Oxyde de soufre: formule, propriétés, risques et utilisations

L'oxyde de soufre (VI), également appelé trioxyde de soufre ou anhydride sulfurique, est un composé chimique de formule SO 3 . Sa structure est présentée à la figure 1 (EMBL-EBI, 2016).

Le trioxyde de soufre est produit sous forme gazeuse diluée, dans une usine de contact à acide sulfurique, par oxydation de gaz contenant du dioxyde de soufre.

Jusqu'à présent, toutefois, la seule préparation de trioxyde de soufre pur à partir de gaz contenant du SO 3 dilué était un procédé à l'échelle pilote impliquant une condensation cryoscopique.

La procédure habituelle implique la distillation de l'oléum à la place. La chaleur nécessaire à la distillation de l'oléum est fournie le plus commodément par un gaz de contact chaud provenant de l'installation d'acide sulfurique associée.

Il peut être préparé en laboratoire en chauffant de l'acide sulfurique fumant et en recueillant 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, un mélange des trois formes est obtenu. 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 rencontre souvent 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 de 16, 8 ºC et de 44, 7 ºC respectivement. (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 en émettant des fumées blanches et denses. Les solutions de trioxyde dans l'acide sulfurique sont appelées acide sulfurique fumant ou oléum. (Trioxyde de soufre, 2016).

La réaction du trioxyde de soufre et du difluorure d'oxygène est très vive et des explosions se produisent si la réaction est effectuée en l'absence de solvant. La réaction du trioxyde de soufre en excès 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 provoqué une surpression de gaz après plusieurs mois.

Ceci est dû à la lente formation d'acide sulfurique, d'eau externe ou à la déshydratation du formamide en acide cyanhydrique (TRIOXYDE DE SOUFRE, 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 les réducteurs et les composés organiques pouvant provoquer un incendie et une 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 des gaz inflammables / explosifs.

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 maintenant les paupières ouvertes. Vous pouvez utiliser de l'eau froide. La pommade ne doit pas être utilisée pour les yeux.

Si le produit chimique entre en contact avec les vêtements, enlevez-les aussi vite que possible, en vous protégeant les mains et le corps. Placez la victime sous une douche de sécurité.

Si le produit chimique s'accumule sur la peau exposée de la victime, telle que les mains, lavez délicatement et soigneusement la peau contaminée par de l'eau courante et du savon non abrasif. Vous pouvez utiliser de l'eau froide. Si l'irritation persiste, consultez un médecin. Laver les vêtements contaminés avant de les réutiliser.

En cas d'inhalation, la victime devrait être autorisée à se reposer dans un endroit bien ventilé. Si l'inhalation est grave, la victime doit être évacuée vers une zone sûre le plus rapidement possible. Détachez les vêtements serrés tels que col de chemise, ceinture ou cravate.

Si la victime a du mal à respirer, il faut lui administrer de l'oxygène. Si la victime ne respire pas, une réanimation bouche à bouche est effectuée. Tenez toujours compte du fait que le matériel inhalé est toxique, infectieux ou corrosif pour la personne qui fournit de l'aide peut être dangereux.

Dans tous les cas, une assistance médicale immédiate doit être recherchée (Fiche de données de sécurité sur le trioxyde de soufre, 2013).

Utilisations

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 fumante d'acide sulfurique.

La pollution de l'air par les oxydes de soufre est un problème environnemental majeur. Des millions de tonnes de dioxyde de soufre et de trioxyde sont émises dans l'atmosphère chaque année. Ces composés sont nocifs pour la vie végétale et animale, ainsi que pour de nombreux matériaux de construction.

Les pluies acides sont un autre gros problème à prendre en compte. Les deux oxydes de soufre se dissolvent dans les gouttelettes d’eau atmosphérique pour former des solutions acides qui peuvent être très nocives lorsqu’elles se distribuent sous forme de pluie.

On croit que l'acide sulfurique est la principale cause de l'acidité des pluies acides, ce qui peut endommager les forêts et causer 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 d'éliminer le soufre du charbon et du pétrole avant leur combustion (Zumdahl, 2014).