Struttura disolfuro di carbonio (CS2), proprietà, usi, rischi

Lui disolfuro di carbonio È un composto formato dall'unione di un atomo di carbonio (c) e due atomi di zolfo. La sua formula chimica è CS₂. È un liquido incolore o leggermente giallo con un odore spiacevole a causa delle impurità che contiene (composti di zolfo). Quando puro il suo odore è morbido e dolce, simile al cloroformio o all'etere.

Origina naturalmente l'azione della luce solare sulle molecole organiche presenti nell'acqua di mare. Inoltre, si verifica nelle acque della palude ed è anche espulso dai vulcani insieme ad altri gas.

Disolfuro di carbonio CS₂. Autore: Benjah-BMM27. Fonte: Wikimedia Commons.

Il disolfuro di carbonio è un fluido volatile ed è anche molto infiammabile, quindi deve essere tenuto lontano da fiamme e scintille o dispositivi che possono produrli, comprese le lampadine elettriche.

Ha la capacità di dissolvere un gran numero di composti, materiali ed elementi, come fosforo, zolfo, selenio, resine, lacca, ecc. Pertanto trova l'utilità come un solvente.

È anche intermediario in varie reazioni chimiche industriali, come la produzione di rayon o la seta artificiale. 

Deve essere manipolato con cautela e con attrezzi di protezione perché è molto tossico e pericoloso.

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Struttura

Il disolfuro di carbonio ha un atomo di carbonio e due atomi di zolfo sui lati di questo.

I collegamenti tra l'atomo di carbonio e gli atomi di zolfo sono covalenti e doppi, quindi sono molto forti. La molecola CS₂ Ha una struttura lineare e simmetrica.

Struttura lineare del disolfuro di carbonio CS₂. Nero = carbonio, giallo = zolfo. Autore: Benjah-BMM27. Fonte: Wikimedia Commons.

Nomenclatura

- Disolfuro di carbonio

- Bisolfuro di carbonio

- Anidride ditiocarbonica

Proprietà

Stato fisico

Incolore a giallastro.

Peso molecolare

76,15 g/mol

Fusione o punto di solidificazione

-110,8 ° C

Punto di ebollizione

46,0 ºC

Punto d'infiammabilità

-30 ºC (metodo di coppa chiusa).

Temperatura di autorezione

90 ° C

Densità

Liquido = 1,26 g/cm³ a 20 ºC.

Vapore = 2,67 volte l'aria.

I suoi vapori sono più del doppio pesante dell'aria e il liquido è più pesante dell'acqua.

Pressione del vapore

279 mmHg a 25 ° C.

Può servirti: ipoclorito di potassio (KCLO)

Questa è un'alta pressione del vapore.

Solubilità

Pochissimo solubile in acqua: 2,16 g/l a 25 ° C. Solubile in cloroformio. Manibile con etanolo, metanolo, etere, benzene, cloroformio e tetracloruro di carbonio.

Proprietà chimiche

Il CS₂ Evapora facilmente a temperatura ambiente perché il suo punto di ebollizione è molto basso e la sua pressione del vapore è molto alta.

Il disolfuro di carbonio è estremamente infiammabile. I suoi vapori sono molto facilmente infiammati, anche con il calore di una lampadina elettrica. Ciò significa che reagisce con ossigeno molto rapidamente:

Cs₂ + 3 o₂ → CO₂ + 2 Quindi₂

Il fatto che tu abbia un'alta pressione del vapore a temperatura ambiente rende pericoloso essere vicino a una fiamma.

Se riscaldato alla decomposizione può sfruttare facilmente, emettere gas tossici dagli ossidi di zolfo. Sopra i 90 ° C viene acceso spontaneamente.

Si rompe quando è conservato a lungo. Attaccare il rame e le sue leghe. Reagisce anche con alcune plastiche, gomme e rivestimenti.

Reagisce in determinate condizioni con acqua, formando il carbonil solfuro di OCS, il biossido di carbone CO₂ e idrogeno disolfuro H₂S:

Cs₂ + H₂O → OCS + H₂S

Cs₂ + 2 h₂O → CO₂ + 2 h₂S

Con alcoli (ROH) nel mezzo alcalino forma Xantates (RO-CS-NNA):

Cs₂ + ROH + NaOH → H₂O + ro -c (= s) -sna

Ottenimento

Il disolfuro di carbonio viene preparato commercialmente dalla reazione di zolfo con carbone. Il processo viene eseguito a temperature di 750-900 ° C.

C + 2 S → CS₂

Invece di carbone puoi anche usare metano o gas naturale e persino etatano, propano e propilene sono stati usati, nel qual caso la reazione si verifica a 400-700 ° C con prestazioni elevate.

Può anche essere preparato reagendo il gas naturale con idrogeno solforato H₂È una temperatura molto alta.

Presenza in natura

Il CS₂ È un prodotto naturale presente nell'atmosfera in quantità molto piccole (tracce). Si verifica fotochimicamente in acque superficiali.

L'azione della luce solare su alcuni composti presenti nell'acqua di mare come la cisteina (un aminoacido) porta alla formazione di disolfuro di carbonio.

Il disolfuro di carbonio può essere formato dall'azione dei raggi solari su alcuni composti organici presenti nell'acqua di mare. Autore: Pexels. Fonte: Pixabay.

Viene anche rilasciato naturalmente durante le eruzioni vulcaniche e si trova in piccole quantità rispetto alle paludi.

Può servirti: benzaldeide

Normalmente siamo esposti a respirare proporzioni molto piccole ed è presente in alcuni alimenti. Si trova anche nel fumo delle sigarette.

Nell'ambiente si decompone alla luce solare. A terra si muove attraverso di esso. Alcuni microrganismi del suolo si rompono.

Applicazioni

Nell'industria chimica

Il disolfuro di carbonio è un composto chimico importante in quanto serve a preparare altri prodotti chimici. Può agire come intermediario chimico.

Viene anche usato come solvente di processo, ad esempio per sciogliere fosforo, zolfo, selenio, bromo, iodio, grassi, resine, cere, lacca e gomme.

Consente la produzione di prodotti farmaceutici ed erbicidi, tra gli altri.

Nella produzione di Rayón e Celofán

Con CS₂ Vengono preparati xantatos che sono composti utilizzati nella produzione di Rayón e Celofán.

Per ottenere seta o rayon artificiale, si basa sulla cellulosa che viene trattata con alcali e disolfuro di carbonio CS₂ e si trasforma in cellulosa xantate, solubile in alcali. Questa soluzione è viscosa e quindi si chiama "viscosa".

La viscosa viene fatta sotto pressione attraverso fori molto piccoli all'interno di un bagno acido. Qui la cellulosa xantate viene nuovamente trasformata in cellulosa che è insolubile e si formano fili lunghi e luminosi.

Discussioni o filamenti possono essere girati per dare un materiale noto come Rayón.

(1) cellulosa + NaOH → alcali-celulosa

ROH + NaOH → Rona

(2) disolfuro di carbonio alcalino + carbonio → cellulosio xantato

Rona + s = c = s → ro -c (= s) -sna

(3) Xantate di cellulosa + acido → cellulosa (filamenti)

Ro -c (= s) -sna + acido → roh

Abbigliamento realizzato con rayon, fibra la cui produzione partecipa al disolfuro di carbonio. Tobias "Take" Maier [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Se la cellulosa viene precipitata passando lo xantato attraverso uno slot stretto, la cellulosa viene rigenerata sotto forma di fogli sottili che compongono il cellophane. Questo è ammorbidito con glicerolo ed è usato come film protettivo per oggetti.

Il cellophane è prodotto con l'aiuto del disolfuro di carbonio. Autore: Hans Braxmeier. Fonte: Pixabay.

Nella produzione di tetracloruro di carbonio

Il disolfuro di carbonio reagisce con il cloro CL₂ Per dare tetracloruro al carbonio CCL₄, che è un solvente importante che non è carburante.

Può servirti: clorobenzene (C6H5Cl)

Cs₂ + 3 Cl₂ → CCL₄ + S₂Cl₂

In diverse applicazioni

Il disolfuro di carbonio partecipa alla vulcanizzazione fredda della gomma.

Gli Xantatos preparati con CS₂ Sono usati nella flottazione minerale.

Vecchi usi

Il CS₂ È un veleno per gli organismi viventi. Precedentemente veniva usato per distruggere parassiti come ratti, marmoti e formiche, versando il liquido in ogni spazio chiuso in cui vivevano questi animali (tane e ormigueri)).

Quando i densi vapori tossici venivano usati per questo scopo, finirono ogni organismo vivente che si trovava nello spazio confinato.

È stato anche usato come antimintico per gli animali ed eliminare le larve da Moscardons dallo stomaco dei cavalli.

In agricoltura veniva usato come insetticida e nematicide, per fumigare il suolo, per fumigare a vivai, fienili, silos e mulini a cereali. Anche i vagoni ferroviari, le navi e le chiatte sono state fumigate.

Agricoltore nel 1904 fumigare il terreno con disolfuro di carbonio per combattere una piaga delle piante d'uva. Ölgemälde von Hans Pühringer, 1904 [GFDL 1.2 (http: // www.gnu.Org/licenze/vecchi licenze/FDL-1.2.html)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Tutti questi usi sono stati vietati a causa dell'elevata infiammabilità e tossicità del CS₂.

Rischi

Il CS₂ È altamente infiammabile. Molte delle tue reazioni possono causare fuoco o esplosione. Le miscele dei loro vapori con aria sono esplosive. Quando l'infiammazione produce gas irritanti o tossici.

Il disolfuro di carbonio per gli scarichi non deve essere versato, perché nei tubi c'è una miscela di CS₂ e aria che può causare un'esplosione se è illuminata per caso.

I suoi vapori sparano spontaneamente in contatto con scintille o superfici calde.

Il disolfuro di carbonio irrita gravemente gli occhi, la pelle e le mucose.

Se il sistema nervoso centrale viene inalato o ingerito seriamente, il sistema cardiovascolare, gli occhi, i reni e il fegato. Può anche essere assorbito attraverso la pelle causando danni.

Riferimenti

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