KARBON DISÜLFÜR (CS2): YAPISI, ÖZELLIKLERI, KULLANIMLARI, RISKLERI - KIMYA - 2024

Karbon disülfid , bir karbon atomu (C) ve iki sülfür atomu (S) birleşmesinden oluşan bir bileşiktir. Kimyasal formülü CS _2'dir . İçerdiği safsızlıklar (kükürt bileşikleri) nedeniyle renksiz veya hafif sarı renkli, hoş olmayan bir kokuya sahip bir sıvıdır. Saf olduğunda, kokusu kloroform veya etere benzer şekilde yumuşak ve tatlıdır.

Güneş ışığının deniz suyunda bulunan organik moleküller üzerindeki etkisinden doğal olarak kaynaklanır. Ayrıca bataklık sularında üretilir ve diğer gazlarla birlikte yanardağlardan da atılır.

Karbon disülfür CS ₂ . Yazar: Benjah-bmm27. Kaynak: Wikimedia Commons.

Karbon disülfür uçucu bir sıvıdır ve aynı zamanda oldukça yanıcıdır, bu nedenle alevlerden ve kıvılcımlardan veya bunları üretebilecek cihazlardan, hatta elektrik ampullerinden uzak tutulmalıdır.

Fosfor, kükürt, selenyum, reçineler, cilalar gibi çok sayıda bileşiği, materyali ve elementi çözme kabiliyetine sahiptir. Bu nedenle çözücü olarak kullanım alanı bulur.

Aynı zamanda, suni ipek veya suni ipek üretimi gibi çeşitli endüstriyel kimyasal reaksiyonlarda bir aracıdır.

Çok toksik ve tehlikeli olduğu için dikkatli ve koruyucu aletlerle kullanılmalıdır.

yapı

Karbon disülfitin yanlarında bir karbon atomu ve iki sülfür atomu vardır.

Karbon atomu ile kükürt atomları arasındaki bağlar kovalent ve çifttir, bu nedenle çok güçlüdürler. CS ₂ molekülü doğrusal ve simetrik bir yapıya sahiptir.

Karbon disülfür CS _2'nin doğrusal yapısı . Siyah = karbon, sarı = kükürt. Yazar: Benjah-bmm27. Kaynak: Wikimedia Commons.

terminoloji

- Karbon disülfid

- Karbon bisülfür

- Ditiokarbon anhidrit

Özellikleri

Fiziksel durum

Renksiz ila sarımsı sıvı.

Moleküler ağırlık

76,15 g / mol

Erime veya katılaşma noktası

-110.8 ° C

Kaynama noktası

46.0ºC

Alevlenme noktası

-30ºC (kapalı kap yöntemi).

Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı

90 ° C

Yoğunluk

Sıvı = 1.26 g / cm ' ³ 20 ° C' de.

Buhar = havanın 2,67 katı.

Buharları havanın iki katından daha ağırdır ve sıvı sudan daha ağırdır.

Buhar basıncı

25 ° C'de 279 mmHg

Bu yüksek buhar basıncıdır.

Çözünürlük

Suda çok az çözünür: 25 ° C'de 2,16 g / L Kloroformda çözünür. Etanol, metanol, eter, benzen, kloroform ve karbon tetraklorür ile karışabilir.

Kimyasal özellikler

CS ₂ , kaynama noktası çok düşük ve buhar basıncı çok yüksek olduğu için oda sıcaklığında kolaylıkla buharlaşır.

Karbon disülfür son derece yanıcıdır. Buharı, bir elektrik ampulünün ısısıyla bile çok kolay tutuşur. Bu, oksijenle çok hızlı reaksiyona girdiği anlamına gelir:

CS ₂ + 3 O ₂ → CO ₂ + 2 SO ₂

Oda sıcaklığında yüksek buhar basıncına sahip olması, aleve yakın olmayı tehlikeli hale getirir.

Ayrışmaya kadar ısıtıldığında, kolayca patlayabilir ve zehirli kükürt oksit gazları yayabilir. 90 ° C'nin üzerinde kendiliğinden tutuşur.

Uzun süre saklandığında ayrışır. Bakır ve alaşımlarına tesir eder. Ayrıca bazı plastikler, kauçuklar ve kaplamalarla reaksiyona girer.

Belirli koşullar altında su ile reaksiyona girerek OCS karbonil sülfür, CO ₂ karbon dioksit ve H ₂ S hidrojen disülfür oluşturur :

CS ₂ + H ₂ O → OCS + H ₂ S

CS ₂ + 2 H ₂ O → CO ₂ + 2 H ₂ S

Alkali ortamda alkoller (ROH) ile ksantatlar (RO-CS-SNa) oluşturur:

CS ₂ + ROH '+ NaOH → H ₂ O + RO - C (= S) -SNa

edinme

Karbon disülfür, ticari olarak sülfürün karbon ile reaksiyona sokulmasıyla hazırlanır. İşlem 750-900 ° C sıcaklıklarda gerçekleştirilir.

C + 2 S → CS ₂

Kömür yerine metan veya doğalgaz da kullanılabilir ve hatta etan, propan ve propilen kullanılmıştır, bu durumda reaksiyon 400-700 ° C'de yüksek verimle gerçekleşir.

Doğal gazın hidrojen sülfit H ₂ S ile çok yüksek bir sıcaklıkta reaksiyona sokulmasıyla da hazırlanabilir .

Doğada varlık

CS ₂ , atmosferde çok küçük miktarlarda (eser miktarda) bulunan doğal bir üründür. Yüzey sularında fotokimyasal olarak üretilir.

Güneş ışığının deniz suyunda bulunan sistein (bir amino asit) gibi belirli bileşikler üzerindeki etkisi, karbon disülfür oluşumuna yol açar.

Karbon disülfür, güneş ışığının deniz suyunda bulunan bazı organik bileşikler üzerindeki etkisiyle oluşturulabilir. Yazar: Pexels. Kaynak: Pixabay.

Ayrıca volkanik patlamalar sırasında doğal olarak salınır ve bataklıkların üzerinde küçük miktarlarda bulunur.

Normalde çok küçük oranlarda solumaya maruz kalırız ve bazı yiyeceklerde bulunur. Ayrıca sigara dumanında da bulunur.

Ortamda güneş ışığı ile ayrışır. Yerde içinden geçer. Topraktaki bazı mikroorganizmalar onu parçalar.

Uygulamalar

Kimya endüstrisinde

Karbon disülfür, diğer kimyasalları hazırlamak için kullanıldığı için önemli bir kimyasal bileşiktir. Kimyasal bir ara ürün olarak hareket edebilir.

Aynı zamanda, örneğin fosfor, kükürt, selenyum, brom, iyot, yağlar, reçineler, mumlar, cilalar ve zamkları çözmek için bir işlem çözücüsü olarak da kullanılır.

Diğerlerinin yanı sıra farmasötik ürünlerin ve herbisitlerin üretimine izin verir.

Rayon ve selofan üretiminde

CS ₂ ile suni ipek ve selofan üretiminde kullanılan bileşikler olan ksantatlar hazırlanır.

Yapay ipek veya suni ipek elde etmek için, alkali ve karbon disülfür CS ₂ ile muamele edilen ve alkali içinde çözünür selüloz ksantata dönüştürülen selüloz başlatılır. Bu çözelti viskozdur ve bu nedenle "viskoz" olarak adlandırılır.

Viskoz, bir asit banyosunda çok küçük deliklerden geçmeye zorlanır. Burada selüloz ksantat, çözünmeyen selüloza geri dönüştürülür ve uzun, parlak iplikler oluşur.

İplikler veya filamentler, suni ipek olarak bilinen bir malzemeye bükülebilir.

(1) Selüloz + NaOH → Alkali-selüloz

ROH + NaOH → RONa

(2) Alkali-selüloz + Karbon disülfür → Selüloz ksantat

RONa + S = C = S → RO - C (= S) –SNa

(3) Selüloz ksantat + Asit → Selüloz (filamentler)

RO - C (= S) –SNa + Asit → ROH

Karbon disülfürün katıldığı bir elyaf olan suni ipekden yapılmış giysiler. Tobias "ToMar" Maier. Kaynak: Wikimedia Commons.

Selüloz, ksantatın dar bir yarıktan geçirilerek çökeltilmesi durumunda selüloz, selofanı oluşturan ince tabakalar şeklinde yeniden üretilir. Bu, gliserol ile yumuşatılır ve nesneler için koruyucu bir film olarak kullanılır.

Selofan, karbon disülfür yardımı ile yapılır. Yazar: Hans Braxmeier. Kaynak: Pixabay.

Karbon tetraklorür üretiminde

Karbon disülfür , yanıcı olmayan önemli bir çözücü olan karbon tetraklorür CCl _4'ü vermek için klorin Cl ₂ ile reaksiyona girer .

CS ₂ + 3 Cl ₂ → CCl ₄ + S ₂ Cl ₂

Çeşitli uygulamalarda

Karbon disülfür, kauçukların soğuk vulkanizasyonuna katılır, pestisitlerin imalatında bir ara ürün olarak hizmet eder ve petrol endüstrisinde ve kağıt imalatında katalizör üretmek için kullanılır.

CS ₂ ile hazırlanan ksantatlar mineral flotasyonunda kullanılmaktadır.

Eski kullanımlar

CS ₂ , canlı organizmalar için bir zehirdir. Eskiden sıçan, dağ sıçanı ve karıncalar gibi zararlıları yok etmek, sıvıyı bu hayvanların yaşadığı herhangi bir kapalı alana (yuvalar ve karınca tepeleri) dökmek için kullanılıyordu.

Bu amaçla kullanıldığında, yoğun zehirli buharlar, kapalı alanda bulunan herhangi bir canlı organizmayı yok etti.

Ayrıca hayvanlar için bir antelmintik olarak ve atların midesindeki sinek larvalarını öldürmek için kullanıldı.

Tarımda, fidanlıkların, tahıl ambarlarının, siloların ve tahıl değirmenlerinin fümigasyonu için toprağı fumigasyona tabi tutmak için böcek ilacı ve nematisit olarak kullanılmıştır. Demiryolu arabaları, gemiler ve mavnalar da püskürtüldü.

1904'te bir çiftçi, üzüm bitkileri zararlılarıyla mücadele etmek için toprağa karbon disülfit püskürtüyor. Ölgemälde von Hans Pühringer, 1904. Kaynak: Wikimedia Commons.

CS _2'nin yüksek yanıcılığı ve toksisitesi nedeniyle tüm bu kullanımlar yasaklanmıştır .

Riskler

CS ₂ oldukça yanıcıdır. Reaksiyonlarının çoğu yangına veya patlamaya neden olabilir. Buharlarının hava ile karışımları patlayıcıdır. Tutuşturulduğunda tahriş edici veya toksik gazlar üretir.

Kazayla tutuşması halinde patlamaya neden olabilecek CS ₂ ve hava karışımı borularda kaldığından kanalizasyona karbon disülfür dökülmemelidir.

Buharları, kıvılcım veya sıcak yüzeylerle temas ettiğinde kendiliğinden tutuşur.

Karbon disülfür, gözleri, cildi ve mukoza zarlarını ciddi şekilde tahriş eder.

Solunması veya yutulması halinde merkezi sinir sistemini, kardiyovasküler sistemi, gözleri, böbrekleri ve karaciğeri ciddi şekilde etkiler. Ayrıca cilt yoluyla emilerek hasara neden olabilir.

Referanslar

1. ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi. (2020 yılında). Karbon disülfid. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
2. Mopper, K. ve Kieber, DJ (2002). Fotokimya ve Karbon, Kükürt, Azot ve Fosfor Döngüsü. Denizde Çözünmüş Organik Maddenin Biyojeokimyasında. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
3. Meyer, B. (1977). Kükürt ve Bileşiklerinin Endüstriyel Kullanımları. Karbon disülfid. Kükürt, Enerji ve Çevrede. Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
4. Pohanish, RP (2012). C. Karbon disülfür. Sittig'in Toksik ve Tehlikeli Kimyasallar ve Kanserojen El Kitabında (Altıncı Baskı). Sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
5. Morrison, RT ve Boyd, RN (2002). Organik Kimya. 6. Baskı. Prentice-Hall.
6. Windholz, M. vd. (editörler) (1983). Merck Endeksi. Kimyasallar, İlaçlar ve Biyolojik Ürünler Ansiklopedisi. Onuncu Baskı. Merck & CO., Inc.