Karbon disülfür, karbon ve kükürtün birleştirilmesiyle oluşan uçucu bir kimyasal bileşiktir. Endüstriyel proseslerde, solventlerde ve suni ipek elyaf üretiminde kullanılır.
| IUPAC Adı | Karbon disülfid |
| Moleküler formül | CS2 |
| CAS numarası | 75-15-0 |
| Eş anlamlı | Karbon disülfür, ditiyokarb, karbon disülfür |
| InChI | InChI=1S/CS2/c2-1-3 |
Karbon disülfürün özellikleri
Karbon disülfür formülü
Karbon disülfitin kimyasal formülü CS2’dir. Doğrusal bir düzende birbirine bağlanmış bir karbon atomu ve iki kükürt atomundan oluşur. Bu basit formül, bileşiğin temel bileşimini anlamak için gereklidir.
Karbon Disülfür Molar Kütlesi
Karbon disülfitin molar kütlesi yaklaşık 76,14 g/mol’dür. Bunu hesaplamak için bir karbon atomunun (12,01 g/mol) ve iki kükürt atomunun (her biri 32,06 g/mol) atomik kütlelerini toplarız. Molar kütleyi bilmek çeşitli kimyasal hesaplamalara yardımcı olur.
Karbon disülfürün kaynama noktası
Karbon disülfürün yaklaşık 46,3°C (115,3°F) gibi nispeten düşük bir kaynama noktası vardır. Bu özellik onu uçucu ve kolayca buharlaşabilir hale getirir. Düşük kaynama noktası endüstriyel proseslerde ve hızlı buharlaşma gerektiren uygulamalarda önemlidir.
Karbon disülfürün erime noktası
Karbon disülfitin erime noktası yaklaşık -110,8°C’dir (-187,4°F). Bu sıcaklığın altındaki sıcaklıklarda katı halde kalır ve ısıtıldığında sıvı duruma geçer. Erime noktasını anlamak, taşıma ve depolama için çok önemlidir.
Karbon disülfit yoğunluğu g/mL
Karbon disülfitin yoğunluğu oda sıcaklığında yaklaşık 1,26 g/mL’dir. Bu değer birim hacim başına kütlesi anlamına gelir. Sudan daha yoğun olduğundan karıştırıldığında batar ve yoğunluğu çeşitli solventlerdeki çözünürlüğünü etkiler.
Karbon disülfür Molekül Ağırlığı
Karbon disülfürün moleküler ağırlığı, kimyasal formülünden hesaplandığında yaklaşık 76,14 g/mol’dür. Bu değer stokiyometride ve kimyasal reaksiyonlardaki bileşik miktarının belirlenmesinde önemli bir rol oynar.
Karbon disülfürün yapısı
Karbon disülfür, karbon atomunun merkezde ve kükürt atomlarının her iki tarafta olduğu doğrusal bir moleküler yapıya sahiptir. Bu basit düzenleme, kimyasal davranışını ve diğer maddelerle etkileşimlerini anlamak için çok önemlidir.
Karbon disülfürün çözünürlüğü
Karbon disülfür suda çok az çözünür; oda sıcaklığında 100 ml su başına yalnızca yaklaşık 0,2 g. Ancak benzen ve etanol gibi organik çözücülerde çok çözünür. Bu çözünürlük davranışı kimya ve endüstrideki çeşitli uygulamalar için gereklidir.
| Dış görünüş | Renksiz sıvı |
| Spesifik yer çekimi | 1.26 |
| Renk | Renksiz |
| Koku | Keskin ve tatlı aroma |
| Molar kütle | 76,14 gr/mol |
| Yoğunluk | 1,26 gr/ml |
| Füzyon noktası | -110,8°C (-187,4°F) |
| Kaynama noktası | 46,3°C (115,3°F) |
| Flaş noktası | -30°C (-22°F) |
| sudaki çözünürlük | 0,2g/100ml (20°C) |
| çözünürlük | Benzen ve etanol gibi organik çözücülerde çözünür |
| Buhar basıncı | 318 mmHg (20°C) |
| Buhar yoğunluğu | 2,62 (hava = 1) |
| pKa | ~ -2 |
| pH | Nötr (pH 7) |
Karbon disülfür güvenliği ve tehlikeleri
Karbon disülfür önemli güvenlik riskleri oluşturur. Oldukça yanıcıdır ve buharları havada patlayıcı karışımlar oluşturabilir. Uzun süreli maruz kalma baş dönmesine, baş ağrısına ve hatta bilinç kaybına neden olabilir. Ayrıca sudaki yaşama ve çevreye de zararlıdır. Riskleri en aza indirmek için yeterli havalandırma, kişisel koruyucu ekipman ve yangına dayanıklı depolama şarttır. Tahrişe ve hasara neden olabileceğinden cilt ve gözlerle temasından kaçının. İşleme iyi kontrol edilen ortamlarda yapılmalı ve dökülmeler hızla kontrol altına alınmalıdır. Güvenlik talimatlarını anlamak ve bunlara uymak, karbon disülfürle çalışırken kazaları önlemek ve güvenli bir çalışma ortamı sağlamak için çok önemlidir.
| Tehlike sembolleri | Yanıcı, zararlı |
| Güvenlik Açıklaması | Son derece yanıcı sıvı ve buhar. Solunması veya yutulması halinde zararlıdır. Cilt ve göz tahrişine neden olur. |
| BM kimlik numaraları | UN1131 |
| HS kodu | 2813.10.1000 |
| Tehlike sınıfı | 3 (Yanıcı sıvılar) |
| Paketleme grubu | II (Orta tehlike) |
| Toksisite | Orta derecede toksisite |
Karbon disülfürün sentezi için yöntemler
Çeşitli aktif yöntemler karbon disülfürün sentezine izin verir.
Yaygın bir yöntem, kükürtün yüksek sıcaklıklarda metan veya doğal gazla reaksiyona sokulmasını ve ürün olarak CS2’nin üretilmesini içerir.
Diğer bir yaklaşım ise kükürt buharının sıcak kömürle reaksiyona sokulmasıdır. Ek olarak, karbon monoksit ve kükürt buharının bir katalizör üzerinde kombinasyonu da karbon disülfür üretebilir.
Ek olarak, karbon yüksek sıcaklıklarda kükürt buharı ile reaksiyona girdiğinde CS2’nin doğrudan sentezi meydana gelebilir. Laboratuvarda kimyagerler, daha küçük ölçekli karbon disülfür üretimi için potasyum ksantat ile sülfürik asit arasındaki reaksiyonu kullanıyor.
Karbon disülfürün son derece yanıcı ve toksik yapısından dolayı her yöntem uygun güvenlik önlemleri gerektirir. Bu sentez yöntemlerinin çok yönlülüğü, bunların solvent olarak, kimyasal işlemlerde hammadde olarak ve suni ipek liflerinin üretiminde kullanılması da dahil olmak üzere çeşitli endüstriyel uygulamalara olanak tanır.
Karbon disülfürün kullanım alanları
Karbon disülfür, çok yönlü özelliklerinden dolayı çeşitli uygulamalar bulur. İşte bazı kullanımları:
- Araştırma ve laboratuvar uygulamaları: Laboratuvarlar, organometalik bileşiklerin sentezi de dahil olmak üzere çeşitli kimyasal reaksiyonlar için reaktif olarak karbon disülfürü kullanır.
- Uçucu yağların ekstraksiyonu: Karbon disülfür, bitkilerden uçucu yağların ekstraksiyonunda uygulama alanı bulur ve istenen aromatik bileşiklerin ayrılmasını kolaylaştırır.
- Yağ Çıkarma: Endüstriler, çözünürlüğü ve düşük kaynama noktası nedeniyle tohumlardan ve sebzelerden yağ çıkarmak için karbon disülfür kullanır.
- Suni ipek elyaf üretimi: Karbon disülfür, suni ipek elyaflarının üretiminde hayati bir rol oynar çünkü üreticilerin daha sonra tekstillerde kullanılan sentetik elyafları oluşturmak için ekstrüde ettiği selülozun çözülmesine yardımcı olur.
- Endüstriyel uygulamalar: Karbon disülfür pestisitlerin, fumigantların ve kauçuk kimyasallarının üretimine katkıda bulunur. Ayrıca sülfürik asit ve karbon tetraklorür üretiminde katalizör görevi görür.
- Çözücü: Karbon disülfür, yağlar, gresler, kauçuk, reçineler ve kükürt dahil olmak üzere çeşitli maddeler için çözücü görevi görür. Sonuç olarak selüloz bazlı ürünlerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.
- Kimyasal Prosesler: Karbon tetraklorür, tiyokarbamatlar ve ditiyokarbamatlar gibi organik bileşiklerin sentezinde hammadde görevi görür. Bu bileşikler tarım ve ilaç endüstrilerinde uygulama alanı bulmaktadır.
- Kauçuğun vulkanizasyonu: Karbon disülfür, kauçuğun vulkanizasyon sürecine katılarak dayanıklılığını, elastikiyetini ve aşınma direncini artırır.
Bu çeşitli uygulamalar, tekstil ve tarımdan araştırma ve üretime kadar birçok endüstride karbon disülfürün önemini vurgulamaktadır.
Sorular:
Soru: Aşağıdaki moleküllerden hangisi polardır? A. amonyak B. oktan c. su d. karbon disülfid
C: a, Su (H2O), kavisli moleküler şekli ve eşit olmayan elektron paylaşımı nedeniyle kutupsaldır.
S: Karbon disülfür (CS2) molekülündeki karbon-kükürt bağları arasındaki açı nedir?
C: CS2’deki karbon-kükürt bağları arasındaki açı 180 derecedir ve doğrusal bir geometri oluşturur.
Soru: 1 mol karbon disülfürde toplam kaç atom vardır?
C: Bir mol karbon disülfür 6,02 x 10^23 molekül içerir ve her molekülde 3 atom (1 karbon ve 2 kükürt) bulunur.
S: Sizce bu elementlerden hangisi polar olmayan bir çözücü olan karbon disülfit CS2’de çözülebilir?
C: Oktan (b) gibi polar olmayan maddeler karbon disülfürde (CS2) çözülebilmelidir.
S: Karbon disülfürün normal kaynama noktası nedir?
C: Karbon disülfitin normal kaynama noktası yaklaşık 46,3°C’dir (115,3°F).
S: Karbon disülfit polar mı yoksa polar değil mi?
C: Karbon disülfür (CS2), doğrusal şekli ve elektronların eşit paylaşımı nedeniyle polar olmayan bir moleküldür.
S: Karbon disülfürün formülü nedir?
C: Karbon disülfürün formülü CS2’dir.
S: Karbon disülfür nedir?
C: Karbon disülfür (CS2), çeşitli endüstriyel uygulamalarda kullanılan, bir karbon atomu ve iki kükürt atomundan oluşan uçucu bir kimyasal bileşiktir.
S: Karbon disülfürün sudan daha yoğun olması ne kadar önemlidir?
C: Karbon disülfürün suya kıyasla daha yüksek yoğunluğu, kolayca karışmayacağı ve birleştiğinde farklı katmanlar oluşturacağı anlamına gelir.
S: İnsanlar karbon disülfürle nasıl karşılaşabilir?
C: İnsanlar endüstriyel işlemler, kimyasal uygulamalar veya belirli ürünlerin işlenmesi yoluyla karbon disülfürle temasa geçebilirler.
S: Karbon disülfit yutarsanız ne olur?
C: Karbon disülfitin yutulması mide bulantısı, baş ağrısı gibi sağlık sorunlarına ve sinir sistemi üzerinde etkilere neden olabilir ve bu da onu insan sağlığına zararlı hale getirebilir.
S: Karbon disülfür sudan daha mı yoğun?
C: Evet, karbon disülfür sudan daha yoğundur ve suyun 1 g/mL’lik yoğunluğuna kıyasla yaklaşık 1,26 g/mL’lik bir yoğunluğa sahiptir.