Сероуглерод

Сероуглерод
Общие
Систематическое наименование	углерода(IV) сульфид
Традиционные названия	Сероуглерод
Химическая формула	CS2
Физические свойства
Состояние (ст. усл.)	бесцветная жидкость
Молярная масса	76.1 г/моль
Плотность	1.26 г/см³
Термические свойства
Температура плавления	−111.6 °C
Температура кипения	46 °C
Температура разложения	−30 °C
Температура самовоспламенения	90 °C
Энтальпия образования (ст. усл.)	89,41 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде	(при 20 °C) 0.29 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления	1.6295
Структура
Кристаллическая структура	линейная
Дипольный момент	0 Д
Классификация
SMILES	S=C=S
Регистрационный номер EC	200-843-6
RTECS	FF6650000
Безопасность
ЛД50	3188 мг/кг
Токсичность	4 3 0

Сероуглерод CS₂ — соединение серы с углеродом, бесцветная жидкость с неприятным запахом. Молекула CS₂ линейна, длина связи С—S = 0,15529 нм; энергия диссоциации 1149 кДж/моль.

Свойства

Сероуглерод токсичен, огнеопасен, имеет самый широкий диапазон концентрационных пределов взрываемости^[1].

Подобно диоксиду углерода, CS₂ является кислотным ангидридом и при взаимодействии с некоторыми сульфидами может образовывать соли тиоугольной кислоты (Н₂СS₃). При реакции с щелочами образуются соли дитиоугольной кислоты и продукты их диспропорционирования.

Однако, сероуглерод, в отличие от диоксида углерода, проявляет большую реакционную способность по отношению к нуклеофилам и легче восстанавливается. Такими сильными окислителями, как, например, перманганат калия, сероуглерод разлагается с выделением серы.

С оксидом серы (VI) сероуглерод взаимодействует с образованием серооксида углерода:

$\mathsf{CS_2 + 3SO_3 \rightarrow COS + 4SO_2}$

С оксидом хлора(I) образует фосген:

$\mathsf{CS_2 + 3Cl_2O \rightarrow COCl_2 + 2SOCl_2}$

При взаимодействии с первичными или вторичными аминами в щелочной среде, образуются соли дитиокарбаматы:

$\mathsf{2R_2NH + CS_2 \rightarrow [R_2NH_2^+][R_2NCS_2^-]}$

Для растворимых дитиокарбаматов характерно образование комплексов с металлами, что используется в аналитической химии. Они также имеют большое промышленное значение в качестве катализаторов вулканизации каучука.

Со спиртовыми растворами щелочей образует ксантогенаты:

$\mathsf{RONa + CS_2 \rightarrow [Na^+][ROCS_2^-]}$

Серуглерод хлорируется в присутствии катализаторов до перхлорметилмеркаптана CCl₃SCl, использующегося в синтезе тиофосгена CSCl₂:

$\mathsf{CS_2 + 3Cl_2 \rightarrow CCl_3SCl + S_2Cl_2}$

$\mathsf{CCl_3SCl + 2[H] \rightarrow CSCl_2 + 2HCl}$

Избытком хлора сероуглерод хлорируется до четыреххлористого углерода:

$\mathsf{CSCl_2 + 2Cl_2 \rightarrow CCl_4 + S_2Cl_2}$

При температурах выше 150 °C протекает гидролиз сероуглерода по реакции:

$\mathsf{CS_2 + 2H_2O \rightarrow CO_2 + 2H_2S}$

Получение

В промышленности получают по реакции метана с парами серы в присутствии силикагеля при 500—700 °C в камере из хромоникелевой стали:

$\mathsf{2CH_4 + S_8 \rightarrow 2CS_2 + 4H_2S}$

Также сероуглерод можно получить взаимодействием древесного угля и паров S при 750—1000 °C.

Применение

Хорошо растворяет жиры, масла, смолы, каучук, используют как экстрагент; растворяет серу, фосфор, иод, нитрат серебра.

Большая часть (80 %) производимого сероуглерода идет в производство вискозы - сырья в производстве вискозного волокна («искусственного шелка»). Его применяют для получения различных химических веществ (ксантогенатов, четыреххлористого углерода, роданидов).

Токсическое действие

Сероуглерод очень ядовит. Смертельная доза при поступлении внутрь составляет 1 г. Высокотоксичная концентрация в воздухе — свыше 10 мг/л. Оказывает местное раздражающее, резорбтивное действия. Обладает психотропными, нейротоксическими свойствами, которые связаны с его наркотическим воздействием на центральную нервную систему. При отравлении возникают головная боль, головокружение, судороги, потеря сознания. Бессознательное состояние может сменяться психическим и двигательным возбуждением. Могут наблюдаться рецидивы судорог с потерей сознания, угнетение дыхания. При приеме внутрь наступают тошнота, рвота, боли в животе. При контакте с кожей наблюдаются гиперемия и химические ожоги.

Первая помощь и лечение

Прежде всего, необходимо удалить пострадавшего из пораженной зоны. При попадании сероуглерода внутрь необходимо выполнить промывание желудка с использованием зонда, форсированный диурез, ингаляцию кислорода. Обычно проводится симптоматическую терапию. При судорогах вводят 10 мг диазепама внутривенно.

Примечания

1. ↑ Кипер Руслан Рекорды веществ  (рус.). Рекорды для неорганических веществ. www.chemister.ru (Дата последнего изменения 13.10.2010).(недоступная ссылка — история) Проверено 17 октября 2010.