이산화황
1. 개요
二酸化黃. Sulfur dioxide.
아황산가스라고도 부르는 물질. 화학식은 SO2이다.
2. 상세
이산화물의 일종으로, 산소 원자 두 개와 황 원자 한 개가 결합되어 형성된다. 황과 산소 사이의 결합을 구조식으로 나타낼 경우 공명구조를 확인할 수 있으며, 결합각은 상온에서 기체상태로 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. 처리 과정이 없이 배출된 이산화황은 대기 중의 수증기 및 산소와 반응하여 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, 고농도의 이산화황에 노출되어 사망한 사례도 있으므로 취급에 주의해야 한다.
의외로 주변에서 자주 볼 수 있는 물질 중 하나로 무수아황산이 있다. 특히 와인에 보존제로 들어가 있다.
탈색 및 표백 효과가 있어서 표백제로 사용하기도 한다.
석탄이나 석유를 태우면 대량으로 발생하는 공해물질이다. 석탄이나 석유를 석탄화력발전소나 보일러, 선박 등에서 태우면 대량의 이산화황이 발생하는데 대표적인 공해유발물질로 법으로 배출량이 정해져있다. 석탄이나 석유에 포함된 황의 함량이 그 석탄이나 석유의 품질이나 가격의 기준이 될 정도로 골치꺼리다. 고유황 석탄이나 벙커C유 등 고유황 석유는 값이 싸지만 그만큼 타고난 배기가스에 이산화황이 많이 이를 scrubbing과정으로 세척을 해서 제거해야 하니 공기정화비용이 더 든다.
석탄화력발전소 등에서는 보통 석회석(주성분이 탄산칼슘(CaCO3))을 가루로 갈아 물에 푼 석회수에 연소가스를 통과시키면 이산화황이 수산화칼슘(CaOH)과 반응하여 물에 녹지않는 황산칼슘(CaSO4)이 되어 찌꺼기로 침전하여 99.9% 제거되고 아울러 기타 석탄에 포함된 수은, 카드뮴 등 중금속도 제거된다. 화력발전소에서는 하루 수십트럭 분의 석고 진흙이 나오는데 이를 매립지 등에 버리는 것도 골치다.[1]
[1] 2010년대 이전에는 이런 석고를 건축사에 팔아서 자재로 활용했다.