E220 : Dioxyde de soufre

Le dioxyde de soufre est un composé chimique incolore aux multiples usages. Utilisé depuis longtemps comme agent de fumigation et comme élément désinfectant et blanchissant, il trouve aujourd’hui de nombreuses applications tant industrielles qu’alimentaires grâce à ses diverses caractéristiques. En étant libéré dans l’atmosphère par la combustion d’énergies fossiles, il figure parmi les éléments ayant déclenché les pluies acides.

La description du dioxyde de soufre

Le dioxyde de soufre est un gaz incolore aux propriétés irritantes et réductrices. Il possède une odeur caractéristique et piquante, discernable dès une concentration de 0,45 ppm, bien que celle-ci ne constitue pas un indicateur fiable d’une exposition dangereuse. Néanmoins, en raison de cette émanation suffocante, il peut causer une gêne respiratoire ou provoquer une sensation d’étouffement. En outre, il est susceptible d’irriter les yeux et les membranes muqueuses. Ces effets peuvent se faire ressentir dans l’immédiat ou après un certain délai.

Ce composé chimique se transforme en liquide lorsqu’il est soumis à une pression suffisamment élevée. Par ailleurs, son point d’ébullition est de -10 °C, indiquant la température à laquelle il passe à l’état gazeux. Étant donné qu’il est plus lourd que l’air, il a tendance à s’accumuler près du sol.

L’oxyde sulfureux est le principal polluant atmosphérique issu de l’utilisation de combustibles fossiles contenant du soufre tels que : 

• le charbon ; 
• le gazole ; 
• le fioul lourd. 

Le dioxyde de soufre est rejeté par des sources fixes, dont les centrales électriques, les chaufferies urbaines et les procédés de fusion du cuivre. Il est aussi produit par de multiples facteurs mobiles, comme le chauffage domestique ou les véhicules diesel. Présent naturellement près des volcans, ce gaz a contribué à l’émergence des pluies acides à cause de ses émissions anthropiques. Ayant la capacité de se dissoudre facilement dans l’eau, il trouve des applications dans les brasseries, les batteries, l’industrie textile et l’agroalimentaire.

L’historique du dioxyde de soufre

Le dioxyde de soufre est utilisé depuis des siècles comme désinfectant, particulièrement dans le domaine vinicole. En effet, les viticulteurs brûlaient du soufre à l’intérieur des cuves. Au XX^e siècle, avec le développement du génie chimique, ce gaz incolore a trouvé de nouvelles applications. 

À partir des années 1950, les émissions d’oxyde sulfureux liées à la combustion d’énergies fossiles ont provoqué une importante pollution atmosphérique, à l’origine du phénomène des pluies acides. Ce phénomène a ainsi rendu nécessaire la mise en place de réglementations spécifiques visant à limiter la teneur en soufre des carburants. Elles s’accompagnent de dispositions relatives à la baisse de l’utilisation du charbon au profit des énergies moins émettrices comme le gaz ou le nucléaire. Les teneurs atmosphériques en oxyde sulfureux ont diminué de façon significative au cours des décennies suivantes.

Les propriétés du dioxyde de soufre

La structure du dioxyde de soufre comprend un atome de l’élément chimique de numéro atomique 16, lié par une double liaison covalente à deux atomes d’oxygène. Cette configuration particulière, dans laquelle l’atome central de soufre est entouré de deux atomes identiques, lui confère une stabilisation mésomère. 

À température et pression normales, l’oxyde sulfureux se présente à l’état gazeux. Cependant, lorsqu’il est comprimé à une pression de 3,3 bars, il se transforme en liquide. Sa solubilité élevée dans l’eau permet de former des solutions aqueuses légèrement acides. Par ailleurs, ce composé chimique possède de nombreuses vertus qui expliquent son utilisation de longue date dans différents domaines.

Propriétés antioxydantes

La capacité du dioxyde de soufre à piéger les radicaux libres et à réduire certaines substances chimiques lui permet de ralentir les réactions d’oxydation. En général, ces dernières sont responsables de la détérioration des nutriments, de la perte de qualités organoleptiques et de la prolifération bactérienne. À titre d’information, l’oxyde sulfureux est approuvé en agroalimentaire sous la dénomination « E220 ». Il est fréquemment ajouté dans les jus de fruits afin de conserver leur valeur nutritionnelle, leur saveur et leur couleur. De cette manière, ce composé évite leur fermentation pendant plusieurs mois de stockage. Il entre également dans la composition des confitures et des noix, où il assure une meilleure conservation des denrées en limitant le brunissement enzymatique. 

Propriétés réductrices

Le dioxyde de soufre présente la particularité d’agir comme un agent réducteur. Cette spécificité s’explique par la capacité de son atome de soufre à former des liaisons avec d’autres éléments chimiques. Elle est mise à profit dans des procédés de dépollution des effluents industriels et de l’eau. En effet, ce gaz est en mesure de réduire certains métaux lourds comme le mercure, le plomb ou le chrome. Ceux-ci sont extrêmement toxiques à l’état ionique. En entrant en contact avec l’oxyde sulfureux, ils entraînent la formation de composés solides moins solubles, ce qui les rend moins nocifs. 

Le dioxyde de soufre en nutrition

Le dioxyde de soufre est présent dans de nombreux aliments. Il est notamment possible d’en trouver dans les mollusques et les crustacés. En outre, ce gaz incolore évite le brunissement de ces aliments durant le stockage. Certains flocons de pommes de terre, les biscuits apéritifs ou encore les cakes en contiennent également. Par ailleurs, l’oxyde sulfureux est utilisé pour optimiser la conservation des produits à base de légumes et de fruits, incluant ceux sous qui sont commercialisés à l’état sec comme les abricots.

Les confitures, la moutarde, les cornichons ainsi que le vin, la bière et le cidre sont d’autres sources alimentaires courantes de ce composé. Leur durée de conservation se trouve ainsi prolongée tout en évitant leur altération.

Les applications du dioxyde de soufre

Le dioxyde de soufre trouve de nombreuses applications industrielles grâce à ses diverses propriétés. Il participe notamment à la séquence réactionnelle conduisant à la formation de l’acide sulfurique, un élément clé du génie chimique. L’oxyde sulfureux sert à décolorer et à blanchir la pâte à papier. Il est exploité, entre autres, comme agent réducteur dans le secteur de l’agroalimentaire. Par ailleurs, ce composé chimique est employé dans le raffinage du pétrole en tant qu’extracteur. Grâce à ses capacités réfrigérantes, il est aussi utilisé dans l’industrie du froid.