- estructura
- Nomenclatura
- propietats
- estat físic
- pes molecular
- Punt de fusió o solidificació
- Punt d'ebullició
- Punt d'inflamació
- Temperatura d'autoignició
- densitat
- Pressió de vapor
- solubilitat
- propietats químiques
- obtenció
- Presència a la natura
- usos
- En la indústria química
- En la producció de raió i cel·lofana
- En la producció de tetraclorur de carboni
- En diverses aplicacions
- antics usos
- Riscos
- referències
El disulfur de carboni és un compost format per la unió d'un àtom de carboni (C) i dos àtoms de sofre (S). La seva fórmula química és CS 2. És un líquid incolor o lleugerament groc amb olor desagradable per les impureses que conté (compostos ensofrats). Quan és pur seva olor és suau i dolç, semblant a el de l'cloroform o al d'l'èter.
S'origina de manera natural per l'acció de la llum de el sol sobre molècules orgàniques que es troben en l'aigua de la mar. A més, es produeix en aigües de pantà i també és expulsat dels volcans juntament amb altres gasos.
Disulfur de carboni CS 2. Autor: Benjah-bmm27. Font: Wikimedia Commons.
El disulfur de carboni és un líquid volàtil ia més és molt inflamable, per la qual cosa s'ha de mantenir allunyat de flames i espurnes o aparells que puguin produir-les, fins i tot bombetes elèctrics.
Té la capacitat de dissoldre un gran nombre de compostos, materials i elements, com fòsfor, sofre, seleni, resines, laques, etc. Per tant troba utilitat com a solvent.
A més és intermediari en diverses reaccions químiques industrials, com ara la producció de l'raió o seda artificial.
Ha de manipular-se amb precaució i amb implements de protecció ja que és molt tòxic i perillós.
estructura
El disulfur de carboni posseeix un àtom de carboni i dos àtoms de sofre als costats d'aquest.
Els enllaços entre l'àtom de carboni i els àtoms de sofre són covalents i dobles, per tant són molt forts. La molècula de CS 2 posseeix una estructura lineal i simètrica.
Estructura lineal d'el disulfur de carboni CS 2. Negre = carboni, groc = sofre. Autor: Benjah-bmm27. Font: Wikimedia Commons.
Nomenclatura
- Disulfur de carboni
- Bisulfur de carboni
- Anhídrid ditiocarbónico
propietats
estat físic
Líquid d'incolor a groguenc.
pes molecular
76,15 g / mol
Punt de fusió o solidificació
-110,8 ° C
Punt d'ebullició
46,0 ºC
Punt d'inflamació
-30 ºC (mètode de copa tancada).
Temperatura d'autoignició
90 ° C
densitat
Líquid = 1,26 g / cm 3 a 20 ° C.
Vapor = 2,67 vegades la de l'aire.
Els seus vapors són més del doble de pesats que l'aire i el líquid és més pesat que l'aigua.
Pressió de vapor
279 mmHg a 25 ° C.
Aquesta és una pressió de vapor alta.
solubilitat
Molt poc soluble en aigua: 2,16 g / L a 25 ° C. Soluble en cloroform. Miscible amb etanol, metanol, èter, benzè, cloroform i tetraclorur de carboni.
propietats químiques
El CS 2 s'evapora fàcilment a temperatura ambient ja que el seu punt d'ebullició és molt baix i la seva pressió de vapor és molt alta.
El disulfur de carboni és extremadament inflamable. Els seus vapors s'inflamen amb molta facilitat, fins i tot amb la calor d'un bombí de llum elèctrica. Això vol dir que reacciona amb l'oxigen molt ràpidament:
CS 2 + 3 O 2 → CO 2 + 2 SO 2
El fet que tingui una elevada pressió de vapor a temperatura ambient fa que sigui perillós a l'estar a prop d'una flama.
Quan s'escalfa fins a la descomposició pot explotar fàcilment, emetent gasos tòxics d'òxids de sofre. Per sobre de 90 ° C s'encén espontàniament.
Es descompon a l'romandre emmagatzemat per molt de temps. Ataca el coure i els seus aliatges. També reacciona amb alguns plàstics, gomes i recobriments.
Reacciona sota certes condicions amb aigua, formant sulfur de carbonil OCS, diòxid de carboni CO 2 i disulfur d'hidrogen H 2 S:
CS 2 + H 2 O → OCS + H 2 S
CS 2 + 2 H 2 O → CO 2 + 2 H 2 S
Amb alcohols (ROH) en medi alcalí forma xantatos (RO-CS-SNA):
CS 2 + ROH + NaOH → H 2 O + RO-C (= S) -SNa
obtenció
El disulfur de carboni es prepara comercialment mitjançant la reacció de sofre amb carbó. El procés es realitza a temperatures de 750-900 ° C.
C + 2 S → CS 2
En lloc de carbó també es pot utilitzar metà o gas natural, i fins i tot s'han utilitzat età, propà i propilè, en aquest cas la reacció ocorre a 400-700 ° C amb un alt rendiment.
També es pot preparar fent reaccionar el gas natural amb sulfur d'hidrogen H 2 S a molt alta temperatura.
Presència a la natura
El CS 2 és un producte natural present en l'atmosfera en quantitats molt petites (traces). Es produeix fotoquímicament en aigües superficials.
L'acció de la llum de el sol sobre certs compostos presents en l'aigua de mar com la cisteïna (un aminoàcid) condueix a la formació de disulfur de carboni.
El disulfur de carboni es pot formar per l'acció dels raigs solars sobre alguns compostos orgànics presents en l'aigua de la mar. Autor: Pexels. Font: Pixabay.
També és alliberat de forma natural durant les erupcions volcàniques i es troba en petites quantitats sobre els pantans.
Normalment estem exposats a respirar-en molt petites proporcions i està present en alguns aliments. A més es troba en el fum de les cigarretes.
En l'ambient es descompon per la llum de el sol. En el sòl es mou a través d'ell. Alguns microorganismes de terra el descomponen.
usos
En la indústria química
El disulfur de carboni és un compost químic important ja que serveix per preparar altres substàncies químiques. Pot actuar com a intermediari químic.
També s'usa com a solvent de procés per exemple per dissoldre fòsfor, sofre, seleni, brom, iode, greixos, resines, ceres, laques i gomes.
Permet la manufactura de productes farmacèutics i herbicides, entre d'altres.
En la producció de raió i cel·lofana
Amb el CS 2 es preparen xantatos que són compostos utilitzats en la manufactura de raió i cel·lofana.
Per obtenir seda artificial o raió es parteix de cel·lulosa la qual es tracta amb àlcali i disulfur de carboni CS 2 i es transforma en Xantat de cel·lulosa, soluble en àlcali. Aquesta solució és viscosa i per això es denomina "viscosa".
La viscosa es fa passar a pressió per orificis molt petits dins d'un bany àcid. Aquí l'Xantat de cel·lulosa es transforma de nou en cel·lulosa la qual és insoluble i es formen fils llargs i brillants.
Els fils o filaments es poden filar per donar un material conegut com raió.
(1) Cel·lulosa + NaOH → Àlcali-cel·lulosa
ROH + NaOH → ronya
(2) Àlcali-cel·lulosa + Disulfur de carboni → Xantat de cel·lulosa
Rona + S = C = S → RO-C (= S) -SNa
(3) Xantat de cel·lulosa + Àcid → Celulosa (filaments)
RO-C (= S) -SNa + Àcid → ROH
Peces de vestir confeccionades amb raió, fibra en la fabricació dels participa el disulfur de carboni. Tobias «prendre» Maier. Font: Wikimedia Commons.
Si es precipita la cel·lulosa fent passar el Xantat per una ranura estreta, es regenera la cel·lulosa en forma de làmines primes que conformen la cel·lofana. Aquest es suavitza amb glicerol i s'empra com a pel·lícula protectora d'objectes.
La cel·lofana es fabrica amb l'ajuda de l'disulfur de carboni. Autor: Hans Braxmeier. Font: Pixabay.
En la producció de tetraclorur de carboni
El disulfur de carboni reacciona amb el clor Cl 2 per donar tetraclorur de carboni CCl 4, el qual és un important solvent que no és combustible.
CS 2 + 3 Cl 2 → CCl 4 + S 2 Cl 2
En diverses aplicacions
El disulfur de carboni participa a la vulcanització en fred de les gomes, serveix com a intermediari en la fabricació de pesticides, s'empra per a generar catalitzadors en la indústria petroliera i en la manufactura de paper.
Els xantatos preparats amb CS 2 s'utilitzen en la flotació de minerals.
antics usos
El CS 2 és un verí per als organismes vius. Antigament s'utilitzava per destruir plagues com rates, marmotes i formigues, abocant el líquid en tot espai tancat en el qual habitaven aquests animals (caus i formiguers).
A l'ésser utilitzat per a aquest fi els densos vapors tòxics acabaven amb tot organisme viu que es trobés en l'espai confinat.
També es va utilitzar com a antihelmíntic per animals i per eliminar larves de borinots de l'estómac de cavalls.
En agricultura s'emprava com a insecticida i nematicida, per fumigar el sòl, per fumigació de vivers, graners, sitges i molins de cereals. També es fumigaven vagons de ferrocarril, vaixells i barcasses.
Agricultor en l'any 1904 fumigant terra amb disulfur de carboni per combatre una plaga de les plantes de raïm. Ölgemälde von Hans Pühringer, 1904. Font: Wikimedia Commons.
Tots aquests usos van ser prohibits a causa de l'alta inflamabilitat i toxicitat de l'CS 2.
Riscos
El CS 2 és altament inflamable. Moltes de les seves reaccions poden causar foc o explosió. Les barreges dels seus vapors amb aire són explosives. A l'inflamar produeix gasos irritants o tòxics.
No ha de abocar el disulfur de carboni pels desguassos, ja que en els tubs queda una barreja de CS 2 i aire que pot originar una explosió si és encesa per accident.
Els seus vapors s'incendien espontàniament en contacte amb espurnes o amb superfícies calentes.
El disulfur de carboni irrita severament ulls, pell i mucoses.
Si s'inhala o s'ingereix afecta greument el sistema nerviós central, el sistema cardiovascular, ulls, ronyons i fetge. També es pot absorbir a través de la pell causant dany.
referències
- US National Library of Medicine. (2020). Carbon disulfide. Recuperat de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Mopper, K. and Kieber, DJ (2002). Photochemistry and the Cycling of Carbon, Sulfur, Nitrogen and Phosphorus. In Biogeochemistry of Marine Dissolved Organic Matter. Recuperat de sciencedirect.com.
- Meyer, B. (1977). Industrial Usis of Sulfur and Its Compounds. Carbon disulfide. In Sulfur, Energy, and Environment. Recuperat de sciencedirect.com.
- Pohanish, RP (2012). C. Carbon disulfide. In Sittig s Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens (Sixth Edition). Recuperat de sciencedirect.com.
- Morrison, RT and Boyd, RN (2002). Organic Chemistry. 6th Edition. Prentice-Hall.
- Windholz, M. et al. (Editors) (1983). The Merck Index. An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals. Tenth Edition. Merck & CO., Inc.