સલ્ફર ટ્રાયૉક્સાઇડ

સલ્ફર ટ્રાયૉક્સાઇડ : સલ્ફ્યુરિક ઍસિડના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગી એવો ગંધક(સલ્ફર)નો એક અગત્યનો ઑક્સાઇડ. સૂત્ર SO₃ [સલ્ફર(VI) ઑક્સાઇડ].

બનાવવાની પદ્ધતિઓ : મોટા પાયા પર સલ્ફર ટ્રાયૉક્સાઇડનું ઉત્પાદન 400°થી 665° સે. તાપમાને સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડના ઉદ્દીપકીય (catalytic) ઉપચયન દ્વારા મેળવાય છે. ઉદ્દીપક તરીકે વૅનેડિયમ પેન્ટૉક્સાઇડ (V₂O₅) વપરાય છે. જોકે આ માટે પ્લૅટિનમ ધાતુ, નિકલ અને કોબાલ્ટના સલ્ફેટો તેમજ આયર્ન, ટંગસ્ટન, મૉલિબ્ડેનમ તથા ક્રોમિયમના ઑક્સાઇડ પણ ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે, પ્રક્રિયા ઉષ્માક્ષેપક છે.

2SO₂ + O₂  2SO₃ + 45,200 કૅલરી

થોડા જથ્થામાં તે મેળવવા માટે કેટલીક ધાતુઓના સલ્ફેટ (દા.ત., ફેરિક સલ્ફેટ) અથવા સોડિયમ પાયરોસલ્ફેટ (Na₂S₂O₇) જેવા પાયરોસલ્ફેટનો ઉપયોગ થાય છે. જોકે આ માટે ઊંચા તાપમાનની જરૂર પડે છે.

Fe₂(SO₄)₃ → Fe₂O₃ + 3SO₃

Na₂S₂O₇ → Na₂SO₄ + SO₃

વ્યાપારિક રીતે તે પ્રવાહી રૂપે મળે છે; જેમાં તેનું બહુલીકરણ અટકાવવા થોડા પ્રમાણમાં (0.03  1.5 %) ઉમેરણો (additives) દાખલ કરવામાં આવ્યાં હોય છે. આવાં ઉમેરણો તરીકે બૉરૉન-સંયોજનો [દા.ત., B2O3, B(OH)₃, HBO₂, BX₃, MBF4, Na₂B₄O₇ (બોરેક્ષ)], સિલિકા, સિલોકઝેન, SOCl₂, સલ્ફોનિક ઍસિડ વગેરે વપરાય છે.

ગુણધર્મો : SO₃ રંગવિહીન સંયોજન છે અને ઓરડાના તાપમાને તે બાષ્પશીલ પ્રવાહી રૂપે અથવા ત્રણ અપરરૂપી (allotropic) ઘન સ્વરૂપ પૈકી ગમે તે એક પ્રકારે અસ્તિત્વ ધરાવે છે. g  SO₃ ત્રિતયી (trimeric) છે અને દેખાવે બરફ જેવો હોય છે. b  SO₃ દેખાવે ઍસ્બેસ્ટૉસ જેવો બહુલકી પદાર્થ છે. a  SO₃ પણ ઍસ્બેસ્ટૉસ જેવો જ પરંતુ ઊંચા તાપમાને પીગળતો ઘન પદાર્થ છે, અને તેની સંરચનામાં SO₃ શૃંખલાઓ સ્તરીય પ્રકારે (layer type) જોડાયેલી હોય છે. a સ્વરૂપને પ્રવાહી હવાના તાપમાને વાયુરૂપ SO₃નું સંઘનન (condensation) કરીને મેળવી શકાય છે.

ભેજવાળી હવાના સંપર્કમાં આવતાં સલ્ફર ટ્રાયૉક્સાઇડ અતિ ધૂમાયમાન બને છે; જ્યારે પાણીમાં તે ઓગળી પુષ્કળ ગરમી ઉત્પન્ન કરી સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ બનાવે છે.

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

સલ્ફ્યુરિક ઍસિડમાં તેને ઓગાળવાથી મળતું દ્રાવણ (25-65 % SO₃) ધૂમાયમાન સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ અથવા ઓલિયમ (oleum) તરીકે ઓળખાય છે.

H₂SO₄ + SO₃ → H₂S₂O₇

રાસાયણિક રીતે SO₃ ભારે સક્રિય હોઈ ઘણા પદાર્થો સાથે તે પ્રક્રિયા કરે છે અને આથી તેની સાથે કામ પાડવું મુશ્કેલ હોય છે.

SO₃ હાઇડ્રોજન હેલાઇડ સાથે અનુવર્તી હેલોજનસલ્ફ્યુરિક ઍસિડ (HSO₃X) આપે છે. શર્કરાઓ અને અન્ય કાર્બનિક સંયોજનોમાંથી તે પાણી શોષી લે છે અને કાર્બનમય અદગ્ધ અંગાર (carbonaceous char) બાકી રહે છે. તે અનેક જાતની કાર્બનિક અને અકાર્બનિક લિગેન્ડ (ligand) સાથે લુઈસ (Lewis) ઍસિડ તરીકે વર્તી યોગોત્પાદનો (adducts) આપે છે; દા.ત., ઑક્સાઇડ સલ્ફેટ (SO₄^2-) આપે છે, જ્યારે ટ્રાઇફિનાઇલ ફૉસ્ફિન (Ph3P) Ph₃PSO₃ આપે છે.

ધાતુ-સલ્ફાઇડ અથવા સક્રિયકૃત કોલસા વડે તેનું અપચયન થઈ સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડ ઉત્પન્ન થાય છે. ધાતુ-ઑક્સાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરી તે સલ્ફેટ બનાવતો હોઈ ચીમનીમાંના વાયુઓમાંથી SO₃ દૂર કરવામા આ પ્રક્રિયા(ખાસ કરીને Fe₃O₄)નો ઉપયોગ થાય છે.

પેશીઓ માટે તે પ્રબળ પ્રકોપક (irritant) છે.

ઉપયોગો : સલ્ફર ટ્રાયૉક્સાઇડનો સૌથી વધુ ઉપયોગ સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ બનાવવામાં થાય છે. કાર્બનિક સંયોજનોના સલ્ફોનીકરણ (sulphonation) માટે તેમજ અનાયનિક (nonionic) પ્રક્ષાલકો(detergents)ની બનાવટમાં પણ SO₃ વપરાય છે. સૌર ઊર્જા(solar energy)ના સંગ્રાહક (collector) તરીકે પણ તેનો ઉપયોગ સૂચવાયો છે.

પ્ર. બે. પટેલ