ออกไซด์กำมะถัน (VI) ยังเป็นที่รู้จัก trioxide กำมะถันหรือซัลเฟอร์ออกไซด์เป็นสารเคมีสูตร SO 3 โครงสร้างแสดงไว้ในรูปที่ 1 (EMBL-EBI, 2016)
ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ผลิตในรูปก๊าซเจือจางในกระบวนการสัมผัสพืชกรดซัลฟิวริกผ่านการออกซิเดชั่นของก๊าซที่มีซัลเฟอร์ไดออกไซด์
รูปที่ 1: โครงสร้างของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์
อย่างไรก็ตามจนถึงขณะนี้การเตรียมซัลเฟอร์ไตรออกไซด์บริสุทธิ์เพียงอย่างเดียวจากก๊าซที่มี SO 3เจือจางเป็นกระบวนการนำร่องของโรงงานที่เกี่ยวข้องกับการควบแน่นด้วยการแช่แข็งด้วยความเย็น
ขั้นตอนปกติจะเกี่ยวข้องกับการกลั่น oleum แทน ความร้อนที่จำเป็นสำหรับการกลั่นแบบ oleum นั้นสะดวกที่สุดโดยก๊าซสัมผัสร้อนจากโรงงานที่เกี่ยวข้องกับกรดซัลฟิวริก
สามารถเตรียมได้ในห้องปฏิบัติการโดยการให้ความร้อนกับกรดซัลฟิวริกและรวบรวมสิ่งที่ระเหยในตัวรับความเย็น ถ้าไอควบแน่นสูงกว่า 27 ° C จะได้รูปแกมมาเป็นของเหลว
หากไอน้ำควบแน่นต่ำกว่า 27 ° C และเมื่อมีความชื้นอยู่จะได้ส่วนผสมของทั้งสามรูปแบบ ทั้ง 3 รูปแบบสามารถแยกออกได้โดยการกลั่นแบบเศษส่วน
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของซัลเฟอร์ออกไซด์
ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์มีรูปร่างเหมือนเข็มสีขาวที่เปลี่ยนเป็นควันในอากาศ มักพบกับสารยับยั้งเพื่อป้องกันการเกิดโพลิเมอไรเซชัน (National Center for Biotechnology Information, 2017)
น้ำหนักโมเลกุลคือ 80.066 g / mol ความหนาแน่น 1.92 g / cm³ g / mL และจุดหลอมเหลวและจุดเดือดเท่ากับ 16.8 ºCและ 44.7 ºCตามลำดับ (ราชสมาคมเคมี, 2558).
สารประกอบนี้รวมกับน้ำที่มีแรงระเบิดทำให้เกิดกรดซัลฟิวริกเนื่องจากความเป็นกรด ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ทำให้สารอินทรีย์กลายเป็นคาร์บอน
ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ดูดซับความชื้นอย่างรวดเร็วปล่อยควันสีขาวหนาแน่น สารละลายของไตรออกไซด์ในกรดซัลฟิวริกเรียกว่ากรดซัลฟิวริก fuming หรือ oleum (ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์, 2559).
ปฏิกิริยาของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์และออกซิเจนไดฟลูออไรด์นั้นรุนแรงมากและการระเบิดจะเกิดขึ้นหากทำปฏิกิริยาในกรณีที่ไม่มีตัวทำละลาย ปฏิกิริยาของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ส่วนเกินกับเตตระฟลูออโรเอทิลีนทำให้เกิดการสลายตัวของคาร์บอนิลฟลูออไรด์และก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ระเบิดได้
ปฏิกิริยาของกรดเปอร์คลอริกที่ไม่มีน้ำกับซัลเฟอร์ไตรออกไซด์มีความรุนแรงและมาพร้อมกับวิวัฒนาการของความร้อนที่มาก ไตรออกไซด์ของกำมะถันเหลวทำปฏิกิริยารุนแรงกับไนไตรล์คลอไรด์แม้ที่อุณหภูมิ 75 องศาเซลเซียส
ปฏิกิริยาของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์และตะกั่วออกไซด์ทำให้เกิดการเรืองแสงสีขาว การรวมกันของไอโอดีนไพริดีนซัลเฟอร์ไตรออกไซด์และฟอร์มาไมด์ทำให้เกิดก๊าซเหนือความดันหลังจากผ่านไปหลายเดือน
สาเหตุนี้เกิดจากการสร้างกรดซัลฟิวริกอย่างช้าๆจากน้ำภายนอกหรือการคายน้ำของฟอร์มาไมด์ไปเป็นไฮโดรเจนไซยาไนด์ (SULFUR TRIOXIDE, SF)
ปฏิกิริยาและอันตราย
ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์เป็นสารประกอบที่เสถียรไม่เข้ากันได้กับวัสดุอินทรีย์โลหะผงละเอียดฐานน้ำไซยาไนด์และสารเคมีอื่น ๆ อีกมากมาย
สารนี้เป็นสารออกซิแดนท์ที่รุนแรงและทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับวัสดุที่ติดไฟได้และรีดิวซ์และสารประกอบอินทรีย์ที่ก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้และการระเบิด
ทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับน้ำและอากาศชื้นเพื่อผลิตกรดซัลฟิวริก สารละลายในน้ำเป็นกรดแก่ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับเบสอย่างรุนแรงและเป็นโลหะที่มีฤทธิ์กัดกร่อนกลายเป็นก๊าซไวไฟ / ระเบิดได้
สารประกอบนี้กัดกร่อนโลหะและผ้า ทำให้ตาและผิวหนังไหม้. การกลืนกินทำให้เกิดแผลไหม้อย่างรุนแรงที่ปากหลอดอาหารและกระเพาะอาหาร ไอเป็นพิษมากเมื่อหายใจเข้าไป (สถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและอาชีวอนามัย, 2558)
ในกรณีที่เข้าตาให้ตรวจสอบว่าคุณใส่คอนแทคเลนส์หรือไม่และถอดออกทันที ควรล้างตาด้วยน้ำไหลอย่างน้อย 15 นาทีโดยปล่อยให้เปลือกตาเปิดอยู่ น้ำเย็นสามารถใช้ได้ ไม่ควรใช้ครีมบำรุงรอบดวงตา
หากสารเคมีสัมผัสกับเสื้อผ้าให้ถอดออกโดยเร็วที่สุดเพื่อป้องกันมือและร่างกายของคุณเอง วางเหยื่อไว้ใต้ฝักบัวนิรภัย
หากสารเคมีสะสมบนผิวหนังที่สัมผัสของเหยื่อเช่นมือผิวหนังที่ปนเปื้อนจะถูกล้างด้วยน้ำไหลและสบู่ที่ไม่ขัดสีอย่างระมัดระวัง น้ำเย็นสามารถใช้ได้ หากยังคงมีอาการระคายเคืองให้ไปพบแพทย์ ล้างเสื้อผ้าที่เปื้อนก่อนใช้อีกครั้ง
ในกรณีที่หายใจเข้าไปผู้ป่วยควรได้รับการพักผ่อนในบริเวณที่มีอากาศถ่ายเทสะดวก หากการหายใจเข้ารุนแรงควรอพยพผู้ป่วยไปยังพื้นที่ปลอดภัยโดยเร็วที่สุด คลายเสื้อผ้าที่คับเช่นปลอกคอเข็มขัดหรือเน็คไท
หากผู้ป่วยหายใจได้ยากควรให้ออกซิเจน หากผู้ป่วยไม่หายใจให้ทำการช่วยชีวิตแบบปากต่อปาก พึงระลึกไว้เสมอว่าอาจเป็นอันตรายสำหรับผู้ให้ความช่วยเหลือในการช่วยชีวิตแบบปากต่อปากเมื่อวัสดุที่หายใจเข้าไปเป็นพิษติดเชื้อหรือมีฤทธิ์กัดกร่อน
ในทุกกรณีควรรีบไปพบแพทย์ทันที (เอกสารข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุซัลเฟอร์ไตรออกไซด์, 2013)
การประยุกต์ใช้งาน
ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์เป็นรีเอเจนต์ที่จำเป็นในปฏิกิริยาซัลโฟเนชัน กระบวนการเหล่านี้ให้ผงซักฟอกสารให้สีและเภสัชภัณฑ์ มันถูกสร้างขึ้นในแหล่งกำเนิดจากกรดซัลฟิวริกหรือใช้เป็นสารละลายกรดซัลฟิวริกรมควัน
มลพิษทางอากาศจากซัลเฟอร์ออกไซด์เป็นปัญหาสิ่งแวดล้อมที่สำคัญโดยมีก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไตรออกไซด์หลายล้านตันปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศในแต่ละปี สารประกอบเหล่านี้เป็นอันตรายต่อชีวิตพืชและสัตว์ตลอดจนวัสดุก่อสร้างหลายชนิด
ปัญหาใหญ่อีกประการหนึ่งที่ต้องพิจารณาคือฝนกรด ออกไซด์ของซัลเฟอร์ทั้งสองละลายในหยดน้ำในชั้นบรรยากาศเพื่อสร้างสารละลายที่เป็นกรดซึ่งอาจเป็นอันตรายได้มากเมื่อกระจายในรูปของฝน
เชื่อกันว่ากรดซัลฟิวริกเป็นสาเหตุหลักของความเป็นกรดจากฝนกรดซึ่งสามารถทำลายป่าไม้และทำให้ปลาตายในทะเลสาบจำนวนมาก
ฝนกรดยังมีฤทธิ์กัดกร่อนโลหะหินปูนและวัสดุอื่น ๆ วิธีแก้ไขที่เป็นไปได้สำหรับปัญหานี้มีราคาแพงเนื่องจากความยากลำบากในการกำจัดกำมะถันออกจากถ่านหินและน้ำมันก่อนที่จะเผาไหม้ (Zumdahl, 2014)
อ้างอิง
- EMBL-EBI (2559 2 ธันวาคม). ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ ดึงมาจาก ChEBI: ebi.ac.uk
- เอกสารข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (2556, 21 พ.ค. ). สืบค้นจาก sciencelab: sciencelab.com
- ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (2560 24 มิถุนายน). PubChem ฐานข้อมูลแบบผสม; CID = 24682 ดึงมาจาก PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- สถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและอาชีวอนามัย. (2558 22 กรกฎาคม). ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ ดึงมาจาก cdc.gov: cdc.gov
- ราชสมาคมเคมี. (2015) ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ ดึงมาจาก chemspider: chemspider.com
- ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (2559). สืบค้นจาก chemicalbook: chemicalbook.com.
- ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SF) ดึงมาจาก CAMEO: cameochemicals.noaa.gov.
- Zumdahl, SS (2014, 13 กุมภาพันธ์). สืบค้นจาก britannica: britannica.com.