Schwefeldioxid

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Einleitung

Schwefeldioxid, wichtigste Sauerstoffverbindung des Schwefels mit der chemischen Formel SO₂. Schwefeldioxid ist ein stechend riechendes, giftiges, farbloses Gas, das bei -10 °C zu einer leicht beweglichen Flüssigkeit kondensiert werden kann. Das Gas ist gut in Wasser löslich und bildet dabei die schweflige Säure (H₂SO₃).

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Herstellung und Verwendung

SO₂ entsteht bei der Verbrennung fossiler schwefelhaltiger Brennstoffe wie Kohle oder Erdöl und bei großtechnischen Prozessen wie der Gewinnung von Metallen aus Sulfiden („Röstprozess”) oder bei der Herstellung von Zellstoff. Der größte Teil des in der Atmosphäre enthaltenen SO₂ wird allerdings durch Vulkanausbrüche freigesetzt. Technisch erhält man SO₂ durch Verbrennung von elementarem Schwefel (S + O₂ → SO₂) oder durch Erhitzen schwefelhaltiger Erze wie dem Pyrit (FeS₂) nach der Reaktion:

4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3+ 8SO2.

Schwefeldioxid wird u. a. zur Herstellung von Schwefelsäure (H₂SO₄), zur Desinfektion z. B. von Weinfässern („schwefeln”) und zur Konservierung von Obst verwendet. Von technischer Bedeutung ist SO₂ beim Claus-Prozess zur Gewinnung des elementaren Schwefels aus Schwefelwasserstoff (H₂S):

2H2S + SO2 → 3S + 2H2O.

In flüssiger Form wird SO₂ als Kühl- und Lösungsmittel verwendet. Es ist außerdem ein gutes Reduktionsmittel, da es sich leicht zu Schwefeltrioxid (SO₃) oxidieren lässt.

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Umweltrelevanz

Bei Inversionswetterlagen führen Verbrennungsprodukte wie Schwefeldioxid, Kohlenmonoxid und Staub zur Bildung von gesundheitsgefährdendem Wintersmog. Schwefeldioxid reizt schon in geringen Konzentrationen die Atemwege, in hohen Konzentrationen und über längere Zeiträume wirkt es tödlich. In der Atmosphäre entsteht aus Schwefeldioxid in feuchter Luft Schwefelsäure (H₂SO₄&rparen oder schweflige Säure (H₂SO₃), die in Form von saurem Regen wieder auf die Erde niedergehen. Der saure Regen wiederum wird für Waldsterben, Bodenversauerung, Versauerung von Gewässern und Baustoffkorrosion verantwortlich gemacht.

Die Entschwefelung von Verbrennungsabgasen seit den achtziger Jahren zusammen mit der Substitution emissionsintensiver Brennstoffe (Kohle und Öl) durch Erdgas und Fernwärme führte in Westdeutschland zu einer Verringerung der SO₂-Emissionen um rund 70 Prozent. In der DDR stiegen die Werte bis Ende der achtziger Jahre weiter an, da in den Kraftwerken vor allem stark schwefelhaltige Braunkohle verbrannt wurde. Doch auch hier gingen die Werte durch Modernisierungen und Stilllegungen veralteter Anlagen seit Beginn der neunziger Jahre stark zurück. Zulässige Grenzwerte von Schwefeldioxid und anderen umweltbelastenden Stoffen sind im Bundesimmissionsschutzgesetz festgelegt.

Siehe auch Rauchgasreinigung