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'''SO2
이산화 황
二酸化黃
||이산화 황
二酸化黃
|
Sulfur dioxide'''| 분류 | 무기화합물 | 상온 상태 | 무색 기체 |
| 분자량 | 64.066 g/mol | 밀도 | 2.6288 kg/m3 |
| 녹는점 |
197.65K -75.5°C / -103.9°F |
끓는점 |
263.1K -10.05°C / 13.91°F |
| CAS 등록번호: 7446-09-5 | |||
1. 개요
二酸化黃. Sulfur dioxide.아황산가스라고도 부르는 물질로, 화학식은 SO2이다.
2. 상세
이산화물의 일종으로, 산소 원자 두 개와 황 원자 한 개가 결합되어 형성된다. 황과 산소 사이의 결합을 구조식으로 나타낼 경우 공명 구조를 확인할 수 있으며, 결합각은 상온에서 기체 상태로 존재하는 대부분의 이산화물이 그러하듯 굽어진 형태를 나타내어 dipole moment가 존재한다.자극성 냄새를 가진 무색의 기체로 화산 활동 등의 자연적 발생으로도 존재하지만, 대부분은 공업 과정에서의 부산물로써 생성된다. 특히 선박 등에서 황 포함 연료가 연소될 때나 금속의 제련 공정에서 주로 발생한다. 처리 과정 없이 배출된 이산화황은 대기 중의 수증기와 직접 반응하면 아황산, 산소와 반응한 후 수증기와 반응하면 황산이 된다. 이것이 빗물에 섞여 내리는 것이 산성비. 또한 대기 중에 녹아들지 않은 이산화황 기체일지라도 기준치 이상은 알러지, 호흡기 질환, 안구 염증 등 인체에 해를 일으키는 독성 물질이며, 이산화황 농도가 높은 곳에서 호흡기 질환을 호소하는 빈도가 높다는 연구 결과도 있다. 또 고농도의 이산화황에 노출되어 사망한 사례도 있으므로 취급에 주의해야 한다.
여담으로 예전 연탄으로 난방을 하던 시절 국민학교를 다녔던 사람들은, 연탄가스의 구성분 중 일산화탄소가 중독의 가장 큰 위험 요인인 것을 배우면서 자연스레 일산화탄소를 연탄가스와 동일시하게 되는데, 일산화탄소(연탄가스)가 무색무취하다는 설명을 들으면 무취를 이해하지 못했다. 왜냐하면 연탄가스 자체에는 쉽게 느낄 수 있는 특유의 냄새 혹은 코가 시큼해지는 느낌이 있었기 때문이다. 그러다 국민학교 자연 시간에 황을 태우는 실험을 하면서 (위의 위독성 얘기에서 보다시피 국민학생들에게 권할 만한 실험은 아니다.) 비로소 이산화황의 냄새가 연탄가스 냄새의 주범임을 알게 되기도 한다.
의외로 주변에서 자주 볼 수 있는 물질 중 하나로 무수아황산이 있다.[1] 특히 와인에 보존제 또는 산화방지제로 들어가 있다.
탈색 및 표백 효과가 있어서 표백제로 사용하기도 한다.
석탄이나 석유를 태우면 대량으로 발생하는 공해 물질이다. 석탄이나 석유를 석탄 화력 발전소나 보일러, 선박 등에서 태우면 대량의 이산화황이 발생하는데 대표적인 공해 유발 물질로 법으로 배출량이 정해져 있다. 석탄이나 석유에 포함된 황의 함량이 그 석탄이나 석유의 품질이나 가격의 기준이 될 정도로 골칫거리다. 고유황 석탄이나 벙커C유 등 고유황 석유는 값이 싸지만 그만큼 연소된 배기가스에 이산화황이 많이 들어있기에 이를 scrubbing 과정으로 세척을 해서 제거해야 하니 공기정화비용이 더 들게 된다.
석탄 화력 발전소 등에서는 보통 생석회(CaO)나 소석회(Ca(OH)2)를 물에 푼 석회수에 연소 가스를 통과시키면 이산화황이 소석회[2] 및 물 속의 산소와 반응하여 물에 녹지 않는 황산칼슘(CaSO4) 즉, 석고가 되어 찌꺼기로 침전하여 99.9% 제거되고 아울러 기타 석탄에 포함된 수은, 카드뮴 등 중금속도 제거된다. 화력 발전소에서는 하루 수십트럭 분의 석고 진흙이 나오는데 이를 매립지 등에 버리는 것도 쉬운 일이 아니다.[3]
루이스 염기성이 극도로 낮은 물질이기 때문에, 플루오린화안티모니산 등의 초강산을 다룰 때 액체 이산화황을 용매로 사용하기도 한다.
지구 온난화 대처 방법 중 대기에 미세 입자를 뿌려 햇빛을 차단해 냉각시키는 방법이 존재하는데, 여기에 사용될 물질 후보 중 하나다. 놀랍게도 현재 가능성이 확인된 물질 중 가장 효과가 강력하다. 실제로 피나투보 화산 폭발 등 초화산 폭발로 인해 지구 기온이 하락하는 경우 화산재 속 이산화황이 원인의 큰 지분을 차지하는 것으로 여겨지고 있다. 이 때문에 2020년부터의 이산화황 배출 규제로 인해