KARBON DISULFIDA (CS2): STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN, RISIKO - KIMIA - 2026

The karbon disulfida ialah sebatian yang terbentuk oleh kesatuan atom karbon (C) dan dua atom sulfur (S). Formula kimianya adalah CS ₂ . Ia adalah cecair yang tidak berwarna atau sedikit kuning dengan bau yang tidak menyenangkan kerana kekotoran yang dikandungnya (sebatian sulfur). Apabila suci, baunya lembut dan manis, serupa dengan kloroform atau eter.

Ia berasal secara semula jadi dari tindakan cahaya matahari pada molekul organik yang terdapat di air laut. Selanjutnya, ia dihasilkan di perairan paya dan juga dikeluarkan dari gunung berapi bersama dengan gas lain.

Karbon disulfida CS ₂ . Pengarang: Benjah-bmm27. Sumber: Wikimedia Commons.

Karbon disulfida adalah cairan yang mudah menguap dan juga sangat mudah terbakar, jadi harus dijauhkan dari api dan percikan api atau perkakas yang dapat menghasilkannya, bahkan mentol elektrik.

Ia memiliki kemampuan untuk melarutkan sebilangan besar sebatian, bahan dan unsur, seperti fosfor, sulfur, selenium, resin, lakuer, dll. Oleh itu ia mendapati utiliti sebagai pelarut.

Ia juga merupakan perantara dalam pelbagai reaksi kimia industri, seperti pengeluaran rayon atau sutera tiruan.

Ia mesti ditangani dengan berhati-hati dan dengan alat pelindung kerana sangat beracun dan berbahaya.

Struktur

Karbon disulfida mempunyai satu atom karbon dan dua atom sulfur di sisinya.

Ikatan antara atom karbon dan atom sulfur adalah kovalen dan dua kali ganda, oleh itu ia sangat kuat. Molekul CS ₂ mempunyai struktur linear dan simetri.

Struktur linear karbon disulfida CS ₂ . Hitam = karbon, kuning = sulfur. Pengarang: Benjah-bmm27. Sumber: Wikimedia Commons.

Tatanama

- Karbon disulfida

- Karbon bisulfida

- Dithiocarbon anhidrida

Hartanah

Keadaan fizikal

Cecair tidak berwarna hingga kekuningan.

Berat molekul

76.15 g / mol

Titik lebur atau pemejalan

-110.8 ° C

Takat didih

46.0 ºC

Titik Kilat

-30 ºC (kaedah cawan tertutup).

Suhu autoignition

90 ° C

Ketumpatan

Cecair = 1.26 g / cm ³ pada suhu 20 ºC.

Wap = 2.67 kali udara.

Wapnya lebih daripada dua kali lebih berat daripada udara dan cairannya lebih berat daripada air.

Tekanan wap

279 mmHg pada 25 ° C.

Ini adalah tekanan wap yang tinggi.

Keterlarutan

Sangat larut dalam air: 2.16 g / L pada suhu 25 ° C. Larut dalam kloroform. Tidak boleh dicampur dengan etanol, metanol, eter, benzena, kloroform, dan karbon tetraklorida.

Sifat kimia

CS ₂ menguap dengan mudah pada suhu bilik kerana titik didihnya sangat rendah dan tekanan wapnya sangat tinggi.

Karbon disulfida sangat mudah terbakar. Wapnya mudah menyala, walaupun dengan panas mentol lampu elektrik. Ini bermaksud bahawa ia bertindak balas dengan oksigen dengan sangat cepat:

CS ₂ + 3 O ₂ → CO ₂ + 2 SO ₂

Fakta bahawa ia mempunyai tekanan wap yang tinggi pada suhu bilik menjadikannya berbahaya untuk mendekati api.

Apabila dipanaskan hingga penguraian, ia dapat meletup dengan mudah, mengeluarkan gas toksik sulfur oksida. Di atas 90 ° C ia menyala secara spontan.

Ia terurai apabila disimpan dalam jangka masa yang lama. Menyerang tembaga dan aloi. Ia juga bertindak balas dengan beberapa plastik, getah, dan pelapis.

Bertindak balas dalam keadaan tertentu dengan air, membentuk OCS karbonil sulfida, CO ₂ karbon dioksida dan H ₂ S hidrogen disulfida :

CS ₂ + H ₂ O → OCS + H ₂ S

CS ₂ + 2 H ₂ O → CO ₂ + 2 H ₂ S

Dengan alkohol (ROH) dalam medium alkali membentuk xanthates (RO-CS-SNa):

CS ₂ + ROH + NaOH → H ₂ O + RO - C (= S) –SNa

Mendapatkan

Karbon disulfida disusun secara komersial dengan bertindak balas sulfur dengan karbon. Prosesnya dijalankan pada suhu 750-900 ° C.

C + 2 S → CS ₂

Sebagai ganti arang batu, metana atau gas asli juga dapat digunakan, dan bahkan etana, propana dan propilena telah digunakan, dalam hal ini reaksi terjadi pada suhu 400-700 ° C dengan hasil tinggi.

Ia juga dapat disiapkan dengan bertindak balas gas asli dengan hidrogen sulfida H ₂ S pada suhu yang sangat tinggi.

Kehadiran di alam semula jadi

CS ₂ adalah produk semula jadi yang terdapat di atmosfer dalam jumlah yang sangat kecil (jejak). Ia dihasilkan secara fotokimia di perairan permukaan.

Tindakan cahaya matahari pada sebatian tertentu yang terdapat di air laut seperti sistein (asid amino) membawa kepada pembentukan karbon disulfida.

Karbon disulfida dapat terbentuk dengan tindakan sinar matahari pada sebilangan sebatian organik yang terdapat di dalam air laut. Pengarang: Pexels. Sumber: Pixabay.

Ia juga dilepaskan secara semula jadi semasa letusan gunung berapi dan dijumpai dalam jumlah kecil di atas paya.

Biasanya kita terkena pernafasan dalam jumlah yang sangat kecil dan terdapat dalam beberapa makanan. Ia juga terdapat dalam asap rokok.

Di persekitarannya terurai oleh cahaya matahari. Di tanah bergerak melaluinya. Sebilangan mikroorganisma di dalam tanah memecahnya.

Permohonan

Dalam industri kimia

Karbon disulfida adalah sebatian kimia penting kerana ia digunakan untuk menyediakan bahan kimia lain. Ia boleh bertindak sebagai perantaraan kimia.

Ia juga digunakan sebagai pelarut proses misalnya untuk melarutkan fosfor, sulfur, selenium, bromin, yodium, lemak, resin, lilin, lakuer dan gusi.

Ia membenarkan pembuatan produk farmaseutikal dan racun herba, antara lain.

Dalam pengeluaran rayon dan selofan

Dengan CS ₂ , xanthates disiapkan, yang merupakan sebatian yang digunakan dalam pembuatan rayon dan selofan.

Untuk mendapatkan sutera tiruan atau rayon, selulosa dimulakan, yang dirawat dengan alkali dan karbon disulfida CS ₂ dan diubah menjadi selulosa xanthate, larut dalam alkali. Penyelesaian ini likat dan oleh itu disebut "likat".

Viskosa dipaksa melalui lubang yang sangat kecil pada mandian asid. Di sini selulosa xanthate diubah kembali menjadi selulosa yang tidak larut dan panjang, benang berkilat terbentuk.

Benang atau filamen boleh dipintal menjadi bahan yang dikenali sebagai rayon.

(1) Selulosa + NaOH → Alkali-selulosa

ROH + NaOH → RONa

(2) Alkali-selulosa + Karbon disulfida → Selulosa xanthate

RONa + S = C = S → RO - C (= S) –SNa

(3) Selulosa xanthate + Asid → Selulosa (filamen)

RO - C (= S) –SNa + Asid → ROH

Pakaian yang diperbuat daripada rayon, serat di mana karbon disulfida mengambil bahagian. Tobias "ToMar" Maier. Sumber: Wikimedia Commons.

Sekiranya selulosa diendapkan dengan melewati xanthate melalui slot sempit, selulosa dijana semula dalam bentuk kepingan nipis yang membentuk selofan. Ini dilembutkan dengan gliserol dan digunakan sebagai filem pelindung untuk objek.

Selofan dibuat dengan bantuan karbon disulfida. Pengarang: Hans Braxmeier. Sumber: Pixabay.

Dalam penghasilan karbon tetraklorida

Karbon disulfida bertindak balas dengan klorin Cl ₂ untuk memberikan karbon tetraklorida CCl ₄ , yang merupakan pelarut penting yang tidak mudah terbakar.

CS ₂ + 3 Cl ₂ → CCl ₄ + S ₂ Cl ₂

Dalam pelbagai aplikasi

Karbon disulfida berpartisipasi dalam vulkanisasi getah yang sejuk, berfungsi sebagai perantara dalam pembuatan racun perosak, dan digunakan untuk menghasilkan pemangkin dalam industri minyak dan pembuatan kertas.

Xanthates yang disiapkan dengan CS ₂ digunakan dalam pengapungan mineral.

Kegunaan kuno

CS ₂ adalah racun bagi organisma hidup. Dahulu ia digunakan untuk memusnahkan perosak seperti tikus, marmut dan semut, menuangkan cairan itu ke tempat tertutup di mana haiwan ini tinggal (liang dan bukit semut).

Apabila digunakan untuk tujuan ini, wap beracun yang padat menghapuskan sebarang organisma hidup yang berada di ruang terkurung.

Itu juga digunakan sebagai antelmintik untuk haiwan dan membunuh larva lalat dari perut kuda.

Dalam pertanian digunakan sebagai insektisida dan nematicide, untuk mengasapkan tanah, untuk pengasapan pembibitan, lumbung, silo dan pabrik bijirin. Kereta api, kapal dan tongkang juga disembur.

Seorang petani pada tahun 1904 menyemburkan tanah dengan karbon disulfida untuk memerangi perosak tanaman anggur. Ölgemälde von Hans Pühringer, 1904. Sumber: Wikimedia Commons.

Semua penggunaan ini dilarang kerana mudah terbakar dan ketoksikan CS _{2 yang tinggi} .

Risiko

CS ₂ sangat mudah terbakar. Banyak reaksi mereka boleh menyebabkan kebakaran atau letupan. Campuran wapnya dengan udara boleh meletup. Apabila dinyalakan, ia menghasilkan gas yang menjengkelkan atau beracun.

Karbon disulfida tidak boleh dicurahkan ke dalam saluran air, kerana campuran CS ₂ dan udara tetap ada di dalam tiub yang boleh menyebabkan letupan jika dinyalakan secara tidak sengaja.

Wapnya secara spontan menyala apabila bersentuhan dengan percikan api atau permukaan panas.

Karbon disulfida merengsakan mata, kulit dan membran mukus dengan teruk.

Sekiranya dihirup atau tertelan, ia akan memberi kesan serius kepada sistem saraf pusat, sistem kardiovaskular, mata, ginjal dan hati. Ia juga dapat diserap melalui kulit sehingga menyebabkan kerosakan.

Rujukan

1. Perpustakaan Perubatan Nasional AS. (2020). Karbon disulfida. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Mopper, K. dan Kieber, DJ (2002). Kimia Foto dan Berbasikal Karbon, Sulfur, Nitrogen dan Fosfor. Dalam Biogeokimia Bahan Organik Larut Laut. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
3. Meyer, B. (1977). Kegunaan Industri Sulfur dan Sebatiannya. Karbon Disulfida. Di Sulfur, Tenaga, dan Alam Sekitar. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
4. Pohanish, RP (2012). C. Karbon disulfida. Dalam Buku Panduan Sittig Bahan Kimia Beracun dan Berbahaya dan Karsinogen (Edisi Keenam). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
5. Morrison, RT dan Boyd, RN (2002). Kimia organik. Edisi ke-6. Prentice-Dewan.
6. Windholz, M. et al. (penyunting) (1983). Indeks Merck. Ensiklopedia Bahan Kimia, Dadah, dan Biologi. Edisi Kesepuluh. Merck & CO., Inc.