Koldisulfid (CS2) struktur, egenskaper, användningsområden, risker

3491
Jonah Lester

De koldisulfid Det är en förening som bildas genom föreningen av en kolatom (C) och två svavelatomer (S). Dess kemiska formel är CStvå. Det är en färglös eller något gul vätska med en obehaglig lukt på grund av föroreningar den innehåller (svavelföreningar). När det är rent är dess lukt mjuk och söt, liknar kloroform eller eter..

Det härrör naturligt från verkan av solljus på organiska molekyler som finns i havsvatten. Dessutom produceras den i träskvatten och utvisas också från vulkaner tillsammans med andra gaser.

Koldisulfid CStvå. Författare: Benjah-bmm27. Källa: Wikimedia Commons.

Koldisulfid är en flyktig vätska och är också mycket brandfarlig, så den bör hållas borta från lågor och gnistor eller enheter som kan producera dem, även elektriska glödlampor..

Den har förmågan att lösa upp ett stort antal föreningar, material och grundämnen, såsom fosfor, svavel, selen, hartser, lacker etc. Därför är den användbar som lösningsmedel.

Det är också en mellanhand i olika industriella kemiska reaktioner, såsom produktion av rayon eller konstgjord siden.. 

Det måste hanteras med försiktighet och med skyddsredskap eftersom det är mycket giftigt och farligt.

Artikelindex

  • 1 Struktur
  • 2 Nomenklatur
  • 3 fastigheter
    • 3.1 Fysiskt tillstånd
    • 3.2 Molekylvikt
    • 3.3 Smält- eller stelningspunkt
    • 3.4 Kokpunkt
    • 3.5 Flampunkt
    • 3.6 Självantändningstemperatur
    • 3.7 Densitet
    • 3.8 Ångtryck
    • 3.9 Löslighet
    • 3.10 Kemiska egenskaper
  • 4 Skaffa
    • 4.1 Närvaro i naturen
  • 5 användningsområden
    • 5.1 Inom den kemiska industrin
    • 5.2 Vid rayon- och cellofanproduktion
    • 5.3 Vid produktion av koltetraklorid
    • 5.4 I olika applikationer
    • 5.5 Forntida användningsområden
  • 6 risker
  • 7 Referenser

Strukturera

Koldisulfid har en kolatom och två svavelatomer på vardera sidan om den..

Bindningarna mellan kolatomen och svavelatomerna är kovalenta och dubbla, därför är de mycket starka. CS-molekylentvå har en linjär och symmetrisk struktur.

Linjär struktur av koldisulfid CStvå. Svart = kol, gult = svavel. Författare: Benjah-bmm27. Källa: Wikimedia Commons.

Nomenklatur

- Koldisulfid

- Koldisulfid

- Ditiokolanhydrid

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Färglös till gulaktig vätska.

Molekylvikt

76,15 g / mol

Smält- eller stelningspunkt

-110,8 ° C

Kokpunkt

46,0 ºC

Flampunkt

-30 ºC (sluten koppmetod).

Självantändningstemperatur

90 ° C

Densitet

Vätska = 1,26 g / cm3 vid 20 ºC.

Ånga = 2,67 gånger luftens.

Ångorna är mer än dubbelt så tunga som luft och vätskan är tyngre än vatten.

Ångtryck

279 mmHg vid 25 ° C.

Detta är ett högt ångtryck.

Löslighet

Mycket lättlöslig i vatten: 2,16 g / L vid 25 ° C. Löslig i kloroform. Blandbar med etanol, metanol, eter, bensen, kloroform och koltetraklorid.

Kemiska egenskaper

CStvå det avdunstar lätt vid rumstemperatur eftersom kokpunkten är mycket låg och dess ångtryck är mycket högt.

Koldisulfid är extremt brandfarligt. Ångorna antänds mycket lätt, även med värmen från en elektrisk glödlampa. Detta innebär att det reagerar mycket snabbt med syre:

CStvå + 3 Otvå → COtvå + 2 SÅtvå

Det faktum att det har ett högt ångtryck vid rumstemperatur gör det farligt att vara nära en låga.

Vid uppvärmning till nedbrytning kan den lätt explodera och avge giftiga svaveloxidgaser. Över 90 ° C antänds det spontant.

Den sönderdelas när den lagras under lång tid. Angriper koppar och dess legeringar. Reagerar även med en del plast, gummi och beläggningar.

Reagerar under vissa förhållanden med vatten och bildar karbonylsulfid OCS, koldioxid COtvå och vätesulfid HtvåS:

CStvå + HtvåO → OCS + HtvåS

CStvå + 2 timmartvåO → COtvå + 2 timmartvåS

Med alkoholer (ROH) i alkaliskt medium bildar xantater (RO-CS-SNa):

CStvå + ROH + NaOH → HtvåO + RO-C (= S) -SNa

Erhållande

Koldisulfid framställs kommersiellt genom att svavel reagerar med kol. Processen utförs vid temperaturer på 750-900 ° C.

C + 2 S → CStvå

I stället för kol kan metan eller naturgas också användas, och även etan, propan och propylen har använts, i vilket fall reaktionen inträffar vid 400-700 ° C med högt utbyte..

Den kan också framställas genom att reagera naturgas med vätesulfid HtvåS vid mycket hög temperatur.

Närvaro i naturen

CStvå det är en naturlig produkt som finns i atmosfären i mycket små mängder (spår). Det produceras fotokemiskt i ytvatten.

Verkan av solljus på vissa föreningar som finns i havsvatten såsom cystein (en aminosyra) leder till bildandet av koldisulfid.

Koldisulfid kan bildas genom solstrålarnas verkan på vissa organiska föreningar som finns i havsvatten. Författare: Pexels. Källa: Pixabay.

Det släpps också naturligt under vulkanutbrott och finns i små mängder över träsk..

Normalt utsätts vi för att andas in i mycket små proportioner och det finns i vissa livsmedel. Det finns också i cigarettrök.

I miljön sönderdelas den av solljus. På marken rör sig den genom den. Vissa mikroorganismer i jorden bryter ner den.

Applikationer

Inom den kemiska industrin

Koldisulfid är en viktig kemisk förening eftersom den används för att bereda andra kemikalier. Kan fungera som en kemisk mellanprodukt.

Det används också som ett processlösningsmedel till exempel för att lösa upp fosfor, svavel, selen, brom, jod, fetter, hartser, vaxer, lacker och tandkött.

Tillåter bland annat tillverkning av läkemedel och herbicider.

Vid produktion av rayon och cellofan

Med CStvå xantater framställs som är föreningar som används vid tillverkning av rayon och cellofan.

För att få konstgjord siden eller rayon används cellulosa som behandlas med alkali och koldisulfid CStvå och omvandlas till cellulosaxantat, lösligt i alkali. Denna lösning är viskös och kallas därför "viskös".

Viskosen tvingas genom mycket små hål i ett surt bad. Här omvandlas cellulosaxantatet tillbaka till cellulosa som är olöslig och långa och glänsande trådar bildas..

Trådarna eller filamenten kan snurras till ett material som kallas rayon.

(1) Cellulosa + NaOH → alkali-cellulosa

ROH + NaOH → RONa

(2) Alkali-cellulosa + koldisulfid → Cellulosaxantat

RONa + S = C = S → RO-C (= S) -SNa

(3) Cellulosaxantat + syra → Cellulosa (filament)

RO-C (= S) -SNa + syra → ROH

Kläder tillverkade med rayon, en fiber i vilken koldisulfid deltar. Tobias “ToMar” Maier [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Källa: Wikimedia Commons.

Om cellulosan fälls ut genom att passera xantatet genom en smal slits regenereras cellulosan i form av tunna ark som utgör cellofanen. Detta mjukas med glycerol och används som en skyddande film för föremål.

Cellofan tillverkas med hjälp av koldisulfid. Författare: Hans Braxmeier. Källa: Pixabay.

Vid produktion av koltetraklorid

Koldisulfid reagerar med klor Cltvå för att ge koltetraklorid CCl4, vilket är ett viktigt icke-brännbart lösningsmedel.

CStvå + 3 Cltvå → CCl4 + StvåCltvå

I olika applikationer

Koldisulfid deltar i den kalla vulkaniseringen av gummi, fungerar som mellanprodukt vid tillverkningen av bekämpningsmedel och används för att generera katalysatorer i oljeindustrin och vid tillverkningen av papper..

Xanthates beredda med CStvå används vid mineralflotation.

Forntida användningsområden

CStvå det är ett gift för levande organismer. Tidigare användes den för att förstöra skadedjur som råttor, murmeldjur och myror och hällde vätskan i ett stängt utrymme där dessa djur levde (hålor och myrstolar).

När de användes för detta ändamål förstörde de täta giftiga ångorna all levande organism som befann sig i det trånga utrymmet..

Det användes också som ett ormmedel för djur och för att eliminera fjärilslarver från hästens mage..

Inom jordbruket användes det som insektsmedel och nematicid för att gasa jorden för rökning av plantskolor, spannmål, silor och spannmålsbruk. Järnvägsbilar, fartyg och pråmar sprutades också.

En bonde 1904 sprutade jorden med koldisulfid för att bekämpa ett skadedjur av druvväxter. Ölgemälde von Hans Pühringer, 1904 [GFDL 1.2 (http://www.gnu.org/licenses/old-licenses/fdl-1.2.html)]. Källa: Wikimedia Commons.

Alla dessa användningar var förbjudna på grund av CSs höga brandfarlighet och toxicitettvå.

Risker

CStvå det är mycket brandfarligt. Många av deras reaktioner kan orsaka brand eller explosion. Blandningar av dess ångor med luft är explosiva. Vid antändning producerar det irriterande eller giftiga gaser.

Koldisulfid bör inte hällas ner i avloppet, eftersom en blandning av CS finns kvar i rörentvå och luft som kan orsaka en explosion om den antänds av misstag.

Ångorna antänds spontant vid kontakt med gnistor eller heta ytor.

Koldisulfid irriterar ögon, hud och slemhinnor allvarligt.

Vid inandning eller intag påverkar det allvarligt centrala nervsystemet, hjärt-kärlsystemet, ögon, njurar och lever. Det kan också absorberas genom huden och orsaka skador.

Referenser

  1. USA National Library of Medicine. (2020). Koldisulfid. Återställd från pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Mopper, K. och Kieber, D.J. (2002). Fotokemi och cykling av kol, svavel, kväve och fosfor. In Biogeochemistry of Marine Dissolved Organic Matter. Återställd från sciencedirect.com.
  3. Meyer, B. (1977). Industriell användning av svavel och dess föreningar. Koldisulfid. I svavel, energi och miljö. Återställd från sciencedirect.com.
  4. Pohanish, R.P. (2012). C. Koldisulfid. I Sittigs handbok om giftiga och farliga kemikalier och cancerframkallande ämnen (sjätte upplagan). Återställd från sciencedirect.com.
  5. Morrison, R.T. och Boyd, R.N. (2002). Organisk kemi. 6: e upplagan. Prentice-Hall.
  6. Windholz, M. et al. (redaktörer) (1983). Merck Index. En encyklopedi av kemikalier, läkemedel och biologiska ämnen. Tionde upplagan. Merck & CO., Inc..

Ingen har kommenterat den här artikeln än.