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二硫化碳
发布时间:2016-11-30 来源:未知     分享到:
  二硫化碳,无色液体。实验室用的纯的二硫化碳有类似三氯甲烷的芳香甜味,但是通常不纯的工业品因为混有其他硫化物(如羰基硫等)而变为微黄色,并且有令人不愉快的烂萝卜味。它可溶解硫单质。二硫化碳用于制造人造丝、杀虫剂、促进剂等,也用作溶剂。

  理化性质

  概述

  二硫化碳是一种广泛性的酶抑制剂,具有细胞毒作用,可破坏细胞的正常代谢,干扰脂蛋白代谢而造成血管病变、神经病变及全身主要脏器的损害。

  在常温常压下二硫化碳为无色透明微带芳香味的脂溶性液体,有杂质时呈黄色,少量天然存在于煤焦油与原油中,高纯品有愉快的甜味及似乙醚气味,一般试剂有腐败臭鸡蛋味,具有极强的挥发性、易燃性和爆炸性。燃烧时伴有蓝色火焰并分解成二氧化碳与二氧化硫。主要用于生产人造粘胶纤维(人造棉、人造毛)和粘胶薄膜,还用以制造四氯化碳、四氯化碳(由二硫化碳与氯反应制得)、二硫代氨基甲酸铵(杀菌剂,由二硫化碳与氨反应制得)、黄原酸酯、浮选矿剂、溶剂和橡胶硫化剂。二硫化碳也是硫、磷、硒、溴、碘、樟脑、树脂、蜡、橡胶和油脂等的良好溶剂,也是许多有机物进行红外光谱测定和氢质子核磁共振光谱测定用的溶剂。能大部分从呼吸道摄入体内,也可经皮肤吸收。摄入的有1/4经呼吸排出,少量由尿排出,其余经代谢转化。尿中的代谢产物是硫酸盐和存在对碘叠氮基反应具有阳性的物质,用此为二硫化碳暴露的生物指标。人吸入最低致死量为4000ppm (30分钟)。急性中毒时,初期兴奋、头痛,继而意识丧失、昏睡和死亡。低浓度长期暴露时,下肢出现多发性神经炎,伴有头痛、失眠、性欲减退和记忆力下降,脱离接触时能康复。长期暴露(例如10年)会发生视网膜症和肾疾患为特征的血管损伤。美国、日本规定大气最高容许浓度为10ppm (30mg/m3)。

  物理性质

  外观与性状:无色或淡黄色透明液体,纯品有乙醚味,易挥发。

  熔点:-111.9℃

  密度:1.26g/cm3

  相对蒸气密度(空气=1):2.64

  沸点:46.2℃

  稳定性:稳定

  分子式:CS2

  相对分子质量:76.14

  饱和蒸气压(28℃时):53.32kPa

  燃烧热:1030.8kJ/mol

  临界温度:279℃

  临界压力:7.90MPa

  辛醇/水分配系数的对数值:1.86,1.93,2.16

  闪点:-30℃

  爆炸上限(体积分数):60.0

  引燃温度:90℃

  爆炸下限(体积分数):1.0

  合成方法

  天然气法

  以甲烷和硫磺为原料,反应温度500~700℃,催化剂为硅酸。甲烷单程转化率可达90%,生成的副产硫化氢用克劳斯(Claus)法使其转变为硫循环使用。其化学方程式为:

  CH4+4S=CS2+2H2S

  2H2S+3O2=2SO2+2H2O

  SO2+2H2S=3S+2H2O[13]

  木炭硫黄法

  根据不同的加热方式,可分为外热式铁甑法和内热式电炉法两类。一般采用三相电炉法。

  电炉法将木炭于800℃直接焙烧除去水分和有机物后间断加入电炉,熔融硫黄连续加入电炉内与灼红木炭在1000℃左右进行反应,生成的二硫化碳经除硫、冷凝得到粗制品,再经精馏、冷凝,制得二硫化碳成品。其化学反应方程式为:

  C+2S→CS2

  纯化方法

  对二硫化碳纯度要求不高的实验,在二硫化碳中加入少量无水氯化钙干燥几小时,在水浴55℃~65℃下 加热蒸馏、收集。如需要制备较纯的二硫化碳,在试剂级的二硫化碳中加入0.5%高锰酸钾水溶液洗涤三次。除去硫化氢再用汞不断振荡以除去硫。最后用2.5%硫酸汞溶液洗涤,除去所有的硫化氢(洗至没有恶臭为止),再经无水氯化钙干燥,蒸馏收集。

  作用与用途

  常用用途

  主要作为制造黏胶纤维、玻璃的原材料。用二硫化碳生产的黄原酸盐供作冶金工业的矿石浮选剂。用于生产农用杀虫剂。橡胶工业硫化时,可作为氯化硫的溶剂。用它制造氨处理系统中设备和管路的防腐蚀剂。也是检验伯胺、仲胺及α-氨基酸、测折射率、色谱分析用的溶剂。也用于从亚麻仁、橄榄果实、兽骨、皮革和羊毛中提取油脂。用作航空的润滑剂。二硫化碳是杀菌剂稻瘟灵、克菌丹、代森锰锌、代森锌、代森铵、福美双、福美锌、福美甲胂等的中间体,也是人造纤维的原料、橡胶硫化促进剂。二硫化碳是生产人造丝、赛璐玢、四氯化碳、农药杀菌剂、橡胶助剂的原料;在生产油脂、蜡、树脂、橡胶和硫磺等产品时,二硫化碳是优良的溶剂;可用作羊毛去脂剂、衣服去渍剂、金属浮选剂、油漆和清漆的脱膜剂、航空煤油添加剂等。

  治疗酗酒

  在摄取乙醇大约五到十分钟后,(乙醇上瘾者)便会经历长达三十分钟甚至数小时的”宿醉反应”,症状包括:皮肤潮红、心脏速度加快、呼吸急促、恶心、呕吐、剧烈头痛、视觉障碍、精神错乱、姿势晕厥以及循环衰竭。在正常的代谢途径中,乙醇在肝脏内被乙醇脱氢酶分解成乙醛,随之再被乙醛脱氢酶分解成毒性较弱的甲酸,而阻断此代谢途径的方法便是透过妨碍中间阶段的乙醛脱氢酶。若在没有二硫化碳的影响下摄取乙醇,则乙醛在血液中的浓度可为原本(同样的乙醇摄取量,不受二硫化碳影响的正常代谢途径)的5至10倍,又乙醛为造成宿醉的主要原因之一,二硫化碳的衍生物即因此造成酒精摄取后更立即且不舒服的反应。二硫化碳不应在摄取乙醇后的十二小时内使用,此外,人们对于二硫化碳反应并不会随着使用量、使用次数而有所减少,越长时间使用,二硫化碳的反应越强。当二硫化碳渐渐开始被消化道吸收,消失于体内时,二硫化碳所带来的效果将会持续大约两个星期,因此在医学伦理中规定患者必须详细了解二硫化碳对酒精的反应。一份发表于2006年的九年研究结果发现,处方用二硫化碳和其相关化合物碳酸胺类(calcium carbimide)的配合使用可以得到50%的戒断率。使用二硫化碳的衍生物的戒断治疗中,存在最重要的问题为:二硫化碳的产品不能降低患者对于乙醇的渴望,而这带来了问题:患者的低依从性。公元1986年,Fuller做了经典的研究:追踪长期酗酒的患者一年。经过追踪结果统计后发现,服用了的患者与只接受咨询服务的患者,戒断率并没有明显的不同。因为在研究中,仅有百分之二十服用患者,在药物治疗中有良好的依从性。而改善依从性的方法有:将二硫化碳植入真皮中让它持续在真皮中释放12周,再配合监控衍生物的使用(例如,借由用药者的配偶来达到监督效果)。 尽管到了二十世纪末,二硫化碳衍生物还是最普遍用来治疗酗酒的方式,但如今已被一种由那曲酮和抗酒瘾剂(一种麸胺酸的致效剂)结合而成的新药物给取代。

  治疗癌症

  当二硫化碳和金属组成一复合体,会形成蛋白酶体的抑制剂,且表现出抑制蛋白酶体的一新途径。一针对肝癌而使用二硫化碳和葡萄糖酸铜的临床测试在美国犹他州进行,而另一个在以色列进行的临床测试则是针对二硫化碳。

  使用注意事项

  危险性概述

  健康危害:二硫化碳是损害神经和血管的毒物。急性中毒:轻度中毒有头晕、头痛、眼及鼻粘膜刺激症状;中度中毒尚有酒醉表现;重度中毒可呈短时间的兴奋状态,继之出现谵妄、昏迷、意识丧失,伴有强直性及阵挛性抽搐。可因呼吸中枢麻痹而死亡。严重中毒后可遗留神衰综合征,中枢和周围神经永久性损害。慢性中毒:表现有神经衰弱综合征,植物神经功能紊乱,多发性周围神经病,中毒性脑病。眼底检查:视网膜微动脉瘤,动脉硬化,视神经萎缩。

  燃爆危险:该品极度易燃,具刺激性。

  急救措施

  皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。

  眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

  吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

  食入:饮足量温水,催吐。就医。

  消防措施

  危险特性:极易燃,其蒸气能与空气形成范围广阔的爆炸性混合物。接触热、火星、火焰或氧化剂易燃烧爆炸。受热分解产生有毒的硫化物烟气。与铝、锌、钾、氟、氯、叠氮化物等反应剧烈,有燃烧爆炸危险。高速冲击、流动、激荡后可因产生静电火花放电引起燃烧爆炸。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。

  有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫。

  灭火方法:喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 泄漏应急处理

  应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。

  小量泄漏:用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。

  大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。喷雾状水或泡沫冷却和稀释蒸汽、保护现场人员。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

  操作处置与储存

  操作注意事项:密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,穿防静电工作服,戴橡胶耐油手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、胺类、碱金属接触。灌装时应控制流速,且有接地装置,防止静电积聚。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

  储存注意事项:在室温下易挥发,因此容器内可用水封盖表面。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂、胺类、碱金属、食用化学品分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

  物质毒性

  高浓度时具有麻醉作用。可通过呼吸道及皮肤侵害人体机能,对生物有剧毒。对人体中毒机理,主要使中枢神经中毒引起神经系统疾病。中毒者的处理,是应尽快脱离现场,移至通风良好处,呼吸衰弱者需立即进行人工呼吸。

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