二氧化硫是一種常見的酸性氣體,其在水中的溶解度特性,對(duì)化工吸收、環(huán)保治理、食品加工等領(lǐng)域均有重要影響。以下結(jié)合實(shí)操場(chǎng)景,簡(jiǎn)潔解析水中二氧化硫的溶解度核心規(guī)律及關(guān)鍵影響因素。
溫度是影響水中二氧化硫溶解度的核心因素,且呈明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系。常溫(20℃)、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,1體積水可溶解約40體積的二氧化硫,溶解度較高;隨著溫度升高,其溶解度會(huì)急劇下降,例如100℃時(shí),幾乎不溶于水,這也是工業(yè)中常用加熱法脫除水溶液中二氧化硫的原理。
壓力同樣會(huì)顯著影響其溶解度,遵循亨利定律:在一定溫度下,二氧化硫的溶解度隨氣相壓力的升高而加大。工業(yè)上的煙氣脫硫工藝,常通過提高壓力,促進(jìn)二氧化硫溶于吸收液,提升脫硫效率。
此外,溶液酸堿度也會(huì)影響溶解度。在堿性溶液中,二氧化硫會(huì)與氫氧根反應(yīng)生成亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽,溶解度大幅提升;在酸性溶液中,其溶解平衡被壓制,溶解度會(huì)明顯降低。日常應(yīng)用中,可通過調(diào)控溫度、壓力或溶液酸堿度,實(shí)現(xiàn)二氧化硫溶解量的準(zhǔn)確控制。