Structure, propriétés, utilisations, risques du disulfure de carbone (CS2)

le le disulfure de carbone C'est un composé formé par l'union d'un atome de carbone (C) et de deux atomes de soufre (S). Sa formule chimique est CS_deux. C'est un liquide incolore ou légèrement jaune avec une odeur désagréable en raison des impuretés qu'il contient (composés soufrés). Lorsqu'il est pur, son odeur est douce et sucrée, semblable au chloroforme ou à l'éther..

Il provient naturellement de l'action de la lumière du soleil sur les molécules organiques présentes dans l'eau de mer. De plus, il est produit dans les eaux des marais et est également expulsé des volcans avec d'autres gaz..

Le disulfure de carbone est un liquide volatil et est également hautement inflammable, il doit donc être tenu à l'écart des flammes et des étincelles ou des appareils qui peuvent les produire, même les ampoules électriques..

Il a la capacité de dissoudre un grand nombre de composés, de matériaux et d'éléments, tels que le phosphore, le soufre, le sélénium, les résines, les laques, etc. Par conséquent, il trouve une utilité en tant que solvant.

C'est également un intermédiaire dans diverses réactions chimiques industrielles, telles que la production de rayonne ou de soie artificielle.. 

Il doit être manipulé avec précaution et avec des outils de protection car il est très toxique et dangereux.

Index des articles

• 1 Structure
• 2 Nomenclature
• 3 propriétés
  • 3.1 État physique
  • 3.2 Poids moléculaire
  • 3.3 Point de fusion ou de solidification
  • 3.4 Point d'ébullition
  • 3.5 Point d'éclair
  • 3.6 Température d'auto-inflammation
  • 3.7 Densité
  • 3.8 Pression de vapeur
  • 3.9 Solubilité
  • 3.10 Propriétés chimiques
• 4 Obtention
  • 4.1 Présence dans la nature
• 5 utilisations
  • 5.1 Dans l'industrie chimique
  • 5.2 Dans la production de rayonne et de cellophane
  • 5.3 Dans la production de tétrachlorure de carbone
  • 5.4 Dans diverses applications
  • 5.5 Utilisations anciennes
• 6 risques
• 7 Références

Structure

Le disulfure de carbone a un atome de carbone et deux atomes de soufre de chaque côté..

Les liaisons entre l'atome de carbone et les atomes de soufre sont covalentes et doubles, elles sont donc très fortes. La molécule CS_deux a une structure linéaire et symétrique.

Nomenclature

- Le disulfure de carbone

- Le disulfure de carbone

- Anhydride de dithiocarbon

Propriétés

État physique

Liquide incolore à jaunâtre.

Poids moléculaire

76,15 g / mol

Point de fusion ou de solidification

-110,8 ° C

Point d'ébullition

46,0 ºC

Point d'inflammation

-30 ºC (méthode en coupe fermée).

La température d'auto-inflammation

90 ° C

Densité

Liquide = 1,26 g / cm³ à 20 ºC.

Vapeur = 2,67 fois celle de l'air.

Ses vapeurs sont plus de deux fois plus lourdes que l'air et le liquide est plus lourd que l'eau.

La pression de vapeur

279 mmHg à 25 ° C.

C'est une pression de vapeur élevée.

Solubilité

Très légèrement soluble dans l'eau: 2,16 g / L à 25 ° C. Soluble dans le chloroforme. Miscible avec l'éthanol, le méthanol, l'éther, le benzène, le chloroforme et le tétrachlorure de carbone.

Propriétés chimiques

Le CS_deux il s'évapore facilement à température ambiante car son point d'ébullition est très bas et sa pression de vapeur est très élevée.

Le disulfure de carbone est extrêmement inflammable. Ses vapeurs s'enflamment très facilement, même avec la chaleur d'une ampoule électrique. Cela signifie qu'il réagit très rapidement avec l'oxygène:

CS_deux + 3 O_deux → CO_deux + 2 SO_deux

Le fait qu'il ait une pression de vapeur élevée à température ambiante rend dangereux d'être près d'une flamme.

Lorsqu'il est chauffé jusqu'à la décomposition, il peut facilement exploser, émettant des gaz toxiques d'oxyde de soufre. Au-dessus de 90 ° C, il s'enflamme spontanément.

Il se décompose lorsqu'il est stocké pendant une longue période. Attaque le cuivre et ses alliages. Réagit également avec certains plastiques, caoutchoucs et revêtements.

Réagit dans certaines conditions avec l'eau, formant du sulfure de carbonyle OCS, du dioxyde de carbone CO_deux et disulfure d'hydrogène H_deuxS:

CS_deux + H_deuxO → OCS + H_deuxS

CS_deux + 2 heures_deuxO → CO_deux + 2 heures_deuxS

Avec les alcools (ROH) en milieu alcalin, forme des xanthates (RO-CS-SNa):

CS_deux + ROH + NaOH → H_deuxO + RO-C (= S) -SNa

Obtention

Le disulfure de carbone est préparé dans le commerce en faisant réagir du soufre avec du carbone. Le processus est effectué à des températures de 750 à 900 ° C.

C + 2 S → CS_deux

Au lieu du charbon, du méthane ou du gaz naturel peuvent également être utilisés, et même de l'éthane, du propane et du propylène ont été utilisés, auquel cas la réaction se produit à 400-700 ° C avec un rendement élevé..

Il peut également être préparé en faisant réagir du gaz naturel avec du sulfure d'hydrogène H_deuxS à très haute température.

Présence dans la nature

Le CS_deux c'est un produit naturel présent dans l'atmosphère en très petites quantités (traces). Il est produit photochimiquement dans les eaux de surface.

L'action de la lumière du soleil sur certains composés présents dans l'eau de mer comme la cystéine (un acide aminé) conduit à la formation de disulfure de carbone.

Il est également libéré naturellement lors des éruptions volcaniques et se trouve en petites quantités sur les marécages..

Normalement, nous sommes exposés à le respirer dans de très petites proportions et il est présent dans certains aliments. On le trouve également dans la fumée de cigarette.

Dans l'environnement, il est décomposé par la lumière du soleil. Au sol, il le traverse. Certains micro-organismes du sol le décomposent.

Applications

Dans l'industrie chimique

Le disulfure de carbone est un composé chimique important car il est utilisé pour préparer d'autres produits chimiques. Peut agir comme intermédiaire chimique.

Il est également utilisé comme solvant de procédé, par exemple pour dissoudre le phosphore, le soufre, le sélénium, le brome, l'iode, les graisses, les résines, les cires, les laques et les gommes.

Permet la fabrication de produits pharmaceutiques et d'herbicides, entre autres.

Dans la production de rayonne et de cellophane

Avec le CS_deux on prépare des xanthates qui sont des composés utilisés dans la fabrication de rayonne et de cellophane.

Pour obtenir de la soie artificielle ou de la rayonne, on utilise de la cellulose, qui est traitée avec un alcali et du disulfure de carbone CS_deux et se transforme en xanthate de cellulose, soluble dans un alcali. Cette solution est visqueuse et est donc appelée "visqueuse".

La viscose est forcée à travers de très petits trous dans un bain d'acide. Ici, le xanthate de cellulose est reconverti en cellulose qui est insoluble et des fils longs et brillants se forment..

Les fils ou filaments peuvent être filés dans un matériau connu sous le nom de rayonne.

(1) Cellulose + NaOH → Cellulose alcaline

ROH + NaOH → RONa

(2) Alcali-cellulose + Disulfure de carbone → Xanthate de cellulose

RONa + S = C = S → RO-C (= S) -SNa

(3) Xanthate de cellulose + acide → Cellulose (filaments)

RO-C (= S) -SNa + Acide → ROH

Si la cellulose est précipitée par passage du xanthate à travers une fente étroite, la cellulose est régénérée sous forme de feuilles minces qui composent la cellophane. Celui-ci est adouci avec du glycérol et est utilisé comme film protecteur pour les objets.

Dans la production de tétrachlorure de carbone

Le disulfure de carbone réagit avec le chlore Cl_deux pour donner du tétrachlorure de carbone CCl₄, qui est un solvant non combustible important.

CS_deux + 3 cl_deux → CCl₄ + S_deuxCl_deux

Dans diverses applications

Le disulfure de carbone participe à la vulcanisation à froid des caoutchoucs, sert d'intermédiaire dans la fabrication de pesticides, et est utilisé pour générer des catalyseurs dans l'industrie pétrolière et dans la fabrication du papier..

Xanthates préparés avec CS_deux sont utilisés dans la flottation minérale.

Utilisations anciennes

Le CS_deux c'est un poison pour les organismes vivants. Autrefois, il était utilisé pour détruire les ravageurs tels que les rats, les marmottes et les fourmis, en versant le liquide dans tout espace clos dans lequel vivaient ces animaux (terriers et fourmilières).

Lorsqu'elles sont utilisées à cette fin, les vapeurs toxiques denses détruisent tout organisme vivant qui se trouve dans l'espace confiné..

Il était également utilisé comme anthelminthique pour les animaux et pour éliminer les larves de mouches à mouche de l'estomac des chevaux..

En agriculture, il était utilisé comme insecticide et nématicide, pour fumiger le sol, pour la fumigation des pépinières, des greniers, des silos et des moulins à céréales. Des wagons de chemin de fer, des navires et des barges ont également été pulvérisés.

Toutes ces utilisations ont été interdites en raison de la grande inflammabilité et de la toxicité du CS_deux.

Des risques

Le CS_deux il est hautement inflammable. Beaucoup de leurs réactions peuvent provoquer un incendie ou une explosion. Les mélanges de ses vapeurs avec l'air sont explosifs. Lorsqu'il est enflammé, il produit des gaz irritants ou toxiques.

Le disulfure de carbone ne doit pas être versé dans les drains, car un mélange de CS reste dans les tubes_deux et de l'air qui peut provoquer une explosion s'il est enflammé par accident.

Ses vapeurs s'enflamment spontanément au contact d'étincelles ou de surfaces chaudes.

Le disulfure de carbone irrite gravement les yeux, la peau et les muqueuses.

En cas d'inhalation ou d'ingestion, il affecte gravement le système nerveux central, le système cardiovasculaire, les yeux, les reins et le foie. Il peut également être absorbé par la peau, causant des dommages.

Les références

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