Ossisolfuro di carbonio

equazione: ${\ Displaystyle C_ {P} = (20,913) + (9,2794E-2) \ times T + (- 9,7014E-5) \ times T ^ {2} + (5,0943E-8) \ times T ^ {3} + (-1,0615E-11) \ times T ^ {4}}$
Capacità termica del gas in J · mol -1 · K -1 e temperatura in Kelvin, da 100 a 1500 K.
Valori calcolati:
41,222 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ times K})$
100	−173.15	29.272	487
193	−80.15	35.560	592
240	−33.15	38 265	637
286	12.85	40 637	676
333	59.85	42.806	713
380	106.85	44.740	745
426	152.85	46.426	773
473	199.85	47.959	798
520	246.85	49.320	821
566	292.85	50.503	841
613	339.85	51 577	859
660	386.85	52.529	874
706	432.85	53.360	888
753	479.85	54.117	901
800	526.85	54.794	912

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ times K})$
846	572.85	55.390	922
893	619.85	55.942	931
940	666.85	56.443	940
986	712.85	56.892	947
1.033	759.85	57.314	954
1.080	806.85	57.705	961
1.126	852.85	58.061	966
1.173	899.85	58.400	972
1.220	946.85	58.715	977
1.266	992.85	59.000	982
1313	1.039,85	59.267	987
1360	1.086,85	59.506	991
1.406	1132.85	59.711	994
1.453	1.179.85	59 885	997
1.500	1 226.85	60 017	999

Proprietà elettroniche

1 re energia di ionizzazione

11,18 ± 0,01 eV (gas)

Precauzioni

Direttiva 67/548 / CEE

F + Classificazione :
F +; R12 - T; R23

Simboli :
T : Tossico
F + : Estremamente infiammabile

Frasi R :
R12 : Estremamente infiammabile.
R23 : Tossico per inalazione.

Frasi S :
S9 : Conservare il contenitore in un luogo ben ventilato.
S16 : Tenere lontano da tutte le fonti di accensione - Non fumare.
S33 : evitare l'accumulo di cariche elettrostatiche.
S36 : Indossare indumenti protettivi adeguati.
S45 : In caso di incidente o di malessere, consultare immediatamente un medico (se possibile, mostrare l'etichetta).

Frasi R : 12, 23,
Frasi S : 9, 16, 33, 36, 45,

Trasporto

263

2204

Codice Kemler:
263 : gas velenoso, infiammabile
Numero UN :
2204 : SOLFURO DI CARBONILE
Classe:
2.3
Etichette: 2.3 : Gas tossici (corrisponde ai gruppi contrassegnati da una T maiuscola, cioè T, TF, TC, TO, TFC e TOC). 2.1 : Gas infiammabili (corrisponde ai gruppi contrassegnati da una F maiuscola);

Ecotossicologia

DL 50

23 mg · kg -1 (ratto, ip )

Unità di SI e STP se non diversamente specificato.

L' ossido di carbonio o solfuro di carbonile , formula chimica COS è un gas incolore, tossico e infiammabile , per lo più emesso nell'ambiente dal suolo anossico, dall'oceano e dall'attività vulcanica . È anche derivato indirettamente dall'ossidazione atmosferica del dimetil solfuro (DMS) e del disolfuro di carbonio CS 2per lo più degassato dall'oceano.
Fa parte dei ligandi volatili dello zolfo (composti chimici appartenenti al ciclo dello zolfo e che interagiscono chimicamente con alcuni metalli ).

È un potente gas serra il cui ruolo presente e passato nei cicli biogeochimici è ancora poco conosciuto.

Nella nostra atmosfera ricca di ossigeno quel gas si degrada rapidamente ( fotolisi + probabili fenomeni catalitici). Quindi perde le sue capacità di gas di riscaldamento poiché, al contrario, i composti derivanti da questa degradazione formano aerosol di zolfo che restituiscono allo spazio parte della radiazione solare infrarossa (ma contribuendo secondariamente all'acidificazione dei mari ... che, oltre una certa soglia potrebbe diminuire retroattivamente la capacità degli oceani di immagazzinare CO 2 come CaCO 3, vale a dire, rendendo l'oceano una fonte di anidride carbonica , o anche metano, che accelererebbe il riscaldamento).

Ruolo nelle teorie paleoclimatologiche

Un team di chimici danesi ( Università di Copenaghen ) e giapponesi (Tokyo Institute of Technology) ritiene che questo gas abbia svolto un ruolo importante durante l' Archeano e prima di questo periodo, poiché:

simile al ruolo svolto oggi dall'ozono stratosferico , vale a dire proteggere la superficie terrestre dai raggi UV solari.
come gas serra (stabile a quel tempo perché l'atmosfera non conteneva ossigeno), consentendo alla Terra di non essere completamente congelata prima dell'Archeano e all'inizio di questo periodo (senza questo gas, la temperatura terrestre sarebbe stata inferiore del 30% ). Grazie ad esso tutta l'acqua non si è congelata sulla Terra, il che ha permesso di mantenere meglio la nascente biodiversità mentre il Sole era più piccolo ed emetteva il 30% in meno di calore rispetto ad oggi.

Tuttavia, i batteri fotosintetici in questo momento hanno rilasciato gradualmente una grande quantità di ossigeno nell'atmosfera, che ha ossidato i composti di carbonio e zolfo nell'aria. Lo zolfo rilasciato dai vulcani invece di essere trasformato in ossisolfuro di carbonio si è poi gradualmente trasformato in aerosol solfatati che hanno notevolmente raffreddato il pianeta, portando a una palla di neve Terra (quasi totale glaciazione del pianeta, responsabile di una prima grande estinzione che ha attraversato diversi milioni di anni, segnando la fine dell'Archeano circa 2,5 miliardi di anni fa).

Proprietà fisico-chimiche

Si tratta di un incolore e infiammabile gas , con una sgradevole odore di uova marce (sopra di un certo livello in aria, non rilevabile a basse concentrazioni). La sua molecola a struttura lineare è composta da un gruppo carbonile legato da un doppio legame ad un atomo di zolfo. Carbonil solfuro può essere pensato come un intermedio chimico tra anidride carbonica e carbonio disolfuro, entrambi i quali sono isoelettronico di questa molecola.

In presenza di umidità e basi (metalli), il solfuro di carbonile si decompone in anidride carbonica e idrogeno solforato .

Ruolo nell'aspetto della vita

Questo composto catalizza la formazione di peptidi dagli amminoacidi . Questa conclusione è una delle conseguenze dell'esperimento Miller-Urey che suggerisce che il solfuro di carbonile potrebbe aver giocato un ruolo importante nell'aspetto della vita sulla Terra.

Nell'aria

L'ossisolfuro di carbonio è il composto dello zolfo più naturalmente presente nell'atmosfera, presente oggi a circa 0,5 (± 0,05) ppb perché viene emesso continuamente da vulcani , paludi e da acque profonde, rendendolo un composto importante nel ciclo globale dello zolfo . Le analisi effettuate nelle carote di ghiaccio dalla Antarctic danno un quadro dettagliato di COS contenuti fluttuazioni del 1640 ad oggi, per includere origini separati di origine antropica e naturale. L'ossido di carbonio sembra essere trasportato principalmente nella stratosfera dove viene ossidato ad acido solforico.

La prima fonte artificiale di questo gas è industriale (fughe di gas utilizzate come intermedio nella chimica del carbonio o perdite come sottoprodotto della produzione di disolfuro di carbonio ), ma esistono altre fonti importanti:

l' automobile ;
il carbone ;
le centrali elettriche ;
la combustione di biomasse ( incenerimento , cremazione );
lavorazione del pesce ;
combustione di rifiuti domestici , rifiuti contenenti carbonio o zolfo e plastica ;
l' industria petrolchimica (comprese le raffinerie );
la produzione di fibre sintetiche , amido e gomma .

Le emissioni dirette totali di ossisolfuro di carbonio nell'atmosfera sono state stimate in circa 3 milioni di tonnellate all'anno, di cui si ritiene che poco meno di un terzo sia di origine umana. È anche una parte importante delle impurità di zolfo di diversi syngas ( gas di sintesi ) prodotti dal carbone o dal petrolio.

Tossicologia, ecotossicologia

Fino al 1994 la tossicità di questo prodotto non sembrava, o solo di poco, essere stata oggetto di studi pubblicati. La tossicità acuta nell'uomo o negli animali era nota ad alte concentrazioni (> 1000 ppm ) che possono causare collasso improvviso o portare a convulsioni e morte per paralisi respiratoria. Sono state segnalate morti occasionali, praticamente senza irritazione locale o avvertimento olfattivo che suggerisse che a dosi inferiori, la tossicità del prodotto potrebbe anche essere significativa. Il 50% dei ratti da laboratorio muore dopo l'esposizione a 1400 ppm di COS per 90 minuti o 3000 ppm per 9 minuti.
Studi su modelli animali (animali da laboratorio) suggeriscono anche che l'inalazione continua di basse dosi (ad esempio circa 50 ppm per 12 settimane) non influisce sui polmoni o sul cuore.

Provoca irritazione delle vie respiratorie e può danneggiare il sistema nervoso centrale. È tossico per inalazione , con rischio di morte per paralisi respiratoria, a seguito di effetti sul sistema nervoso centrale )
LC50: 1700 ppm · h -1
Tossico per la vita acquatica.
Pericoloso per l'acqua potabile .

Rischi

Rischio di incendio. L'esposizione prolungata al fuoco dei contenitori può causare l'esplosione dei contenitori. La decomposizione termica produce i seguenti fumi tossici e / o corrosivi a causa del monossido di carbonio e dell'anidride solforosa che contengono.
Miscela esplosiva con forti ossidanti.
Rischio di inalazione (vedere tossicità; vedere § sopra). In forma liquida, gassosa o vapori, è più pesante dell'aria e può accumularsi in cavità, cantine, fognature o nel terreno in caso di incidente.
Rischio di corrosione (per contatto) degli acciai ferritici (es. Acciai al carbonio) in presenza di C.O 2e umidità. Si sconsiglia il contatto con i seguenti elastomeri: Isobutene - Butil isoprene (IIR); Nitrile (NBR); Cloroprene (CR); Etilene - Propilene (EPDM).

Nel cibo

Il solfuro di carbonile è stato trovato in alcuni alimenti (formaggi) e nelle verdure preparate della famiglia dei cavoli (naturalmente ad alto contenuto di zolfo). Tracce di COS sono naturalmente presenti in alcuni semi (da 0,05 a 0,1 mg · kg -1 ).

Nello spazio

Il solfuro di carbonile è stato scoperto e osservato nel mezzo interstellare .

uso

Il solfuro di carbonile è utilizzato come intermedio nella produzione di erbicidi ( tiocarbammato ) (EPA, 1994) e si ritiene che sia un potenziale biocida fumigante candidato per sostituire il bromometano e la fosfina .

Questo gas viene utilizzato nel processo Mond , per accelerare la carbonilazione del nichel . Infatti, la penetrazione del monossido di carbonio nella lega metallica di nichel è molto lenta: l'aggiunta di ossisolfuro di carbonio aumenta la velocità della reazione chimica.

Produzione e sintesi

Fu descritto per la prima volta nel 1841 ma apparentemente è stato erroneamente dichiarato, scambiato per una miscela di anidride carbonica e idrogeno solforato .

Carl von Than fu il primo (nel 1867) a caratterizzare la sostanza, formata dalla reazione del monossido di carbonio con lo zolfo elementare. La sintesi in laboratorio prevede la reazione del tiocianato di potassio e dell'acido solforico . Il gas risultante contiene quantità significative di sottoprodotti e deve essere purificato:

KSCN + 2 H 2 SO 4 + H 2 O → KHSO 4 + NH 4 HSO 4 + COS

Note e riferimenti

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Chemical Summary for Carbonyl sulfide , US Environmental Protection Agency. C'è un errore di battitura sulla ref che dice "Se esposto a umidità o alcali, si decompone in monossido di carbonio e idrogeno solforato". ma corregge nel paragrafo III.C.3: "idrolizzato in acqua a idrogeno solforato e anidride carbonica".
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Vedi anche

link esterno

Bibliografia

(fr) Profili (grafico) delle concentrazioni di idrogeno solforato, ossisolfuro di carbonio e metano tiolo in una lente di diluizione dell'acqua del Rodano nel Mediterraneo, a valle dell'estuario (Laboratorio di biogeochimica dei contaminanti metallici di Nantes)] ( Scopri di più sul monitoraggio delle acque del Rodano nel Mediterraneo occidentale (campagne BiopRhofi e RhofiH), 2006 )

(en) scheda Inist / Cnrs; Sorgenti e lavandini globali di ossisolfuro di carbonio (SOC)
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