گاز استاندارد دی اکسید گوگرد گازی بی رنگ، سمی و غیر قابل اشتعال با فرمول شیمیایی SO2 است که در آزمایشگاه ها و صنایع برای مقاصد مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.
ویژگی های گاز استاندارد دی اکسید گوگرد
گاز استاندارد دی اکسید گوگرد باید عاری از هرگونه ناخالصی مانند رطوبت، اکسیژن، نیتروژن و سایر گازها باشد. این گاز معمولاً در کپسول های فلزی یاسیلندرهای فولادی ذخیره می شود. گاز استاندارد دی اکسید گوگرد معمولاً در آزمایشگاه ها و صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.
این گاز دارای ویژگی های زیر است:
فرمول شیمیایی: SO2
نقطه ذوب: 75.5- درجه سانتیگراد
نقطه جوش: نقطه جوش 10.0- درجه سانتی گراد
جرم مولی: 64.07 گرم بر مول
چگالی: 1.551 گرم بر لیتر
انحلال پذیری در آب: 94 گرم بر لیتر
کاربردهای گاز استاندارد دی اکسید گوگرد
کاربردهای اصلی این گاز عبارتند از:
در تهیه اسید سولفوریک
در تهیه مواد غذایی خشک
در ضدعفونی کردن
در صنعت کاغذ سازی و نساجی
مشخصات گاز استاندارد دی اکسید گوگرد
گاز استاندارد دی اکسید گوگرد باید دارای مشخصات زیر باشد:
خلوص: حداقل 99%
رطوبت: حداکثر 01%
ناخالصی های دیگر: حداکثر 001%
نکات ایمنی
برای استفاده از گاز استاندارد دی اکسید گوگرد، باید نکات ایمنی زیر را رعایت کرد:
گاز استاندارد دی اکسید گوگرد گازی سمی است و باید از استنشاق آن خودداری کرد.
در صورت استنشاق گاز استاندارد دی اکسید گوگرد، باید بلافاصله به هوای تازه منتقل شد و از کمک های پزشکی استفاده کرد.
گاز استاندارد دی اکسید گوگرد می تواند باعث سوزش چشم و پوست شود. در صورت تماس با این گاز، باید بلافاصله چشم ها و پوست را با آب فراوان شستشو داد.
گاز استاندارد دی اکسید گوگرد می تواند باعث خوردگی فلزات شود. در هنگام استفاده از این گاز، باید از تجهیزات حفاظتی مناسب استفاده کرد.
عرضه
گاز استاندارد دی اکسید گوگرد معمولاً در کپسول های فولادی یا آلومینیومی عرضه می شود. این کپسول ها باید دارای استانداردهای ایمنی لازم باشند.
در ایران، تولید و عرضه گاز استاندارد دی اکسید گوگرد توسط شرکت های مختلفی انجام می شود. این شرکت ها باید دارای مجوزهای لازم از سازمان ملی استاندارد ایران باشند.
شرکت سپهر گاز کاویان، دارنده گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد، آماده تأمین گاز استاندارد (گاز مرجع) دی اکسید گوگرد به همراه سرتیفیکیت استاندارد 17025 می باشد.
دی اکسید گوگرد (SO2) یک گاز بی رنگ با بوی تند و زننده است که در اثر سوختن سوخت های حاوی گوگرد مانند زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی تولید می شود. SO2 همچنین می تواند در اثر فعالیت های صنعتی مانند ذوب فلزات و تولید اسید سولفوریک تولید شود.
SO2 یک آلاینده هوا مضر است که می تواند اثرات مضری بر سلامتی انسان و محیط زیست داشته باشد و باعث مشکلات تنفسی، سوزش چشم و گلو و حتی مرگ شود. همچنین می تواند باعث باران اسیدی شود، که می تواند به محیط زیست آسیب برساند.
آنالیز گاز SO2
تعیین خلوص (آنالیز) دی اکسید گوگرد به منظور اطمینان از کیفیت و مطابقت با استانداردهای صنعتی انجام می شود. روش های مختلفی برای تعیین خلوص SO2 وجود دارد که در زیز به آنها اشاره میکنیم:
1. روش های فیزیکی
روش های فیزیکی بر اساس خواص فیزیکی SO2 مانند نقطه جوش، نقطه ذوب، چگالی، یا ضریب شکست انجام می شوند. این روش ها معمولاً ساده و سریع هستند، اما دقت آنها پایین است.
نقطه جوش
نقطه جوش SO2 برابر با 44.5 درجه سانتیگراد است. این نقطه جوش می تواند برای تعیین خلوص SO2 استفاده شود. برای این کار، SO2 را در یک لوله آزمایش قرار می دهند و دمای آن را به تدریج افزایش می دهند. نقطه جوش SO2 زمانی است که حباب های گاز از لوله آزمایش خارج می شوند.
چگالی
چگالی SO2 برابر با 2.53 گرم بر سانتی متر مکعب است. این چگالی می تواند برای تعیین خلوص SO2 استفاده شود.
برای این کار، SO2 را در یک ظرف شیشه ای قرار می دهند و وزن آن را اندازه گیری می کنند. سپس، حجم SO2 را با استفاده از فرمول زیر محاسبه می کنند:
حجم = وزن / چگالی
روش های شیمیایی
2. روش های شیمیایی
بر اساس واکنش های شیمیایی SO2 با سایر مواد انجام می شوند. این روش ها معمولاً دقت بالاتری نسبت به روش های فیزیکی دارند، اما پیچیده تر و زمان بر هستند.
واکنش با کلرید باریم
SO2 با کلرید باریم (BaCl2) واکنش می دهد و باردیت (BaSO4) تشکیل می دهد.
این واکنش می تواند برای تعیین خلوص SO2 استفاده شود. برای این کار، SO2 را با کلرید باریم در یک واکنشگر شیشه ای مخلوط می کنند. سپس، مقدار باردیت تشکیل شده را با استفاده از یک روش تیتراسیون تعیین می کنند.
3. روش های طیف سنجی
روش های طیف سنجی بر اساس جذب یا نشر نور توسط SO2 انجام می شوند. این روش ها دقت بسیار بالایی دارند، اما تجهیزات مورد نیاز آنها گران قیمت است.
ضریب شکست
ضریب شکست SO2 برابر با 1.38 است. این ضریب شکست می تواند برای تعیین خلوص SO2 استفاده شود. برای این کار، SO2 را در یک لوله شیشه ای قرار می دهند و ضریب شکست آن را با استفاده از یک دستگاه طیف سنجی نوری اندازه گیری می کنند.
جذب نور
SO2 نور را در ناحیه ماوراء بنفش جذب می کند. این خاصیت می تواند برای تعیین خلوص SO2 استفاده شود. برای این کار، SO2 را در یک دستگاه طیف سنجی نوری قرار می دهند و میزان جذب نور را در ناحیه ماوراء بنفش اندازه گیری می کنند.
روش تقطیر
در این روش، نمونه دی اکسید گوگرد با استفاده از یک ستون تقطیر جداسازی میشود. دی اکسید گوگرد خالص در انتهای ستون تقطیر جمعآوری میشود و مقدار آن با استفاده از یک ترازو اندازهگیری میشود.
روش جذب
در این روش، نمونه دی اکسید گوگرد با استفاده از یک ماده جاذب جذب میشود. سپس، مقدار دی اکسید گوگرد جذب شده با استفاده از یک روش کمی اندازهگیری میشود.
4. روش های کروماتوگرافی
روش های کروماتوگرافی بر اساس جداسازی SO2 از سایر گازها انجام می شوند. این روش ها دقت بالایی دارند و می توانند خلوص SO2 را با دقت بسیار بالا تعیین کنند.
کروماتوگرافی گازی
کروماتوگرافی گازی یک روش بسیار دقیق برای تعیین خلوص SO2 است. در این روش، SO2 را با استفاده از یک ستون کروماتوگرافی از سایر گازها جدا می کنند. مقدار دی اکسید گوگرد در نمونه با اندازهگیری مساحت زیر پیک مربوط به آن در نمودار کروماتوگرام تعیین میشود.
روش تعیین خلوص SO2 باید بر اساس کاربرد، صحت و دقت مورد نیاز، هزینه، زمان و تجهیزات موجود انتخاب شود. برای مثال، اگر خلوص SO2 برای استفاده در صنایع غذایی یا دارویی مورد نیاز باشد، باید از روشی با دقت بسیار بالا استفاده شود.
نتیجه
تجزیه و تحلیل SO2 یک روش مهم برای اندازه گیری میزان این آلاینده هوا مضر است. این روش ها برای نظارت بر کیفیت هوا، کنترل انتشارات صنعتی و تحقیق استفاده می شود.