Oxid siřičitý

Rozbalit box

Obsah boxu

Šablona:Infobox - chemická sloučenina Oxid siřičitý (chemický vzorec SO₂) je bezbarvý, štiplavě páchnoucí a jedovatý plyn. Je jedním z hlavních oxidů síry a významnou průmyslovou chemikálií, která však zároveň představuje závažný problém v oblasti znečištění ovzduší. Je přibližně 2,26krát těžší než vzduch. Jeho charakteristický zápach je často přirovnáván k hořícím zápalkám.

⚛️ Fyzikální a chemické vlastnosti

Oxid siřičitý je tvořen jedním atomem síry a dvěma atomy kyslíku. Molekula má lomený tvar s úhlem přibližně 120°. Jedná se o reaktivní plyn, který se dobře rozpouští ve vodě za vzniku kyseliny siřičité (H₂SO₃), proto se řadí mezi kyselinotvorné oxidy.

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

Ve vzduchu může za přítomnosti katalyzátorů (např. oxidů dusíku) nebo fotochemickými reakcemi oxidovat na oxid sírový (SO₃).

2 SO₂ + O₂ → 2 SO₃

Tato reakce je klíčovým krokem při průmyslové výrobě kyseliny sírové, kde se jako katalyzátory používají oxid vanadičný nebo platina. Oxid siřičitý má také redukční účinky, čehož se využívá například při bělení.

🌍 Výskyt a zdroje emisí

Oxid siřičitý se do atmosféry dostává z přírodních i antropogenních zdrojů.

• Přírodní zdroje: Hlavním přírodním zdrojem je sopečná činnost, při které se uvolňují velká množství sopečných plynů obsahujících SO₂. Dalšími zdroji jsou například lesní požáry.
• Antropogenní zdroje: Dominantním zdrojem emisí SO₂ je lidská činnost. Jedná se především o:
  • Spalování fosilních paliv (zejména uhlí a topných olejů s vysokým obsahem síry) v tepelných elektrárnách a průmyslových kotlích.
  • Průmyslové procesy, jako je tavení a zpracování kovových rud (např. pyrit), výroba kyseliny sírové a rafinace ropy.
  • Lokální topeniště spalující nekvalitní hnědé uhlí.
  • Doprava, i když její podíl se díky moderním technologiím snižuje.

V České republice a dalších evropských zemích došlo od 90. let 20. století k výraznému snížení emisí SO₂ díky odsiřování velkých energetických zdrojů a změnám v průmyslu.

🏭 Využití

Navzdory své toxicitě má oxid siřičitý široké průmyslové využití:

• Výroba kyseliny sírové: Přes 90 % celosvětové produkce SO₂ se spotřebuje na výrobu kyseliny sírové, jedné z nejdůležitějších průmyslových chemikálií.
• Potravinářství (E220): Působí jako konzervant a antioxidant (označení E220). Zabraňuje růstu bakterií, kvasinek a plísní. Používá se zejména při:
  • Síření vín, kde zabraňuje oxidaci a růstu nežádoucích mikroorganismů.
  • Konzervaci sušeného ovoce (např. meruněk, rozinek), kde brání hnědnutí a udržuje barvu.
  • Výrobě džemů, džusů, octa a zpracovaných bramborových výrobků.
• Bělicí činidlo: Využívá se v papírenském a textilním průmyslu k bělení buničiny, vlny a dalších materiálů.
• Dezinfekce: Používá se k dezinfekci sudů ve vinařství a v pivovarech.
• Chemická syntéza: Slouží jako surovina pro výrobu dalších chemických látek, například siřičitanů.

🤓 Vysvětlení pro laiky

Představte si oxid siřičitý jako neviditelného, ale velmi štiplavého ducha. Když spálíte něco, co obsahuje síru (jako třeba levné uhlí nebo sirku), tento "duch" se uvolní do vzduchu. V malém množství ho najdeme i v přírodě, třeba když vybuchne sopka. V průmyslu je to ale užitečný pomocník – například chrání sušené meruňky, aby nezhnědly a zůstaly krásně oranžové, a ve víně brání, aby se zkazilo. Problém nastává, když je tohoto "ducha" ve vzduchu příliš mnoho. Spojí se s kapkami vody v mracích a vytvoří "kyselý déšť", který může škodit lesům a budovám. A když ho vdechneme, dráždí nás v krku a ztěžuje dýchání, podobně jako kouř z ohně.

⚕️ Vliv na zdraví

Oxid siřičitý je toxický plyn, který má dráždivé účinky na lidský organismus, především na dýchací systém.

• Akutní expozice: Vdechování vyšších koncentrací SO₂ způsobuje podráždění sliznic očí, nosu a krku. Vede k zúžení průdušek (bronchokonstrikci), což se projevuje kašlem, sípáním a dušností. Zvláště citlivou skupinou jsou astmatici, u kterých může i nízká koncentrace vyvolat astmatický záchvat. Fyzická námaha tyto účinky zesiluje, protože umožňuje plynu proniknout hlouběji do plic.
• Chronická expozice: Dlouhodobé vystavení nižším koncentracím může přispívat k rozvoji chronické bronchitidy a dalších respiračních onemocnění.
• Potraviny: U citlivých jedinců může konzumace potravin s obsahem siřičitanů vyvolat bolesti hlavy, nevolnost nebo alergické reakce. Oxid siřičitý také ničí vitamín B1 (thiamin) v potravinách.

Evropská unie reguluje maximální povolené množství siřičitanů v potravinách a nápojích, a pokud jejich koncentrace přesáhne 10 mg/kg nebo 10 mg/l, musí být jejich přítomnost vyznačena na obale jako alergen.

🌳 Dopady na životní prostředí

Emise oxidu siřičitého mají významný negativní dopad na životní prostředí.

• Kyselé deště: SO₂ je hlavním prekurzorem kyselých dešťů. V atmosféře reaguje s vodní párou a dalšími látkami za vzniku kyseliny sírové a siřičité, které se pak srážkami dostávají na zem. Kyselé deště:
  • Poškozují lesy tím, že narušují fotosyntézu, poškozují jehličí a listy a z půdy uvolňují toxické kovy jako hliník.
  • Okyselují řeky a jezera, což vede k úhynu ryb a dalších vodních organismů.
  • Urychlují korozi kovových konstrukcí (mostů, potrubí) a zvětrávání historických budov a soch z vápence či mramoru.
• Poškození vegetace: I přímé působení plynného SO₂ poškozuje rostliny, narušuje chlorofyl a tím i fotosyntézu.

📖 Zdroje

Oxidy síry (SOx/SO2) - Integrovaný registr znečišťování Oxid siřičitý - Wikipedie Oxid siřičitý (SO2) - GES CZ E220 - Oxid siřičitý - FÉR potravina Potraviny a oxid siřičitý - Víš co jíš oxid siřičitý - Medvik E220 - Oxid siřičitý | Éčka v potravinách 0411 - Kyselý déšť - Simopt oxidy síry - Arnika.org Oxid siričitý – Wikipédia Kyselý déšť - Wikipedie Seznam éček | CEFF Oxid siřičitý, siřičitany - Potraviny X Oxid siřičitý | Znalec vín Oxid siřičitý: vzorec, vlastnosti, rizika a použití Oxid siřičitý (SO2) - Zdravotní ústav Ostrava Vyšší koncentrace oxidu siřičitého v ovzduší - KHS Oxid siřičitý (SO2) - Čisté Nebe Kyselé deště - ČHMÚ Znečištění ovzduší a kyselý déšť - Experimentujme.cz Chemické látky v životním prostředí - Ekologický institut Veronica Světový den životního prostředí: české ovzduší prošlo proměnou - LP-Life Oxid sírový - Wikipedie Použití oxidu siřičitého v enologii - Theses.cz Sestav název pro: SO2 - E-learning VŠCHT Oxid siřičitý ve víně - MojeLahve.cz