Dióxido de azufre

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DENOMINACIONES

N°CAS: 7446-09-5
Nombre registrado:  Dióxido de azufre
Nombre químico: Dióxido de azufre
Sinónimos/nombres comerciales:  óxido de azufre(IV), dióxido de azufre,  anhídrido sulfuroso,  ácido sulfuroso
Nombre químico (alemán): Schwefeldioxid
Nombre químico (francés): Dioxide de sulfure
Nombre químico (inglés):
Sulphur dioxide
Aspecto general: Gas incoloro, no inflamable, penetrante, con olor a azufre en combustión; en dilución, tiene olor a vinagre.

DATOS FÍSICO-QUÍMICOS BÁSICOS

Fórmula empírica: SO2
Masa molecular relativa: 64,06 g
Densidad: 1,46 g/cm3 a -10°C (líquido); 2,93 g/l a 20°C (gas)
Densidad relativa del gas: 2,26
Punto de ebullición: -10°C
Punto de fusión: -75,5°C
Presión de vapor: 331 kPa a 20°C;
  4,62 kPa a 30°C;
  842 kPa a 50°C;
Umbral de olor: 0,3-1 ppm (en el aire)
Solvólisis: En agua: 112,7 g/l a 20°C (1013 mbar);
    228,3 g/l a 0°C (1013 mbar);
  se disuelve fácilmente en alcohol, benceno, acetona, tetracloruro de carbono; totalmente miscible con éter, disulfuro de carbono, cloroformo y glicol.
Factores de conversión: 1 ppm = 0,376 mg/m3
  1 mg/m3 = 2,663 ppm


PROCEDENCIA Y APLICACIONES

Aplicaciones:
El dióxido de azufre se utiliza para fines muy diversos, por ej., como agente reductor en metalurgia, como frigorígeno en la industria del frío, como desinfectante y  blanqueador, para la conservación de sustancias alimenticias, como decolorante y fumigante. El  dióxido de azufre es uno de los compuestos más importantes de la industria química. 98% del SO2 técnico se utiliza para la producción de trióxido de azufre como precursor del ácido sulfúrico.

Procedencia / fabricación:
El dióxido de azufre se emite espontáneamente en la Naturaleza por vulcanismo y procesos de combustión. El impacto ambiental generado por el ser humano proviene en primera línea de la quema de combustibles fósiles sulfurosos (carbón, petróleo, gas natural, etc.) en usinas eléctricas e instalaciones de calefacción a distancia, en la industria, en el hogar y en el tránsito vehicular. El producto técnico se obtiene a partir del azufre elemental, de la pirita, menas de sulfuro de metales no ferrosos, del yeso, la anhidrita y de los gases fumantes (respecto de los procedimientos, véase ULLMANN, 1984)

Cantidades producidas:
- Excluyendo la producción del azufre elemental y de piritas, en 1000 t de azufre (1982)

a nivel mundial 5.820
URSS 1.700
EEUU 1.380
Japón 1.370

- Producción a partir de piritas, en 1.000 t de azufre (1975)

a nivel mundial 11.000

- Producción a partir de yacimientos metalíferos y azufre, en 1.000 t de azufre (1992)

a nivel mundial 20.000

(Todos los datos provienen de ULLMANN, 1994)

Cantidades emitidas (estimadas):
Las emisiones totales en Alemania (1986) se calcularon en 2,3 x 106 toneladas. Las emisiones naturales a nivel mundial (1982) se estimaron en 750 x 106 toneladas. De ellas, las emisiones generadas por acción antrópica (s.RÖMPP, 1988) se elevaron a 100 x 106 toneladas.

TOXICIDAD

Seres humanos: 25 mg/m3 (promedio anual) creciente frecuencia de afecciones de las vías respiratorias profundas, s.UN-ECE, 1984)
  225 mg/m3 (promedio anual) creciente frecuencia de síntomas respiratorios; disminución de la función pulmonar en niños de 5 años, s.UN-ECE, 1984
  200 mg/m3 (máx. diario, 30 min) significativo incremento de casos de falso Krupp en niños, s.AFRL, 1987
  200 mg/m3 (valores de 24h) aumento de la mortalidad entre personas mayores, s.AFRL, 1987
  1,3 mg/m3 (40 min) estenosis de las vías respiratorias en asmáticos; s.AFRL, 1987
  53,3 mg/m3 (10-30 min) fuertes irritaciones, muy desagradables; s.DFG, 1988
  133,2 mg/m3 (60 min) intensa irritación de las mucosas, neumorragia y edema pulmonar, espasmo de glotis con riesgo de asfixia, s.DFG, 1988
Mamíferos:    
Ratones CL50 346 mg/m3 (24h) s.DFG, 1988
  CL 1598 mg/m3 (5h) s.DFG, 1988
  CL 2130 mg/m3 (20 min) s.DFG, 1988
Conejos CL50 679 mg/m3 (24h) s.DFG, 1988
  CL 2130 mg/m3 (1h) (después de 7d) s.DFG, 1988
Hámsters CL 1065 mg/m3 (6h) s.DFG, 1988
Cobayas CL50 1076 mg/m3 (24h) s.DFG, 1988
Insectos: CL 2% V (6h) s.RÖMPP, 1988
Plantas:    
Diversas especies >20 mg/m3 ,promedio anual, lesiones visibles s.AFRL, 1987
Abetos 30-40 mg/m3 ,promedio anual, lesiones s.VDI, 1978
  50-70 mg/m3,promedio anual, lesiones severas s.VDI, 1978
Plantas de cultivo 50 mg/m3, 90 días, lesiones s.DFG, 1988
Pinos (zona del Ruhr) >80 mg/m3, prom., período vegetat., daños iniciales s.VDI, 1978
Diversas especies 2,7-5,5 mg/m3, a pocas horas, lesiones agudas 1) s.ULLMANN, 1984


Sensibilidad de las plantas superiores (UBA, 1980):

Muy sensibles Haba Grosella Arvejilla Nogal
  Abeto Douglas Trébol Espinacas  
  Arveja / guisante Lupín Uva espina  
  Abeto Alfalfa Pino  
Sensibles        
  Tilo Pino común Avena Poroto/alubia/judía/frijol
   Haya común Pino Weymouth Centeno Colza
  Manzana Alerce/lárice Trigo  
  Avellana Cebada Lechuga  
Menos sensibles Arce Papa Plátano Tomate
  Haya Repollo/cd Prunus sp. Enebro/junípero
  Tejo Puerro Rododendro Sauce
  Encina/roble Tuya/árbol de la vida Acacia Vid
  Frutilla/fresa Maíz Nabo  
  Aliso Zanahoria Ciprés falso  
  Lila Álamo/chopo Pino negro  

Nota: 1) Necrosis foliar, inhibición de la fotosíntesis

Efectos característicos

Seres humanos/mamíferos:
Opacamiento de la córnea (queratitis), dificultad para respirar, inflamación de los órganos respiratorios e irritación ocular por formación de ácido sulfuroso sobre las mucosas húmedas; alteraciones psíquicas; edema pulmonar; bronquitis, paro cardíaco y colapso circulatorio. El trióxido de azufre (SO3) produce efectos similares.

Plantas:
Lesiones visibles de las partes aéreas de la planta por acción directa. El SO2 ingresa a las hojas a través de los estomas y, al afectar el mecanismo de apertura de los poros, perturba los aspectos fisiológicos y bioquímicos de la fotosíntesis, la respiración y la transpiración de las plantas; también se producen lesiones indirectas, especialmente por acidificación del suelo (lesiones de la micorriza) y alteración del crecimiento.

COMPORTAMIENTO EN EL MEDIO AMBIENTE

Agua:
El dióxido de azufre ingresa a los cuerpos de agua superficiales y subterráneos por deposición seca y mojada. La solución acuosa reacciona como un ácido fuerte. En Alemania, el dióxido de azufre se encuadra en el grupo de sustancias clasificadas como "Amenaza para el agua", lo mismo que el ácido sulfúrico y el ácido sulfuroso.

Aire:
El SO2 es higroscópico en la atmósfera y forma  aerosoles de ácido sulfúrico y sulfuroso que luego forman parte de la lluvia ácida. La intensidad de formación de aerosoles y el período de permanencia de los aerosoles en la atmósfera dependen de las condiciones meteorológicas reinantes y de la cantidad de impurezas catalíticas presentes en el aire. El tiempo medio de permanencia en la atmósfera asciende a unos 3-5 días, de modo que la sustancia puede ser transportada hasta grandes distancias.
Suelo:

Las inmisiones húmedas y secas provenientes de la atmósfera constituyen las fuentes más importantes de acumulación del azufre en el suelo. Las partículas secas consisten principalmente en (NH4)2SO4, (NH4)3H(SO4)2, CaSO4 y MgSO4 con un pequeño porcentaje de compuestos de azufre orgánico.

El SO2 y los productos de su transformación son los principales responsables de la acidificación de los suelos, especialmente cuando los sistemas de amortiguación del suelo no pueden neutralizar a los ácidos que ingresan por deposición directa o por transformación de los sulfatos sólidos. Los daños que se originan no dependen específicamente de la sustancia. Casi todas las reacciones en el suelo dependen del pH: tanto la desorción de muchas sustancias que producen efectos adversos como el deslavado por percolación de los nutrientes aumentan a medida que se va incrementando el grado de acidificación de los suelos.

Degradación, productos de la descomposición, tiempo de vida media:
De acuerdo con lo explicado anteriormente (véase "Aire" y "Suelo"), el SO2 se oxida rápidamente y es muy reactivo. El ácido sulfúrico y el ácido sulfuroso son los productos de las reacciones más importantes y más relevantes para el medio ambiente.

Sinergias / antagonismos:
Sobre este tema se han realizado numerosos experimentos, realizados generalmente bajo condiciones normalizadas pero, debido a la complejidad de los factores y vías de impactación involucradas, no es posible indicar datos cuantitativos para las condiciones naturales. No obstante, se tiene la certeza que el impacto del SO2 aumenta en forma más que aditiva cuando actúa en combinación con otros gases nocivos (por ej., con el NOx o el HF).

Continuación


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