二酸化硫黄

I

プロローグ

無色で、腐敗した卵のような刺激臭のある有毒な気体。亜硫酸ガスともいわれ、ほかに無水亜硫酸ともいう。大気汚染をおこす主要な物質で、窒素酸化物とともに酸性雨をひきおこす。脱硫がふじゅうぶんな石炭や石油が燃焼するときに、ふくんでいる硫黄が二酸化硫黄となって放出され、工業地帯での公害の原因物質になるため、排出総量には規制がある。

II

製法

天然には火山ガスや鉱泉中にふくまれる。工業的製法では硫黄Sを空気中で加熱して酸化することで、二酸化硫黄SO₂をえている。

S + O2 → SO2

実験室では、濃硫酸H₂SO₄を銅Cuと熱して還元して硫酸銅(II)CuSO₄とし、二酸化硫黄を下方置換法で捕集する。また、亜硫酸ナトリウムNa₂SO₃に硫酸をくわえて、硫酸ナトリウムNaSO₄および水H₂Oや二酸化硫黄に分解しても、えることができる。

2H₂SO₄ + Cu → CuSO₄ + 2H₂O + SO₂
Na₂SO₃ + H₂SO₄ → NaSO₄ + H₂O + SO₂

III

性質と用途

二酸化硫黄は重たい気体で、密度は2.926g/cm³と、空気の2.26倍もある。二酸化硫黄は水によくとけて、亜硫酸H₂SO₃になる。しめった二酸化硫黄や、二酸化硫黄を水にとかした亜硫酸水は強い還元性があって、漂白作用をもつため、絹や羊毛など繊維の漂白剤としても利用される。また、抗菌作用をもつことから、保存や酸化防止のための食品添加物としても利用されている。

二酸化硫黄ガスは圧力をくわえて容易に液化でき、液化した二酸化硫黄は、多くの無機物、有機物をよくとかす。そのため、化学工業で重要な硫酸の製造原料として大量にもちいられており、この製造方法を接触法という。

IV

中毒症状

硫酸製造工場や他の化学工場などで発生する二酸化硫黄による中毒が職業病や環境疾患として問題となっている(→ 職業病と環境疾患)。大気汚染による緩慢な症状も問題となっている。二酸化硫黄を吸入すると粘膜をおかされ、咳(せき)が出る。長時間あるいは頻繁に吸入していると、気管支炎、肺炎、結膜炎などをひきおこす。

化学式SO₂。式量64.07。融点-75.5°C。沸点-10.1°C。密度2.926g/cm³。