- מִבְנֶה
- מִנוּחַ
- נכסים
- מצב פיזי
- משקל מולקולרי
- נקודת התכה או התמצקות
- נקודת רתיחה
- נקודת רתיחה
- טמפרטורת התלקחות
- צְפִיפוּת
- לחץ אדים
- מְסִיסוּת
- תכונות כימיות
- להשיג
- נוכחות בטבע
- יישומים
- בתעשייה הכימית
- בייצור זהורית וצלופן
- בייצור פחמן טטרכלוריד
- ביישומים שונים
- שימושים עתיקים
- סיכונים
- הפניות
דיסולפיד הפחמן הוא תרכובת שנוצר מאיחוד של אטום פחמן (C) ושני אטומי גופרית (S). הנוסחה הכימית שלה היא CS 2 . זהו נוזל חסר צבע או צהוב מעט עם ריח לא נעים בגלל הזיהומים שהוא מכיל (תרכובות גופרית). כאשר הוא טהור, הריח שלו רך ומתוק, דומה לכלורופורם או לאתר.
מקורו באופן טבעי מפעולת אור השמש על מולקולות אורגניות הנמצאות במי הים. יתר על כן, הוא מיוצר במי ביצות ומגורש גם מהרי געש יחד עם גזים אחרים.
דיסולפיד פחמן CS 2 . מחבר: Benjah-bmm27. מקור: Wikimedia Commons.
דיסולפיד פחמן הוא נוזל נדיף והוא גם דליק מאוד, ולכן יש להרחיק אותו מלהבות וניצוצות או מכשירים שיכולים לייצר אותם, אפילו נורות חשמל.
יש לו את היכולת להמיס מספר רב של תרכובות, חומרים ואלמנטים, כגון זרחן, גופרית, סלניום, שרפים, לכות וכו '. לכן הוא מוצא את התועלת כממיס.
זה גם מתווך בתגובות כימיות תעשייתיות שונות, כמו ייצור של זהורית או משי מלאכותי.
יש לטפל בזה בזהירות ובעלי אמצעי הגנה מכיוון שהוא רעיל ומסוכן מאוד.
מִבְנֶה
בפחמן דיסולפיד יש אטום פחמן אחד ושני אטומי גופרית בצידיו.
הקשרים בין אטום הפחמן לאטומי הגופרית הם קוולנטיים וכפולים, ולכן הם חזקים מאוד. מולקולת CS 2 בעלת מבנה ליניארי וסימטרי.
מבנה ליניארי של פחמן דיסולפיד CS 2 . שחור = פחמן, צהוב = גופרית. מחבר: Benjah-bmm27. מקור: Wikimedia Commons.
מִנוּחַ
- דיסולפיד פחמן
- ביסולפיד פחמן
- דיה-פחמנית אנהידריד
נכסים
מצב פיזי
נוזל חסר צבע עד צהבהב.
משקל מולקולרי
76.15 גרם / מול
נקודת התכה או התמצקות
-110.8 מעלות צלזיוס
נקודת רתיחה
46.0 מעלות צלזיוס
נקודת רתיחה
-30 מעלות צלזיוס (שיטת כוס סגורה).
טמפרטורת התלקחות
90 מעלות צלזיוס
צְפִיפוּת
נוזל = 1.26 גרם / ס"מ 3 בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס.
קיטור = פי 2.67 מהאוויר.
אדי כבד יותר מפי שניים מאוויר והנוזל כבד יותר ממים.
לחץ אדים
279 מ"מ כספית בחום 25 מעלות צלזיוס
זהו לחץ אדי גבוה.
מְסִיסוּת
מסיסים מעט מאוד במים: 2.16 גר '/ ל' ב 25 מעלות צלזיוס. מסיסים בכלורופורם. ניתן לפרט עם אתנול, מתנול, אתר, בנזן, כלורופורם וטטרכלוריד פחמן.
תכונות כימיות
CS 2 מתאדה בקלות בטמפרטורת החדר מכיוון שנקודת הרתיחה שלו נמוכה מאוד ולחץ האדים שלו גבוה מאוד.
דיסולפיד פחמן דליק במיוחד. אדיו מתלקחים בקלות רבה, אפילו עם החום של נורת חשמל. משמעות הדבר שהיא מגיבה עם חמצן מהר מאוד:
CS 2 + 3 O 2 → CO 2 + 2 SO 2
העובדה שיש לו לחץ אדי גבוה בטמפרטורת החדר הופכת את זה למסוכן להיות ליד להבה.
כאשר הוא מחומם לפירוק הוא יכול להתפוצץ בקלות, ופולט גזים רעילים של תחמוצות גופרית. מעל 90 מעלות צלזיוס הוא מתלקח באופן ספונטני.
זה מתפרק כאשר הוא מאוחסן במשך זמן רב. תוקף נחושת וסגסוגותיו. זה מגיב גם עם כמה פלסטיקה, גומי וציפויים.
מגיב בתנאים מסוימים עם מים ויוצר OCS קרבוניל סולפיד, פחמן דו חמצני CO 2 ו- H 2 S מימן דיסולפיד :
CS 2 + H 2 O → OCS + H 2 S
CS 2 + 2 H 2 O → CO 2 + 2 H 2 S
עם אלכוהולים (ROH) במדיום אלקליין נוצר קסנטטים (RO-CS-SNa):
CS 2 + ROH + NaOH → H 2 O + RO - C (= S) –SNa
להשיג
הפחמן דיסולפיד מוכן באופן מסחרי על ידי תגובת הגופרית עם הפחמן. התהליך מתבצע בטמפרטורות של 750-900 מעלות צלזיוס.
C + 2 S → CS 2
במקום פחם, ניתן להשתמש גם במתאן או בגז טבעי ואפילו נעשה שימוש באתאן, פרופאן ופרופילן, ובמקרה זה התגובה מתרחשת בטמפרטורה של 400-700 מעלות צלזיוס עם תשואה גבוהה.
ניתן להכין אותו גם על ידי תגובת גז טבעי עם מימן גופרתי H 2 S בטמפרטורה גבוהה מאוד.
נוכחות בטבע
CS 2 הוא מוצר טבעי הקיים באווירה בכמויות קטנות מאוד (עקבות). זה מיוצר פוטוכימית במי שטח.
פעולת אור השמש על תרכובות מסוימות הקיימות במי ים כמו ציסטאין (חומצה אמינית) מובילה ליצירת פחמן דיסולפיד.
דיסולפיד פחמן יכול להיווצר על ידי פעולת אור השמש על כמה תרכובות אורגניות הקיימות במי הים. מחבר: Pexels. מקור: Pixabay.
הוא משתחרר גם באופן טבעי במהלך התפרצויות געשיות ונמצא בכמויות קטנות על פני ביצות.
בדרך כלל אנו חשופים לנשום אותו בפרופורציות קטנות מאוד והוא קיים בחלק מהמאכלים. הוא נמצא גם בעשן סיגריות.
בסביבה הוא מתפרק מאור השמש. על הקרקע הוא נע דרכו. כמה מיקרואורגניזמים באדמה מפרקים אותה.
יישומים
בתעשייה הכימית
פחמן דיסולפיד הוא תרכובת כימית חשובה שכן היא משמשת להכנת כימיקלים אחרים. זה יכול לשמש כחומר ביניים כימי.
הוא משמש גם כממס תהליך, למשל להמסת זרחן, גופרית, סלניום, ברום, יוד, שומנים, שרפים, שעווה, לכות וחניכיים.
זה מאפשר ייצור של מוצרים תרופתיים וקוטלי עשבים, בין היתר.
בייצור זהורית וצלופן
בעזרת CS 2 מכינים קסנטטים, שהם תרכובות המשמשות לייצור זהורית וצלופן.
לקבלת משי או מלאכותי מלאכותיים, מתחילים תאית, המטופלת באלקלי ופחמנית דיסולפיד CS 2 והופכת לסאונדת תאית, מסיסה באלקלי. פיתרון זה צמיג ולכן נקרא "צמיג".
הוויסקוזה נאלצת דרך חורים קטנים מאוד באמבט חומצה. כאן ה- Xanthate התאית הופך חזרה לתאית שהיא בלתי מסיסה ונוצרים חוטים ארוכים ומבריקים.
ניתן להסתובב את החוטים או החוטים לחומר המכונה זהורית.
(1) תאית + NaOH → אלקלי-תאית
ROH + NaOH → RONa
(2) אלקלי-תאית + פחמן דיסולפיד → תאית xanthate
RONa + S = C = S → RO - C (= S) –SNa
(3) תאית xanthate + חומצה → תאית (חוטים)
RO - C (= S) –SNa + חומצה → ROH
בגדים עשויים זהורית, סיב בו משתתף דיסולפיד בפחמן. טוביאס "טומר" מאייר. מקור: Wikimedia Commons.
אם התאית זורקת על ידי העברת Xanthate דרך חריץ צר, התאית מתחזרת בצורה של יריעות דקות המרכיבות את הצלופן. זה מתרכך בעזרת גליצרול ומשמש כסרט מגן לחפצים.
צלופן מיוצר בעזרת פחמן דיסולפיד. מחבר: הנס ברקסמייר. מקור: Pixabay.
בייצור פחמן טטרכלוריד
פחמן דיסולפיד מגיב עם כלור Cl 2 ומעניק פחמן טטרכלוריד CCl 4 , שהוא ממס חשוב שאינו דליק.
CS 2 + 3 Cl 2 → CCl 4 + S 2 Cl 2
ביישומים שונים
דיסולפיד פחמן משתתף בגיפור הקרה של גומי, משמש כמתווך בייצור חומרי הדברה ומשמש לייצור זרזים בתעשיית הנפט וייצור נייר.
Xanthates שהוכן עם CS 2 משמשים במשט מינרלים.
שימושים עתיקים
CS 2 הוא רעל לאורגניזמים חיים. בעבר שימשה להשמדת מזיקים כמו חולדות, מרמוטות ונמלים, ושפכה את הנוזל לכל חלל סגור בו חיות אלה חיו (מחילות וגבעות נמלים).
כשהוא משמש למטרה זו, האדים הרעילים הצפופים מחקו כל אורגניזם חי שנמצא במרחב הסגור.
זה שימש גם כמנתן אנתלמינט לבעלי חיים ולהרגת זחלי זבוב מהבטן של סוסים.
בחקלאות הוא שימש כקוטל חרקים ונמדים, כדי לחלחל את האדמה, לחיטוי משתלות, גרגרים, ממגורות וטחנות דגנים. כמו כן רוססו קרונות רכבת, אוניות ודוברות.
חקלאי בשנת 1904 ריסס את האדמה בפחמן דיסולפיד כדי להילחם במזיק צמחי ענבים. Ölgemälde von Hans Pühringer, 1904. מקור: Wikimedia Commons.
כל השימושים הללו נאסרו בגלל הדליקה והרעילות הגבוהה של CS 2 .
סיכונים
CS 2 דליק מאוד. רבות מהתגובות שלהם עלולות לגרום לשריפה או פיצוץ. תערובות אדיו עם אוויר נפיצים. כאשר מציתים אותו, הוא מייצר גזים מרגיזים או רעילים.
אסור לשפוך את דיסולפיד הפחמן במנקזים, כיוון שתערובת של CS 2 ואוויר נותרו בצינורות העלולים לגרום להתפוצצות אם יתלקח בטעות.
אדיו מתלקחים באופן ספונטני במגע עם ניצוצות או משטחים חמים.
דיסולפיד פחמן מגרה קשות את העיניים, העור והריריות.
אם נשפים או נבלעים, זה משפיע ברצינות על מערכת העצבים המרכזית, מערכת הלב וכלי הדם, העיניים, הכליות והכבד. זה יכול להיספג דרך העור וגורם נזק.
הפניות
- הספרייה הלאומית לרפואה בארה"ב. (2020). דיסולפיד פחמן. התאושש מ- pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Mopper, K. and Kieber, DJ (2002). פוטוכימיה ורכיבה על אופניים של פחמן, גופרית, חנקן וזרחן. בביולוגי-כימיה של חומר אורגני מומס בים. התאושש מ- sciencedirect.com.
- מאייר, ב '(1977). שימושים תעשייתיים בגופרית ותרכובותיה. דיסולפיד פחמן. בתחום הגופרית, האנרגיה והסביבה. התאושש מ- sciencedirect.com.
- פוחניש, RP (2012). ג. דיסולפיד פחמן. בספרו של Sittig של כימיקלים רעילים ומסוכנים ומסרטנים (המהדורה השישית). התאושש מ- sciencedirect.com.
- מוריסון, RT ובויד, RN (2002). כימיה אורגנית. מהדורה 6. פרנטיס-הול.
- Windholz, M. et al. (עורכים) (1983). מדד מרק. אנציקלופדיה של כימיקלים, תרופות וביולוגיות. המהדורה העשירית. מרק ושות 'בע"מ