X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Как известно, диоксид серы убивает микроорганизмы, им обрабатывают (окуривают) обще хранилища и склады, а так же он применяется в быту для дезинфекций жилищ и подсобных помещений. Кроме того, диоксид серы способствует сохранению цвета сухофруктов и препятствует развитию на их поверхности микроорганизмов, увеличивая их срок хранения и способствует сохранению продукта «первозданном» виде.

Известен способ получения диоксида серы при взаимодействии сильных кислот и сульфитов / Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М,. Высшая школа, 2001, 743 с./. При этом образующая по реакции (1) сернистая кислота (H₂SO₃)сразу же разлагается с образованием диоксида серы по реакции (2):

Na₂SO₃ + H₂SO₄ Na₂SO₄ + H₂SO₃ (1)

H₂SO₃ H₂O + SO₂ (2)

Этот способ в основном применяются в лабораторных условиях и имеет следующие основные недостатки:

Сульфит натрия является дорогостоящим и дефицитным реагентом, кроме того, это соединение неустойчиво и легко окисляется в атмосфере воздуха.

Работа с концентрированной серной кислотой может вызвать химические ожоги, т.е. при осуществлении данной реакции ухудшается условия труда.

Также известен способ получения диоксида серы из элементарной серы при ее взаимодействии с атмосферным кислородом при температуре 380˚С и выше / Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. М., Химия, 1994, 632 с./. При этом сера взаимодействует с атмосферным кислородом по реакции:

S + O₂ ^380˚C SO₂(3)

Основным недостатком данного способа является то, что процесс протекает при высоких температурах, т.е. при температуре 380˚С и выше, для осуществления этого способа требуется специальная установка, что в целом усложняет процесс.

Целью настоящей работы является разработка способа получения диоксида серы, применяющегося для хозяйственных нужд и обладающего способностью убивать микроорганизмы и используемого для дезинфекций овощехранилищ и складов, жилищных и подсобных помещений, а также для увеличения сока хранения сухофруктов и т.д.

Поставленная цель достигается путем смешивания порошков серы с парафином о определенном соотношений и изготовления из этой композиции свечи с фитилем сжиганием последнего.

Результатом является разработка способа получения диоксида серы при нагревании смеси серы и парафина и формировании ее в виде свечи.

Сущность способа заключается в том, что порошок серы (S) смешивают с парафином (П) при температуре плавления последнего, т.е. при 60-70˚С при соотношений S: П = 10-20: 90-80 и перемешиваний. Затем композиционную смесь заливают в емкость, придают форму свечи, в середину вставляют фитиль и охлаждают. При сжигании такой серосодержащей свечи в атмосфере сера полностью окисляется с образованием диоксида серы по реакции (2).

Количество образующегося диоксида серы зависит от состава свечи (т.е. от содержания серы) и продолжительности горения серы и парафинсодержащей композиции в виде свечи.

Берут 100 г парафина и 20г порошка элементарной серы. Сначала парафин вводят в фарфоровый тигель и на умеренном огне нагревают до 60-70˚С далее в расплавленный парафин вводят расплавленную композиционную смесь наливают в пластмассовую трубку длиной 150 мм диаметром 20 мм в центре, которого помещен фитиль и сразу же охлаждают. Пластмассовая трубка по всей длине разделена на две половинки, в это связи после охлаждения свеча легко снимается. По внешнему виду получаем обычную свечу, но содержащую в составе серу.

При сжигании свечи она легко горит и при этом вся сера, содержащаяся в ней взаимодействует с кислородом атмосферы и полностью переходит в диоксид серы.

Для определения количества выделяющегося диоксида серы использовали установку, показанную на рисунке 1.

Парафиновую свечу содержащую серу, помещают в камеру (1) и сжигают серу. Нижнюю часть камеры через трубку (3) продувают воздухом. При этом поток кислородсодержащего воздуха, захватывая образующийся диоксид серы направляет в емкость (4), содержащую 1 М раствор гидроксида натрия. При побулькивании воздуха через раствор щелочи, диоксид серы улавливается в виде сульфита натрия:

SO₂ + NaOHNa₂ SO₃ + H₂O (4)

а воздух уходит в атмосферу. Количество образовавшегося сульфита натрия определяют общеизвестным титриметрическим методом.

Как показали результаты исследований, при горении парафина содержащегося 0,5 г серы, образуется 0,96 г диоксид серы, т.е. при сжигании смеси практически вся сера переходит в диоксид серы.

Таким образом предложенный нами способ имеет следующие преимущества:

При горении парафина на поверхности свечи устанавливается достаточно высокая температура, обеспечивающая взаимодействие серы с кислородом воздуха с образованием диоксида серы, а это максимально упрощает способ получения газа, т.к. не требуется специальная установка для нагрева.

Изменяя содержание серы в составе парафина, а также предположительность процесс горения, можно легко регулировать количество выделяемого диоксида серы.

Серосодержащую парафин – свечу можно легко транспортировать и в любое время и в любом месте из него можно получать диоксид серы.

Рисунок – 1. Принципиальная схема устройства для определения образовавшегося газа – диоксида серы при сжигании серосодержащей парафиновой свечи

1 – емкость, внутри которой устанавливается парафиновая серосодержащая свеча; 2 – свеча; 3 – фитиль; 4 – трубка для подачи воздуха; 5 – емкость, с раствором гидроксида натрия (1 М NaOH), для улавливания SO₂.

Использованные литературы:

Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М,. Высшая школа, 2001, 743 с./.

Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. М., Химия, 1994, 632 с.

http://extremed.ru/toksik/77-industrtox/2049-sera

https://yandex.kz/images/search?p=2&text=сернистый%20газ

Код для цитирования: Скопировать