二氧化硫
一種有毒的、有刺激性的無(wú)色氣體,可溶于水,以微量存在于大氣中,其自然來(lái)源是硫化物的氧化及火山爆發(fā)。
簡(jiǎn)介
二氧化硫(sulphur dioxide)化學(xué)分子式為SO2,一種有毒的、有刺激性的無(wú)色氣體,可溶于水,以微量存在于大氣中,其自然來(lái)源是硫化物的氧化及火山爆發(fā)。對(duì)全球范圍來(lái)說(shuō),目前人為活動(dòng)(主要是大量化石燃料的使用)向大氣排放的二氧化硫已超過(guò)自然來(lái)源。到80年代初,每年人為排放的二氧化硫達(dá)到65×106t。因此,低層大氣中二氧化硫的含量分布已明顯示出人為影響的特征。北半球中緯度地區(qū)的含量最高,南半球較低;城市地區(qū)較高,邊遠(yuǎn)地區(qū)較低。一些工業(yè)城市上空的二氧化硫含量,已超過(guò)大氣本底含量的100倍以上,即達(dá)到 100pb以上。二氧化硫本身可溶于降水微滴,使降水變酸,而溶于水的二氧化硫可在液相中被氧化,使降水進(jìn)~步酸化。盡管目前酸雨形成的機(jī)制未被完全認(rèn)識(shí),但可肯定二氧化硫是最主要因子之一。二氧化流在大氣中的氧化途徑,已成為當(dāng)前大氣化學(xué)中最受重視的研究課題之一。二氧化硫的光氧化
二氧化硫光氧化(photo-oxidation of SO2)是二氧化硫因吸收輻射而發(fā)生的氧化過(guò)程。在有氧存在時(shí),二氧化硫光解而產(chǎn)生三氧化硫,是二氧化硫均相轉(zhuǎn)化的重要途徑。二氧化硫光氧化的機(jī)理,其可能的反應(yīng)過(guò)程大致為:
SO2+hy→SO2(激發(fā)態(tài))
SO2(激發(fā)態(tài))+ O2→SO4
SO4 + SO2→2SO3
在有水汽存在時(shí),三氧化硫立即與水反應(yīng)生成硫酸。二氧化硫的光吸收帶,有3個(gè);第一吸收帶較弱,波長(zhǎng)范圍為 4000-3400A;第二吸收帶和第三吸收帶較強(qiáng),它們的吸收范圍分別為 3304-2400A和 2400-2100A。
二氧化硫化學(xué)
二氧化硫化學(xué)(chemistry of sulphur dioxides)是研究二氧化硫在大氣中被氧化生成硫酸、硫酸鹽和有機(jī)硫化物過(guò)程的科學(xué)。二氧化硫在大氣中的氧化過(guò)程,主要有3種:(l)氣相光化氧化。即二氧化硫在陽(yáng)光照射下被激發(fā)到激發(fā)態(tài),激發(fā)態(tài)二氧化硫可直接與氧發(fā)生反應(yīng)生成三氧化硫,三氧化硫很容易與大氣中的水汽反應(yīng)生成硫酸;(2)被自由基和臭氧氧化。大氣中具有強(qiáng)氧化性的自由基種類很多,但濃度都很低。直到80年代初,關(guān)于大氣自由基濃度的測(cè)量資料仍然很少,二氧化硫被自由基氧化的途徑仍然未被完全認(rèn)識(shí),科學(xué)家們正在進(jìn)行多方面的探索和研究;(3)在水溶液中被過(guò)氧化氫氧化。過(guò)氧化氫是極強(qiáng)的氧化劑,溶于水的二氧化硫很容易被它氧化,目前的問(wèn)題是過(guò)氧化氫在水中的濃度知之甚少。二氧化硫化學(xué)的主要研究領(lǐng)域,就是上述三種過(guò)程所涉及的氧化劑在大氣中濃度的測(cè)量、氧化途徑和氧化反應(yīng)速率的確定。