L' oxyde de soufre (VI), également appelé trioxyde de soufre ou trioxyde de soufre, est un composé chimique de formule SO 3. Sa structure est présentée dans la figure 1 (EMBL-EBI, 2016).
Le trioxyde de soufre est produit sous forme gazeuse diluée dans une usine d'acide sulfurique à procédé de contact par oxydation de gaz contenant du dioxyde de soufre.
Figure 1: structure du trioxyde de soufre.
Jusqu'à présent, cependant, la seule préparation de trioxyde de soufre pur à partir de gaz contenant du SO 3 dilué était un procédé à l'échelle d'une usine pilote impliquant une condensation cryoscopique.
La procédure habituelle implique plutôt la distillation de l'oléum. La chaleur requise pour la distillation de l'oléum est le plus commodément fournie par un gaz de contact chaud provenant de l'usine d'acide sulfurique associée.
Il peut être préparé en laboratoire en chauffant de l'acide sulfurique fumant et en collectant le sublimé dans un récipient refroidi. Si la vapeur se condense au-dessus de 27 ° C, la forme gamma est obtenue sous forme liquide.
Si la vapeur se condense en dessous de 27 ° C et en présence d'une trace d'humidité, on obtient un mélange des trois formes. Les 3 formes peuvent être séparées par distillation fractionnée.
Propriétés physiques et chimiques de l'oxyde de soufre
Le trioxyde de soufre a la forme d'aiguilles blanches qui se transforment en fumée dans l'air. Il est souvent rencontré avec des inhibiteurs pour empêcher la polymérisation (National Center for Biotechnology Information, 2017).
Son poids moléculaire est de 80,066 g / mol, sa densité de 1,92 g / cm³ g / mL et ses points de fusion et d'ébullition sont respectivement de 16,8 ºC et 44,7 ºC. (Société royale de chimie, 2015).
Le composé est combiné avec de l'eau avec une force explosive, formant de l'acide sulfurique en raison de son acidité. Le trioxyde de soufre carbonise les substances organiques.
Le trioxyde de soufre absorbe rapidement l'humidité, émettant des fumées blanches denses. Les solutions du trioxyde dans l'acide sulfurique sont appelées acide sulfurique fumant ou oleum. (Trioxyde de soufre, 2016).
La réaction du trioxyde de soufre et du difluorure d'oxygène est très vigoureuse et des explosions se produisent si la réaction est effectuée en l'absence de solvant. La réaction de l'excès de trioxyde de soufre avec le tétrafluoroéthylène provoque la décomposition explosive du fluorure de carbonyle et du dioxyde de soufre.
La réaction de l'acide perchlorique anhydre avec le trioxyde de soufre est violente et s'accompagne d'un dégagement de chaleur considérable. Le trioxyde de soufre liquide réagit violemment avec le chlorure de nitrile, même à 75 ° C.
La réaction du trioxyde de soufre et de l'oxyde de plomb provoque une luminescence blanche. La combinaison d'iode, de pyridine, de trioxyde de soufre et de formamide a développé un gaz surpressurisation après plusieurs mois.
Cela est dû à la lente formation d'acide sulfurique, d'eau externe ou à la déshydratation du formamide en cyanure d'hydrogène (SULFUR TRIOXIDE, SF).
Réactivité et dangers
Le trioxyde de soufre est un composé stable, incompatible avec les matières organiques, les métaux en poudre fine, les bases, l'eau, les cyanures et une grande variété d'autres produits chimiques.
La substance est un oxydant fort et réagit violemment avec les matières combustibles et réductrices et les composés organiques en provoquant des risques d'incendie et d'explosion.
Réagit violemment avec l'eau et l'air humide pour produire de l'acide sulfurique. La solution dans l'eau est un acide fort, il réagit violemment avec les bases et ce sont des métaux corrosifs formant un gaz inflammable / explosif.
Le composé est corrosif pour les métaux et les tissus. Cause des brûlures aux yeux et à la peau. L'ingestion provoque de graves brûlures à la bouche, à l'œsophage et à l'estomac. La vapeur est très toxique par inhalation. (Institut national pour la sécurité et la santé au travail, 2015)
En cas de contact avec les yeux, vérifiez si vous portez des lentilles de contact et retirez-les immédiatement. Les yeux doivent être rincés à l'eau courante pendant au moins 15 minutes, en gardant les paupières ouvertes. De l'eau froide peut être utilisée. La pommade oculaire ne doit pas être utilisée.
Si le produit chimique entre en contact avec les vêtements, retirez-le le plus rapidement possible, en protégeant vos propres mains et votre corps. Placez la victime sous une douche de sécurité.
Si le produit chimique s'accumule sur la peau exposée de la victime, comme les mains, la peau contaminée est lavée doucement et soigneusement à l'eau courante et au savon non abrasif. De l'eau froide peut être utilisée. Si l'irritation persiste, consulter un médecin. Lavez les vêtements contaminés avant de les réutiliser.
En cas d'inhalation, la victime doit pouvoir se reposer dans un endroit bien ventilé. Si l'inhalation est sévère, la victime doit être évacuée vers une zone sûre dès que possible. Desserrez les vêtements serrés comme un col, une ceinture ou une cravate.
S'il est difficile pour la victime de respirer, de l'oxygène doit être administré. Si la victime ne respire pas, une réanimation bouche-à-bouche est effectuée. Gardez toujours à l'esprit qu'il peut être dangereux pour la personne aidant de pratiquer la réanimation bouche-à-bouche lorsque le produit inhalé est toxique, infectieux ou corrosif.
Dans tous les cas, une attention médicale immédiate doit être recherchée (Fiche de données de sécurité Trioxyde de soufre, 2013).
Applications
Le trioxyde de soufre est un réactif essentiel dans les réactions de sulfonation. Ces procédés fournissent des détergents, des colorants et des produits pharmaceutiques. Il est généré in situ à partir d'acide sulfurique ou utilisé comme solution d'acide sulfurique fumant.
La pollution atmosphérique par les oxydes de soufre est un problème environnemental majeur, avec des millions de tonnes de dioxyde et de trioxyde de soufre émis dans l'atmosphère chaque année. Ces composés sont nocifs pour la vie végétale et animale, ainsi que pour de nombreux matériaux de construction.
Un autre gros problème à considérer est celui des pluies acides. Les deux oxydes de soufre se dissolvent dans les gouttelettes d'eau atmosphériques pour former des solutions acides qui peuvent être très nocives lorsqu'elles sont distribuées sous forme de pluie.
On pense que l'acide sulfurique est la principale cause d'acidité des pluies acides, qui peuvent endommager les forêts et provoquer la mort des poissons dans de nombreux lacs.
Les pluies acides sont également corrosives pour les métaux, le calcaire et d'autres matériaux. Les solutions possibles à ce problème sont coûteuses en raison de la difficulté à éliminer le soufre du charbon et du pétrole avant qu'ils ne brûlent (Zumdahl, 2014).
Références
- EMBL-EBI. (2016, 2 décembre). trioxyde de soufre. Récupéré de ChEBI: ebi.ac.uk
- Fiche signalétique Trioxyde de soufre. (2013, 21 mai). Récupéré de sciencelab: sciencelab.com
- Centre national d'information sur la biotechnologie. (2017, 24 juin). Base de données des composés PubChem; CID = 24682. Récupéré de PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Institut national pour la sécurité et la santé au travail. (2015, 22 juillet). TRIOXYDE DE SOUFRE. Récupéré de cdc.gov: cdc.gov
- Société royale de chimie. (2015). Trioxyde de soufre. Récupéré de chemspider: chemspider.com
- Trioxyde de soufre. (2016). Récupéré de Chemicalbook: Chemicalbook.com.
- TRIOXYDE DE SOUFRE. (SF). Récupéré de CAMEO: cameochemicals.noaa.gov.
- Zumdahl, SS (13 février 2014). Récupéré de britannica: britannica.com.