이황화탄소

Carbon disulfide
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이황화탄소
Carbon disulfide
Carbon-disulfide-3D-vdW.png
이름
IUPAC 이름
메타네디티온
기타 이름
이황화탄소
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
켐스파이더
ECHA 정보 카드 100.000.767 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 200-843-6
케그
RTECS 번호
  • FF6650000
유니
UN 번호 1131
  • InChI=1S/CS2/c2-1-3 확인.Y
    키: QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N 확인.Y
  • InChI=1/CS2/c2-1-3
    키: QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYAS
  • S=C=S
특성.
CS2
몰 질량 76.13 g/g−1/g
외모 무색 액체
불순물: 연노랑
냄새 클로로포름(순수)
파울(상업용)
밀도 1.539g/cm3(-186°C)
1.2927g/cm3(0°C)
1.266g/cm3(25°[1]C)
녹는점 -111.61°C(-168.90°F, 161.54K)
비등점 46.24°C(115.23°F, 319.39K)
2.58g/L(0°C)
2.39g/L(10°C)
2.17g/L(20°[2]C)
0.14g/L (50°[1]C)
용해성 알코올, 에테르, 벤젠, 오일, CHCl3, CCl에4 용해됨
포름산 중 용해성 4.66 g/100 g[1]
디메틸 술폭시드 중 용해성 45g/100g(20.3°C)[1]
증기압 48.1kPa(25°C)
82.4 kPa (40 °C)[3]
- 42.2 · 10−6 cm3 / 세로
1.627[4]
점성 0.436 cP(0°C)
0.363cP(20°C)
구조.
선형
0 D (20 °C)[1]
열화학
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]
위험 요소
산업안전보건(OHS/OSH):
흡입 위험
 자극성, 독성
눈의 위험
 자극성
피부 위험
 자극성
GHS [4]라벨링:
GHS02: Flammable GHS06: Toxic GHS08: Health hazard
위험.
H225, , , , ,
P210, P281, P305+P351+P338, P314
ICSC 0022
NFPA 704(파이어 다이아몬드)
3
4
0
플래시 포인트 -43 °C (-45 °F, 230 [1]K)
102 °C (216 °F, 375 [1]K)
폭발 한계 1.3~50%[5]
치사량 또는 농도(LD, LC):
318mg/kg (랫드, 경구)
1,670ppm 이상 (rat, 1시간)
15500ppm (랫, 1시간)
3000ppm (랫, 4시간)
3,500ppm (랫, 4시간)
7911ppm (랫, 2시간)
3165ppm (표준, 2시간)[6]
LCLo(최저 공개)
 4,000ppm (인체, 30분)[6]
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 TWA 20 ppm C 30 ppm 100 ppm (최대 [5]피크 30분)
REL(권장)
 TWA 1ppm (3mg/m3) ST 10ppm (30mg/m3) [피부][5]
IDLH(즉시 위험)
 500ppm[5]
관련 화합물
관련 화합물
 이산화탄소
황화 카르보닐
탄소이슬렌화물
보충 데이터 페이지
이황화탄소(데이터페이지)
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

이황화탄소(carbon disulphide)는 신경독성 무색 휘발성 액체이며 식 CS이다2.이 화합물은 유기 화학의 구성 요소뿐만 아니라 산업 및 화학적 비극성 용매로 자주 사용됩니다."에테르 같은" 냄새가 나지만, 시판되는 샘플은 일반적으로 [7]악취가 나는 불순물에 오염됩니다.그것은 일산화탄소에 필적하는 독성을 가지고 있다.

발생, 제조, 속성

소량의 이황화탄소는 화산 폭발과 습지에 의해 방출된다.CS는2 한때 탄소(또는 코크스)와 황을 800-1000°[8]C에서 결합하여 제조되었습니다.

C + 2S → CS2

600°C만 필요로 하는 저온 반응은 실리카 겔 또는 알루미나 [7]촉매가 존재하는 경우 천연 가스를 탄소원으로 사용합니다.

2 CH4 + S8 → 2 CS2 + 4 HS2

그 반응은 메탄 연소와 유사하다.

전 세계 이황화탄소 생산/소비량은 약 100만 톤이며, 중국이 49%를 소비하고 인도가 13%로 그 뒤를 잇고 있으며, 그 대부분이 레이온 [9]섬유 생산용입니다.2007년 미국의 생산량은 5만6000t이었다.[10]

용제

이황화탄소는 인, 유황, 셀레늄, 브롬, 요오드, 지방, 수지, 고무 [11]및 아스팔트 용매이다.그것은 단벽 탄소 [12]나노튜브의 정화에 사용되어 왔다.

반응

CS는2 인화성이 매우 높습니다.이 이상적인 화학량법에 따르면, 이 연소는 이산화황을 배출합니다.

CS2 + 3 O2 → CO2 + 2 SO2

친핵체 포함

등전자 이산화탄소에 비해 CS는 전자2 친성이 약합니다.그러나 CO와의2 핵친위체의 반응은 가역성이 높고 생성물은 매우 강한 핵친위체와만 분리되는 반면, CS와의 반응은2 열역학적으로 더 선호되어 반응성이 낮은 핵친위체를 [13]가진 생성물이 형성된다.예를 들어 아민은 디티오카르바메이트를 제공합니다.

22 RNH + CS2 → [RNH22+][R2NCS2−]

크산틴산염은 알콕시드에서 비슷하게 형성된다.

RONA + CS2 → [Na+][ROCS2−]

이러한 반응은 비스코스, 레이온 및 셀로판의 주성분인 재생 셀룰로오스 제조의 기초입니다.크산틴산염 및 관련 티오산틴산염(CS를2 티오레인산나트륨으로 처리하여 유도)을 광물 처리에서 부유제로 사용한다.

황화나트륨은 트리티오카르본산염을 생성한다.

NaaS2 + CS2 → [Na+][2CS32−]

이황화탄소는 효소이황화수소효소에 의해 촉매되지만 쉽게 가수분해되지 않는다.

축소

나트륨과 함께 이황화탄소를 환원하면 트리티오카본산나트륨과 [14]함께 나트륨 1,3-디티오엘-2-티오네-4,5-디티오놀레이트가 생성됩니다.

4 Na + 4 CS2 → NaCS235 + NaCS23

염소 처리

CS의2 염소화는 [7]사염화탄소로의 경로를 제공한다.

CS2 + 3 Cl2 → CCL4 + SCL22

이러한 변환은 티오포스겐, CSCl의2 중간체를 통해 진행된다.

배위 화학

CS는2 많은 금속 착체에 대한 배위자로 파이 착체를 형성합니다.예를 들어 CpCo(cs-CS22)([15]PMe3)가 있습니다.

중합

CS는2 광분해 시 또는 고압 하에서 중합되어 중합체의 발견자인 Percy Williams Bridgman의 이름을 딴 car-sul 또는 "Bridgman'[16]s black"이라는 불용성 물질을 생성합니다.트리티오카본산염(-S-C(S)-S-) 결합은 부분적으로 [17]반도체인 폴리머의 골격을 포함한다.

사용하다

연간 생산량의 75%를 소비하는 이황화탄소의 주요 산업 용도는 비스코스 레이온과 셀로판 [18]필름 제조입니다.

또한 사염화탄소의 화학적 합성에 있어 가치 있는 중간체이다.추출 야금 및 고무 화학에 사용되는 메타 나트륨, 크산토산염 및 디티오카르바메이트와 같은 유기 황 화합물의 합성에 널리 사용됩니다.

틈새 용도

1896년 미국 엘리베이터와 곡물 거래 잡지의 이황화탄소 살충제 광고

밀폐 저장 창고, 밀폐된 평평한 저장고, 쓰레기통, 곡물 엘리베이터, 철도 박스차, 선박 홀드, 바지선 및 곡물 [19]공장의 훈증 소독에 사용할 수 있습니다.또한 이황화탄소는 곡물의 훈증용 살충제, 묘목용 살충제, 신선한 과일 보존용 살충제, 곤충이나 [20]선충에 대한 토양 소독제로도 사용된다.

건강에 미치는 영향

이황화탄소는 다양한 [21]증상과 함께 급성 및 만성 형태의 중독과 관련이 있다.

500~3000mg/m의3 농도는 급성 및 아급성 중독을 일으킨다.이것들은 뇌병증 설포카보니카라고 불리는, 주로 신경학적, 정신 의학적인 증상들을 포함한다.증상으로는 급성 정신 질환(망상, 환각), 편집증적 생각, 식욕부진, 위장 및 성 장애, 다발성 신경염, 근병증, 그리고 감정 변화(과민성 및 분노 포함)가 포함됩니다.저농도에서 관찰되는 영향에는 신경학적 문제(뇌증, 정신운동 및 심리적 장애, 다발성 신경염, 신경전도 이상), 시력 문제(화상 눈, 비정상적인 빛 반응, 안압 상승), 심장 문제(심장 질환, 협심증, 고블루 사망 증가)가 포함된다.d압력), 생식 문제(유산, 움직일 수 없는 정자 또는 기형 정자), 면역 [22]반응 감소.

이황화탄소에 대한 직업적 노출은 심혈관 질환, 특히 [23]뇌졸중과도 관련이 있다.

2000년, WHO는 건강상의 위해가 100μg/m3 이하에서 발생할 가능성이 낮다고 보고 이를 지침 수준으로 설정했다.황화탄소 냄새는 200 μg/m3 이상에서 발생할 수 있으며, WHO는 20 μg3/m 이하의 감각 지침을 권고했다.이황화탄소에 대한 노출은 30mg3/m 이상의 농도에서 건강에 유해한 것으로 잘 알려져 있다. 중추신경계의 기능 변화는 20~25mg/m의3 농도에서 관찰되었다.또한 10-15년 피폭의 경우 10mg/m에서3 건강에 대한 위해에 대한 보고가 있지만, 과거 피폭 수준에 대한 양호한 데이터가 부족하기 때문에 이러한 위해와 10mg/m3 발견의 농도의 연관성이 불확실하다.측정된 농도 10 mg/m는3 일반 환경에서의 농도 1 mg/[22]m에3 상당할 수 있다.

환경원

환경에서의 이황화탄소의 주요 공급원은 레이온 [22]공장이다.전 세계 [24]이황화탄소 배출의 대부분은 2008년 현재 레이온 생산에서 발생한다.다른 원천으로는 셀로판 생산, [24]사염화탄소, 카본 블랙, 유황 회수 등이 있다.이황화탄소 생산도 [25]이황화탄소를 방출한다.

2004년 현재 생산되는 레이온 1kg당 약 250g의 탄소이누피드가 배출된다.생성된 카본 블랙 1kg당 약 30g의 카본 이황화물이 방출된다.회수된 [25]황 1kg당 약 0.341g의 탄소이누피드가 배출된다.

우리나라는 생산 레이온 1kg당 이황화탄소 배출량을 줄였지만 중국을 비롯한 다른 레이온 생산국에서는 배출량이 통제되지 않는 것으로 상정되고 있다(글로벌 모델링 및 대규모 자유 공기 농도 측정).2004년 현재 레이온의 [25]생산량은 증가하고 있는 중국을 제외하고 꾸준하거나 감소하고 있다.일본과 한국의 카본 블랙 생산은 소각로를 사용하여 배출되는 [25]이황화탄소의 약 99%를 파괴합니다.일본의 이황화탄소 배출량은 용매로 사용했을 때 약 40%이며, 그 외의 배출량은 평균 [25]약 80%이다.

대부분의 레이온 생산은 [26][27]황화탄소를 사용한다.한 가지 예외는 다른 용제를 사용하는 라이오셀 공정을 사용하여 만들어진 레이온입니다. 2018년 현재 라이오셀 공정은 비스코스 [28][29]공정보다 비용이 비싸기 때문에 널리 사용되지 않습니다.구리암모늄 레이온 또한 이황화 탄소를 사용하지 않는다.

이력 및 현재 노출

이황화탄소를 사용하는 산업 종사자들은 높은 위험에 처해있다.배출물은 또한 레이온 [22]식물 근처에 사는 사람들의 건강을 해칠 수 있다.

이황화탄소 피폭에 대한 우려는 오랜 [18][30][31]: 79 역사를 가지고 있다.1900년경, 이황화탄소는 가황고무 생산에 널리 쓰이게 되었다.높은 노출로 인한 정신질환은 즉시 나타났다(6개월 노출로[22] 보고되었다).토마스 올리버 경은 근로자들이 뛰어내려 [31]: 17 죽지 않도록 창문에 빗장을 설치한 고무 공장에 대한 이야기를 했다.미국에서 리처드슨 땅다람쥐의 공기보다 무거운 굴 독으로 이황화탄소가 사용된 것 또한 정신병의 보고로 이어진다.이 문제에 대한 체계적인 의학 연구는 발표되지 않았으며, 지식이 레이온 산업으로 [27]전달되지 않았습니다.

레이온 노동자에 대한 최초의 대규모 역학 연구는 1930년대 후반 미국에서 이루어졌으며, 30%의 노동자에게서 상당히 심각한 영향을 발견했다.심장 마비와 뇌졸중의 위험 증가에 대한 데이터는 1960년대에 발표되었다.주요 레이온 제조업체인 Courtaulds는 영국에서 [27]이 데이터가 공개되지 않도록 하기 위해 많은 노력을 기울였습니다.표본 레이온 공장의 평균 농도는 1955-1965년 약 250mg/m3에서 1980년대 약 20-30mg/m3로 감소했다(미국 수치만?).[United States-centric][22]Rayon의 생산은 그 후 주로 개발도상국, 특히 중국, 인도네시아, [26][27]인도로 옮겨갔다.

현대 공장의 장애율은 2016년 [32][26]현재 알려져 있지 않다.비스코스 공정을 사용하는 현재 제조업체는 [27][26]작업자에게 위해에 대한 정보를 제공하지 않습니다.

역사

1796년, 독일 화학자 빌헬름 아우구스트 람파디우스 (1772–1842)는 황철광석을 촉촉한 숯으로 가열하여 처음으로 이황화 탄소를 준비했습니다.그는 그것을 "액체 유황"[33]이라고 불렀다.이황화탄소의 구성은 스웨덴 화학자 옌스 야콥 베르젤리우스 (1779–1848)와 스위스-영국 화학자 알렉산더 마르케 (1770–1822)[34]의 팀에 의해 마침내 결정되었다.그들의 분석은 [35]CS의2 경험적 공식과 일치했다.

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레퍼런스

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외부 링크

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