Disiarczek węgla

Disiarczek węgla, dwusiarczek węgla, CS
2 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy siarczków, siarkowy analog dwutlenku węgla. W naturze jest emitowany w pierwszym etapie erupcji wulkanów.

Na tę stronę wskazuje przekierowanie z „CS2”. Zobacz też: Counter-Strike 2.

Disiarczek węgla

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) konst. disiarczek węgla addyt. disulfidowęgiel[1] Inne nazwy i oznaczenia Stocka siarczek węgla(IV) inne dwusiarczek węgla
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	CS2
Masa molowa	76,14 g/mol
Wygląd	bezbarwna lub żółtawa[2], łatwopalna ciecz[3]
Identyfikacja
Numer CAS	75-15-0
PubChem	6348
SMILES C(=S)=S
InChI InChI=1S/CS2/c2-1-3 InChIKey QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N
Właściwości Gęstość 1,2632 g/cm³ (20 °C)[4]; ciecz Rozpuszczalność w wodzie 2,10 g/kg (20 °C)[5] w innych rozpuszczalnikach mieszalny w etanolu[3] i eterze, rozpuszczalny w chloroformie[4], benzenie i innych rozpuszczalnikach organicznych[2] Temperatura topnienia −112,1 °C[4] Temperatura wrzenia 46 °C[4] Punkt krytyczny 279 °C[6]; 7,90 MPa[6] logP 1,94 Lepkość 0,352 mPa·s[7] Napięcie powierzchniowe 31,58 mN/m[8]
Budowa Typ hybrydyzacji i VSEPR liniowy Moment dipolowy 0 D[7]
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2015-07-14] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI[9] Niebezpieczeństwo Zwroty H H225, H361fd, H372, H319, H315 Zwroty P P210, P305+P351+P338, P314 Europejskie oznakowanie substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI[9] Łatwopalny (F) Toksyczny (T) Zwroty R R11, R36/38, R48/23, R62, R63 Zwroty S S1/2, S16, S33, S36/37, S45 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła[10] 3 2 0   Temperatura zapłonu −30 °C[7][11] Temperatura samozapłonu 90 °C[7] Numer RTECS FF6650000 Dawka śmiertelna LD50 1200 mg/kg (szczur, doustnie)
Podobne związki
Podobne związki	dwutlenek węgla, tlenosiarczek węgla
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Właściwości

Czysty disiarczek węgla jest bezbarwną, łatwo lotną cieczą o lekko słodkawym i przyjemnym zapachu. Przemysłowo stosowany ma jednak zwykle barwę żółtą i zapach zgniłych rzodkiewek^[12]. Opary mają dwukrotnie większą gęstość od powietrza i dlatego ścielą się po podłodze. Jest bardzo łatwopalny. Temperatura samozapłonu jest niższa niż 100 °C, z możliwością wybuchu par. Trudno rozpuszcza się w wodzie, łatwo w benzenie, etanolu oraz eterach.

Otrzymywanie

Pierwszą przemysłową metodą produkcji CS
2 była bezpośrednia synteza z pierwiastków^[13]:

C
(s) + S
2
(g) → CS
2
(g)

Została ona opracowana w połowie XIX w. Reakcję tę prowadzi się w temperaturze ok. 850–900 °C w retortach załadowanych węglem drzewnym, do którego wprowadza się siarkę w fazie ciekłej lub gazowej. Typowa wydajność retorty to 1–3 t CS
2 dziennie. Surowy produkt oczyszcza się przez destylację^[13].

Ze względu na duży popyt na ten związek, który pojawił się w połowie lat 40. XX w., opracowana została metoda syntezy z siarki i metanu, która praktycznie całkowicie wyparła metodę węglową (patenty firmy Pure Oil z przełomu lat 40. i 50.)^[13]:

CH
4
(g) + 4S
2
(g) → CS
2
(g) + 2H
2S
(g)

Reakcję gazowej siarki i metanu prowadzi się w 550–650 °C pod ciśnieniem 4–7 atm, a proces ma charakter ciągły^[13].

Zastosowanie

W przemyśle włókienniczym największe ilości są wykorzystywane do wytwarzania włókien wiskozowych. W pierwszym etapie w środowisku zasadowym grupy hydroksylowe celulozy reagują z CS
2 z wytworzeniem rozpuszczalnej soli sodowej ksantogenianu celulozy, przy czym jednocześnie następuje skracanie jej łańcuchów do kilkuset jednostek glukozowych^[14]:

R−OH + CS
2 + NaOH → R−O−C(=S)−SNa + H
2O

Otrzymany produkt (wiskozę) wtłacza się przez dysze do roztworu o odczynie kwasowym, w wyniku czego odtwarza się celuloza:

R−O−C(=S)−SNa + H+
→ R−OH + CS
2 + Na+

CS
2 jest też stosowany w syntezie organicznej i jako rozpuszczalnik do flotacji minerałów.

Toksykologia

Disiarczek węgla jest związkiem trującym, działa szkodliwie na ośrodkowy układ nerwowy. W bardzo dużym stężeniu jego wdychanie może prowadzić do zatrzymania oddechu na skutek porażenia układu nerwowego. Długotrwałe wchłanianie w niższych stężeniach powoduje trwałe uszkodzenia mózgu, przejawiające się początkowo jako problemy ze snem, wrażeniem ciągłego zmęczenia i problemy z pamięcią. Wykazuje też działanie rakotwórcze i mutagenne^[15].

Przypisy

1. Neil G.N.G. Connelly Neil G.N.G. i inni, Nomenclature of Inorganic Chemistry. IUPAC Recommendations 2005 (Red Book), International Union of Pure and Applied Chemistry, RSC Publishing, 2005, s. 279, ISBN 978-0-85404-438-2 (ang.).
2. Lide 2009 ↓, s. 4-56.
3. Farmakopea Polska X, Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne, Warszawa: Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, 2014, s. 4276, ISBN 978-83-63724-47-4.
4. Lide 2009 ↓, s. 3-88.
5. Lide 2009 ↓, s. 8-92.
6. Lide 2009 ↓, s. 6-55.
7. Lide 2009 ↓, s. 15-14.
8. Lide 2009 ↓, s. 6-127.
9. Disiarczek węgla, [w:] Classification and Labelling Inventory, Europejska Agencja Chemikaliów [dostęp 2015-04-10] (ang.).
10. Disiarczek węgla (nr 180173) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2015-07-14]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
11. Disiarczek węgla (nr 180173) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2015-07-14]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
12. Carbon disulfide, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine, CID: 6348 [dostęp 2022-12-28] (ang.).
13. Manchiu D. S. Lay, Mitchell W. Sauerhoff, Donald R. Saunders: Carbon Disulfide. W: Ullmann's Encyclopedia of Chemical Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH Verlag, 2005. DOI: 10.1002/14356007.a05_185. ISBN 978-3-527-30673-2. Brak numerów stron w książce
14. J.D.J.D. Roberts J.D.J.D., M.C.M.C. Caserio M.C.M.C., Chemia organiczna, Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1969. Brak numerów stron w książce
15. Carbon disulfide [online], United States Enviromental Protection Agency, kwiecień 1992 [dostęp 2022-04-10].

Bibliografia

• David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).

Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.

Kontrola autorytatywna (rodzaj indywiduum chemicznego):

• GND: 4131839-0
• NDL: 00568536
• BNCF: 38204
• NKC: ph194821
• J9U: 987007283486005171

Encyklopedie internetowe:

• Britannica: science/carbon-disulfide
• SNL: karbondisulfid
• Catalana: 0224696, 0224704
• DSDE: svovlkulstof, karbondisulfid