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Schwefeldioxid (SO₂)

Schwefeldioxid ist ein farbloses, stechend riechendes und sauer schmeckendes Reizgas und in einer Konzentration zwischen 0,8 bis 4,0 mg/m³ für Menschen wahrnehmbar.

Kann gemessen werden mit:

✓ messbar mit air-Q Pro

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Beschreibung:

Das Reizgas mit der chemischen Formel SO₂ ist nicht brennbar und hat die Eigenschaft bei -10 °C zu einer farblosen Flüssigkeit zu erstarren. Zudem ist es leicht wasserlöslich (schweflige Säure) und ist zwei bis drei Mal schwerer als Luft.

Unter der Bezeichnung E 220 wird Schwefeldioxid in der Lebensmittelindustrie als Konservierungs-, Desinfizierungs- und Antioxidationsmittel verwendet, z.B. bei Wein, Fruchtsäften, Trockenfrüchten und Marmeladen. Da SO₂ die Eigenschaft hat, Vitamin B12 zu zerstören, darf es nicht oder nur bedingt bei der Produktion von Fleischwaren, Milch- oder Getreideprodukten eingesetzt werden.

Zusätzlich wird Schwefeldioxid zur Herstellung diverser Chemikalien, Medikamenten, Kosmetika und Farbstoffen genutzt. Außerdem kommt es als Lösungsmittel sowie beim Bleichen von Papier und Textilien zum Einsatz und dient als Schutzgas z.B. bei der Metallschmelze in Gießereien.

Grenzwerte von Schwefeldioxid:

Zum Schutz der Gesundheit wurden 2005 europaweit verbindliche Grenzwerte für Schwefeldioxid festgelegt. Der nun gültige Ein-Stunden-Grenzwert von 350 µg/m³ darf höchstens 24 Mal im Jahr überschritten werden. Als Tagesgrenzwert gilt eine SO₂-Konzentration von 125 µg/m³, der lediglich bis zu dreimal in einem Jahr übertreten werden darf. Außerdem gilt für Schwefeldioxid eine Alarmschwelle von 500 µg/m³. Wird dieser Wert in drei aufeinanderfolgenden Stunden an verschiedenen, für das Gebiet repräsentativen Orten gemessen, ist der jeweilige Mitgliedsstaat zum sofortigen Ergreifen geeigneter Maßnahmen verpflichtet.

Laut deutscher Gefahrstoffverordnung wurde als Arbeitsplatzgrenzwert für Schwefeldioxid eine Konzentration von 2,5 mg/m³ (1 ppm) festgelegt. Dieser wird abgeleitet vom Wert für die Maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK-Wert), welcher bei 1 ml/m³ bzw. bei 2,7 mg/m³ liegt.

Darüber hinaus ist zu beachten, dass die SO₂-Belastung bei niedrigen Temperaturen und der damit verbundenen Steigerung der durch heizungsbedingte Verbrennungsprozesse hervorgerufenen Emissionen zunimmt. Durch den eingeschränkten Luftaustausch erhöhen sich auch bei Inversionswetterlagen Schwefeldioxidwerte.

Bezeichnung Grenzwerte Schwefeldioxid
1h-Grenzwert 350 µg/m³
Tagesgrenzwert 125 µg/m³
Jahres-/Winter-Grenzwert 20 µg/m³

Folgen von zu hoher Konzentration:

Oxidiert Schwefeldioxid in der Atmosphäre, kann dies zu „saurem Regen“, also Niederschlag mit einem pH-Wert zwischen 4,2 und 4,8. Durch diesen werden das Ökosystem, Gebäude und Materialien teils nachhaltig angegriffen.

Als starkes Atemgift kann SO₂ schon ab einem Anteil von 0,04 % in der Luft zu Hustenreiz, Atemnot oder zu Entzündungen von Atemwegen und Schleimhäuten sowie Augenreizungen führen. In Wasser gelöstes Schwefeldioxid kann darüber hinaus bei oraler Einnahme die Magenwände verätzen.

Wird der MAK-Wert von Schwefeldioxid überschritten, können Kopfschmerzen, Übelkeit und Benommenheit die Folge sein. Ist man über einen längeren Zeitraum hohen SO₂-Konzentrationen ausgesetzt, wird durch die Zerstörung des Vitamins B12 die Blutbildung behindert, was Blutarmut (Anämie) nach sich ziehen kann.

Auch werden Lunge und Bronchien durch eine hohe Schwefeldioxidbelastung geschädigt. Asthmatiker und Patienten mit anderen chronischen Lungenleiden sind daher durch hohe SO₂-Werte besonders betroffen.

Entstehung von SO₂:

Einige fossile Brennstoffe, wie Kohle oder diverse Erdölprodukte, enthalten bis zu 4 % Schwefel. Werden diese verbrannt, entsteht u.a. Schwefeldioxid. Auch aktive Vulkane produzieren SO₂.

Darüber hinaus wird Schwefeldioxid durch verschiedene Verkehrsmittel ausgestoßen, wobei der internationale Schiffsverkehr zu den größten SO₂-Emittenten zählt. Zu weiteren Quellen der Schwefeldioxidemission gehören außerdem Energie- und Wärmegewinnungsanlagen der Industrie aber auch Hausbrände. Bei der Produktion von Zement und Zellstoff sowie der Verarbeitung von Erzen und Erdöl wird ebenfalls Schwefeldioxid freigesetzt.

Verwendeter Sensor:

Schwefeldioxid wird mittels eines elektrochemischen Sensors gemessen. SO₂-Moleküle, die auf der Oberfläche des Sensors „andocken“, verursachen einen kleinen Strom im Sensor. Vorteil unseres Sensors ist die individuelle Sensitivitätskalibrierung durch den Hersteller und die besonders lange Lebensdauer. Nachteil von elektrochemischen SO₂-Sensoren sind starke Querempfindlichkeiten.

Der von uns verwendete Sensor besitzt eine starke Querempfindlichkeit zu Schwefelwasserstoff (H₂S) und Stickstoffmonoxid (NO) sowie zu Ozon (O₃) und Alkoholen. Er reagiert also auch auf H₂S und NO und zeigt dann einen Ausschlag, selbst wenn kein SO₂ vorhanden ist. Auf O₃ und Alkohole reagiert er negativ. Wenn O₃ oder Alkohole zunehmen, sinkt der gemessene SO₂-Wert. Diese Querempfindlichkeiten können auch ausgewertet und genutzt werden, um die Messergebnisse zu verbessern.

Schwefeldioxid messen:

Der air-Q ist ein Messgerät für Schwefeldioxid und Raumluft und kann im Shop bestellt werden.

Übersicht aller Messwerte
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