二硫化碳
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二硫化碳
二硫化碳(也拼写为二硫化碳)是一种具有神经毒性、无色、易挥发的液体,分子式为 CS2,结构为 S=C=S。 该化合物经常用作有机化学的组成部分以及工业和化学非极性溶剂。 它具有类似乙醚的气味,但商业样品通常会被难闻的杂质污染。 其毒性与一氧化碳相当。
历史
1796年,德国化学家Wilhelm August Lampadius(1772-1842)首先用湿木炭加热黄铁矿制得二硫化碳。 他称其为液态硫磺 (flüssig Schwefel)。 二硫化碳的成分最终于 1813 年由瑞典化学家 Jöns Jacob Berzelius(1779-1848)和瑞士-英国化学家 Alexander Marcet(1770-1822)的团队确定。 他们的分析与 CS2 的经验公式一致。
发生、制造、性质
火山喷发和沼泽释放出少量二硫化碳。 CS2 曾经是通过在 800–1000 °C 下结合碳(或焦炭)和硫来制造的。
C + 2S → CS2
仅需要 600 °C 的低温反应在硅胶或氧化铝催化剂存在下利用天然气作为碳源:
2 CH4 + S8 → 2 CS2 + 4 H2S
该反应类似于甲烷的燃烧。
全球二硫化碳的生产/消费量约为 100 万吨,其中中国消费了 49%,其次是印度,占 13%,主要用于生产人造丝纤维。 美国 2007 年的产量为 56,000 吨。
反应
CS2 高度易燃。 根据这个理想的化学计量,它的燃烧会产生二氧化硫:
CS2 + 3 O2 → CO2 + 2 SO2
CS2 在光解或高压下聚合,产生一种不溶性物质,称为 car-sul 或布里奇曼黑,以聚合物的发现者珀西·威廉姆斯·布里奇曼 (Percy Williams Bridgman) 命名。 三硫代碳酸酯 (-S-C(S)-S-) 连接部分构成聚合物的主链,它是一种半导体。
使用
二硫化碳的主要工业用途是制造粘胶人造丝和玻璃纸薄膜,占年产量的 75%。
也是化学合成四氯化碳的重要中间体。 它广泛用于合成黄原酸盐等有机硫化合物,后者用于泡沫浮选,一种从矿石中提取金属的方法。 二硫化碳也是二硫代氨基甲酸盐的前体,二硫代氨基甲酸盐用作药物(例如密坦钠)和橡胶化学。
健康影响
二硫化碳与急性和慢性中毒有关,具有多种症状。
500–3000 mg/m3 的浓度会导致急性和亚急性中毒。 这些包括一组主要是神经和精神症状,称为脑病sulfocarbonica。