أكسيد الكبريت: الصيغة والخصائص والمخاطر والاستخدامات
أكسيد الكبريت (VI) ، المعروف أيضًا باسم ثالث أكسيد الكبريت أو أنهيدريد الكبريت ، هو مركب كيميائي من الصيغة SO 3 . ويرد هيكلها في الشكل 1 (EMBL-EBI ، 2016).
يتم إنتاج ثالث أكسيد الكبريت في صورة غازية مخففة ، في مصنع حمض الكبريتيك التلامسي من خلال أكسدة الغازات التي تحتوي على ثاني أكسيد الكبريت.
ومع ذلك ، حتى الآن ، كان التحضير الوحيد لثاني أكسيد الكبريت النقي من الغازات التي تحتوي على ثاني أكسيد الكبريت المخفف عملية تجريبية تشمل التكثيف بالتبريد.
الإجراء المعتاد ينطوي على تقطير الزيت بدلا من ذلك. يتم توفير الحرارة المطلوبة لتقطير الزيت بشكل ملائم بواسطة الغاز الملامس الساخن من مصنع حامض الكبريتيك المرتبط.
يمكن تحضيره في المختبر عن طريق تسخين حمض الكبريتيك بالتسخين وجمع التسامي في جهاز تبريد. إذا تكثف البخار فوق 27 درجة مئوية ، يتم الحصول على شكل جاما كسائل.
إذا كان البخار يتكثف أقل من 27 درجة مئوية وفي وجود أثر للرطوبة ، يتم الحصول على خليط من الأشكال الثلاثة. يمكن فصل الأشكال الثلاثة عن طريق التقطير التجزيئي.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية لأكسيد الكبريت
يتكون ثلاثي أكسيد الكبريت مثل الإبر البيضاء التي تتحول إلى دخان في الهواء. وغالبًا ما تواجه مثبطات لمنع البلمرة (المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية ، 2017).
يبلغ الوزن الجزيئي 80.066 جم / مول ، وكثافته 1.92 جم / سم مكعب / مل ، ونقاط الانصهار والغليان تبلغ 16.8 درجة مئوية و 44.7 درجة مئوية على التوالي. (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015).
يتم الجمع بين المركب والماء مع القوة المتفجرة ، وتشكيل حمض الكبريتيك بسبب حموضة. ثالث أكسيد الكبريت يفحم المواد العضوية.
ثالث أكسيد الكبريت يمتص الرطوبة بسرعة ، ينبعث منها أبخرة بيضاء كثيفة. تسمى محاليل ثلاثي أكسيد في حامض الكبريتيك بتدخين حمض الكبريتيك أو الزيت. (ثالث أكسيد الكبريت ، 2016).
تفاعل ثلاثي أكسيد الكبريت وثاني أوكسيد الفلوريد قوي للغاية وتحدث الانفجارات إذا تم التفاعل في غياب المذيب. يتسبب تفاعل ثالث أكسيد الكبريت الزائد مع رباعي فلورو إيثيلين في التحلل المتفجر لفلوريد الكربونييل وثاني أكسيد الكبريت.
يكون تفاعل حمض البيركلوريك اللامائي مع ثالث أكسيد الكبريت عنيفًا ويرافقه تطور حرارة كبيرة. يتفاعل سائل ثلاثي أكسيد الكبريت بعنف مع كلوريد النتريل ، حتى عند درجة حرارة 75 مئوية.
يتسبب تفاعل ثلاثي أكسيد الكبريت وأكسيد الرصاص في التلألؤ الأبيض. طور مزيج اليود والبيريدين وثاني أكسيد الكبريت والفورماميد غازًا فوق الضغط بعد عدة أشهر.
ويرجع ذلك إلى التكوين البطيء لحمض الكبريتيك أو الماء الخارجي أو الجفاف من فورماميد إلى سيانيد الهيدروجين (SULFUR TRIOXIDE، SF).
التفاعل والمخاطر
ثالث أكسيد الكبريت مركب مستقر ، ويتعارض مع المواد العضوية والمعادن المجففة بدقة والقواعد والمياه والسيانيد ومجموعة واسعة من المواد الكيميائية الأخرى.
المادة عبارة عن مادة مؤكسدة قوية وتتفاعل بعنف مع المواد القابلة للاحتراق والحد من والمركبات العضوية التي تسبب خطر الحريق والانفجار.
يتفاعل بعنف بالماء والهواء الرطب لإنتاج حامض الكبريتيك. المحلول الموجود في الماء عبارة عن حمض قوي ، يتفاعل بعنف مع القواعد ، وهو عبارة عن معادن قابلة للتآكل تشكل غازات قابلة للاشتعال / المتفجرة.
المجمع تآكل في المعادن والأقمشة. يسبب حروق في العينين والجلد. يؤدي الابتلاع إلى حروق شديدة في الفم والمريء والمعدة. البخار شديد السمية عن طريق الاستنشاق. (المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية ، 2015)
في حالة ملامسة العينين ، يجب عليك التحقق من ارتداء العدسات اللاصقة وإزالتها فورًا. يجب شطف العينين بالماء الجاري لمدة 15 دقيقة على الأقل ، مع إبقاء الأجفان مفتوحة. يمكنك استخدام الماء البارد. لا ينبغي أن تستخدم مرهم للعيون.
إذا كانت المادة الكيميائية تتلامس مع الملابس ، فقم بإزالتها في أسرع وقت ممكن ، وحماية يديك وجسمك. ضع الضحية تحت دش أمان.
إذا تراكمت المادة الكيميائية على الجلد المكشوف للضحية ، مثل اليدين ، اغسل برفق وحذر الجلد الملوث بالماء الجاري والصابون غير الكاشطة. يمكنك استخدام الماء البارد. إذا استمر الالتهاب ، فاطلب الرعاية الطبية. اغسل الملابس الملوثة قبل إعادة استخدامها.
في حالة الاستنشاق ، يجب السماح للضحية بالراحة في منطقة جيدة التهوية. إذا كان الاستنشاق شديدًا ، يجب نقل الضحية إلى منطقة آمنة في أسرع وقت ممكن. قم بفك الملابس الضيقة مثل طوق القميص ، والأحزمة أو ربطة العنق.
إذا وجدت الضحية صعوبة في التنفس ، يجب إعطاء الأكسجين. إذا لم تتنفس الضحية ، يتم إجراء إنعاش من الفم إلى الفم. مع الأخذ في الاعتبار دائمًا أنه قد يكون خطيرًا على الشخص الذي يقدم المساعدة في الإنعاش من الفم إلى الفم عندما تكون المادة المستنشقة سامة أو معدية أو متآكلة.
في جميع الحالات ، يجب طلب عناية طبية فورية (ورقة بيانات سلامة المواد ثالث أكسيد الكبريت ، 2013).
تطبيقات
ثالث أكسيد الكبريت هو كاشف أساسي في تفاعلات الكبريتات. توفر هذه العمليات المنظفات والأصباغ والمواد الصيدلانية. يتم توليدها في الموقع من حمض الكبريتيك أو استخدامها كمحلول حمض الكبريتيك المدخن.
يمثل تلوث الهواء بأكاسيد الكبريت مشكلة بيئية كبيرة ، حيث تنبعث ملايين الأطنان من ثاني أكسيد الكبريت وثلاثي أكسيد في الغلاف الجوي كل عام. هذه المركبات ضارة بالحياة النباتية والحيوانية ، وكذلك للعديد من مواد البناء.
مشكلة كبيرة أخرى للنظر هو المطر الحمضي. يذوب كل من أكاسيد الكبريت في قطرات الماء في الجو لتشكيل محاليل حمضية يمكن أن تكون ضارة للغاية عند توزيعها في شكل المطر.
ويعتقد أن حمض الكبريتيك هو السبب الرئيسي لحموضة الأمطار الحمضية ، والتي يمكن أن تلحق الضرر بالغابات وتسبب في وفاة الأسماك في العديد من البحيرات.
المطر الحمضي هو أيضا تآكل للمعادن والحجر الجيري وغيرها من المواد. الحلول الممكنة لهذه المشكلة غالية الثمن بسبب صعوبة إزالة الكبريت من الفحم والنفط قبل حرقها (Zumdahl، 2014).
