SO₂ (lưu huỳnh dioxit) là một hợp chất vô cơ dạng khí, có công thức hóa học SO₂. Đây là một khí không màu, mùi hắc rất khó chịu, dễ gây kích ứng hệ hô hấp. SO₂ là một trong những chất gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng nhất hiện nay, chủ yếu sinh ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch chứa lưu huỳnh.
Tính chất vật lý của SO₂
|
Thuộc tính |
Mô tả |
|
Trạng thái |
Khí không màu, mùi hắc, tan nhiều trong nước |
|
Khối lượng mol |
64 g/mol |
|
Tỉ khối so với không khí |
2,25 (nặng hơn không khí) |
|
Nhiệt độ hóa lỏng |
–10 °C |
|
Nhiệt độ hóa rắn |
–72,7 °C |
|
Khả năng tan |
Rất tan trong nước, tạo dung dịch axit yếu (H₂SO₃) |
Tính chất hóa học của SO₂
|
Tính chất |
Biểu hiện |
|
Là oxit axit |
Tác dụng với dung dịch kiềm SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O |
|
Có tính khử |
2SO₂ + O₂ → 2SO₃ (xảy ra khi có xúc tác V₂O₅, t°) |
|
Có tính oxi hóa nhẹ |
SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O |
|
Tác dụng với nước |
SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃ (axit sunfurơ) |
Nguồn phát sinh SO₂
- Khí thải từ các nhà máy nhiệt điện than, luyện kim, xi măng.
- Phương tiện giao thông sử dụng dầu diesel.
- Đốt rác sinh hoạt, than tổ ong, bếp củi.
- Núi lửa phun trào tự nhiên.
- Có tồn tại trong khói thuốc lá, dầu FO, lò sấy công nghiệp.
Cách xử lý khí thải lưu huỳnh đioxit SO2 hiệu quả
- Hấp thụ bằng dung dịch kiềm (Ca(OH)₂, NaOH) → tạo CaSO₄ ít độc hại.
- Hấp phụ bằng than hoạt tính, zeolit (dùng cho nồng độ thấp).
- Oxy hóa hóa học → chuyển thành SO₃ → thu H₂SO₄.
- Sử dụng nhiên liệu sạch, khí tự nhiên, năng lượng tái tạo.
- Khử lưu huỳnh trong nhiên liệu trước khi đốt.
Tác hại của lưu huỳnh dioxit SO₂
- Gây mưa axit, ăn mòn công trình, hủy hoại cây trồng.
- Kết hợp với các hạt nước nhỏ tạo thành axit sunfuric siêu mịn H₂SO₄, xâm nhập sâu vào phổi.
- Gây viêm phổi, khó thở, nóng rát mũi họng, hen suyễn, viêm kết mạc mắt.
- Khi vào máu, làm giảm dự trữ kiềm, phá vỡ chuyển hóa đường protein, giảm vitamin B và C.
- Tạo methemoglobin (Fe²⁺ → Fe³⁺) giảm vận chuyển oxy, gây nguy hiểm cho hệ tuần hoàn.
- Giảm tầm nhìn, góp phần tạo sương mù quang hóa (smog).
Ứng dụng của lưu huỳnh dioxit SO₂
- 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.
SO₂ là một hợp chất vừa cực kỳ hữu ích trong công nghiệp, vừa cực kỳ nguy hiểm đối với sức khỏe và môi trường nếu thải ra không kiểm soát. Việc ứng dụng đúng, kiểm soát chuẩn, xử lý nghiêm là yếu tố bắt buộc để vừa tận dụng giá trị của SO₂, vừa bảo vệ hệ sinh thái và con người. Đây cũng là lý do các ngành công nghiệp hiện đại luôn ưu tiên công nghệ hấp thụ, tái chế, giảm phát thải đối với khí SO₂.
