УГЉЕН ДИСУЛФИД (ЦС2): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, УПОТРЕБЕ, РИЗИЦИ - ХЕМИЈА - 2025

Угљен дисулфид је једињење формира спајањем атома угљеника (Ц) и два атома сумпор (С). Његова хемијска формула је ЦС ₂ . То је безбојна или благо жута течност са неугодним мирисом због нечистоћа које садржи (сумпорна једињења). Када је чист, његов мирис је мекан и сладак, сличан хлороформу или етру.

Она природно потиче од деловања сунчеве светлости на органске молекуле које се налазе у морској води. Даље, производи се у мочварним водама, а избацује се из вулкана заједно са другим гасовима.

Угљен дисулфид ЦС ₂ . Аутор: Бењах-бмм27. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Угљен-дисулфид је испарљива течност и такође је лако запаљив, па га треба држати даље од пламена и искре или уређаја који их могу произвести, чак и електричне сијалице.

Има способност растварања великог броја једињења, материјала и елемената, попут фосфора, сумпора, селена, смола, лакова, итд. Због тога користи корисност као растварач.

Такође је посредник у различитим индустријским хемијским реакцијама, као што су производња рајона или вештачке свиле.

Са њим се мора поступати опрезно и заштитним средствима јер је врло токсичан и опасан.

Структура

Угљен-дисулфид има један атом угљеника и два атома сумпора на странама.

Везе између атома угљеника и атома сумпора су ковалентне и двоструке, па су врло јаке. ЦС ₂ Молекул има линеарну и симетричне структуре.

Линеарна структура угљен сулфулфида ЦС ₂ . Црна = угљеник, жута = сумпор. Аутор: Бењах-бмм27. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Номенклатура

- Угљен-дисулфид

- Угљени бисулфид

- Дитиокарбонски анхидрид

Својства

Физичко стање

Безбојна до жућкаста течност.

Молекуларна тежина

76,15 г / мол

Тачка топљења или очвршћавања

-110,8 ° Ц

Тачка кључања

46.0 ºЦ

Температура паљења

-30 ° Ц (метода затворене чаше).

температура самопаљења

90 ° Ц

Густина

Течност = 1,26 г / цм ³ на 20 ° Ц.

Пара = 2,67 пута већа од зрака.

Његове паре су више него двоструко веће од ваздуха, а течност је тежа од воде.

Притисак паре

279 ммХг на 25 ° Ц.

Ово је висок притисак паре.

Растворљивост

Врло мало растворљиво у води: 2,16 г / Л на 25 ° Ц. Растворљив у хлороформу. Може се мешати са етанолом, метанолом, етером, бензеном, хлороформом и тетрахлоридом угљеника.

Хемијска својства

ЦС ₂ лако испарава на собној температури јер је тачка кључања врло ниска, а притисак паре врло висок.

Угљен-дисулфид је изузетно запаљив. Његове паре се запале врло лако, чак и уз топлоту електричне сијалице. То значи да врло брзо реагује са кисеоником:

ЦС ₂ + 3 О ₂ → ЦО ₂ + 2 СО ₂

Чињеница да има висок притисак паре на собној температури чини опасним бити у близини пламена.

Када се загрева до распадања, лако може експлодирати, емитујући отровне гасове сумпорних оксида. Изнад 90 ° Ц се спонтано запали.

Разграђује се када се чува дуже време. Напада бакар и његове легуре. Такође реагује са неким пластиком, гумама и превлакама.

Реагује под одређеним условима са водом, формирајући ОЦС Карбонил сулфид, ЦО ₂ угљен диоксид и Х ₂ С водоника дисулфида :

ЦС ₂ + Х ₂ О → ОЦС + Х ₂ С

ЦС ₂ + 2 Х ₂ О → ЦО ₂ + 2 Х ₂ С

Са алкохолом (РОХ) у алкалном медијуму формира ксантате (РО-ЦС-СНа):

ЦС ₂ + РОХ + НаОХ → Х ₂ О + РО - Ц (= С) -СНа

Прибављање

Угљен-дисулфид се производи комерцијално реакцијом сумпора и угљеника. Процес се изводи на температурама од 750-900 ° Ц.

Ц + 2 С → ЦС ₂

Уместо угља се такође може користити метан или природни гас, па чак и етан, пропан и пропилен, у том случају се реакција одвија на 400-700 ° Ц са високим приносом.

Може се припремити реакцијом природног гаса са водоник сулфида Х ₂ С на веома високој температури.

Присуство у природи

ЦС ₂ је природни производ присутан у атмосфери у врло малим количинама (трагови). Производи се фотохемијски у површинским водама.

Деловање сунчеве светлости на одређена једињења присутна у морској води као што су цистеин (аминокиселина) доводи до стварања угљен-сулфида.

Угљен-дисулфид може да се формира дејством сунчеве светлости на нека органска једињења присутна у морској води. Аутор: Пекелс. Извор: Пикабаи.

Такође се природно ослобађа током ерупције вулкана и налази се у малим количинама у мочварама.

Обично смо изложени дисању у врло малим размерама, а присутан је у неким намирницама. Такође се налази у цигаретном диму.

У околини се разлаже сунчевом светлошћу. На земљи се креће кроз њега. Неки микроорганизми у тлу га разграђују.

Апликације

У хемијској индустрији

Угљен-дисулфид је важно хемијско једињење јер се користи за припрему других хемикалија. Може деловати као хемијски посредник.

Такође се користи као процесни растварач, на пример за растварање фосфора, сумпора, селена, брома, јода, масти, смоле, воска, лакова и гума.

Омогућује производњу фармацеутских производа и хербицида, између осталог.

У производњи рајона и целофана

Са ЦС ₂ припремају се ксантати, који су једињења која се користе у производњи рајона и целофана.

Да би се добила вештачка свила или рајон, покреће се целулоза која се третира са алкалијским и угљен-дисулфидом ЦС ₂ и трансформише се у ксантат целулозе, растворљив у алкалији. Овај раствор је вискозан и зато се назива "вискозан".

Вискоза се форсира кроз веома мале рупе у киселој купељи. Овде се целулозни ксантат трансформише назад у целулозу која је нерастворљива и формирају се дуге, сјајне нити.

Нити или влакна могу се намотати у материјал познат као рајон.

(1) Целулоза + НаОХ → Алкал-целулоза

РОХ + НаОХ → РОНа

(2) Алкал-целулоза + Угљен-дисулфид → Целулоза ксантат

РОНа + С = Ц = С → РО - Ц (= С) –СНа

(3) Целулоза ксантат + киселина → Целулоза (филаменти)

РО - Ц (= С) –СНа + киселина → РОХ

Одећа од рајона, влакна у којем учествује угљен сулфид. Тобиас "ТоМар" Маиер. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Ако се целулоза таложи пропуштањем ксантата кроз уски прорез, целулоза се регенерише у облику танких листова који чине целофан. Ово се омекшава глицеролом и користи се као заштитни филм за предмете.

Целофан се прави уз помоћ угљен-сулфида. Аутор: Ханс Бракмеиер. Извор: Пикабаи.

При производњи тетрахлорида угљеника

Угљен дисулфид реагује са хлора Цл ₂ дајући угљен тетрахлорид ЦЦЛ ₄ , што је важан незапаљиве растварачем.

ЦС ₂ + 3 Цл ₂ → ЦЦл ₄ + С ₂ Цл ₂

У разним апликацијама

Угљен-дисулфид учествује у хладној вулканизацији гума, служи као посредник у производњи пестицида, а користи се за производњу катализатора у нафтној индустрији и производњи папира.

Ксантати припремљени са ЦС ₂ користе се у флотацији минерала.

Античка употреба

ЦС ₂ је отров за живе организме. Раније је коришћен за уништавање штеточина као што су пацови, мармоти и мрави, сипајући течност у било који затворени простор у којем су те животиње живеле (бура и брда).

Када се користи у ову сврху, густе отровне паре избрисале су сваки живи организам који се налазио у затвореном простору.

Такође је коришћен као антхелминтик за животиње и убијање личинки лајкова из стомака коња.

У пољопривреди се користио као инсектицид и нематикид, за сагоревање тла, за заплињавање расадника, жита, силоса и млинова за житарице. Прскани су и железнички вагони, бродови и барже.

Земљорадник је 1904. године прскао земљу угљен-сулфидом у борби против штеточина биљака грожђа. Олгемалде вон Ханс Пухрингер, 1904. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Све ове употребе биле су забрањене због велике запаљивости и токсичности ЦС ₂ .

Ризици

ЦС ₂ је лако запаљив. Много њихових реакција може изазвати пожар или експлозију. Мешавине његових пара са ваздухом су експлозивне. Када се запали, ствара иритантне или отровне гасове.

Угљен-дисулфид не сме да се излива кроз одводе јер смеша ЦС ₂ и ваздух остаје у цевима која могу изазвати експлозију ако се случајно запале.

Његове паре се спонтано запале при контакту са искрама или врућим површинама.

Угљен-дисулфид јако иритира очи, кожу и слузокоже.

Ако се удише или гута, озбиљно утиче на централни нервни систем, кардиоваскуларни систем, очи, бубреге и јетру. Такође се може апсорбовати кроз кожу узрокујући оштећења.

Референце

1. Америчка национална медицинска библиотека. (2020). Угљен дисулфид. Опоравак од пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
2. Моппер, К. и Киебер, ДЈ (2002). Фотохемија и бициклизам угљеника, сумпора, азота и фосфора. У биогеохемији органске материје растворене у мору. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
3. Меиер, Б. (1977). Индустријска употреба сумпора и његових једињења. Царбон Дисулфид. У сумпору, енергији и животној средини. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
4. Поханисх, РП (2012). Ц. Угљен-дисулфид. У Ситтиговом приручнику о токсичним и опасним хемикалијама и канцерогенима (Шесто издање). Опоравак од сциенцедирецт.цом.
5. Моррисон, РТ и Боид, РН (2002). Органска хемија. 6. издање Прентице-Халл.
6. Виндхолз, М. и др. (уредници) (1983). Мерцк индекс. Енциклопедија хемикалија, лекова и биолошких средстава. Десето издање. Мерцк & ЦО., Инц.