„Schwefeldioxid" – Versionsunterschied

• DFG: 1 ml·m⁻³ bzw. 2,7 mg·m^−3[1]
• Schweiz: 0,5 ml·m⁻³ bzw. 1,3 mg·m^−3[5]

2520 ppm·1 h (LC₅₀, Ratte, inh.)^[6]

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Schwefeldioxid, SO₂, ist das Anhydrid der Schwefligen Säure H₂SO₃. Schwefeldioxid ist ein farbloses, schleimhautreizendes, stechend riechendes und sauer schmeckendes, giftiges Gas. Es ist sehr gut (physikalisch) wasserlöslich und bildet mit Wasser in sehr geringem Maße Schweflige Säure. Es entsteht vor allem bei der Verbrennung von schwefelhaltigen fossilen Brennstoffen wie Kohle oder Erdölprodukten, die bis zu 4 Prozent Schwefel enthalten. Dadurch trägt es in erheblichem Maß zur Luftverschmutzung bei. Es ist der Grund für sauren Regen, wobei das Schwefeldioxid zunächst von Sauerstoff zu Schwefeltrioxid oxidiert wird und dann mit Wasser zu Schwefelsäure (H₂SO₄) umgesetzt wird.^[7] Um dies zu verhindern, gibt es verschiedene Verfahren zur Rauchgasentschwefelung. Zudem findet sich Schwefeldioxid im Umfeld von Hochtemperaturgebieten und aktiven Vulkanen.^[8]

Schwefeldioxid kann durch verschiedene Verfahren hergestellt werden:

• durch Verbrennen von Schwefel oder Schwefelwasserstoff

${\displaystyle \mathrm {S+O_{2}\ \longrightarrow \ SO_{2}} }${\displaystyle \mathrm {S+O_{2}\ \longrightarrow \ SO_{2}} }

• durch das Rösten von sulfidischen Erzen, z. B. von Pyrit:

${\displaystyle \mathrm {4\;FeS_{2}+11\;O_{2}\ \longrightarrow \ 2\;Fe_{2}O_{3}+8\;SO_{2}} \qquad \Delta H<0}${\displaystyle \mathrm {4\;FeS_{2}+11\;O_{2}\ \longrightarrow \ 2\;Fe_{2}O_{3}+8\;SO_{2}} \qquad \Delta H<0}

• aus Sulfiten durch stärkere Säuren

${\displaystyle \mathrm {Na_{2}SO_{3}+2\;HCl\ \longrightarrow \ 2\;NaCl+H_{2}O+SO_{2}} }${\displaystyle \mathrm {Na_{2}SO_{3}+2\;HCl\ \longrightarrow \ 2\;NaCl+H_{2}O+SO_{2}} }

Schwefeldioxid ist ein stechend riechendes, farbloses Gas. Es hat eine gute Wasserlöslichkeit, Lösungen sind dabei leicht sauer. Das Molekül ist gewinkelt:

Strukturformel von Schwefeldioxid mit Bindungslängen und Winkeln

Schwefeldioxid ist mesomeriestabilisiert:

Flüssiges Schwefeldioxid löst zahlreiche Stoffe und hat sich daher als wertvolles aprotisch-polares Lösungsmittel etabliert.

In der Lebensmittelindustrie findet Schwefeldioxid als Konservierungs-, Antioxidations- und Desinfektionsmittel Verwendung, vor allem für Trockenfrüchte, Kartoffelgerichte, Fruchtsäfte, Marmelade und Wein. Wein- und Bierfässer werden zur Desinfizierung vor der Verwendung durch Behandlung mit SO₂-Gas ausgeschwefelt.

Schwefeldioxid zerstört das Vitamin B1; ebenso finden sich in Laborversuchen Hinweise auf eine Zerstörung von B12-Vitaminen.^[9] In der EU ist es als Lebensmittelzusatzstoff der Nummer E 220 auch für „Bio"-Produkte zugelassen. Es dient auch zur Herstellung von Sulfurylchlorid SO₂Cl₂ und Thionylchlorid SOCl₂. In der Sulfochlorierung dient es zur Herstellung von Tensiden.

Ferner ist Schwefeldioxid ein wichtiges Edukt zur Herstellung von Schwefeltrioxid, um anschließend konzentrierte Schwefelsäure z. B. mit dem Kontaktverfahren herzustellen.

Schwefeldioxid dient auch zur Herstellung von vielen Chemikalien, Medikamenten und Farbstoffen und zum Bleichen von Papier und Textilien. Es lässt Tinte verblassen.

Außerdem wird es als Schutzgas ^[10] verwendet, etwa um flüssige Metallschmelzen in der Gießerei an der Oxidation zu hindern.

Bei Experimenten mit Giftgasen, die im kroatischen KZ Stara Gradiška durchgeführt wurden, wurde neben Zyklon B auch Schwefeldioxid an serbischen, jüdischen und Roma-Frauen sowie Kindern eingesetzt.^[11]

Schwefeldioxid schädigt in hohen Konzentrationen Mensch, Tiere und Pflanzen. Die Oxidationsprodukte führen zu „saurem Regen", der empfindliche Ökosysteme wie Wald und Seen gefährdet sowie Gebäude und Materialien angreift. Dazu zählt auch die Schwächung von Forstpflanzen, die nach außerordentlichen Wintern stärkere Frostschäden erleiden als vergleichbare Pflanzen in weniger belasteten Gebieten.^[12] Die SO₂-Emissionen der entwickelten Industriestaaten konnten jedoch in den letzten zwei Jahrzehnten durch die Nutzung schwefelarmer bzw. schwefelfreier Brenn- und Kraftstoffe und mittels Rauchgasentschwefelung stark reduziert werden.

Von allen Verkehrsträgern leistet der internationale Schifffahrtsverkehr den höchsten Emissionsbeitrag. Dort liegt der maximal zulässige Schwefelgehalt im Brennstoff für Schiffe derzeit bei 4,5 Prozent. Die IMO hat den Grenzwert jedoch reduziert: Bis 2012 soll er auf 3,5 und bis 2020 auf 0,5 Prozent gesenkt werden. Diese Grenze gilt bereits heute für kalifornische Küstengewässer.^[13] In der Ost- und Nordsee gibt es Schwefelemissions-Überwachungsgebiete (engl. SECA), in denen der Grenzwert heute 1,5 Prozent beträgt. Ab dem 1. Juli 2010 liegt er auf 1 Prozent und am 1. Januar 2015 soll er auf 0,1 Prozent abgesenkt werden.^{[14] [15]}

Das Max-Planck-Institut für Meteorologie konnte im Rahmen einer Studie zeigen, dass in der Umgebung der stark frequentierten Seehäfen Rotterdam, Antwerpen und Milford Haven eine erheblich dichtere Wolkendecke herrscht als im Umland. Schwefeldioxid und Stickoxide wirken als Kondensationskeime und regen die Wolkenbildung an. Die durch diese Wolkendecke verstärkte Albedo führte zu einer Verringerung der Sonneneinstrahlung in den darunterliegenden Gebieten.^[16]

Eine Schwefeldioxidkonzentration, die über dem MAK-Wert liegt, kann beim Menschen zu Kopfschmerzen, Übelkeit und Benommenheit führen. In höheren Konzentrationen schädigt das Gas stark die Bronchien und Lungen.^[17]

Eine Exposition gegenüber hohen Schwefeldioxidkonzentrationen über einen längeren Zeitraum kann durch die Zerstörung des für die Blutbildung wichtigen B12-Vitamins zu Anämie führen.

1. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu Schwefeldioxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich)Fehler bei Vorlage * Parametername unbekannt (Vorlage:GESTIS): "Datum".
2. ↑ ^{a b c d} Sicherheitsdatenblatt Schwefeldioxid (PDF, S. 8/15.) pangas.ch, abgerufen 12. Januar 2016.
3. ↑ David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Dipole Moments, S. 9-52.
4. ↑ David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Index of Refraction of Gases, S. 10-254.
5. ↑ Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte Fehler bei Vorlage * Parametername unbekannt (Vorlage:SUVA-MAK): "Jahr; Abrufdatum"
6. ↑ Eintrag in der ChemIDplus-Datenbank der United States National Library of Medicine (NLM) (Seite nicht mehr abrufbar, Inhalt nun verfügbar via PubChem ID 1119 )Fehler bei Vorlage * Parametername unbekannt (Vorlage:ChemID): "1; 2"Fehler bei Vorlage * Parameter ungültig (Vorlage:ChemID): "CAS"
7. ↑ A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
8. ↑ H. U. Schmincke: Vulkanismus. Wiss. Buchgesellschaft, Darmstadt, 2000, 224 ff.
9. ↑ Belitz H.-D., Grosch W., Food Chemistry, Springer Verlag, Berlin/Heidelberg, 1999
10. ↑ Matthias Bünck: Gießeigenschaften in: Andreas Bührig-Polaczek, Walter Michaeli, Günter Spur (Hrsg.): Handbuch Spanen, Hanser, München, 2014, S. 36.
11. ↑ Michele Frucht Levy: „The Last Bullet for the Last Serb" - The Ustasa Genocide against Serbs 1941-1945. In: David M. Crowe (Hrsg.): Crimes of State Past and Present. Routledge 2011, ISBN 978-0-415-57788-5, S. 71 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche)
12. ↑ Theodor Keller: Frostschäden als Folge einer latenten Immissionsschädigung. In: Staub – Reinhalt. Luft. 38, Nr. 1, 1978, ISSN 0949-8036 , S. 24–26.
13. ↑ wiwo.de: Neuer Antrieb für Schiffe.
14. ↑ IMO: The 2008 amendments-revised Annex VI.
15. ↑ Institut für Seeverkehrswirtschaft und Logistik: SECA-Studie Endbericht (PDF; 1,8 MB), September 2010.
16. ↑ planet-erde.de: Dicke Luft am Meer
17. ↑ zusatzstoffe-online.de: Schwefeldioxid E220

• Giftiger Stoff bei Einatmen
• Ätzender Stoff
• Schwefelverbindung
• Lebensmittelkonservierungsstoff
• Antioxidationsmittel
• Oxid

• Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:GESTIS
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• Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:ChemID
• Wikipedia:Beobachtung/Vorlage:Holleman-Wiberg/Startseite fehlt
• Wikipedia:Defekter Dateilink
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• Wikipedia:Wikidata-Wartung:DrugBank fehlt lokal
• Wikipedia:Beobachtung/Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche nicht möglich
• Wikipedia:Fehlerhafte Gefahrstoffkennzeichnung