کربن دی‌سولفید

ساختار

کربن دی‌سولفید(به انگلیسی: Carbon disulfide) یک ترکیب معدنی با فرمول CS₂. ترکیب مشابه آن کربونیل سولفید نام دارد.^[1]

دی سولفید کربن دارای یک اتم کربن و دو اتم گوگرد در کناره های آن است. پیوندهای بین اتم کربن و اتم های گوگرد کووالانسی و دوتایی هستند ، بنابراین بسیار قوی هستند. مولکول CS₂ این یک ساختار خطی و متقارن است.

نامگذاری

1)دی سولفید کربن

2)بی سولفید کربن

3)انیدرید دیتیوکربن

خصوصیات

حالت فیزیکی

مایع بی رنگ تا مایل به زرد

وزن مولکولی

76.15 گرم در مول

نقطه ذوب یا جامد شدن

منفی 10.8 درجه سانتی گراد

نقطه جوش

46.0 درجه سانتیگراد

فلش پوینت

(روش جام بسته).

منفی سی درجه سانتیگراد

دمای احتراق خودکار

90 درجه سانتیگراد

تراکم

مایع = 1.26 گرم در سانتی متر³ در دمای 20 درجه سانتیگراد

بخار = 2.67 برابر هوا.

بخارات آن بیش از دو برابر هوا سنگین تر و مایع از آب سنگین تر است.

فشار بخار

279 میلی متر جیوه در 25 درجه سانتیگراد این یک فشار بخار بالا است

Carbon disulfide
نام‌گذاری آیوپاک Methanedithione
دیگر نام‌ها Carbon bisulfide
شناساگرها
شماره ثبت سی‌ای‌اس	۷۵-۱۵-۰ Y
پاب‌کم	۶۳۴۸
کم‌اسپایدر	۶۱۰۸ Y
UNII	S54S8B99E8 Y
شمارهٔ ئی‌سی	200-843-6
شمارهٔ یواِن	1131
KEGG	C19033 N
ChEBI	CHEBI:23012 Y
شمارهٔ آرتی‌ئی‌سی‌اس	FF6650000
جی‌مول-تصاویر سه بعدی	Image 1
SMILES C(=S)=S
InChI InChI=1S/CS2/c2-۱–۳ Y Key: QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N Y InChI=1/CS2/c2-۱–۳ Key: QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYAS
خصوصیات
فرمول مولکولی	CS۲
جرم مولی	۷۶٫۱۴ g mol−1
شکل ظاهری	Colorless liquid Impure: light-yellow
بوی	Chloroform (pure) Foul (commercial)
چگالی	1.539 g/cm3 (-186°C) 1.2927 g/cm3 (0 °C) 1.266 g/cm3 (25 °C)[2]
دمای ذوب	−۱۱۱٫۶۱ درجه سلسیوس (−۱۶۸٫۹۰ درجه فارنهایت؛ ۱۶۱٫۵۴ کلوین)
دمای جوش	۴۶٫۲۴ درجه سلسیوس (۱۱۵٫۲۳ درجه فارنهایت؛ ۳۱۹٫۳۹ کلوین)
انحلال‌پذیری در آب	2.58 g/L (0 °C) 2.39 g/L (10 °C) 2.17 g/L (20 °C)[3] 0.14 g/L (50 °C)[2]
انحلال‌پذیری	Soluble in alcohol ether benzene oil CHCl3 CCl4
انحلال‌پذیری در formic acid	4.66 g/100 g[2]
انحلال‌پذیری در dimethyl sulfoxide	45 g/100 g (20.3 °C)[2]
فشار بخار	48.1 kPa (25 °C) 82.4 kPa (40 °C)[4]
پذیرفتاری مغناطیسی	-42.2·10-6 cm3/mol
ضریب شکست (nD)	1.627[5]
گرانروی	0.436 cP (0 °C) 0.363 cP (20 °C)
ساختار
شکل مولکولی	Linear
گشتاور دوقطبی	0 D (20 °C)[2]
ترموشیمی
ظرفیت گرمایی ویژه C	75.73 J/mol·K[2]
آنتروپی مولار استاندارد So298	151 J/mol·K[2]
آنتالپی استاندارد تشکیل ΔfHo298	88.7 kJ/mol[2]
انرژی آزاد گیبس (ΔG)	64.4 kJ/mol[2]
Std enthalpy of combustion ΔcHo298	1687.2 kJ/mol[4]
خطرات
GHS pictograms	[5]
سیستم هماهنگ جهانی طبقه‌بندی و برچسب‌گذاری مواد شیمیایی	Danger
GHS hazard statements	H225, H315, H319, H361, H372[5]
GHS precautionary statements	P210, P281, P305+351+338, P314[5] ICSC 0022
دم (تنفس) hazard	Irritant
چشم انسان hazard	Irritant
Skin hazard	Irritant
لوزی آتش
نقطه اشتعال
دمای خودآتشگیری
محدودیت‌های انفجار	1.3%-50%[6]
آمریکا Permissible exposure limit (PEL)	TWA 20 ppm C 30 ppm 100 ppm (30-minute maximum peak)[6]
LD50	3188 mg/kg (rat, oral)
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)
N (بررسی) (چیست: Y/N؟)
Infobox references

خواص شیمیایی

CS₂ در دمای اتاق به راحتی تبخیر می شود زیرا نقطه جوش آن بسیار کم و فشار بخار آن بسیار زیاد است.

دی سولفید کربن بسیار اشتعال پذیر است. بخارات آن حتی با حرارت یک لامپ برقی به راحتی مشتعل می شوند. این بدان معنی است که بسیار سریع با اکسیژن واکنش نشان می دهد:

CS₂ + 3 درجه₂ → شرکت₂ + 2 بنابراین₂

این واقعیت که در دمای اتاق فشار بخار بالایی دارد ، قرار گرفتن در مجاورت شعله را خطرناک می کند.

هنگامی که گرم می شود تا تجزیه شود ، می تواند به راحتی منفجر شود و گازهای سمی اکسید گوگرد منتشر می کند. بالای 90 درجه سانتیگراد خود به خود شعله ور می شود.

در صورت نگهداری طولانی مدت تجزیه می شود. به مس و آلیاژهای آن حمله می کند. همچنین با برخی پلاستیک ها ، لاستیک ها و پوشش ها واکنش نشان می دهد.

تحت شرایط خاص با آب واکنش می دهد ، تشکیل کربنیل سولفید OCS ، دی اکسید کربن CO₂ و دی سولفید هیدروژن H₂S:

CS₂ + H₂O → OCS + H₂S

CS₂ + 2 ساعت₂O → CO₂ + 2 ساعت₂S

با الکلها (ROH) در محیط قلیایی ، گزانتاتها (RO-CS-SNa) تشکیل می شود:

CS₂ + ROH + NaOH → H₂O + RO - C (= S) –SNa

بدست آوردن

دی سولفید کربن به صورت تجاری توسط واکنش گوگرد با کربن تهیه می شود. این فرآیند در دمای 750-900 درجه سانتیگراد انجام می شود.

C + 2 S → CS₂

به جای زغال سنگ ، از متان یا گاز طبیعی نیز می توان استفاده کرد و حتی از اتان ، پروپان و پروپیلن نیز استفاده شده است که در این حالت واکنش در دمای 400-700 درجه سانتیگراد با عملکرد بالا اتفاق می افتد.

همچنین می توان با واکنش گاز طبیعی با سولفید هیدروژن H تهیه کرد₂S در دمای بسیار بالا.

حضور در طبیعت

CS₂ این یک محصول طبیعی است که در جو بسیار کمی (آثار) موجود است. به صورت فتوشیمیایی در آبهای سطحی تولید می شود.

عمل نور خورشید بر روی برخی ترکیبات موجود در آب دریا مانند سیستئین (یک اسید آمینه) منجر به تشکیل دی سولفید کربن می شود.

همچنین در طول فوران های آتشفشانی به طور طبیعی آزاد می شود و به مقدار کمی از باتلاق ها یافت می شود.

به طور معمول در نسبت بسیار کمی در معرض تنفس قرار می گیریم و در بعضی از غذاها وجود دارد. همچنین در دود سیگار یافت می شود.

در محیط با تابش نور خورشید تجزیه می شود. روی زمین از طریق آن حرکت می کند. برخی از میکروارگانیسم های موجود در خاک آن را تجزیه می کنند.

برنامه های کاربردی در صنایع شیمیایی

دی سولفید کربن یک ترکیب شیمیایی مهم است زیرا از آن برای تهیه سایر مواد شیمیایی استفاده می شود. این می تواند به عنوان یک ماده واسطه شیمیایی عمل کند.

همچنین از آن به عنوان حلال فرآیندی ، به عنوان مثال برای حل فسفر ، گوگرد ، سلنیوم ، برم ، ید ، چربی ها ، رزین ها ، موم ها ، لاک ها و لثه ها استفاده می شود.

در تولید ابریشم مصنوعی و سلفون

با CS₂ گزانتات هایی تهیه می شوند که ترکیباتی هستند که در ساخت ریون و سلفون استفاده می شوند.

برای بدست آوردن ابریشم مصنوعی یا ابریشم مصنوعی ، از سلولزی استفاده می شود که با CS قلیایی و دی سولفید کربن تیمار می شود₂ و به گزانتات سلولزی تبدیل می شود ، محلول در قلیایی است. این محلول چسبناک است و بنابراین "ویسکوز" نامیده می شود.

ویسکوز از طریق سوراخهای بسیار کوچک در یک حمام اسیدی منتقل می شود. در اینجا گزانت سلولز به سلولزی تبدیل می شود که نامحلول است و رشته های براق و بلندی تشکیل می شود.

نخ ها یا رشته ها را می توان به ماده ای که به آن ریون معروف است ریساند.

(1) سلولز + NaOH → سلول-قلیایی

ROH + NaOH → RONa

(2) قلیایی سلولز + دی سولفید کربن ant سلولز گزانتات

RONa + S = C = S → RO - C (= S) –SNa

(3) سلولز گزانتات + اسید ell سلولز (رشته ها)

RO - C (= S) –SNa + Acid → ROH

اگر سلولز با عبور گزانتات از یک شکاف باریک رسوب کند ، سلولز به شکل ورقه های نازکی که سلفون را تشکیل می دهند ، تولید می شود. این با گلیسرول نرم شده و به عنوان یک فیلم محافظ برای اشیا استفاده می شود.

در تولید تتراکلرید کربن

دی سولفید کربن با کلر Cl واکنش می دهد₂ برای دادن تتراکلرید کربن CCl₄، که یک حلال مهم غیر قابل احتراق است.

CS₂ + 3 کلرید₂ → CCl₄ + S₂Cl₂

در برنامه های مختلف

دی سولفید کربن در آتشفشانی لاستیک های سرد شرکت می کند ، به عنوان واسطه ای در تولید سموم دفع آفات نقش دارد ، برای تولید کاتالیزورها در صنعت نفت و تولید کاغذ استفاده می شود.

Xanthates با CS آماده شده است₂ از آنها در شناورسازی مواد معدنی استفاده می شود.

کاربردهای باستانی

CS₂ این یک سم برای موجودات زنده است. قبلاً برای از بین بردن آفاتی مانند موش ، مارموت و مورچه ، ریختن مایع در هر فضای بسته ای که این حیوانات در آن زندگی می کردند (جوراب و مورچه) استفاده می شد.

بخارات سمی متراکم هنگامی که برای این منظور استفاده می شد ، هر موجود زنده ای را که در فضای محدود بود از بین می برد.

همچنین از این ماده به عنوان ضد سرطان برای حیوانات و از بین بردن لارو پروانه از معده اسب استفاده می شد.

در کشاورزی از آن به عنوان حشره کش و نمات کش برای بخور دادن خاک ، برای بخور دادن مهد کودک ها ، انبارهای غذا ، سیلوها و کارخانه های غلات استفاده می شد. اتومبیل های راه آهن ، کشتی ها و بارها نیز پاشیده شدند.

همه این کاربردها به دلیل اشتعال پذیری زیاد و سمیت CS2 ممنوع شد.

خطرات

CS₂ بسیار قابل اشتعال است بسیاری از واکنش های آنها می تواند باعث آتش سوزی یا انفجار شود. مخلوط بخارات آن با هوا منفجره است. در صورت اشتعال ، گازهای تحریک کننده یا سمی تولید می کند.

دی سولفید کربن نباید در فاضلاب ریخته شود ، زیرا مخلوطی از CS در لوله ها باقی مانده است₂ و هوایی که اگر به طور تصادفی مشتعل شود می تواند باعث انفجار شود.

بخارات آن در اثر تماس با جرقه ها یا سطوح گرم به طور خود به خود شعله ور می شوند.

دی سولفید کربن چشم ، پوست و غشاهای مخاطی را به شدت تحریک می کند.

در صورت استنشاق یا بلع ، سیستم عصبی مرکزی ، سیستم قلبی عروقی ، چشم ها ، کلیه ها و کبد را تحت تأثیر جدی قرار می دهد. همچنین می تواند از طریق پوست جذب شده و باعث آسیب شود.

منابع

1. ایالات متحده کتابخانه ملی پزشکی. (2020) دی سولفید کربن. بازیابی شده از pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Mopper، K. and Kieber، D.J. (2002). شیمی شیمی و دوچرخه سواری کربن ، گوگرد ، نیتروژن و فسفر. در زیست شیمی شیمی مواد آلی محلول دریایی. از سایت sciencedirect.com بازیابی شده است.
3. Meyer، B. (1977) کاربردهای صنعتی گوگرد و ترکیبات آن. دی سولفید کربن. در گوگرد ، انرژی و محیط زیست. از سایت sciencedirect.com بازیابی شده است.
4. Pohanish، R.P. (2012) ج - دی سولفید کربن. در کتاب Sittig’s Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens (Sixth Edition). از سایت sciencedirect.com بازیابی شده است.
5. موریسون ، R.T. و بوید ، R.N. (2002). شیمی ارگانیک. چاپ ششم. Prentice-Hall.
6. ویندهولز ، م. و همکاران (ویراستاران) (1983) فهرست مرک. دائرlopالمعارفی از مواد شیمیایی ، داروها و مواد بیولوژیکی. چاپ دهم. مرک و شرکت ، شرکت

1. Holleman, A. F. ; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
2. http://chemister.ru/Database/properties-en.php?dbid=1&id=1955
3. Seidell, Atherton; Linke, William F. (1952). Solubilities of Inorganic and Organic Compounds. Van Nostrand.
4. Carbon disulfide in Linstrom, P.J.; Mallard, W.G. (eds.) NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg MD. http://webbook.nist.gov (retrieved 2014-05-27)
5. Sigma-Aldrich Co., Carbon disulfide. Retrieved on 2014-05-27.
6. NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards 0104

پیوند به بیرون

• National Pollutant Inventory: Carbon disulfide