二氧化硫化学式范文

时间:2023-11-30 07:40:24

二氧化硫化学式

二氧化硫化学式篇1

关键词: 二氧化硫; 污染现状; 控制对策

中图分类号: X321 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)08-0059-01

一、我国S02污染现状

(一)S02的危害。二氧化硫是一种酸性污染物,无色、有刺激性气味,在空气中很容易被进一步氧化生成硫酸或硫酸盐,是酸雨和光化学烟雾的主要成因。S02主要来自于化石燃料的燃烧、含硫矿石的焙烧、冶炼及化工生产等热过程。

(二)我国S02污染状况。随着我国经济和能源消耗的快速增长,1995年以前,二氧化硫的排放量呈逐年上升趋势,从1996年起实施总量控制后,二氧化硫排放量已呈逐年下降趋势。由于社会经济结构、发展水平及能源资源分布不平衡,不同地区二氧化硫排放量存在较大差异。其中西南地区高硫煤产区和中西部能源基地以及部分北方重工业城市排放量较大,而沿海城市和工业不发达的中小城市较小。

二、二氧化硫污染治理技术现状及发展方向

(一)二氧化硫治理技术现状。脱硫方法可划分为燃烧前脱硫、炉内脱硫和烟气脱硫三类。但无论从脱硫技术本身的成熟程度还是从工业应用的经济效益及广泛性来看,烟气脱硫技术以其无可比拟的优势成为当前应用最广、效率最高且经济合理的脱硫技术,尽管烟气脱硫技术属于末端治理,但在我国烟气脱硫技术在大气污染防治战略中正发挥重要的作用。

1.燃烧前脱硫技术。该技术方法有物理洗选煤法、化学洗选煤法、煤的气化、液化等,微生物脱硫尚在开发,现阶段主要应用研究方向是燃煤的气化、液化。

2.炉内脱硫技术。炉内脱硫技术的主要研究方向是固化剂,炉内脱硫的主要技术方法有LIMB炉内喷钙和LIFAC脱硫,这两种方法投资少,有利于老厂改造,但脱硫率仍然很低。近年来,我国在重庆、洛阳、北京等地建设了工业型煤厂,在集中成型基础上开发的集中配煤、炉前成型技术已在北京、天津等地部分推广。目前,工业型煤的总生产能力近600万吨。我国研究和开发循环流化床燃烧锅炉,至今也已进人第四阶段,研制以流化床和燃烧为基础的燃气一蒸汽联合循环发电技术。

3.烟气脱硫。常用的烟气脱硫技术可分为四大类,即湿法、(半)干法、电法及其它脱硫技术。其中湿法可采用湿法抛弃流程(石灰/石灰石抛弃法、钠碱法、双碱流程、加镁的石灰石/石灰法等)和湿法回收流程(氧化镁法、钠碱法、碱式硫酸铝法、柠檬酸法、湿式生物脱硫法、液相催化还原法、石灰/石灰石回收法、尿素法、PAFP法、NADS法、化学氧化法等);(半)干法包括喷雾干燥法、炭吸附法、分子筛法、氧化铜法等;电法包括荷电干式喷射法、电子束法、电化学膜法、电解法等;其它脱硫方法有硫化碱脱硫、微生物烟气脱硫、气动脱硫等。

(二)二氧化硫治理的发展方向。燃烧前脱硫和炉内脱硫都引入了清洁生产的范畴,也取得了一定成果,如果电法脱硫的关键技术得到解决,也将成为新一代高效的脱硫技术。但从目前来看,适合我国国情的脱硫技术要求成本较低,投资较小,老厂改造方便。现阶段能够达到要求的技术只有改进的石灰/石灰石法。特别是湿式石灰/石灰石法脱硫效率高,原料丰富,价格便宜,技术成熟,依然具有明显优势。但是该法固有的易结垢和堵塞等缺点,影响了吸收塔操作,尚未得到解决。今后脱硫技术中PPCP法和湿式石灰石/石灰法脱硫添加剂的研制等是烟气脱硫技术的发展方向。

三、我国二氧化硫污染综合防治进展

(一)已采取的综合防治措施。1998年1月12日国务院批复了“两控区”划分方案,共涉及27个省、自治区、直辖市的175个地市,S02排放量占全国的60%,是全国酸雨和S02污染最严重的地区。国务院批复“两控区”划分方案后,“两控区”采取了一系列S02污染综合防治措施,“两控区”内二氧化硫污染控制已初见成效。

(二)加强二氧化硫污染综合防治对策

1.降低煤炭含硫量。进一步限产关停高硫煤矿,对现有煤层含硫份大于3%的矿井施行限产或关停。加快发展动力煤洗选加工,降低煤的硫份和灰分,大力推广使用无燃煤和型煤,严禁使用高硫煤。限制城市燃料含硫量,对城区内居民炉灶逐步禁止燃用原煤,积极推广使用清洁能源,逐步提高城市燃料中清洁能源占能源结构的比例,煤炭消费应限制在一些工业企业和城市集中供热中心。

2.控制火电厂二氧化硫排放。严格执行“三同时”制度。控制新、改、扩建火电厂二氧化硫排放,机组安装高效烟气脱硫设施并配备安装自动监测装置为主。对现有火电机组采取措施,削减二氧化硫排污量。

3.控制锅炉二氧化硫排放。控制锅炉二氧化硫,应逐步淘汰高能耗、重污染的燃煤锅炉,城市市区内逐步淘汰小型锅炉,并因地制宜地积极发展热电联产和集中供热,取代分散的中小型锅炉,在城市市区内积极改建燃气、电锅炉等。

4.控制工业炉窑二氧化硫排放。工业炉窑应优先使用电、气体燃料、低硫油、优质低硫煤、洗后动力煤或固硫型煤,积极发展清洁煤燃烧技术。

5.控制民用燃煤炉灶二氧化硫排放。城市二氧化硫污染除冬季采暖和工业燃煤污染外,点多面广的居民生活和社会服务用煤所造成的二氧化硫污染也很严重。控制民用燃煤炉灶二氧化硫排放,就要严格控制原煤的使用,提高城市用电、用气比例,划定禁止使用、销售高污染燃料区,限制原煤等高污染燃料的使用和销售,限期使用天然气、液化气、点或其它清洁能源措施,扩大清洁能源使用量,大力推广电采暖新技术,逐步实现燃气化、电气化。推进可再生能源利用。

6.控制工艺工程中的二氧化硫。继续分批淘汰各类二氧化硫污染严重的生产工艺和设备,同时实行以清洁生产为主的控制措施,在生产工艺过程中加强硫的回收,并使之资源化,仍达不到排放标准的必须配套脱硫设施。

7.加强对二氧化硫排放源的监管。对二氧化硫排放实行区域总量控制。根据不同阶段全国二氧化硫排放总量目标,将二氧化硫排放总量控制指标分解到地方,对其实施情况进行监管。实行二氧化硫排污权交易政策,降低治理难度和治理成本。

二氧化硫化学式篇2

关键词:快速检测; 二氧化硫; 食品 中图分类号:R 155.5, TS 207.5 文献标识码: A

Study on method for rapid detection of residual sulfur dioxide in food WU Wei-ping1, ZHANG Lei1, LI Jie1, PENG Shao-jie1, ZHAO Yu-xiang1, WANG Hua2 (1. Shanghai Institute of Food and Drug Supervision,Shanghai200021,China; 2. Shanghai Nutritions Food Quality Surveillance and Inspection Center, Shanghai 200082, China)

Abstract: [Objective] To reserch and validate on method for rapid detection of sulfur dioxide in food.[Methods] Improved iodometric method and GB method were used as parallel examination of sulfur dioxide in 94 water-solubility foods and 99 non-water-solubility foods.[Results] The coincident rate between the two methods was 91.0% for water-solubility foods, 83.4% for non-water-solubility foods. Difference between the two methods were both nonsignificant.[Conclusion] The improved iodometric method can be used for rapid screening of sulfur dioxide in foods.

Key words: Rapid detection; Sulfur dioxide; Food

亚硫酸及其盐类以及硫磺燃烧生成的二氧化硫, 因其具有漂白、脱色、防腐、抗氧化等作用而在食品加工中广泛使用甚至是非法滥用[1~6], 所以在食品中可能残留二氧化硫。长期摄入过量二氧化硫,会导致胃肠道反应、影响钙磷吸收、免疫力低下。因此,我国《食品添加剂使用卫生标准》中对二氧化硫在食品中的使用范围、使用量及残留量等都作了明确限制。食品中二氧化硫含量传统检测方法是盐酸副玫瑰苯胺法和蒸馏后碘量法[7,8]。虽然盐酸副玫瑰苯胺法和蒸馏后碘量法定量准确,但是,两法测定时间均较长,需要专业技术人员在实验室完成,且前法使用的四氯汞钠吸收液是剧毒试剂, 易造成对实验室内外环境的汞污染,不利于开展食品中二氧化硫含量的现场快速筛检。我们经过大量试验研究,找出一种改良碘量法用于食品中二氧化硫含量检测,进行了各种反应条件的研究,并与国标盐酸副玫瑰苯胺法作了比对试验。

1 材料与方法

1.1 改良碘量法

1.1.1 原理 采用碱性溶液将样品中亚硫酸盐提取出来,再以硫酸酸化,碘溶液氧化,硫代硫酸钠标准溶液(滴瓶直立式)滴定,测定出剩余的碘的含量,计算出了食品中亚硫酸盐(以二氧化硫计)含量。反应式如下:

1.1.2 试剂及仪器 碘标准溶液(0.1 mol/L)、硫代硫酸钠标准溶液(0.1 mol/L)、氢氧化钠、硫酸(1+71)、淀粉溶液。一次性吸管或移液器、2 mL试管、超声波提取仪。

1.1.3 方法

① 采样:根据采样对象的不同,采用下列两种采样方法之一:

水溶性固体样品(如白砂糖、冰糖、果糖、饴糖等),准确称取2.0 g样品,置入具塞三角瓶中,加入10~20 mL蒸馏水或纯净水,加入5滴10%氢氧化钠溶液,盖塞振摇溶解后待测。

液体样品参照水溶性固体样品的处理。

水不溶性固体样品(如粉丝、竹笋、干果、干菜、蘑菇罐头等),将适量样品捣碎,或用粉碎机粉碎后,准确称取2.0 g样品,置入具塞三角瓶中,加入50.0 mL蒸馏水或纯净水,加入10滴10%氢氧化钠溶液,盖塞后超声波提取仪提取2 min,将溶液用滤纸过滤或用吸管直接吸取得到5.0 mL澄清溶液到另一具塞三角瓶中待测(此时的样品取样量M=2×5/50=0.2 g)。

② 测定:如果是水溶性固体样品或液体样品,在待测液的三角瓶中加入2.5 mL浓硫酸;如果是水不溶性固体样品,在待测液的三角瓶中加入1.0 mL浓硫酸;盖塞轻轻摇动50次,加入0.1 mL 1%淀粉溶液,加入1 mL 0.1 mol/L碘溶液,避光放置5 min,取0.1 mol/L硫代硫酸钠标准溶液(滴瓶直立式)滴定,每滴1滴溶液后都要摇动几下,滴至出现蓝紫色褪色为止,记录硫代硫酸钠标准溶液消耗的滴数。取与样品相同体积的蒸馏水或纯净水(空白溶液)按相同的测定方法进行测定,按公式X=(G2-G1)×C×K×M /2W计算样品中二氧化硫的含量。其中X:样品中二氧化硫的含量(g/kg或g/L);G2:滴定样品溶液消耗硫代硫酸钠标准溶液的滴数;G1:滴定空白溶液消耗硫代硫酸钠标准溶液的滴数;C:硫代硫酸钠标准溶液的浓度(0.1 mol/L);K: 每滴硫代硫酸钠标准溶液的体积(0.04 mL/滴);M:二氧化硫的近似摩尔质量(64 g/mol);W: 取样量(g)。

1.2 国标法比对验证

按GB5009.34-2003[8]执行。

1.3 资料录入与统计分析

用Excel对数据进行录入,用SAS 8.2对数据进行整理和分析,采用一致性统计量Kappa值,配对比较两种方法检测二氧化硫结果的符合率,Kappa值计算公式如下[9]:

Kappa=(PA-Pe)/(1-Pe)

其中: PA(实际一致率)=实际观察一致数/总检测样品数;Pe(期望一致率)=两次检查结果由于偶然机会造成的一致率。

若Kappa值≥0.75,说明存在相当满意的一致程度,若Kappa值≤0.4,说明一致性程度不够理想。

精密度为检测方法稳定性或重现性的指标,精密度(即相对标准偏差)的计算公示为RSD=标准误(S)/均数()。

2 结果

2.1 改良碘量法和盐酸副玫瑰苯胺法测定结果比较

用改良碘量法和盐酸副玫瑰苯胺法同时测定94件水溶性食品和99件水不溶性食品中二氧化硫含量,水溶性食品两法检测结果一致性Kappa值为0.910(0.864~0.956),P<0.05,有统计学意义;水不溶性食品两法检测结果一致性Kappa值为0.834(0.753~0.914),P<0.05,有统计学意义(表1、2)。

2.2 改良碘量法的精密度试验

分别取4份水溶性食品(白糖)和4份水不溶性食品(金针菇),进行6次平行测定,检测水溶性食品二氧化硫的平均RSD为8.3%(5.9%~12.2%),检测水不溶性食品二氧化硫的平均RSD为10.7%(6.6%~19.5%)(表3)。

3 讨论

改良碘量法和国标法相比,由于没有使用四氯汞钠做二氧化硫的吸收液,也没有使用亚铁氰化钾和乙酸锌作澄清剂,加上减少了部分样品前处理的步骤,使得二氧化硫含量的检测结果存在一定偏差,但该法作为一种现场快速筛查办法,其测定二氧化硫含量的灵敏度较高(约5mg/kg),以区间结果和国标法比较,其符合率在80%以上,水溶性样品检测方法的平均精密度(RSD)8.3%和水不溶性食品的平均精密度(RSD)10.7%基本能达到筛检要求,平均分析一个样品仅需15 min左右,根据此方法做成的试剂盒,携带方便,操作简单,省时省力,结果可靠,适合各级食品卫生监督部门和食品生产加工单位对食品中二氧化硫残留量的快速筛检。[HJ0]

4 参考文献

[1]叶世柏.食品理化检验方法指南[M]. 北京:北大出版社, 1999.122.

[2]汪继昌,宋家铨.奉化市市场酱咸菜中残留二氧化硫的调查[J]. 海峡预防医学,2005,11(3):71.

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[4]李秀桂,林霞,林静,等.南宁市湿米粉微生物污染状况调查[J]. 湖北预防医学,2001,12(2):46~47.

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[6]林静,林霞,孔忠富.广西米粉卫生学调查研究[J].广西预防医学,2000,6(1):12~14.

[7]张娟. 果脯蜜饯中二氧化硫残留的检验与分析[J].口岸卫生控制,2002,7(6):20~21.

[8]GB50090.34-2003,食品卫生检验方法 理化部分(一)[S].

[9]倪宗瓒.卫生统计学[M].第4版.北京:人民卫生出版社,2001.165~167.

(收稿日期:2006-03-21)

二氧化硫化学式篇3

依据相关资料查得,目前用铜制备硫酸铜的方法主要有以下几种:

1.浓硫酸溶解法

主要原料:铜、浓硫酸。

生产原理:利用浓硫酸的强氧化性将铜氧化生成硫酸铜,并产生相同物质的量的二氧化硫。

化学方程式:

Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O

优点:生产工艺简洁。

缺点:会产生SO2有害气体,且原料利用率低,污染环境。

2.高温焙烧氧化溶解法

主要原料:铜、稀硫酸。

生产原理:先将铜在焙烧炉中焙烧,生成氧化铜,再用稀硫酸溶解氧化铜,而制得硫酸铜。

化学方程式:

2Cu+O22CuO

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

优点:原料利用率高,污染小。

缺点:铜活泼性较弱,温度较低时氧化速率慢,反应不彻底。

3.浓硝酸溶解硫酸置换法

主要原料:浓硝酸、铜、浓硫酸。

生产原理:利用难挥发性酸制挥发性酸。

化学方程式:

Cu(NO3)2+H2SO4(浓)CuSO4+2HNO3

优点:反应速度快,反应条件要求低。

缺点:原料消耗高,污染严重。

4.电解法

主要原料:铜、稀硫酸、石墨。

生产原理:利用电解池的原理,以铜作阳极,石墨作阴极,硫酸作电解质,制取硫酸铜。

化学方程式:Cu+H2SO4CuSO4+H2

优点:生产工艺简洁,无污染。

缺点:消耗大量电能。

二、理论改进

用高温焙烧氧化溶解法制取硫酸铜的过程分两步进行,过程烦琐。经仔细研究发现,只要利用好高温焙烧氧化溶解法的原理,可以简化过程,节约资源。理论分析如下:

2Cu+O22CuO ①

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O ②

将②式乘以2与①式相加,就得到一个预先添加了氧气的化学反应方程式:

2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O

这样从理论上就得到了一个过程简单、原料利用率高的方法。但实际是否可行还需通过试验来验证。

三、方法探索

1.实验一:参与反应的氧气由空气提供

(1)实验药品:铜(过量)、稀硫酸。

(2)实验仪器:三口圆底烧瓶、铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、安全瓶、导管、二连球、托盘天平。

(3)实验过程:

①按图1所示组装仪器,并检查装置气密性。

图1

②先将铜片放入圆底烧瓶,再取6 mol/L的稀硫酸加入圆底烧瓶中,至淹没铜片。

③点燃酒精灯加热,挤压二连球,向圆底烧瓶中缓慢通入空气。

④待反应完全后,熄灭酒精灯,冷却,取出铜片,称量剩余铜片的质量。改用不同浓度的硫酸和温度,重复上述过程。

(4)数据处理(见表1):

表1

(5)结论:铜、稀硫酸、氧气在加热条件下,不能生成硫酸铜。

2.实验二:利用双氧水分解提供氧气

(1)实验药品:铜、稀硫酸、双氧水(30%)。

(2)实验仪器:三口圆底烧瓶、铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、导管、安全瓶、二连球、托盘天平。

(3)实验过程:

①安装好仪器,装置简图同实验一,并检查装置气密性。

②先将铜片放入圆底烧瓶,分别加入适量稀硫酸与少量30%的双氧水,然后进行加热。

③反应完成后,熄灭酒精灯,冷却,过滤,称量剩余铜片的质量。

(4)数据处理(见表2):

表2

(5)结论:铜、稀硫酸、双氧水在加热条件下,也不能生成硫酸铜。

3.实验三:在浓硝酸作催化剂时,实现铜、氧气、硫酸转化为硫酸铜

(1)实验药品:铜、稀硫酸、硝酸、NaOH溶液。

(2)实验仪器:圆底烧瓶、铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、安全瓶、导管、二连球、托盘天平。

(3)实验原理:

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O   ③

Cu(NO3)2+H2SO4(浓)=CuSO4+2HNO3   ④

③式加④式可得:

Cu+2HNO3+H2SO4=CuSO4+2NO2+2H2O  ⑤

可知在加入催化剂硝酸后会生成NO2有害气体。

又因为:4NO2+2H2O+O2=4HNO3

⑥将⑤式乘以2加⑥式可得:

2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O

(4)实验过程:

①安装好仪器(如图2所示),并检查装置气密性。

图2

②先将铜片放入圆底烧瓶,然后分别加入稀硫酸和硝酸。

③点燃酒精灯。

④反应完全后,熄灭酒精灯,冷却,过滤,称量剩余铜片的质量。

(5)数据处理(见表3):

表3

(6)结论:

在浓硝酸作催化剂、加热的条件下,用铜、氧气、硫酸制取硫酸铜,原料利用率高,生产过程无污染。选择合适的温度、合适浓度的硫酸,并加入理想的载氧剂(本文选用双氧水),就可以找到一条完美的制备途径。

参考文献

[1] 高灿柱,姜力夫,刘西德.硝酸催化法制取硫酸铜[J].化学世界,1995(3):125-126.

二氧化硫化学式篇4

【关键词】 硫熏法; 中药材; 有效成分; 二氧化硫残留

硫熏法主要是在中药材产地加工时,利用硫磺加热产生的二氧化硫熏蒸药材及炮制品的方法,其目的在于干燥、杀菌、防霉、防虫及漂白。目前,常用此法加工的中药材主要有白芷、百合、菊花、金银花、白芍、半夏、贝母、山药、天麻等。现将硫熏加工中药材的研究现状及问题综述如下。

1 研究现状

1.1 有效成分研究张玉方等[1]测定了不同硫熏时间下白芷中香豆素类成分含量。结果表明在白芷被熏透前的9小时,随着硫熏时间的延长,香豆素类含量急剧下降,熏透后则下降不明显。对白芷硫熏前后香豆素成分含量比较发现,白芷药材经硫熏后所含香豆素类成分损失较大[2]。李林等[3]分别对硫熏和非硫熏百合中总磷脂、总多糖及总皂苷含量研究发现硫熏后百合的各成分含量都明显降低。另外,如白芍[4]、小亳菊[5]等药材中的有效成分硫熏后含量亦有所降低。而采用紫外分光光度法测定硫熏前后金银花中绿原酸的含量,则发现硫熏后绿原酸的含量较硫熏前高[6]。

1.2 二氧化硫残留量研究硫熏制引起中药材的二氧化硫残留量已引起了国内外的重视[7]。www.133229.COm《中国药典》2005年版一部删除了山药、葛根等加工方法中的硫熏,并在2005年版增补本中增加二氧化硫残留量的测定法。辛爱玲等[8]摸索了一种采用碘滴定法测定药材中二氧化硫的残留量的方法,并用该方法测定了山药中二氧化硫残留量。王兆基等[9]采用酸蒸馏碘滴定法测定了30种香港中药材中二氧化硫含量,结果显示该法用于中药材中二氧化硫的含量测定有很高的准确性和重复性。

1.3 硫熏工艺研究吴利等[10]以硫熏后药材中二氧化硫残留量作为评价指标,采用正交实验法筛选出百合、蜜枣等6味中药的硫熏最佳工艺,使中药材在达到保质效果的同时,二氧化硫残留量得到尽可能地降低。李勇民则对硫熏药材的装置进行了改进[11]。

另外,经过硫磺熏蒸后,淮山药、金银花、天麻等8味中药水煎液的ph值明显下降,药味变酸[12];而硫熏人参含二氧化硫达到饱和时,人参的免疫增强与抗氧化作用明显地降低,使机体的免疫功能与抗氧化能力受到不同程度的损害,但对肝组织细胞未见明显的影响[13]。

2 存在问题

虽然硫熏加工中药材有利有弊[14],但由上可见中药材硫熏前后有效成分含量大都下降,而现今中药材的产地加工中,采用硫熏是一种普遍现象,因此严重影响了中药材的质量,大大限制了的中药产业化的发展。

同时,在无硫加工方法的研究中,主要集中于食品的研究,如魔芋、白糖的脱色等,而在中药材无硫加工方面甚少[15]。而对硫磺熏制中药材的原理,二氧化硫在中药材中的结合方式以及二氧化硫摄入量与人体的危害关系、二氧化硫的体内代谢研究等则更为薄弱。

笔者认为,硫熏工艺作为中药产地加工的常用方法,应首先弄清楚历史以来中药材硫磺熏制的目的,在对有效成分含量的比较研究基础上,进一步深入研究硫磺熏制中药的原理,并利用现代的各种检测手段揭示二氧化硫在中药中的结合方式,同时利用药理实验证明其毒性作用及体内的代谢过程,最终制订出科学、规范的中药材硫磺熏制加工工艺或者无硫加工新工艺。

【参考文献】

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[7]钱忠直.2005年版《中国药典》中药标准的变化[j].中药研究与信息,2005,7(7):4.

[8]辛爱玲,崔援军.硫磺熏制对山药中二氧化硫残留量的影响[j].安徽医药,2008,12(5):421.

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[13]郭明秀,李毓琦,陈卫琼,等.硫熏人参对小鼠免疫功能影响的研究[j].华西药学杂志,1995,10(3):147.

[14]王桂英,田 宇.硫熏法加工中药材的利弊浅析[j].华西药学杂志,1997,12(4):262.

二氧化硫化学式篇5

关键词:二氧化硫 叶片 危害

中图分类号:TE624.512 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150632101

1 引言

目前我国能源结构以化石燃料为主,以及随着经济水平的提升汽车保有量大增,使得我国二氧化硫排放量一直较高。对自然环境造成很大压力,空气污染日趋严重。通过吸附作用等方式植物叶片会残留相当量的二氧化硫。其根本来源则是煤炭、石油等燃料,例如火电厂燃烧煤炭、汽车燃烧汽油、化工厂排放尾气等等。

2 二氧化硫过量对植物的危害

2.1 可见危害

植物体本身具有一定浓度的二氧化硫承受能力。但是当植物体处在高浓度的SO2气体环境中时,将会完全超出植物体自身的调节能力,在1~2d内甚至几小时内叶片就会枯黄并且萎靡枯萎直至死亡。

2.2 慢性危害

在低浓度SO2环境中,植物体通过自身调节能力可以吸收转化一部分二氧化硫为自身所用。但由于叶片毛细孔的存在还是会少量二氧化硫沉积在植物体叶片内部。随着时间的推迟逐渐超出植物体自身的承受能力,从而产生一些微少症状,具体表现为植物体不同程度的生长不良。

2.3 不可见危害

低浓度SO2环境下,部分植物因自身原因在比较长的时间内不会产生明显症状,然而植物体内的生理活动却受到干扰和破坏,植物体正常发育受阻。

3 二氧化硫危害植物的化学机理

植物体吸收二氧化硫主要分3步:二氧化硫分子随呼吸作用通过叶片表面气孔进入叶片,随即在叶肉内部被转化为亚硫酸根离子,此过程反应速度较快;在亚硫酸盐氧化酶的作用下转化为硫酸根离子,此过程反应速度缓慢;植物体利用部分硫酸根离子,一部分根部或其他方式排除植物体。由于SO2转变成SO32-效率要远远大于SO32-转变成SO42-转变效率,因此当植物体长期处在较高浓度二氧化硫环境下叶肉内就会在短时间内积累大量的SO32-。同时亚硫酸根离子最植物体的毒害作用要远大于硫酸根离子的作用,因此SO2对植物体的毒害作用主要是通过亚硫酸盐的氧化作用来完成的。主要毒害方面如下:

3.1影响气孔机能

当植物体叶片中亚硫酸根离子累积到一定浓度时便会影响气孔的正常开启和关闭。当亚硫酸盐浓度进一步升高时气孔无法关闭失去原有功能,因此可加快二氧化硫进入植物体的速度,二氧化硫对植物体的危害逐步加大。而且由于气孔无法关闭失去原有功能,导致植物体内大量水份通过蒸腾作用流失,引起植物枯萎。

3.2 破坏叶片组织结构

当亚硫酸盐浓度过高使得气孔无法关闭时,气体形式的SO2进入叶片不受阻碍。二氧化硫为易溶于水的气体,因此很容易溶解到叶片细胞中,打破细胞液平衡导致细胞受损。当受损细胞逐渐增多积累到一定程度后即构成叶片组织结构的损害,同属于叶肉组织参与光合作用的海绵细胞和栅栏细胞的原生质层和细胞壁分离。表现为细胞形状发生恶性变化、组织结构破碎进而导致叶肉大量细胞死亡后叶片枯萎。

3.3 影响光合作用正常进行

光合作用是植物体生长和发育的重要过程、是整个地球生态系统的基础也会是地球碳氧平衡的基础。当叶肉组织内亚硫酸盐浓度过高时可以破会参与光合作用的海绵细胞和栅栏细胞,因此植物体的光合作用会受到干扰甚至破坏。二氧化硫除对细胞产生破坏作用还可对光和作用最主要的色素叶绿素产生破坏。在叶肉组织内尽管SO32-转变成SO42-效率要远远小于SO2转变成SO32-转变效率,但是SO32-转变成SO42还是在一直进行着的。硫酸根离子与光合作用产生的氢作用是的叶片PH值下降,造成叶绿素丢失Mg2,叶绿素也就变成脱镁叶绿素无法进行光和作用。当环境中湿度增高时,对叶绿素的破坏更大。

硫元素是生物体成长发育的必备元素。但长期存在于高浓度二氧化硫环境中植物体的各项机能将受到破会直至枯萎。进而影响正常的生物链,因此需要对二氧化硫引起足够的重视。

参考文献

[1]刘厚田,张维平,沈英娃,杜晓明,邢冠华,柳君安.植物对二氧化硫的净化能力的研究[J].环境科学研究,1988(01):45-51.

[2]孙向武,朱磊,王国锋,曹晓丹,许克.常见绿化树种对大气中二氧化硫的净化能力研究[J].湖北农业科学,2008(03):293-295.

[3]高吉喜,潘凤云,周兴宝.二氧化硫对植物新陈代谢的影响(Ⅱ)――对光合、呼吸与物质代谢的影响[J].环境科学研究,1997(06):8-12.

二氧化硫化学式篇6

1、二氧化硫与水生成亚硫酸,化学反应方程式:SO2+H2O=H2SO3。

2、二氧化硫(化学式SO2)是最常见、最简单、有刺激性的硫氧化物。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体,在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素,因此燃烧时会生成二氧化硫。

3、当二氧化硫溶于水中,会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM2.5存在的条件下氧化,便会迅速高效生成硫酸(酸雨的主要成分)。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。

(来源:文章屋网 )

二氧化硫化学式篇7

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关键词:二氧化硫;复习课;教学设计;问题解决

文章编号:1005?6629(2014)4?0041?03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

1 设计思路

本节课从葡萄酒中的二氧化硫引入,通过探讨葡萄酒中二氧化硫的作用、二氧化硫的定量检测和工业尾气中二氧化硫的定性吸收来复习回顾二氧化硫的化学性质。整个设计从生活走进化学、以问题解决为主线、以观念建构为先导,同时渗透学生科学探究能力的培养。课堂教学中将二氧化硫的化学性质、氧化还原反应、实验、计算等知识进行整合,培养学生解决综合问题的能力。同时让学生建构起物质的转化观、实验观、化学的价值观等基本的学科观念,领略化学在生活生产中的魅力。

2 教学内容分析

本节课是高三第一轮复习课。学生对氧化还原反应、电化学、离子反应的规律已有了积累;元素化合物知识板块中卤素的复习已经结束。卤素中的氯气和次氯酸及其盐是强氧化性物质的典范。与之相对的则是氧族中的二氧化硫,是典型的还原性物质。虽然高三化学课时少,任务重,但二氧化硫的复习仍然单独安排一节课的时间。一是为了构建物质的转化网络,二是为了巩固氧化还原反应的复习成果。

二氧化硫在近几年高考试题中主要以两种情景呈现:一是硫酸工业尾气的处理,如2010年江苏高考第17题和2013年上海高考第42题;二是二氧化硫或亚硫酸盐的定量检测,如2012年安徽高考第27题。本设计以二氧化硫的定量检测来复习其还原性、以硫酸工业尾气中二氧化硫的处理复习酸性氧化物通性。尝试让知识问题化,问题情景化。

3 教学目标

知识与技能:掌握二氧化硫的强还原性、弱氧化性、酸性氧化物通性、漂白性。掌握不同价态含硫物质的转化。

过程与方法:通过二氧化硫的检测和吸收,培养学生问题解决、信息解读、实验、计算等能力。学会在不同情景中进行检测和处理方法的遴选与评价。

情感态度与价值观:让学生感受到学习化学的乐趣、体验科学探究的艰辛和喜悦、体会化学对生活和社会发展的贡献、树立辩证看待事物的态度。让学生建立起物质的转化观、实验观、化学的价值观等基本的学科观念。

4 教学重点、难点

(1)教学重点:二氧化硫的性质。

(2)教学难点:相关实验方案的设计、知识的综合应用。

5 教学过程

[课前准备](1)酿葡萄酒的原料为葡萄汁和SO2。请查阅资料分析葡萄酒中SO2的作用。

(2)硫酸工业尾气中SO2含量约为0.4%,通常采用碱液吸收至SO2含量≤0.05%才能达标排放。常用处理方法之一为氨酸法:氨水吸收尾气,然后加入硫酸;第二种为石灰~石膏法:石灰乳吸收尾气再转化为石膏。请用化学方程式表示两种方法的工作原理。并从吸收效率、成本、安全性、产品回收利用等角度评价这两种工艺。

小结:(1)不同价态含硫物质的转化可通过加合适的氧化剂或还原剂实现,同价态的含硫物质的转化可通过调节溶液的酸碱环境来实现。

(2)红葡萄酒中的SO2给我们启示:若要保护较强还原性的物质,可以加入还原性更强的物质。生活中相关的例子很多,如:牺牲阳极(Zn)的阴极保护(Fe)法、补血剂中牺牲Vc保护Fe2+、牺牲对苯二酚(对苯二胺)可以保护亚硫酸盐等。

[结语] SO2虽然有毒,但适度地控制用量可用作食物的杀菌剂和防腐剂。这说明物质具有两面性,有利有弊,我们要学会辩证看待、对待事物。工业尾气中的SO2若直接排放会造成诸多环境问题,但可用合理途径将其转化为有用的产品。恰当地利用化学转化,人们可以获得或消除某些物质,控制变化的条件,可使化学变化向着人们希望的方向进行,实现自然与社会的可持续发展。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.

二氧化硫化学式篇8

【关键词】高效课堂 生成性问题 头脑风暴 发散思维

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)06-0160-01

一、如何产生有效的生成性问题

1.把握好时机:有效的生成性问题的提出,一定是在学生有感而发的时候。比如:在二氧化硫的性质教学中,多数教师可能会播放一个与二氧化硫用途有关的视频,也会做一些有关二氧化硫性质的实验,还会设计知识应用环节。这些环节的设置,在学生的头脑中都会形成新旧知识的碰撞,课堂知识和生活经验的碰撞,已掌握的解题方法和新的解题思路的碰撞。这时,如果老师轻轻的问一句:大家想到了什么?还有什么疑问?学生便会提出许多生成性问题,这样学生就可以带着问题来学习,达到事半功倍的效果。

2.运用好形式:为了充分的激发学生的思维,让学生敢于提问,善于提问,头脑风暴是一种比较好的形式。学生不受限制,自由发言、相互影响,形成思维的热潮。教师不得批评任何的发言,甚至不许有任何怀疑的动作和神色。比如:在进行二氧化硫教学时,在学生已初步认识二氧化硫的性质时,运用头脑风暴的形式,学生能提出许多生成性问题:如①二氧化硫为何有毒性?②亚硫酸有没有吸水性?③氯气和二氧化硫的漂白性有何区别?④二氧化硫与水反应为何不生成硫酸?⑤亚硫酸为何不稳定?⑥溴水与二氧化硫反应化学方程式如何书写?⑦高锰酸钾与二氧化硫反应化学方程式如何书写?⑧将氯气和二氧化硫放在一起漂白性会增强吗?⑨二氧化硫在生活中还有哪些应用呢?这些生成性问题,都与教学重点和难点有关,也与生活实际密切相关,都是有效的生成性问题,学生兴趣浓厚,教学达到高潮。

二、教师如何应对生成性问题

当大量的生成性问题出现时,问题如果逐个解决,可能面临时间不够、用现有知识和方法无法解决、或与本堂课的教学目标无关。教师应如何应对生成性问题?我认为教师应把握两三个原则,在解决问题时才能有条不紊。

1.不回避:教师应当多鼓励,将各种设想全部记录下来,即使自己认为是幼稚的、错误的,甚至是荒诞离奇的设想,亦不得予以驳斥。只有这样,才能在心理上调动每一个同学的积极性,同学们才可能在充分放松的心境下,集中全部精力开拓自己的思路,为后面解决问题创造民主环境。

2.活筛选:课堂教学中方便解决的当堂解决;与本堂课重点难点相关的集中解决,利用已学知识解决的优先解决;若与本堂课内容关系不大,难度过大,课堂无法解决的可下节课再解决;师生利用课堂资源无法解决的可利用网络学习解决。如问题③④⑤⑥⑦⑧这些问题与本堂课重点难点相关可课堂解决;问题①②⑨可以提示学生利用网络课后解决。只有将问题列举、归类,明确问题解决的方向,这样解决问题可以有的放矢。

3.会利用:问题的有效解决不仅仅靠教师,教师绝对不能当知识的“二传手”。教师应当很好地利用教材、利用已有知识、利用实验、利用网络、利用视频、利用学生的智慧让问题理性解决。

三、如何解决生成性问题

在20世纪70年代,美国心理学学家维特罗克对生成性学习模式进行了最早的研究,他认为[1],学习是一个主动的过程,学习者积极参与其中是主动的构建自己对信息的解释,并从中做出推论。解决生成性问题,可以利用学生已有知识建构,通过发散思维,将问题不断解决。

1.横向思维:如问题④和⑤,教师可引导学生回顾二氧化碳与水反应的可逆过程,从化合价、可逆反应、溶于水的实验现象、存在的粒子等进行横向类比研究,运用好横向类比思维,可让路走得越来越宽,使问题轻松解决。

2.多路思维:解决问题时不是一条路走到黑,而是从多角度、多方面思考,这是发散思维最一般的形式。如问题③,教师可通过类比二氧化硫与氯气、活性炭的漂白原理、漂白效果、漂白的可逆性等进行知识点拨,还可通过演示实验强化对比、再通过生活中两者的应用视频等多角度、多方面获得知识,融会贯通。

3.组合思维:从某一事物出发,以此为发散点,尽可能多地与另一(或一些)事物联结成具有新价值问题。如问题⑥⑦⑧,这些问题都与二氧化硫的还原性有关,教师可以以溴水和二氧化硫反应为例,从标化合价入手,从电子守恒、电荷守恒、原子守恒的角度对方程式进行书写。再举一反三,逐类旁通。进一步总结出氧化还原反应化学方程式书写的基本思路。

生成性问题的发生和解决都是建立在学生所拥有的主体作用及与环境的相互作用基础上,重视新知与已有长时记忆内容与信息相互联系作用,教师的适时引导和解决问题的方法也起到重要的作用。

参考文献:

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