Dióxido de azufre
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Dióxido de azufre. Gas incoloro de olor característico, constituido por un átomo de Azufre y dos átomos de Oxígeno en la estructura molecular, la fórmula molecular es SO2. Es una sustancia reductora que, con el tiempo, el contacto con el aire y la Humedad, se convierte en trióxido de azufre. La velocidad de esta reacción en condiciones normales es baja.
Procedencia
El dióxido de azufre se emite espontáneamente en la Naturaleza por vulcanismo y procesos de Combustión. El impacto ambiental generado por el ser humano proviene en primera de la quema de Combustibles fósiles sulfurosos (Carbón, Petróleo, Gas natural, etc.) en usinas eléctricas e instalaciones de calefacción a distancia, en la industria, en el hogar y en el transito vehicular. El producto técnico se obtiene a partir del Azufre elemental, de la pirita, minas de sulfuro de metales no ferrosos, del yeso, la anhidrita y de los gases fumantes.
Los compuestos que contienen azufre están presentes en la atmósfera natural no contaminada. Estas sustancias provienen de la descomposición bacteriana de la materia orgánica, de los gases volcánicos y otras fuentes. Sin embargo, la contribución en el balance total de SO2 resulta muy pequeña en comparación con las producidas en los centros urbanos e industriales como resultado de las actividades humanas.
La permanencia media de SO2 en la atmósfera es de algunos días, y depende de la rapidez con la cual se convierta en Ácido sulfúrico (H2SO4) por absorción de humedad (H2O) y en partículas de sulfatos por acción de la radiación solar.
Las concentraciones altas de SO2, se registran en un radio menor a 20 Km de la fuente de emisión.
Reacciones
La oxidación del dióxido de azufre a trióxido de azufre en presencia de oxígeno es una reacción que ocurre en forma espontánea muy lentamente debido a su alta energía de activación. Para acelerar la reacción se utilizan catalizadores como pentóxido de vanadio (V2O5) o platino que permiten la oxidación del gas a medida que se produce el contacto con el catalizador sólido.
SO2 + ½ O2 = SO3
La oxidación del dióxido de azufre a trióxido de azufre puede producirse también por la reacción con ozono. La reacción ocurre en forma espontánea en las capas altas de la Atmósfera. El trióxido de azufre al reaccionar con el agua presente en las nubes produce ácido sulfúrico, el cuál disminuye el pH del agua y precipita en forma de Lluvia ácida.
3 SO2 + O3 → 3 SO3
La reacción del dióxido de azufre con Hidróxido de sodio produce sulfito de sodio.
SO2 + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O
La reducción del dióxido de azufre puede producirse en presencia de reductores como el ácido sulfhídrico, obteniéndose azufre elemental y agua.
SO2 (g) + 2 H2S (g) → 3 S + 2 H2O
Aplicaciones
El dióxido de azufre se utiliza para fines muy diversos, por ejemplo, como agente reductor en Metalurgia, como frigorogeno en la Industria del frío, como desinfectante y blanqueador, para la conservación de sustancias alimenticias, como decolorante y fumigante. El dióxido de azufre es uno de los compuestos más importantes de la industria química. 98% del SO2 técnico se utiliza para la producción de trióxido de azufre como precursor del acido sulfúrico.
Por reacción con Cloro produce cloruro de sulfuril (SO2Cl2), un importante intermedio en la industria química. Si se hace reaccionar con el cloro y compuestos orgánicos se pueden obtener en una reacción de clorosulfonación directa, los clorosulfonatos como precursores de detergentes y otras sustancias. En estado líquido es un buen disolvente.
Influencia en el medio ambiente
El dióxido de azufre es el principal causante de la lluvia ácida ya que en la atmósfera es transformado en Ácido sulfúrico. Es liberado en muchos procesos de combustión ya que los combustibles como el carbón, el petróleo, el diésel o el gas natural contienen ciertas cantidades de compuestos azufrados.
Por estas razones se intenta eliminar estos compuestos antes de su combustión por ejemplo mediante la hidrodesulfuración en los derivados del petróleo o con lavados del gas natural haciéndolo más "dulce".
En la naturaleza el dióxido de azufre se encuentra sobre todo en las proximidades de los volcanes y las erupciones pueden liberar cantidades importantes. Otros elementos que pueden ocasionar contaminación del aire en las ciudades lo constituyen el monóxido de carbono, el dióxido de Nitrógeno, el Ozono, el Plomo y el sulfuro de Hidrógeno.
Afectaciones a la salud
En altas concentraciones el dióxido de azufre puede ocasionar dificultad para respirar, humedad excesiva en las mucosas de las conjuntivas, irritación severa en vías respiratorias e incluso al interior de los pulmones por formación de partículas de ácido sulfúrico, ocasionando vulnerabilidad en las defensas.
El dióxido de azufre es causante de enfermedades respiratorias como broncoconstricción, bronquitis y traqueítis, pudiendo llegar a causar broncoespasmos en personas sensibles como los asmáticos, agravamiento de enfermedades respiratorias y cardiovasculares existentes y la muerte; si bien los efectos señalados dependen en gran medida de la sensibilidad de cada individuo, los grupos de la población más sensibles al dióxido de azufre incluye a los niños y ancianos, a los asmáticos y a aquellos con enfermedades pulmonares crónicas como bronquitis y enfisema.
