Tính chất và cách xử lý khí SO2

Tính chất và cách xử lý khí SO2

Lưu huỳnh dioxide SO2 là chất khí hình thành khi đốt cháy lưu huỳnh (S) hoặc các hợp chất chứa lưu huỳnh như dầu diesel 0.05S. SO2 thường được mô tả là “mùi hôi của lưu huỳnh bị đốt cháy”. Lưu huỳnh dioxide là một khí vô cơ không màu, nặng hơn không khí. Nó có khả năng làm vẩn đục nước vôi trong, làm mất màu dung dịch brom và làm mất màu cánh hoa hồng

Chúng ta dễ dàng bắt gặp SO2 trong cuộc sống thường ngày, từ ống xả động cơ đốt trong sử dụng dầu diesel  làm chất đốt. hoặc các lò hơi dùng dầu diesel  làm nguyên liệu chính.

Đặc biệt SO2 xuất hiện nhiều và dễ cảm nhận nhất khi đốt than đá, trong than đá chứa rất nhiều lưu huỳnh, nên khi cháy than đá thải ra lượng khí SO2 rất nhiều và đặc trưng.

Tính chất hóa học

Lưu huỳnh dioxide là một Oxide acid, tan trong nước tạo thành dung dịch acid yếu H₂SO₃.

S + O₂ t0→ SO₂

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

SO₂ là chất khử khi tác dụng một chất oxy hóa mạnh:

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄ (Phản ứng làm mất màu nước brom)

5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 2H₂SO₄

SO₂ là chất oxy hóa khi tác dụng với chất khử mạnh hơn

SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O

SO₂ + 2Mg → S + 2MgO

Tính chất vật lý của SO2

Khí Sunfuro là chất khí, không màu, nặng hơn không khí, thường có mùi hắc, là khí độc và tan trong nước Có điểm nóng là -72 độ C và điểm sôi – 10 độ C. Ngoài ra, khí này còn có khả năng làm vẩn đục nước sôi và làm mất màu dung dịch brom và màu cánh hoa hồng

Khí SO2 tác động tới hệ hô hấp thế nào

SO2 khi ở dạng khí, lơ lửng trong khí quyển, hấp thu và tác động trực tiếp lên hệ hô hấp của cơ thể. Phơi nhiễm lưu huỳnh dioxide ngắn hạn có thể kích ứng da, kích ứng niêm mạc mắt, mũi. Nồng độ SO2 cao gây viêm và kích ứng hệ hô hấp. Các triệu chứng có thể bao gồm đau khi hít thở, ho, kích ứng họng và khó thở.

SO2 cũng ảnh hưởng đến chức năng phổi, làm trầm trọng thêm các bệnh lý phổi sẵn có như hen phế quản, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính. Khí này cũng có thể phản ứng với chất khác có trong không khí biến đổi thành hóa chất dạng hạt đi vào phổi gây ra các tác động xấu đến cơ quan này.

Tiếp xúc với SO2 trong một số ngành công nghiệp có thể liên quan đến tăng nguy cơ mắc ung thư phổi. Các chất ô nhiễm không khí còn ảnh hưởng xấu đến toàn cơ thể, bao gồm cả tim, gan… và cả thai nhi phát triển trong cơ thể người mẹ. Trung bình con người hít thở 17.000-30.000 lần mỗi ngày.

Mặc dù các chất ô nhiễm trong không khí (bao gồm SO2) thường không nhìn thấy nhưng vẫn đang dần xâm nhập và tích lũy trong cơ thể theo từng nhịp thở. Hạn chế tiếp xúc với nguồn phát tán khí SO2, chất gây ô nhiễm không khí là nguyên tắc đầu tiên đảm bảo môi trường sống trong lành.

Khu vực nhà ở nên cách xa các địa điểm khai thác quặng, bãi xử lý rác thải. Khi đốt rác, cần phân loại trước khi xử lý, rác thải vô cơ khi đốt sẽ sinh ra nhiều chất độc hại, ví dụ như túi nilon cháy tạo ra dioxin (thành phần có trong chất độc màu da cam).

Gây giảm tầm nhìn bởi SO₂ và các oxit lưu huỳnh khác có thể phản ứng với các hợp chất khác trong khí quyển để tạo thành các hạt mịn làm giảm tầm nhìn.

SO₂ gây ô nhiễm bầu không khí và là một trong những chất gây ra mưa axit làm ăn mòn công trình, phá hoại cây cối, hoa màu… Ở nồng độ quá cao, sẽ gây hại thực vật bởi tác động làm hỏng lá, ngăn cản sự phát triển bình thường của cây. Là một oxit axit có khả năng tạo ra mưa axit gây hại cho hệ sinh thái.

Lưu huỳnh dioxit còn có thể gây khó thở, nóng rát trong mũi và cổ họng, đây là nguyên nhân của bệnh viêm phổi, viêm đường hô hấp, viêm mắt.

Không chỉ vậy, SO₂ có thể có thể kết hợp các hạt nước nhỏ để tạo thành các hạt H₂SO₄ nhỏ li ti, xâm nhập qua phổi vào hệ thống bạch huyết.

Còn trong máu, khí sunfuro có thể gây ra rất nhiều phản ứng hóa học để làm giảm dự trữ kiềm , gây rối loạn chuyển hóa đường và protein, gây thiếu vitamin B và C, tạo ra methemoglobine để chuyển Fe²⁺ thành Fe³⁺ gây tắc nghẽn mạch máu cũng như làm giảm khả năng vận chuyển oxy của hồng cầu

Ứng dụng của khí SO₂

Khí SO2 có nhiều ứng dụng trong cuộc sống, cụ thể như:

• Làm chất trung gian trong sản xuất axit sunfuric.
• Sử dụng làm nguyên liệu tẩy trắng giấy, bột, dung dịch đường,…
• Người ta dùng SO2 làm chất bảo quản trong các loại trái cây sấy khô, mứt quả sấy khô nhờ đặc tính chống được vi khuẩn. Chúng là chất bảo quản giúp duy trì màu sắc và ngăn ngừa sự thối rữa của hoa quả.\
• Trong xử lý nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt đô thị,  Lưu huỳnh dioxit được sử dụng để xử lý nước có chứa Clo.
• Bên cạnh đó khí sunfuro còn là một chất làm lạnh có thể dễ dàng cô động và nhiệt độ bốc hơi cao.
• Sử dụng trong quy trình sản xuất H2SO4
• Nguyên liệu tẩy trắng như giấy, bột giấy, dung dịch đường…
• Dùng làm chất bảo quản cho các loại mứt quả sấy khô
• Kháng khuẩn và chống oxy hóa trong sản xuất rượu vang

3 Cách xử lý khí SO₂ tốt nhất hiện nay

1. Hấp thụ lưu huỳnh dioxit bằng dung dịch xút

Hiện nay có một vài ứng dụng trong nước dung tháp phun kết hợp với tháp đệm lọc SO₂ bằng dung dịch Xút NaOH thay cho dung dịch vôi.

Phản ứng giữa NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O

Dung dịch này, sẽ có thể tránh được nhược điểm của dùng vôi là bị nghẹt hệ thống phun dung dịch và chỉ hấp thụ SO₂.

Tuy nhiên cách này sẽ gây tốn kém vì tốn khá nhiều Xút, và còn đòi hỏi là khí thải phải được làm nguội trước khi qua xử lý.

2. Hấp thụ khí SO₂ bằng dung dịch sữa vôi

Vôi sữa Ca(OH)2 khi được trộn vào tháp sấy khô và dùng khí thải từ lò đốt làm các chất cấp nhiệt. Hạt dung dịch khô dần trong khí thải, hấp thụ khí SO₂ và được thu lại trong bồng bắt bụi sau buồng phun

Phản ứng giữa Vôi và SO2: Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3 + H2O

3.Hấp thụ khí SO₂ bằng dung dịch Soda

Chúng ta có thể thay dung dịch NaOH bằng dung dịch Soda Na2CO3 để hấp thụ khí SO₂ 

Phản ứng: Na2CO3 + SO2 + H2O = NaHSO3 + CO2 

Giảm thiểu SO2 trong đời sống

Sử dụng các loại nhiên liệu sạch làm chất đốt, hạn chế tối đa việc dùng than hoặc dầu diesel làm chất đốt công nghiệp. vì nó sẽ sản sinh ra lượng khí SO2 khổng lồ.

Tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo như điện gió, điện mặt trời.