Koolstofdisulfide (CS2) structuur, eigenschappen, gebruik, risico's

Hij koolstofdisulfide Het is een verbinding gevormd door de vereniging van een koolstofatoom (C) en twee zwavelatomen (en). De chemische formule is CS₂. Het is een kleurloze of licht gele vloeistof met een onaangename geur vanwege de onzuiverheden die het bevat (zwavelverbindingen). Als puur de geur is zacht en zoet, vergelijkbaar met chloroform of ether.

Het is natuurlijk afkomstig van de werking van zonlicht op organische moleculen die in zeewater worden gevonden. Bovendien komt het voor in moeraswateren en wordt het ook uit vulkanen verdreven, samen met andere gassen.

CS koolstofdisulfide₂. Auteur: Benjah-BMM27. Bron: Wikimedia Commons.

Koolstofdisulfide is een vluchtige vloeistof en is ook zeer ontvlambaar, dus het moet worden weggehouden van vlammen en vonken of apparaten die ze kunnen produceren, inclusief elektrische bollen.

Het heeft het vermogen om een ​​groot aantal verbindingen, materialen en elementen op te lossen, zoals fosfor, zwavel, selenium, harsen, lakken, enz. Daarom vindt het nut als oplosmiddel.

Het is ook intermediair in verschillende industriële chemische reacties, zoals de productie van rayon of kunstmatige zijde. 

Het moet worden gemanipuleerd met voorzichtigheid en met beschermingswerktuigen omdat het erg giftig en gevaarlijk is.

[TOC]

Structuur

Koolstofdisulfide heeft een koolstofatoom en twee zwavelatomen aan de zijkanten hiervan.

De verbanden tussen het koolstofatoom en de zwavelatomen zijn covalent en dubbel, daarom zijn ze erg sterk. Het CS -molecuul₂ Het heeft een lineaire en symmetrische structuur.

Lineaire structuur van koolstofdisulfide CS₂. Zwart = koolstof, geel = zwavel. Auteur: Benjah-BMM27. Bron: Wikimedia Commons.

Nomenclatuur

- Koolstofdisulfide

- Koolstof bisulfide

- Ditiocarbonische anhydride

Eigenschappen

Fysieke staat

Kleurloos tot geelachtig.

Molecuulgewicht

76.15 g/mol

Fusie- of stollingspunt

-110,8 ° C

Kookpunt

46.0 ºC

Flitslicht

-30 ºC (methode gesloten beker).

Zelf -richtingtemperatuur

90 ° C

Dikte

Vloeistof = 1,26 g/cm³ bij 20 ºC.

Stoom = 2,67 keer de lucht.

De dampen zijn meer dan het dubbele van de lucht en vloeistof is zwaarder dan water.

Dampdruk

279 mmHg bij 25 ° C.

Kan u van dienst zijn: kaliumhypochloriet (KCLO)

Dit is een hoge stoomdruk.

Oplosbaarheid

Zeer weinig in water oplosbaar: 2,16 g/l A 25 ° C. Oplosbaar in chloroform. Mengbaar met ethanol, methanol, ether, benzeen, chloroform en koolstoftetrachloride.

Chemische eigenschappen

De CS₂ Het verdampt gemakkelijk bij kamertemperatuur omdat het kookpunt erg laag is en de stoomdruk erg hoog is.

Koolstofdisulfide is extreem ontvlambaar. Zijn dampen zijn heel gemakkelijk ontstoken, zelfs met de warmte van een elektrische gloeilamp. Dit betekent dat het zeer snel reageert met zuurstof:

CS₂ + 3 o₂ → CO₂ + 2 Dus₂

Het feit dat je een hoge stoomdruk op kamertemperatuur hebt, maakt het gevaarlijk om dicht bij een vlam te zijn.

Wanneer verwarmd tot ontleding gemakkelijk kan exploiteren, waardoor giftige gassen uit zwaveloxiden worden uitgestoten. Boven 90 ° C wordt het spontaan ingeschakeld.

Het breekt af wanneer ze lange tijd opgeslagen zijn. Val koper aan en zijn legeringen. Het reageert ook met enkele kunststoffen, rubbers en coatings.

Reageert onder bepaalde omstandigheden met water, waardoor OCS -carbonylsulfide wordt gevormd, Coal Dioxide Co₂ en waterstofdisulfide h₂S:

CS₂ + H₂O → ocs + h₂S

CS₂ + 2 H₂O → CO₂ + 2 H₂S

Met alcoholen (ROH) in het alkalische medium vormt Xantates (Ro-CS-NNA):

CS₂ + ROH + NaOH → H₂Of + ro -c (= s) -sna

Het verkrijgen van

Koolstofdisulfide wordt commercieel bereid door zwavelreactie met steenkool. Het proces wordt uitgevoerd bij temperaturen van 750-900 ° C.

C + 2 S → CS₂

In plaats van kolen kunt u ook methaan of aardgas gebruiken, en zelfs ethaan, propaan en propyleen zijn gebruikt, in welk geval de reactie optreedt bij 400-700 ° C met hoge prestaties.

Het kan ook worden bereid door aardgas te reageren met waterstofsulfide H₂S een zeer hoge temperatuur.

Aanwezigheid in de natuur

De CS₂ Het is een natuurlijk product aanwezig in de atmosfeer in zeer kleine hoeveelheden (sporen). Het komt fotochemisch voor in oppervlaktewateren.

De werking van zonlicht op bepaalde verbindingen aanwezig in zeewater zoals cysteïne (een aminozuur) leidt tot de vorming van koolstofdisulfide.

Koolstofdisulfide kan worden gevormd door de werking van zonnestralen op sommige organische verbindingen die aanwezig zijn in zeewater. Auteur: Pexels. Bron: Pixabay.

Het wordt ook van nature vrijgegeven tijdens vulkaanuitbarstingen en wordt in kleine hoeveelheden over moerassen gevonden.

Kan je van dienst zijn: benzaldehyde

Normaal gesproken worden we blootgesteld om zeer kleine proporties in te ademen en zijn we in sommige voedingsmiddelen aanwezig. Het wordt ook gevonden in de rook van de sigaretten.

In de omgeving ontleedt het door zonlicht. Op de grond beweegt het erdoorheen. Sommige micro -organismen van de bodem breken af.

Toepassingen

In de chemische industrie

Koolstofdisulfide is een belangrijke chemische verbinding, omdat het dient om andere chemicaliën te bereiden. Kan fungeren als een chemische tussenpersoon.

Het wordt ook gebruikt als een procesoplosmiddel om fosfor, zwavel, selenium, broom, jodium, vetten, harsen, wassen, lakken en rubbers op te lossen.

Maakt onder andere de vervaardiging van farmaceutische producten en herbiciden mogelijk.

Bij de productie van Rayón en Celofán

Met CS₂ Xantatos worden bereid die verbindingen zijn die worden gebruikt bij de productie van Rayón en Celofán.

Om kunstmatige zijde of rayon te verkrijgen, is het gebaseerd op cellulose die wordt behandeld met alkali en koolstofdisulfide CS₂ en transformeert in cellulose xantate, oplosbaar in alkali. Deze oplossing is viskeus en wordt daarom "viscosa" genoemd.

De viscose wordt onder druk gemaakt door zeer kleine gaten in een zuurbad. Hier wordt het cellulose xantaat opnieuw omgezet in cellulose, die onoplosbaar is en lange en heldere draden worden gevormd.

Draden of filamenten kunnen worden gesponnen om een ​​materiaal te geven dat bekend staat als Rayón.

(1) Cellulose + NaOH → Alkali-Celulosa

ROH + NaOH → Rona

(2) Alkali-celulose + koolstofdisulfide → Cellulose xantate

Rona + S = C = S → Ro -C (= S) -SNA

(3) Xantaat van cellulose + zuur → cellulose (filamenten)

Ro -c (= s) -sna + zuur → ROH

Kleding gemaakt met rayon, vezel waarvan de productie deelneemt aan koolstofdisulfide. Tobias "Take" Maier [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)]. Bron: Wikimedia Commons.

Als de cellulose wordt neergeslagen door de Xantato door een smalle sleuf te passeren, wordt de cellulose geregenereerd in de vorm van dunne vellen die het cellofaan vormen. Dit wordt verzacht met glycerol en wordt gebruikt als een object beschermende film.

Het cellofaan wordt vervaardigd met behulp van koolstofdisulfide. Auteur: Hans Braxmeier. Bron: Pixabay.

Bij de productie van koolstoftetrachloride

Koolstofdisulfide reageert met de chloor CL₂ Om koolstoftetrachloride CCL te geven₄, dat is een belangrijk oplosmiddel dat geen brandstof is.

Kan u van dienst zijn: chloorbenzeen (c6h5cl)

CS₂ + 3 Cl₂ → CCL₄ + S₂Klet₂

In verschillende toepassingen

Koolstofdisulfide neemt deel aan de koude vulkanisatie van rubber.

De Xantatos bereid met CS₂ Ze worden gebruikt in minerale flotatie.

Oud gebruik

De CS₂ Het is een gif voor levende organismen. Vroeger werd het gebruikt om ongedierte zoals ratten, marmotes en mieren te vernietigen, waardoor de vloeistof in elke gesloten ruimte werd giet waarin deze dieren leefden (Burrows en Hormigueros))).

Toen de dichte giftige dampen voor dit doel werden gebruikt, beëindigden ze elk levend organisme dat in de beperkte ruimte was.

Het werd ook gebruikt als antihelmintisch voor dieren en om larven uit moscardons uit de maag van paarden te elimineren.

In de landbouw werd het gebruikt als een insecticide en nematicide, om de grond te fumigeren, om kwekerijen, schuren, silo's en graanfabrieken te doen. Spoorwegauto's, schepen en binnenvaartschepen waren ook begonnen.

Boer in 1904 die de grond fumigeert met koolstofdisulfide om een ​​plaag van druivenplanten te bestrijden. Ölgemälde von Hans Pühringer, 1904 [GFDL 1.2 (http: // www.GNU.Org/licenties/oude licenties/FDL-1.2.html)]. Bron: Wikimedia Commons.

Al deze toepassingen waren verboden vanwege de hoge ontvlambaarheid en toxiciteit van de CS₂.

Risico's

De CS₂ Het is zeer ontvlambaar. Veel van uw reacties kunnen brand of explosie veroorzaken. De mengsels van hun dampen met lucht zijn explosief. Bij het ontstoken produceert irritante of giftige gassen.

De koolstofdisulfide voor de afvoeren moet niet worden gegoten, omdat er in de buizen een mengsel van CS is₂ en lucht die een explosie kan veroorzaken als deze per ongeluk wordt aangestoken.

Zijn dampen vuur spontaan in contact met vonken of hete oppervlakken.

Koolstofdisulfide irriteert de ogen, huid en slijmvlies ernstig.

Als het centrale zenuwstelsel wordt ingeademd of serieus wordt ingenomen, het cardiovasculaire systeem, ogen, nieren en lever. Het kan ook worden geabsorbeerd door de huid die schade veroorzaakt.

Referenties

1. OF.S. Nationale bibliotheek van geneeskunde. (2020). Disulfide koolstof. Hersteld van PubChem.NCBI.NLM.NIH.Gov.
2. Mopper, k. En Kieber, D.J. (2002). Fotchemie en het fietsen van koolstof, zwavel, stikstof en pospherus. In biogeochemiteit van mariene opgeloste organische stof. Hersteld van Scientedirect.com.
3. Meyer, B. (1977). Industrieel gebruik van zwavel en zijn compunds. Disulfide koolstof. In zwavel, energie en afgunst. Hersteld van Scientedirect.com.
4. Pohanish, r.P. (2012). C. Disulfide koolstof. In Sittig's handboek van giftige en gevaarlijke chemicaliën en carcinogenen (zesde editie). Hersteld van Scientedirect.com.
5. Morrison, r.T. en Boyd, r.N. (2002). Organische chemie. 6e editie. Prentice-Hall.
6. Windholz, m. et al. (Editors) (1983). De Merck Index. Een enyclopedie van chemicaliën, medicijnen en biologisch. Tiende editie. Merck & Co., Inc.