucu olarak kükürt dioksit kullanıldı.
-İklim mühendisliği
İklim mühendisliğinde stratosferde kükürt dioksit enjeksiyonları önerilmiştir.
Soğutma etkisi, Pinatubo Dağı'nın 1991'deki büyük patlayıcı patlamasından sonra gözlemlenene benzer olacaktır.
Ancak bu jeomühendislik biçimi, örneğin muson bölgelerinde, yağış düzenleri üzerinde belirsiz bölgesel sonuçlara yol açacaktır.
TANIM
Kükürt dioksit (IUPAC tarafından önerilen yazım) veya kükürt dioksit (geleneksel İngiliz Milletler Topluluğu), SO2 formülüne sahip kimyasal bileşiktir.
Kükürt dioksit, yanmış kibrit kokusundan sorumlu zehirli bir gazdır.
Kükürt dioksit, volkanik aktivite ile doğal olarak salınır ve bakır ekstraksiyonu ve kükürt içeren fosil yakıtların yakılmasının bir yan ürünü olarak üretilir.
Kükürt dioksit, nitrik asit gibi keskin bir kokuya sahiptir.
Kükürt dioksit, SO2, C2v simetri nokta grubuna sahip bükülmüş bir moleküldür.
Sadece s ve p orbitallerini dikkate alan bir değerlik bağı teorisi yaklaşımı, bağı iki rezonans yapısı arasındaki rezonans açısından tanımlayacaktır.
Kükürt-oksijen bağı, 1.5'lik bir bağ derecesine sahiptir.
d yörünge katılımını gerektirmeyen bu basit yaklaşım için destek var.
Elektron sayma formalizmi açısından, kükürt atomunun oksidasyon durumu +4 ve formal yükü +1'dir.
Kükürt dioksit, boğucu veya boğucu bir kokuya sahip renksiz bir gaz olarak görünür.
Kükürt dioksitin kaynama noktası -10°C'dir.
Kükürt dioksit havadan daha ağırdır.
Kükürt dioksit solunduğunda çok zehirlidir ve gözleri ve mukoza zarlarını tahriş edebilir.
Ateşe veya ısıya uzun süre maruz kaldığında Kükürt dioksit kapları şiddetli bir şekilde parçalanabilir ve fırlayabilir.
Kükürt dioksit, kağıt hamurunda, metal ve gıda işlemede kimyasalların üretiminde kullanılır.
Kükürt dioksit keskin kokulu, renksiz bir gazdır.
Kükürt dioksit de basınç altında sıvı haldedir ve suda çok kolay çözünür.
Havadaki kükürt dioksit, esas olarak elektrik santrallerinde kömür ve petrolün yakılması veya bakır eritme gibi faaliyetlerden gelir.
Doğada, kükürt dioksit volkanik patlamalardan havaya salınabilir.
Kükürt dioksit, (SO2), inorganik bileşik, ağır, renksiz, zehirli bir gaz.
Ve kükürt dioksit, sülfürik asit üretiminin ara adımlarında büyük miktarlarda üretilir.
Kükürt dioksitin keskin, tahriş edici bir kokusu vardır ve bu koku, yeni vurulmuş bir kibritin kokusuna benzer.
Doğada volkanik gazlarda ve bazı ılık kaynakların sularında çözelti halinde bulunan kükürt dioksit, genellikle endüstriyel olarak kükürtün veya demir pirit veya bakır pirit gibi kükürt bileşiklerinin havada veya oksijende yakılmasıyla hazırlanır.
Kükürt içeren yakıtların yanması sonucu büyük miktarlarda kükürt dioksit oluşur.
Atmosferde Kükürt dioksit, asit yağmurunun önemli bir bileşeni olan sülfürik asidi oluşturmak üzere su buharı ile birleşebilir; 20. yüzyılın ikinci yarısında asit yağmurlarını kontrol altına almak için önlemler yaygın olarak kabul edildi.
Kükürt dioksit, sülfürik asit yapmak için kullanılan trioksitin (SO3) bir öncüsüdür.
Laboratuvarda gaz, sülfürik asidin (H2SO4) su ve kükürt dioksite ayrışan sülfür asidine (H2SO3) indirgenmesi veya sülfitlerin (kükürtlü asit tuzları) tekrar hidroklorik asit gibi güçlü asitlerle işlenmesiyle hazırlanabilir. sülfürik asit oluşturur.
Kükürt dioksit, oda sıcaklığında orta basınç altında sıvılaştırılabilir; sıvı atmosfer basıncı altında -73°C'de (-99.4°F) donar ve -10°C'de
(14°F) kaynar.
Başlıca kullanım alanları sülfürik asit, kükürt trioksit ve sülfitlerin hazırlanmasında olmasına rağmen, özellikle kuru meyvelerde dezenfektan, soğutucu, indirgeyici madde, ağartıcı ve gıda koruyucu olarak kükürt dioksit de kullanılır.
Kükürt dioksit (SO2), güçlü bir kokuya sahip renksiz, reaktif bir gazdır.
Kükürt dioksit, çeşitli doğal ve antropojenik kaynaklardan gelir.
Sülfür dioksit emisyonlarının başlıca antropojenik kaynakları, yüksek kükürtlü kömürlerin ve enerji santrallerinde ısıtma yağlarının yakılması, ardından endüstriyel kazanlar ve metal eritmedir.
Doğal nedenler, yıllık toplam kükürt dioksit emisyonlarının %35-65'ine katkıda bulunur ve volkanlar gibi kaynakları içerir.
Kükürt dioksit (SO2), bir atom kükürt ve iki oksijen atomundan oluşur ve ortam sıcaklıklarında bir gazdır.
Kükürt dioksitin keskin, tahriş edici bir kokusu vardır.
SO2, Kükürt dioksit, topluca kükürt oksitler (SOX) olarak bilinen kükürt ve oksijenden oluşan bir kimyasallar ailesinin üyesidir.
Kükürt dioksit (SO2) keskin, tahriş edici bir kokuya sahip renksiz bir gazdır.
SO2, Kükürt dioksit, fosil yakıtların yakılması ve kükürt içeren mineral cevherlerin eritilmesiyle üretilir.
Patlayan volkanlar, önemli bir doğal kükürt dioksit emisyonu kaynağı olabilir.
OLUŞUM
Kükürt dioksit Dünya'da bulunur ve çok küçük konsantrasyonlarda ve atmosferde yaklaşık 1 ppm'de bulunur.
Diğer gezegenlerde, kükürt dioksit çeşitli konsantrasyonlarda bulunabilir, en önemlisi 150 ppm'de üçüncü en bol atmosferik gaz olduğu
Venüs'ün atmosferidir.
Orada, sülfürik asit bulutları oluşturmak için suyla reaksiyona girer ve gezegenin küresel atmosferik kükürt döngüsünün önemli bir bileşenidir ve küresel ısınmaya katkıda bulunur.
Alt atmosferdeki konsantrasyon tahminleri 100 ppm kadar yüksek olmasına rağmen, sadece eser miktarlarda mevcut olmasına rağmen, erken Mars'ın ısınmasında kilit bir ajan olarak gösterildi.
Hem Venüs hem de Mars'ta, Dünya'da olduğu gibi, birincil kaynağının volkanik olduğu düşünülmektedir.
Jüpiter'in doğal uydusu Io'nun atmosferi %90 kükürt dioksit[12] ve Jüpiter'in atmosferinde de eser miktarda bulunduğu düşünülüyor.
Bir buz olarak, Galilean uydularında bolca var olduğu düşünülmektedir - Io'nun takip eden yarımküresinde ve Europa, Ganymede ve Callisto'nun kabuk ve mantosunda süblimleşen buz veya don olarak, muhtemelen sıvı halde ve kolayca reaksiyona girer. su ile.
ÜRETİMİ
Kükürt dioksit öncelikle sülfürik asit üretimi için üretilir.
1979'da Amerika Birleşik Devletleri'nde, diğer amaçlar için kullanılan 150 bin mt (165.347 US kısa ton) ile karşılaştırıldığında, 23.6 milyon mt (26.014.547 US short ton) kükürt dioksit bu şekilde kullanıldı.
Çoğu kükürt dioksit, elementel kükürtün yanması ile üretilir.
Bazı kükürt dioksit ayrıca pirit ve diğer sülfür cevherlerinin havada kavrulmasıyla da üretilir.
-Yanma yolları
Kükürt dioksit, kükürtün yanması veya kükürt içeren yanan maddelerin ürünüdür:
S + O2 → SO2, ΔH = -297 kJ/mol
Yanmaya yardımcı olmak için, sıvılaştırılmış kükürt (140–150 °C, 284-302 °F), geniş bir yüzey alanına sahip ince kükürt damlaları oluşturmak için bir atomizasyon memesinden püskürtülür.
Reaksiyon ekzotermiktir ve yanma 1000–1600 °C (1832–2912 °F) sıcaklık üretir.
Üretilen önemli miktarda ısı, daha sonra elektriğe dönüştürülebilen buhar üretimi ile geri kazanılır.
Hidrojen sülfür ve organosülfür bileşiklerinin yanması benzer şekilde ilerler. Örneğin:
2 H2S + 3 O2 → 2 H2O + 2 SO2
Pirit, sfalerit ve zinober (cıva sülfür) gibi sülfür cevherlerinin kavrulması da Kükürt dioksit açığa çıkarır:
4 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2
2 ZnS + 3 O2 → 2 ZnO + 2 SO2
HgS + O2 → Hg + SO2
4 FeS + 7O2 → 2 Fe2O3 + 4 SO2
Bu reaksiyonların bir kombinasyonu, en büyük kükürt dioksit kaynağı olan volkanik patlamalardan sorumludur. Bu olaylar milyonlarca ton Kükürt dioksit salabilir.
-Daha yüksek oksitlerin azaltılması
Kükürt dioksit ayrıca kalsiyum silikat çimentosunun imalatında bir yan ürün olabilir; CaSO4, bu süreçte kok ve kum ile ısıtılır:
2 CaSO4 + 2 SiO2 + C → 2 CaSiO3 + 2 SO2 + CO2
1970'lere kadar, Whitehaven, İngiltere'de bu işlemle ticari miktarlarda sülfürik asit ve çimento üretildi.
Sülfürik asit üretiminde kullanılan sülfat açığa çıkan kükürt dioksit gazı, şeyl veya marn ile karıştırılıp kavrulduktan sonra, reaksiyon, çimento üretiminde bir öncü olan kalsiyum silikatı da üretti.
Laboratuvar ölçeğinde, sıcak konsantre sülfürik asidin bakır tornalama üzerindeki etkisi kükürt dioksit üretir. Cu + 2 H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2 H2O
-Sülfitlerden
Sülfitler, sulu bazın kükürt dioksit üzerindeki etkisiyle oluşur:
SO2 + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O
Ters reaksiyon asitlenme üzerine meydana gelir:
H+ + HSO3− → SO2 + H2O
HAVA KİRLİLİĞİ
Kükürt dioksit önemli bir hava kirleticidir ve insan sağlığı üzerinde önemli etkileri vardır.
Ek olarak, atmosferdeki kükürt dioksit konsantrasyonu, bitki topluluklarının yanı sıra hayvan yaşamı için habitat uygunluğunu etkileyebilir.
Kükürt dioksit emisyonları, asit yağmuru ve atmosferik partiküllerin habercisidir.
Büyük ölçüde ABD Çevre Koruma Ajansı'nın Asit Yağmuru Programı nedeniyle ABD, 1983 ve 2002 yılları arasında emisyonlarda %33'lük bir düşüş yaşadı.
Bu gelişme, kısmen, kükürt içeren kömür veya petrol yakan enerji santrallerinde Kükürt dioksitin kimyasal olarak bağlanmasını sağlayan bir teknoloji olan baca gazı kükürt giderme işleminden kaynaklanmıştır.
Özellikle, kalsiyum oksit (kireç), kükürt dioksit ile reaksiyona girerek kalsiyum sülfit oluşturur:
CaO + SO2 → CaSO3
CaSO3'ün aerobik oksidasyonu CaSO4, anhidrit verir.
Avrupa'da satılan çoğu alçı, baca gazı kükürt giderme işleminden gelir.
Kükürt emisyonlarını kontrol etmek için, kömürle çalışan elektrik santrallerinin montajı için nispeten yüksek verimliliğe sahip düzinelerce yöntem geliştirilmiştir.
Akışkan yataklı yakmada yatak malzemesi olarak kireçtaşı kullanılarak yanma sırasında kömürden kükürt giderilebilir.
Kükürt ayrıca yanmadan önce yakıtlardan uzaklaştırılabilir, bu da yakıt yandığında SO2 oluşumunu önler.
Claus süreci rafinerilerde yan ürün olarak kükürt üretmek için kullanılır.
Stretford işlemi ayrıca yakıttan sülfürü çıkarmak için de kullanılmıştır.
Demir oksitlerin kullanıldığı redoks işlemleri, örneğin Lo-Cat veya Sulferox da kullanılabilir.
Bir analiz, Batı Balkanlar'daki 18 kömürle çalışan elektrik santralinin, AB'deki 221 kömürlü termik santralin toplamından iki buçuk kat daha fazla kükürt dioksit saldığını ortaya koydu.
Kalsiyum katkı maddeleri ve magnezyum karboksilat gibi yakıt katkı maddeleri, atmosfere kükürt dioksit gazlarının emisyonunu azaltmak için deniz motorlarında kullanılabilir.
2006 itibariyle Çin, 2005 emisyonlarının 25.490.000 kısa ton (23.1 Mt) olduğu tahmin edilen dünyanın en büyük kükürt dioksit kirleticisiydi.
Bu miktar 2000 yılından bu yana %27'lik bir artışı temsil ediyor ve kabaca 1980'deki ABD emisyonlarıyla karşılaştırılabilir.
GÜVENLİK
-Solunum: Kükürt dioksit ÇOK ZEHİRLİDİR, ölüme neden olabilir.
Kükürt dioksit Burun ve boğazda ciddi tahrişe neden olabilir.
Yüksek konsantrasyonlarda: Kükürt dioksit, akciğerlerde yaşamı tehdit eden sıvı birikmesine (pulmoner ödem) neden olabilir.
Kükürt dioksit soluma belirtileri arasında öksürük, nefes darlığı, zor nefes alma ve göğüste sıkışma olabilir.
Yüksek konsantrasyonda Kükürt dioksite tek bir maruz kalma, astım gibi uzun süreli bir duruma neden olabilir.
Bu meydana gelirse, diğer kimyasallar veya soğuk hava sıcaklıkları gibi birçok şey solunum yollarını kolayca tahriş edebilir.
Semptomlar nefes darlığı, göğüste sıkışma ve hırıltı içerebilir.
-Cilt Teması: Kükürt dioksit AŞINDIRICIDIR.
Gaz cildi tahriş eder veya yakar.
Kalıcı yara izi oluşabilir.
Sıvılaştırılmış gazla doğrudan temas cildi soğutabilir veya dondurabilir (donma).
Hafif donma belirtileri arasında uyuşma, karıncalanma ve kaşıntı bulunur.
Daha şiddetli donma belirtileri arasında yanma hissi ve sertlik bulunur.
Cilt mumsu beyaz veya sarı olabilir.
Şiddetli vakalarda kabarcıklanma, doku ölümü ve enfeksiyon gelişebilir.
-Göz Teması: Kükürt dioksit AŞINDIRICIDIR.
Gaz gözleri tahriş eder veya yakar.
Körlük dahil kalıcı hasar meydana gelebilir.
Sıvılaştırılmış gazla doğrudan temas, gözü dondurabilir.
Kalıcı göz hasarı veya körlük meydana gelebilir.
-Yutma: İlgili bir maruz kalma yolu değil (gaz).
-Uzun Süreli (Kronik) Maruziyetin Etkileri: Solunum sistemine zarar verebilir.
Hava yollarını tahriş edebilir ve alevlendirebilir.
-Karsinojenisite: Kansere neden olduğu bilinmemektedir.
YANGIN TEHLİKESİ
Konteynerler ateşin sıcaklığında patlayabilir veya patlayabilir ve tahriş edici toksik kükürt dioksit salabilir.
Sülfür dioksit, sodyum hidrit ile temas ettiğinde patlayıcı özelliklere sahiptir; yükseltilmiş sıcaklıklarda potasyum klorat; etanol; eter; çok soğuk sıcaklıklarda (-15C) çinko etilsülfürinat; flor; klor triflorür ve kloratlar.
Kükürt dioksit, toksik ve aşındırıcı dumanlar üretmek için su veya buharla reaksiyona girer.
Sıvı ısıtıldığında tahriş edici, toksik kükürt dioksit gazı açığa çıkarabilir.
Amonyak, monosezyum veya monopotasyum asetilidden kaçının; disezyum monoksit; demir (II) oksit; Kalay oksit; kurşun (IV) oksit; krom; manganez; erimiş sodyum, toz alüminyum ve rubidyum.
Sülfür dioksit, sodyum hidrit ile temas ettiğinde patlayıcı özelliklere sahiptir; yükseltilmiş sıcaklıklarda potasyum klorat; etanol; eter; çok soğuk sıcaklıklarda (-15C) çinko etilsülfürinat; flor; klor triflorür ve kloratlar.
Zehirli ve aşındırıcı dumanlar üretmek için su veya buharla reaksiyona girer.
Tehlikeli polimerizasyon oluşmayabilir.
KÜKÜRT DİOKSİTİN ÖZELLİKLERİ
Kimyasal formül: SO2
Molar kütle: 64.066 g mol-1
Görünüm: Renksiz gaz
Koku: Keskin; yeni vurulmuş bir maça benzer
Yoğunluk 2.6288 kg m−3
Erime noktası: -72 °C; -98 °F; 201 bin
Kaynama noktası: -10 °C (14 °F; 263 K)
Suda çözünürlük: 94 g/L
Buhar basıncı: 237.2 kPa
Asitlik (pKa): 1.81
Temellik (pKb): 12.19
Manyetik duyarlılık (χ): -18.2·10−6 cm3/mol
Viskozite: 12.82 μPa·s
EŞ ANLAMLILARI
kükürtlü anhidrit Kükürt(IV) oksit kükürt dioksit kükürt dioksit kükürtlü anhidrit 7446-09-5 kükürt oksit fermenisit tozu fermantisit sıvı fermenisit sıvı
Schwefeldioksid
Siarki dwutlenek
Kaynak ve Dipnotlar
Wikipedia
Kar©glan Başağaçlı Raşit Tunca
