- Kết cấu
- Danh pháp
- Tính chất
- Tình trạng thể chất
- Trọng lượng phân tử
- Điểm nóng chảy hoặc đông đặc
- Điểm sôi
- Điểm sáng
- Nhiệt độ tự bốc cháy
- Tỉ trọng
- Áp suất hơi
- Độ hòa tan
- Tính chất hóa học
- Thu được
- Hiện diện trong tự nhiên
- Các ứng dụng
- Trong ngành công nghiệp hóa chất
- Trong sản xuất rayon và giấy bóng kính
- Trong sản xuất cacbon tetraclorua
- Trong các ứng dụng khác nhau
- Sử dụng cổ xưa
- Rủi ro
- Người giới thiệu
Các carbon disulfide là một hợp chất được hình thành bởi sự kết hợp của một nguyên tử carbon (C) và hai nguyên tử lưu huỳnh (S). Công thức hóa học của nó là CS 2 . Nó là một chất lỏng không màu hoặc hơi vàng, có mùi khó chịu do chứa các tạp chất (hợp chất lưu huỳnh). Khi nó nguyên chất, mùi của nó mềm và ngọt, tương tự như chloroform hoặc ether.
Nó có nguồn gốc tự nhiên từ tác động của ánh sáng mặt trời lên các phân tử hữu cơ có trong nước biển. Hơn nữa, nó được sản xuất ở vùng nước đầm lầy và cũng được trục xuất khỏi núi lửa cùng với các loại khí khác.
Đisunfua cacbon CS 2 . Tác giả: Benjah-bmm27. Nguồn: Wikimedia Commons.
Carbon disulfide là một chất lỏng dễ bay hơi và nó cũng rất dễ bắt lửa, vì vậy cần tránh xa ngọn lửa và tia lửa hoặc các thiết bị có thể tạo ra chúng, thậm chí là bóng đèn điện.
Nó có khả năng hòa tan một số lượng lớn các hợp chất, vật liệu và nguyên tố, chẳng hạn như phốt pho, lưu huỳnh, selen, nhựa, sơn mài, v.v. Do đó nó tìm thấy tiện ích như một dung môi.
Nó cũng là chất trung gian trong các phản ứng hóa học công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như sản xuất tơ nhân tạo hoặc tơ nhân tạo.
Nó phải được xử lý một cách thận trọng và với các dụng cụ bảo hộ vì nó rất độc và nguy hiểm.
Kết cấu
Carbon disulfide có một nguyên tử carbon và hai nguyên tử lưu huỳnh ở các mặt của nó.
Các liên kết giữa nguyên tử cacbon và nguyên tử lưu huỳnh là liên kết cộng hóa trị và kép, do đó chúng rất bền. Phân tử CS 2 có cấu trúc mạch thẳng và đối xứng.
Cấu trúc tuyến tính của cacbon disunfua CS 2 . Đen = cacbon, vàng = lưu huỳnh. Tác giả: Benjah-bmm27. Nguồn: Wikimedia Commons.
Danh pháp
- Carbon disulfide
- Cacbon bisunfua
- Dithiocarbon anhydrit
Tính chất
Tình trạng thể chất
Chất lỏng không màu đến hơi vàng.
Trọng lượng phân tử
76,15 g / mol
Điểm nóng chảy hoặc đông đặc
-110,8 ° C
Điểm sôi
46.0 ºC
Điểm sáng
-30 ºC (phương pháp cốc kín).
Nhiệt độ tự bốc cháy
90 ° C
Tỉ trọng
Chất lỏng = 1,26 g / cm 3 ở 20 ºC.
Hơi nước = 2,67 lần không khí.
Hơi của nó nặng hơn không khí gấp đôi và chất lỏng nặng hơn nước.
Áp suất hơi
279 mmHg ở 25 ° C.
Đây là một áp suất hơi cao.
Độ hòa tan
Rất ít tan trong nước: 2,16 g / L ở 25 ° C. Hòa tan trong cloroform. Có thể trộn lẫn với etanol, metanol, ete, benzen, cloroform và cacbon tetraclorua.
Tính chất hóa học
CS 2 dễ bay hơi ở nhiệt độ phòng vì nhiệt độ sôi của nó rất thấp và áp suất hơi của nó rất cao.
Carbon disulfide rất dễ cháy. Hơi của nó bốc cháy rất dễ dàng, ngay cả với sức nóng của bóng đèn điện. Điều này có nghĩa là nó phản ứng với oxy rất nhanh:
CS 2 + 3 O 2 → CO 2 + 2 SO 2
Thực tế là nó có áp suất hơi cao ở nhiệt độ phòng nên nguy hiểm khi ở gần ngọn lửa.
Khi nung nóng để phân hủy nó có thể dễ dàng phát nổ, phát ra khí độc oxit lưu huỳnh. Trên 90 ° C nó tự bốc cháy.
Nó bị phân hủy khi lưu trữ lâu ngày. Tấn công đồng và hợp kim của nó. Nó cũng phản ứng với một số chất dẻo, cao su và lớp phủ.
Phản ứng trong những điều kiện nhất định với nước, tạo thành OCS cacbonyl sunfua, CO 2 carbon dioxide và H 2 S hydro disulfide :
CS 2 + H 2 O → OCS + H 2 S
CS 2 + 2 H 2 O → CO 2 + 2 H 2 S
Với rượu (ROH) trong môi trường kiềm tạo thành xanthates (RO-CS-SNa):
CS 2 + ROH + NaOH → H 2 O + RO - C (= S) –SNa
Thu được
Carbon disulfide được điều chế thương mại bằng cách cho lưu huỳnh phản ứng với carbon. Quá trình được thực hiện ở nhiệt độ 750-900 ° C.
C + 2 S → CS 2
Thay vì than, người ta cũng có thể sử dụng khí mêtan hoặc khí tự nhiên, thậm chí cả etan, propan và propylen đã được sử dụng, trong trường hợp đó phản ứng xảy ra ở 400-700 ° C với năng suất cao.
Nó cũng có thể được điều chế bằng cách cho khí thiên nhiên phản ứng với hydro sunfua H 2 S ở nhiệt độ rất cao.
Hiện diện trong tự nhiên
CS 2 là một sản phẩm tự nhiên có trong khí quyển với một lượng rất nhỏ (vết). Nó được tạo ra bằng quang hóa trong vùng nước bề mặt.
Tác động của ánh sáng mặt trời lên một số hợp chất có trong nước biển như cysteine (một axit amin) dẫn đến sự hình thành carbon disulfide.
Carbon disulfide có thể được hình thành do tác động của ánh sáng mặt trời lên một số hợp chất hữu cơ có trong nước biển. Tác giả: Pexels. Nguồn: Pixabay.
Nó cũng được giải phóng tự nhiên trong quá trình phun trào núi lửa và được tìm thấy với một lượng nhỏ trên các đầm lầy.
Chúng ta thường tiếp xúc với việc hít thở nó với tỷ lệ rất nhỏ và nó có trong một số loại thực phẩm. Nó cũng được tìm thấy trong khói thuốc lá.
Trong môi trường nó bị phân hủy bởi ánh sáng mặt trời. Trên mặt đất nó di chuyển qua nó. Một số vi sinh vật trong đất phá vỡ nó.
Các ứng dụng
Trong ngành công nghiệp hóa chất
Carbon disulfide là một hợp chất hóa học quan trọng vì nó được sử dụng để điều chế các hóa chất khác. Nó có thể hoạt động như một chất trung gian hóa học.
Nó cũng được sử dụng làm dung môi xử lý ví dụ như để hòa tan phốt pho, lưu huỳnh, selen, brom, iốt, chất béo, nhựa, sáp, sơn mài và gôm.
Nó cho phép sản xuất các sản phẩm dược phẩm và thuốc diệt cỏ, trong số những loại khác.
Trong sản xuất rayon và giấy bóng kính
Với CS 2 , xanthat được điều chế, là những hợp chất được sử dụng trong sản xuất rayon và giấy bóng kính.
Để có được tơ nhân tạo hoặc tơ nhân tạo, người ta bắt đầu sử dụng xenlulozơ, được xử lý với kiềm và cacbon disunfua CS 2 và chuyển thành xenlulozơ xanthat, hòa tan trong kiềm. Dung dịch này có độ nhớt và do đó được gọi là "nhớt".
Viscose được ép qua các lỗ rất nhỏ trong bể axit. Tại đây xenluloza xanthat được chuyển hóa trở lại thành xenluloza không hòa tan và các sợi dài, sáng bóng được hình thành.
Các sợi hoặc sợi có thể được kéo thành một vật liệu được gọi là rayon.
(1) Xenlulozơ + NaOH → Xenlulozơ kiềm
ROH + NaOH → RONa
(2) Kiềm-xenlulozơ + Cacbon đisunfua → Xenlulozơ xanthat
RONa + S = C = S → RO - C (= S) –SNa
(3) Xenlulozơ xanthat + Axit → Xenlulozơ (dạng sợi)
RO - C (= S) –SNa + Axit → ROH
Quần áo làm bằng rayon, một loại sợi trong đó carbon disulfide tham gia. Tobias "ToMar" Maier. Nguồn: Wikimedia Commons.
Nếu xenlulozơ được kết tủa bằng cách cho xanthat đi qua một khe hẹp, thì xenlulozơ được tái sinh dưới dạng các tấm mỏng tạo nên giấy bóng kính. Chất này được làm mềm bằng glycerol và được sử dụng như một lớp màng bảo vệ các đồ vật.
Giấy bóng kính được tạo ra với sự trợ giúp của carbon disulfide. Tác giả: Hans Braxmeier. Nguồn: Pixabay.
Trong sản xuất cacbon tetraclorua
Cacbon disunfua phản ứng với clo Cl 2 để tạo ra cacbon tetraclorua CCl 4 , đây là một dung môi không cháy quan trọng.
CS 2 + 3 Cl 2 → CCl 4 + S 2 Cl 2
Trong các ứng dụng khác nhau
Carbon disulfide tham gia vào quá trình lưu hóa lạnh của cao su, đóng vai trò là chất trung gian trong sản xuất thuốc trừ sâu và được sử dụng để tạo ra chất xúc tác trong ngành công nghiệp dầu mỏ và sản xuất giấy.
Xanthat được điều chế với CS 2 được sử dụng trong tuyển nổi khoáng.
Sử dụng cổ xưa
CS 2 là chất độc đối với cơ thể sống. Trước đây, nó được sử dụng để tiêu diệt các loài gây hại như chuột, bọ xít và kiến, đổ chất lỏng vào bất kỳ không gian kín nào mà những động vật này sinh sống (hang và sâu bọ).
Khi được sử dụng cho mục đích này, hơi độc dày đặc sẽ quét sạch mọi sinh vật sống trong không gian hạn chế.
Nó cũng được dùng làm thuốc tẩy giun sán cho động vật và diệt ấu trùng ruồi đậu trong dạ dày ngựa.
Trong nông nghiệp, nó được sử dụng như một loại thuốc trừ sâu và thuốc diệt nematicide, để khử trùng đất, khử trùng các vườn ươm, kho thóc, hầm chứa và nhà máy ngũ cốc. Các toa tàu, tàu và sà lan cũng bị rải.
Một người nông dân vào năm 1904 đã phun carbon disulfide vào đất để chống lại sâu bệnh hại cây nho. Ölgemälde von Hans Pühringer, 1904. Nguồn: Wikimedia Commons.
Tất cả những việc sử dụng này đều bị cấm do tính dễ cháy và độc tính cao của CS 2 .
Rủi ro
CS 2 rất dễ cháy. Nhiều phản ứng của chúng có thể gây cháy hoặc nổ. Hỗn hợp hơi của nó với không khí gây nổ. Khi bắt lửa, nó tạo ra khí khó chịu hoặc độc hại.
Carbon disulfide không được đổ xuống cống, vì hỗn hợp CS 2 và không khí vẫn còn trong đường ống có thể gây nổ nếu vô tình bắt lửa.
Hơi của nó bốc cháy tự phát khi tiếp xúc với tia lửa hoặc bề mặt nóng.
Carbon disulfide gây kích ứng nghiêm trọng cho mắt, da và niêm mạc.
Nếu hít phải hoặc ăn phải sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thần kinh trung ương, hệ tim mạch, mắt, thận và gan. Nó cũng có thể được hấp thụ qua da gây ra tổn thương.
Người giới thiệu
- Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ. (Năm 2020). Carbon disulfide. Đã khôi phục từ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Mopper, K. và Kieber, DJ (2002). Quang hóa và chu trình của cacbon, lưu huỳnh, nitơ và phốt pho. Trong Hóa Sinh Sinh Vật Chất Hữu Cơ Hòa Tan Trong Biển. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
- Meyer, B. (1977). Sử dụng công nghiệp của lưu huỳnh và các hợp chất của nó. Carbon disulfide. Trong Lưu huỳnh, Năng lượng và Môi trường. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
- Pohanish, RP (2012). C. Đisunfua cacbon. Trong Sổ tay về Hóa chất Độc hại và Nguy hiểm và Chất gây ung thư của Sittig (Ấn bản thứ sáu). Được khôi phục từ sciricalirect.com.
- Morrison, RT và Boyd, RN (2002). Hóa học hữu cơ. Phiên bản thứ 6. Prentice-Hall.
- Windholz, M. và cộng sự. (chủ biên) (1983). Chỉ số Merck. Một Bách khoa toàn thư về Hóa chất, Thuốc và Sinh phẩm. Phiên bản thứ mười. Merck & CO., Inc.