KARBON DISULFIDA (CS2): STRUKTUR, SIFAT, PENGGUNAAN, RISIKO - KIMIA - 2025

The karbon disulfida adalah senyawa yang terbentuk oleh persatuan atom karbon (C) dan dua atom sulfur (S). Rumus kimianya adalah CS ₂ . Cairan tidak berwarna atau agak kuning dengan bau tidak sedap karena kotoran yang dikandungnya (senyawa belerang). Bila murni, baunya lembut dan manis, mirip kloroform atau eter.

Ini berasal secara alami dari aksi sinar matahari pada molekul organik yang ditemukan di air laut. Selain itu, diproduksi di perairan rawa dan juga dikeluarkan dari gunung berapi bersama dengan gas lainnya.

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

Karbon disulfida adalah cairan yang mudah menguap dan juga sangat mudah terbakar, jadi harus dijauhkan dari nyala api dan percikan api atau peralatan yang dapat menghasilkannya, bahkan bola lampu listrik.

Ia memiliki kemampuan untuk melarutkan sejumlah besar senyawa, bahan dan elemen, seperti fosfor, belerang, selenium, resin, lak, dll. Oleh karena itu, ia menemukan utilitas sebagai pelarut.

Ini juga merupakan perantara dalam berbagai reaksi kimia industri, seperti produksi rayon atau sutra buatan.

Ini harus ditangani dengan hati-hati dan dengan alat pelindung karena sangat beracun dan berbahaya.

Struktur

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

Ikatan antara atom karbon dan atom belerang bersifat kovalen dan ganda, oleh karena itu ikatannya sangat kuat. Molekul CS ₂ memiliki struktur linier dan simetris.

Struktur linier karbon disulfida CS ₂ . Hitam = karbon, kuning = belerang. Penulis: Benjah-bmm27. Sumber: Wikimedia Commons.

Tata nama

- Karbon disulfida

- Karbon bisulfida

- Anhidrida ditiokarbon

Properti

Keadaan fisik

Cairan tidak berwarna sampai kekuningan.

Berat molekul

76,15 g / mol

Titik lebur atau pemadatan

-110,8 ° C

Titik didih

46,0 ºC

Titik nyala

-30 ºC (metode cawan tertutup).

Suhu nyala otomatis

90 ° C

Massa jenis

Cairan = 1,26 g / cm ³ pada 20 ºC.

Uap = 2,67 kali lipat dari udara.

Uapnya dua kali lebih berat dari udara dan cairannya lebih berat dari air.

Tekanan uap

279 mmHg pada 25 ° C.

Ini adalah tekanan uap tinggi.

Kelarutan

Sangat sedikit larut dalam air: 2,16 g / L pada 25 ° C. Larut dalam kloroform. Dapat larut dengan etanol, metanol, eter, benzena, kloroform, dan karbon tetraklorida.

Sifat kimiawi

CS ₂ mudah menguap pada suhu kamar karena titik didihnya sangat rendah dan tekanan uapnya sangat tinggi.

Karbon disulfida sangat mudah terbakar. Uapnya mudah terbakar, bahkan dengan panasnya bola lampu listrik. Ini berarti ia bereaksi dengan oksigen dengan sangat cepat:

CS ₂ + 3 O ₂ → CO ₂ + 2 SO ₂

Fakta bahwa ia memiliki tekanan uap tinggi pada suhu kamar membuatnya berbahaya berada di dekat api.

Ketika dipanaskan hingga terurai, ia dapat dengan mudah meledak, mengeluarkan gas beracun dari sulfur oksida. Di atas 90 ° C itu menyala secara spontan.

Ini terurai saat disimpan untuk waktu yang lama. Menyerang tembaga dan paduannya. Ia juga bereaksi dengan beberapa plastik, karet, dan pelapis.

Bereaksi dalam kondisi tertentu dengan air, membentuk karbonil sulfida OCS, karbon dioksida CO ₂ dan hidrogen disulfida H ₂ S:

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 bentuk medium basa xanthates (RO-CS-SNa):

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

Memperoleh

Karbon disulfida dibuat secara komersial dengan mereaksikan belerang dengan karbon. Prosesnya dilakukan pada suhu 750-900 ° C.

C + 2 S → CS ₂

Selain batu bara, metana atau gas alam juga dapat digunakan, dan bahkan etana, propana dan propilena telah digunakan, dalam hal ini reaksi terjadi pada suhu 400-700 ° C dengan hasil yang tinggi.

Ini juga dapat dibuat dengan mereaksikan gas alam dengan hidrogen sulfida H ₂ S pada suhu yang sangat tinggi.

Kehadiran di alam

CS ₂ adalah produk alami yang ada di atmosfer dalam jumlah yang sangat kecil (jejak). Itu diproduksi secara fotokimia di permukaan air.

Tindakan sinar matahari pada senyawa tertentu yang ada di air laut seperti sistein (asam amino) mengarah pada pembentukan karbon disulfida.

Karbon disulfida dapat dibentuk oleh aksi sinar matahari pada beberapa senyawa organik yang ada di air laut. Penulis: Pexels. Sumber: Pixabay.

Ia juga dilepaskan secara alami selama letusan gunung berapi dan ditemukan dalam jumlah kecil di atas rawa.

Kita biasanya terpapar untuk menghirupnya dalam proporsi yang sangat kecil dan itu ada di beberapa makanan. Itu juga ditemukan dalam asap rokok.

Di lingkungan itu diurai oleh sinar matahari. Di tanah ia bergerak melaluinya. Beberapa mikroorganisme di dalam tanah memecahnya.

Aplikasi

Di industri kimia

Karbon disulfida adalah senyawa kimia penting karena digunakan untuk membuat bahan kimia lainnya. Ini dapat bertindak sebagai perantara kimia.

Ini juga digunakan sebagai pelarut proses misalnya untuk melarutkan fosfor, belerang, selenium, brom, yodium, lemak, resin, lilin, lak dan gusi.

Ini memungkinkan pembuatan produk farmasi dan herbisida, antara lain.

Dalam produksi rayon dan selofan

Dengan CS ₂ , xanthates dibuat, yang merupakan senyawa yang digunakan dalam pembuatan rayon dan plastik.

Untuk mendapatkan sutra atau rayon buatan, dimulai selulosa, yang diolah dengan alkali dan karbon disulfida CS ₂ dan diubah menjadi selulosa xanthate, larut dalam alkali. Larutan ini kental dan oleh karena itu disebut "kental".

Viscose dipaksa melalui lubang yang sangat kecil di bak asam. Di sini selulosa xanthate diubah kembali menjadi selulosa yang tidak larut dan terbentuk benang-benang panjang yang mengkilap.

Benang atau filamen dapat dipintal menjadi bahan yang disebut 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 + Asam → Selulosa (filamen)

RO - C (= S) –SNa + Asam → ROH

Pakaian yang terbuat dari rayon, serat yang mengandung karbon disulfida. Tobias "ToMar" Maier. Sumber: Wikimedia Commons.

Jika selulosa diendapkan dengan melewatkan xanthate melalui celah sempit, selulosa dibuat ulang dalam bentuk lembaran tipis yang membentuk selofan. Ini dilunakkan dengan gliserol dan digunakan sebagai film pelindung untuk benda-benda.

Cellophane dibuat dengan bantuan karbon disulfida. Penulis: Hans Braxmeier. Sumber: Pixabay.

Dalam produksi karbon tetraklorida

Karbon disulfida bereaksi dengan klor Cl ₂ menghasilkan karbon tetraklorida CCl ₄ , yang merupakan pelarut penting yang tidak mudah terbakar.

CS ₂ + 3 Kl ₂ → CCl ₄ + S ₂ Kl ₂

Dalam berbagai aplikasi

Karbon disulfida berpartisipasi dalam vulkanisasi dingin karet, berfungsi sebagai perantara dalam pembuatan pestisida, dan digunakan untuk menghasilkan katalis dalam industri minyak dan pembuatan kertas.

Xanthates yang dibuat dengan CS ₂ digunakan dalam flotasi mineral.

Penggunaan kuno

CS ₂ adalah racun bagi organisme hidup. Dulunya digunakan untuk memusnahkan hama seperti tikus, marmut, dan semut, menuangkan cairan tersebut ke ruang tertutup tempat tinggal hewan-hewan ini (liang dan bukit semut).

Ketika digunakan untuk tujuan ini, uap beracun yang pekat memusnahkan semua organisme hidup yang ada di ruang tertutup.

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

Di bidang pertanian digunakan sebagai insektisida dan nematisida, untuk mengasapi tanah, untuk pengasapan pembibitan, lumbung, silo dan pabrik sereal. Gerbong kereta api, kapal dan tongkang juga disemprot.

Seorang petani pada tahun 1904 menyemprot tanah dengan karbon disulfida untuk memberantas hama tanaman anggur. Ölgemälde von Hans Pühringer, 1904. Sumber: Wikimedia Commons.

Semua penggunaan ini dilarang karena tingginya sifat mudah terbakar dan toksisitas CS ₂ .

Resiko

CS ₂ sangat mudah terbakar. Banyak dari reaksi mereka dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan. Campuran uapnya dengan udara bersifat mudah-meledak. Saat dinyalakan, ini menghasilkan gas yang mengiritasi atau beracun.

Karbon disulfida tidak boleh dibuang ke saluran pembuangan, karena campuran CS ₂ dan udara tetap berada di dalam tabung yang dapat menyebabkan ledakan jika tersulut secara tidak sengaja.

Uapnya secara spontan menyala saat bersentuhan dengan percikan api atau permukaan yang panas.

Karbon disulfida sangat mengiritasi mata, kulit dan selaput lendir.

Jika terhirup atau tertelan, penyakit ini sangat mempengaruhi sistem saraf pusat, sistem kardiovaskular, mata, ginjal, dan hati. Itu juga dapat diserap melalui kulit yang menyebabkan kerusakan.

Referensi

1. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS. (2020). Karbon disulfida. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Mopper, K. dan Kieber, DJ (2002). Fotokimia dan Siklus Karbon, Sulfur, Nitrogen dan Fosfor. Dalam Biogeokimia Bahan Organik Terlarut Laut. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
3. Meyer, B. (1977). Penggunaan Industri Sulfur dan Senyawa-nya. Karbon Disulfida. Dalam Belerang, Energi, dan Lingkungan. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
4. Pohanish, RP (2012). C. Karbon disulfida. Dalam Buku Pegangan Bahan Kimia Beracun dan Berbahaya dan Karsinogen Sittig (Edisi Keenam). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
5. Morrison, RT dan Boyd, RN (2002). Kimia organik. Edisi ke-6. Prentice-Hall.
6. Windholz, M. dkk. (editor) (1983). Indeks Merck. Ensiklopedia Bahan Kimia, Obat-obatan, dan Biologi. Edisi Kesepuluh. Merck & CO., Inc.