Sirouhlík - Carbon disulfide

"CS2" přeadresuje tady. Pro další použití viz CS2 (disambiguation).
Sirouhlík
Sirouhlík
Carbon-disulfide-3D-vdW.png
Jména
Název IUPAC
Methandithion
Ostatní jména
Bisulfid uhličitý
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChEBI
ChemSpider
Informační karta ECHA100.000.767 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 200-843-6
KEGG
Číslo RTECS
  • FF6650000
UNII
UN číslo1131
Vlastnosti
CS2
Molární hmotnost76.13 g · mol−1
VzhledBezbarvá kapalina
Nečistota: světle žlutá
ZápachChloroform (čistý)
Faul (komerční)
Hustota1,539 g / cm3 (-186 ° C)
1,2927 g / cm3 (0 ° C)
1,266 g / cm3 (25 ° C)[1]
Bod tání -111,61 ° C (-168,90 ° F; 161,54 K)
Bod varu 46,24 ° C (115,23 ° F; 319,39 K)
2,58 g / l (0 ° C)
2,39 g / l (10 ° C)
2,17 g / l (20 ° C)[2]
0,14 g / l (50 ° C)[1]
RozpustnostRozpustný v alkohol, éter, benzen, olej, CHCI3, CCl4
Rozpustnost v kyselina mravenčí4,66 g / 100 g[1]
Rozpustnost v dimethylsulfoxid45 g / 100 g (20,3 ° C)[1]
Tlak páry48,1 kPa (25 ° C)
82,4 kPa (40 ° C)[3]
−42.2·10−6 cm3/ mol
1.627[4]
Viskozita0.436 cP (0 ° C)
0,363 cP (20 ° C)
Struktura
Lineární
0 D (20 ° C)[1]
Termochemie
75,73 J / (mol · K)[1]
151 J / (mol · K)[1]
88,7 kJ / mol[1]
64,4 kJ / mol[1]
1687,2 kJ / mol[3]
Nebezpečí
Bezpečnostní listVidět: datová stránka
Piktogramy GHSGHS02: HořlavýGHS06: ToxickýGHS08: Nebezpečí pro zdraví[4]
Signální slovo GHSNebezpečí
H225, H315, H319, H361, H372[4]
P210, P281, P305 + 351 + 338, P314[4]
ICSC 0022
Inhalace nebezpečíDráždivý; toxický
Oko nebezpečíDráždivý
Kůže nebezpečíDráždivý
NFPA 704 (ohnivý diamant)
Bod vzplanutí −43 ° C (−45 ° F; 230 K)[1]
102 ° C (216 ° F; 375 K)[1]
Výbušné limity1.3–50%[5]
Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC):
3188 mg / kg (potkan, orální)
> 1670 ppm (krysa, 1 h)
15500 ppm (krysa, 1 h)
3000 ppm (krysa, 4 h)
3500 ppm (krysa, 4 h)
7911 ppm (krysa, 2 h)
3165 ppm (myš, 2 h)[6]
4000 ppm (člověk, 30 min)[6]
NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví):
PEL (Dovolený)
TWA 20 ppm C 30 ppm 100 ppm (30minutový maximální vrchol)[5]
REL (Doporučeno)
TWA 1 ppm (3 mg / m3) ST 10 ppm (30 mg / m.)3) [kůže][5]
IDLH (Okamžité nebezpečí)
500 ppm[5]
Související sloučeniny
Související sloučeniny
Oxid uhličitý
Karbonylsulfid
Uhlík diselenid
Stránka s doplňkovými údaji
Index lomu (n),
Dielektrická konstanta (εr), atd.
Termodynamické
data
Fázové chování
pevná látka - kapalina - plyn
UV, IR, NMR, SLEČNA
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Sirouhlík, také hláskováno jako sirouhlík, je bezbarvý nestálý kapalný s vzorec CS2. The sloučenina se často používá jako stavební blok v organická chemie stejně jako průmyslové a chemické nepolární solventní. Má „éter podobný zápachu, ale komerční vzorky jsou obvykle kontaminovány páchnoucími nečistotami.[7]

Výskyt, výroba, vlastnosti

Malé množství sirouhlíku se uvolňuje pomocí sopečný erupce a bažiny. CS2 kdysi byl vyroben kombinací uhlík (nebo Kola ) a síra při vysokých teplotách.

C + 2S → CS2

Využívá se reakce při nižší teplotě, která vyžaduje pouze 600 ° C zemní plyn jako zdroj uhlíku za přítomnosti silikonový gel nebo oxid hlinitý katalyzátory:[7]

2 CH4 + S.8 → 2 CS2 + 4 H2S

Reakce je analogická spalování metanu.

Celosvětová výroba / spotřeba sirouhlíku je přibližně jeden milion tun, přičemž Čína spotřebuje 49%, následuje Indie s 13%, většinou na výrobu hedvábného vlákna.[8] Produkce Spojených států v roce 2007 činila 56 000 tun.[9]

Solventní

Sulfid uhličitý je rozpouštědlo pro fosfor, síra, selen, bróm, jód, tuky, pryskyřice, guma, a asfalt.[10] Používá se při čištění uhlíkových nanotrubiček s jednou stěnou.[11]

Reakce

CS2 je vysoce hořlavý. Jeho spalování umožňuje oxid siřičitý podle této ideální stechiometrie:

CS2 + 3 Ó2 → CO2 + 2 TAK2

S nukleofily

Ve srovnání s isoelektronikou oxid uhličitý, CS2 je slabší elektrofil. Zatímco reakce nukleofilů s CO2 jsou vysoce reverzibilní a produkty se izolují pouze s velmi silnými nukleofily, reakce s CS2 jsou termodynamicky výhodnější, což umožňuje tvorbu produktů s méně reaktivními nukleofily.[12] Například aminy si to dovolí dithiokarbamáty:

2 R2NH + CS2 → [R.2NH2+] [R.2NCS2−]

Xantháty tvoří podobně z alkoxidy:

RONa + CS2 → [Na+] [ROCS2−]

Tato reakce je základem výroby regenerovaných celulóza, hlavní složka viskóza, hedvábí a celofán. Jak xantháty, tak příbuzné thioxantáty (odvozeno z léčby CS2 sodíkem thioláty ) se používají jako flotační činidla při zpracování minerálů.

Sulfid sodný poskytuje trithiokarbonát:

Na2S + CS2 → [Na+]2[CS32−]

Sulfid uhličitý nehydrolyzuje snadno, i když je proces katalyzován enzymem disulfid uhličitý hydroláza.

Snížení

Redukce sirouhlíku sodíkem poskytuje 1,3-dithiole-2-thion-4,5-dithiolát sodný společně se sodíkem trithiokarbonát:[13]

4 Na + 4 CS2 → Na2C3S5 + Na2CS3

Chlorace

Chlorace CS2 poskytuje cestu do chlorid uhličitý:[7]

CS2 + 3 Cl2 → CCl4 + S2Cl2

Tato konverze probíhá prostřednictvím prostředníka thiofosgen, CSCl2.

Koordinační chemie

CS2 je ligand pro mnoho kovových komplexů, tvořících pí komplexy. Jedním z příkladů je Str Co (η2 -CS2) (StrMě3).[14]

Polymerizace

CS2 polymeruje při fotolýze nebo pod vysokým tlakem za vzniku nerozpustného materiálu zvaného car-sul nebo „Bridgman's black“, pojmenovaného podle objevitele polymeru, Percy Williams Bridgman.[15] Trithiokarbonátové (-S-C (S) -S-) vazby obsahují zčásti páteř polymeru, což je polovodič.[16]

Použití

Hlavní průmyslové využití sirouhlíku, které spotřebovává 75% roční produkce, je výroba viskózový hedváb a celofán film.[17]

Je také cenným meziproduktem v chemické syntéze chlorid uhličitý. Je široce používán při syntéze organosírových sloučenin, jako je metam sodný, xantháty, dithiokarbamáty, které se používají v extrakční metalurgii a chemii kaučuku.

Niche používá

Může být použit v fumigace vzduchotěsných skladů, vzduchotěsných plochých skladů, zásobníků, výtahů na obilí, železničních vagónů, nákladních lodí, člunů a mlýnů na obiloviny.[18] Sulfid uhličitý se také používá jako insekticid k fumigaci obilovin, mateřských škol, při konzervování čerstvého ovoce a jako dezinfekční prostředek proti hmyzu a hlístice.[19]

Zdravé efekty

Sulfid uhličitý je spojován s akutními i chronickými formami otravy s různými příznaky.[20] Typicky doporučeno TLV je 30 mg / m3, 10 ppm. Možné příznaky zahrnují, ale nejsou omezeny na, brnění nebo necitlivost, ztráta chuti k jídlu, rozmazané vidění, křeče, svalová slabost, bolest, neurofyziologické zhoršení, priapismus, erektilní dysfunkce, psychóza, keratitida a smrt respirační selhání.[17][21]

Expozice na pracovišti na sirouhlík je spojen s kardiovaskulární onemocnění, zejména mrtvice.[22]

Dějiny

V roce 1796 německý chemik Wilhelm August Lampadius (1772–1842) nejprve připravil sirouhlík zahříváním pyrit s vlhkým uhlím. Nazval ji „kapalná síra“ (flüssig Schwefel).[23] Složení sirouhlíku bylo nakonec stanoveno v roce 1813 týmem švédského chemika Jöns Jacob Berzelius (1779–1848) a švýcarsko-britský chemik Alexander Marcet (1770–1822).[24] Jejich analýza byla v souladu s empirický vzorec CS2.[25]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i j k "Vlastnosti látky: sirouhlík". chemister.ru.
  2. ^ Seidell, Atherton; Linke, William F. (1952). Rozpustnosti anorganických a organických sloučenin. Van Nostrand.
  3. ^ A b Sirouhlík v Linstrom, Peter J .; Mallard, William G. (eds.); NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69, Národní institut pro standardy a technologii, Gaithersburg (MD), http://webbook.nist.gov (vyvoláno 2014-05-27).
  4. ^ A b C d Sigma-Aldrich Co., Sirouhlík. Citováno 2014-05-27.
  5. ^ A b C d NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0104". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
  6. ^ A b „Sirouhlík“. Koncentrace bezprostředně nebezpečné pro život a zdraví (IDLH). Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
  7. ^ A b C Holleman, Arnold Frederik; Wiberg, Egon (2001), Wiberg, Nils (ed.), Anorganická chemie, přeloženo Eaglesonem, Mary; Brewer, William, San Diego / Berlin: Academic Press / De Gruyter, ISBN  0-12-352651-5.
  8. ^ „Zpráva o sirouhlíku od IHS Chemical“. Citováno 15. června 2013.
  9. ^ „Chemický profil: sirouhlík z ICIS.com“. Citováno 15. června 2013.
  10. ^ „Sirouhlík“. Akzo Nobel.
  11. ^ Park, Tae-Jin; Banerjee, Sarbajit; Hemraj-Benny, Tirandai; Wong, Stanislaus S. (2006). „Strategie čištění a techniky vizualizace čistoty pro jednostěnné uhlíkové nanotrubičky“. Journal of Materials Chemistry. 16 (2): 141–154. doi:10.1039 / b510858f. S2CID  581451.
  12. ^ Li, Zhen; Mayer, Robert J .; Ofial, Armin R .; Mayr, Herbert (2020-04-27). „Od karbodiimidů k ​​oxidu uhličitému: kvantifikace elektrofilních reaktivit heteroalenů“. Journal of the American Chemical Society. 142 (18): 8383–8402. doi:10.1021 / jacs.0c01960. PMID  32338511.
  13. ^ „4,5-Dibenzoyl-l, 3-dithiole-l-thion". Org. Synth. 73: 270. 1996. doi:10.15227 / orgsyn.073.0270.
  14. ^ Werner, Helmut (1982). „Nové koordinační sloučeniny vytvořené z CS2 a Heteroallenes “. Recenze koordinační chemie. 43: 165–185. doi:10.1016 / S0010-8545 (00) 82095-0.
  15. ^ Bridgman, P.W. (1941). "Průzkumy směrem k hranici využitelných tlaků". Journal of Applied Physics. 12 (6): 461–469. doi:10.1063/1.1712926.
  16. ^ Ochiai, Bungo; Endo, Takeshi (2005). „Oxid uhličitý a sirouhlík jako zdroje pro funkční polymery“. Pokrok ve vědě o polymerech. 30 (2): 183–215. doi:10.1016 / j.progpolymsci.2005.01.005.
  17. ^ A b Lay, Manchiu D. S .; Sauerhoff, Mitchell W .; Saunders, Donald R .; "Sulfid uhličitý", v Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2000 doi: 10.1002 / 14356007.a05_185
  18. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. ISBN  978-0-08-037941-8.
  19. ^ Worthing, Charles R .; Hance, Raymond J. (1991). Příručka k pesticidům, světové kompendium (9. vydání). Britská rada pro ochranu rostlin. ISBN  9780948404429.
  20. ^ „ATSDR - Prohlášení o veřejném zdraví: sirouhlík“. www.atsdr.cdc.gov. Citováno 2020-01-17.
  21. ^ St. Clair, Kassia (2018). The Golden Thread: How Fabric Changed History. Londýn: John Murray. 213–215. ISBN  978-1-4736-5903-2. OCLC  1057250632.
  22. ^ „Bezpečnost a ochrana zdraví při práci - expozice chemickým látkám“. www.sbu.se. Švédská agentura pro hodnocení zdravotnických technologií a hodnocení sociálních služeb (SBU). Archivovány od originál dne 06.06.2017. Citováno 2017-06-07.
  23. ^ Lampadius (1796). „Etwas über flüssigen Schwefel, und Schwefel-Leberluft“ [Něco o kapalné síře a plynu ze síry (tj. Sirovodík)]. Chemische Annalen für die Freunde der Naturlehre, Arzneygelährtheit, Haushaltungskunst und Manufacturen (Chemical Annals for the Friends of Science, Medicine, Economics, and Manufactures) (v němčině) (2): 136–137.
  24. ^ Berzelius, J .; Marcet, Alexander (1813). „Pokusy s obsahem alkoholu síry nebo síry uhlíku“. Filozofické transakce Královské společnosti v Londýně. 103: 171–199. doi:10.1098 / rstl.1813.0026. S2CID  94745906.
  25. ^ (Berzelius a Marcet, 1813), str. 187.

externí odkazy