Kuldisulfid (CS2) struktur, egenskaber, anvendelser, risici

Det carbondisulfid Det er en forbindelse dannet ved foreningen af ​​et carbonatom (C) og to svovlatomer (S). Dens kemiske formel er CS_to. Det er en farveløs eller let gul væske med en ubehagelig lugt på grund af urenhederne i den (svovlforbindelser). Når den er ren, er dens lugt blød og sød, svarende til chloroform eller ether..

Det stammer naturligt fra sollysets virkning på organiske molekyler, der findes i havvand. Derudover produceres det i sumpvand og udvises også fra vulkaner sammen med andre gasser.

Kuldisulfid er en flygtig væske og er også meget brandfarlig, så den skal holdes væk fra flammer og gnister eller enheder, der kan producere dem, endda elektriske pærer..

Det har evnen til at opløse et stort antal forbindelser, materialer og grundstoffer, såsom fosfor, svovl, selen, harpikser, lak osv. Derfor finder den anvendelse som opløsningsmiddel.

Det er også en mellemmand i forskellige industrielle kemiske reaktioner, såsom produktion af rayon eller kunstig silke.. 

Det skal håndteres med forsigtighed og med beskyttelsesredskaber, da det er meget giftigt og farligt.

Artikelindeks

• 1 Struktur
• 2 Nomenklatur
• 3 egenskaber
  • 3.1 Fysisk tilstand
  • 3.2 Molekylvægt
  • 3.3 Smeltepunkt eller størkningspunkt
  • 3.4 Kogepunkt
  • 3.5 Flammepunkt
  • 3.6 Selvantændelsestemperatur
  • 3.7 Densitet
  • 3.8 Damptryk
  • 3.9 Opløselighed
  • 3.10 Kemiske egenskaber
• 4 Opnåelse
  • 4.1 Tilstedeværelse i naturen
• 5 anvendelser
  • 5.1 I den kemiske industri
  • 5.2 I rayon- og cellofanproduktion
  • 5.3 I produktionen af ​​carbontetrachlorid
  • 5.4 I forskellige applikationer
  • 5.5 Gamle anvendelser
• 6 risici
• 7 Referencer

Struktur

Carbondisulfid har et kulstofatom og to svovlatomer på hver side af det..

Bindingerne mellem kulstofatomet og svovlatomerne er kovalente og dobbelte, derfor er de meget stærke. CS-molekylet_to har en lineær og symmetrisk struktur.

Nomenklatur

- Kuldisulfid

- Kuldisulfid

- Dithiocarbonanhydrid

Ejendomme

Fysisk tilstand

Farveløs til gullig væske.

Molekylær vægt

76,15 g / mol

Smeltepunkt eller størkningspunkt

-110,8 ° C

Kogepunkt

46,0 ºC

Flashpoint

-30 ºC (lukket kopmetode).

Selvantændelsestemperatur

90 ° C

Massefylde

Væske = 1,26 g / cm³ ved 20 ºC.

Damp = 2,67 gange luftens.

Dampene er mere end dobbelt så tunge som luft, og væsken er tungere end vand.

Damptryk

279 mmHg ved 25 ° C.

Dette er et højt damptryk.

Opløselighed

Meget let opløselig i vand: 2,16 g / L ved 25 ° C. Opløselig i chloroform. Blandbar med ethanol, methanol, ether, benzen, chloroform og carbontetrachlorid.

Kemiske egenskaber

CS_to det fordamper let ved stuetemperatur, da dets kogepunkt er meget lavt og dets damptryk er meget højt.

Kuldisulfid er ekstremt brandfarligt. Dampene antændes meget let, selv med varmen fra en elektrisk pære. Dette betyder, at det reagerer meget hurtigt med ilt:

CS_to + 3 O_to → CO_to + 2 SÅ_to

Det faktum, at det har et højt damptryk ved stuetemperatur, gør det farligt at være i nærheden af ​​en flamme.

Når det opvarmes til nedbrydning, kan det let eksplodere og udsende giftige svovloxidgasser. Over 90 ° C antænder det spontant.

Det nedbrydes, når det opbevares i lang tid. Angriber kobber og dets legeringer. Reagerer også med noget plast, gummi og belægning.

Reagerer under visse betingelser med vand og danner carbonylsulfid OCS, kuldioxid CO_to og hydrogendisulfid H_toS:

CS_to + H_toO → OCS + H_toS

CS_to + 2 timer_toO → CO_to + 2 timer_toS

Med alkoholer (ROH) i alkalisk medium danner xanthater (RO-CS-SNa):

CS_to + ROH + NaOH → H_toO + RO-C (= S) -SNa

Opnåelse

Carbondisulfid fremstilles kommercielt ved omsætning af svovl med kulstof. Processen udføres ved temperaturer på 750-900 ° C.

C + 2 S → CS_to

I stedet for kul kan der også anvendes methan eller naturgas, og endda ethan, propan og propylen er blevet anvendt, i hvilket tilfælde reaktionen finder sted ved 400-700 ° C med højt udbytte..

Det kan også fremstilles ved omsætning af naturgas med hydrogensulfid H_toS ved meget høj temperatur.

Tilstedeværelse i naturen

CS_to det er et naturligt produkt, der findes i atmosfæren i meget små mængder (spor). Det produceres fotokemisk i overfladevand.

Virkning af sollys på visse forbindelser, der er til stede i havvand, såsom cystein (en aminosyre) fører til dannelsen af ​​carbondisulfid.

Det frigives også naturligt under vulkanudbrud og findes i små mængder over sumpe..

Normalt udsættes vi for at trække vejret i meget små proportioner, og det er til stede i nogle fødevarer. Det findes også i cigaretrøg.

I miljøet nedbrydes det af sollys. På jorden bevæger den sig igennem det. Nogle mikroorganismer i jorden nedbryder det.

Ansøgninger

I den kemiske industri

Kuldisulfid er en vigtig kemisk forbindelse, da den bruges til at fremstille andre kemikalier. Kan fungere som et kemisk mellemprodukt.

Det bruges også som et procesopløsningsmiddel for eksempel til opløsning af fosfor, svovl, selen, brom, iod, fedtstoffer, harpikser, voks, lak og tandkød.

Tillader fremstilling af blandt andet lægemidler og herbicider.

I produktionen af ​​rayon og cellofan

Med CS_to der fremstilles xanthater, som er forbindelser anvendt til fremstilling af rayon og cellophan.

For at opnå kunstig silke eller rayon anvendes cellulose, der behandles med alkali og carbondisulfid CS_to og omdannes til cellulosexanthat, opløselig i alkali. Denne opløsning er tyktflydende og kaldes derfor "tyktflydende".

Viskosen tvinges gennem meget små huller i et surt bad. Her omdannes cellulosexanthatet tilbage til cellulose, som er uopløselig, og der dannes lange og skinnende tråde..

Trådene eller filamenterne kan spindes i et materiale kendt som rayon.

(1) Cellulose + NaOH → Alkali-cellulose

ROH + NaOH → RONa

(2) Alkali-cellulose + carbondisulfid → Cellulosexanthat

RONa + S = C = S → RO-C (= S) -SNa

(3) Cellulosexanthat + syre → Cellulose (filamenter)

RO-C (= S) -SNa + syre → ROH

Hvis cellulosen udfældes ved at føre xanthatet gennem en smal åbning, regenereres cellulosen i form af tynde ark, der udgør cellofanen. Dette blødgøres med glycerol og bruges som en beskyttende film til genstande.

Ved produktion af carbontetrachlorid

Carbondisulfid reagerer med chlor Cl_to til dannelse af carbontetrachlorid-CCl₄, hvilket er et vigtigt ikke-brændbart opløsningsmiddel.

CS_to + 3 Cl_to → CCl₄ + S_toCl_to

I forskellige applikationer

Carbondisulfid deltager i den kolde vulkanisering af gummi, tjener som mellemprodukt i fremstillingen af ​​pesticider og bruges til at generere katalysatorer i olieindustrien og i fremstillingen af ​​papir..

Xanthates fremstillet med CS_to anvendes i mineral flotation.

Gamle anvendelser

CS_to det er en gift for levende organismer. Tidligere blev det brugt til at ødelægge skadedyr som rotter, marmoter og myrer og hælde væsken ind i ethvert lukket rum, hvor disse dyr levede (huler og myrer).

Når de blev brugt til dette formål, ødelagde de tætte giftige dampe enhver levende organisme, der var i det begrænsede rum..

Det blev også brugt som et ormenblindlægemiddel til dyr og til at fjerne blowfly larver fra hestens mave..

I landbruget blev det brugt som et insekticid og nematicid til at desinficere jorden til gasning af planteskoler, kornkammer, siloer og kornfabrikker. Jernbanevogne, skibe og pramme blev også sprøjtet.

Alle disse anvendelser var forbudte på grund af CS's høje antændelighed og toksicitet_to.

Risici

CS_to det er meget brandfarligt. Mange af deres reaktioner kan forårsage brand eller eksplosion. Blandinger af dens dampe med luft er eksplosive. Når det antændes, producerer det irriterende eller giftige gasser.

Kuldisulfid bør ikke hældes ned i afløbene, da der forbliver en blanding af CS i rørene_to og luft, der kan forårsage en eksplosion, hvis den antændes ved et uheld.

Dampene antændes spontant ved kontakt med gnister eller varme overflader.

Kuldisulfid irriterer alvorligt øjne, hud og slimhinder.

Ved indånding eller indtagelse påvirker det alvorligt centralnervesystemet, det kardiovaskulære system, øjne, nyrer og lever. Det kan også absorberes gennem huden og forårsage skade.

Referencer

1. OS. National Library of Medicine. (2020). Kuldisulfid. Gendannet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Mopper, K. og Kieber, D.J. (2002). Fotokemi og cykling af kulstof, svovl, kvælstof og fosfor. In Biogeochemistry of Marine Dissolved Organic Matter. Gendannet fra sciencedirect.com.
3. Meyer, B. (1977). Industriel anvendelse af svovl og dets forbindelser. Kuldisulfid. I svovl, energi og miljø. Gendannet fra sciencedirect.com.
4. Pohanish, R.P. (2012). C. Kuldisulfid. I Sittigs håndbog om giftige og farlige kemikalier og kræftfremkaldende stoffer (sjette udgave). Gendannet fra sciencedirect.com.
5. Morrison, R.T. og Boyd, R.N. (2002). Organisk kemi. 6. udgave. Prentice-Hall.
6. Windholz, M. et al. (redaktører) (1983). Merck-indekset. En encyklopædi over kemikalier, lægemidler og biologiske stoffer. Tiende udgave. Merck & CO., Inc..