khimie.ru

Сероуглерод СS₂ технически получают пропусканием паров серы над раскаленным древесным углем С + 2S ↔ СS₂. Он представляет собой бесцветную, в чистом виде приятно пахнущую жидкость, которая, однако, благодаря примесям обычно имеет отвратительный запах. Эта жидкость имеет удельный вес 1,262 (при 20 °C), кипит при 46,2 °C (теплота испарения 6,35 ккал/моль) и затвердевает только при очень сильном охлаждении (−111,6 ºC). Давление пара сероуглерода составляет при 0 °C 127,1 и при 20 °C − 298 мм рт ст. Плотность пара соответствует молекулярному весу, определяемому формулой СS₂. Пары чрезвычайно легко воспламеняются (температура воспламенения 236 °C), они могут воспламениться даже при внесении нагретого предмета. Сероуглерод горит (СS₂ + 3О₂ = СО₂ + 2SO₂ + 258 ккал) светло-синим пламенем, богатым фотохимически действующими лучами и при этом обладающим такой низкой температурой, что в нем не обугливается бумага.

Сероуглерод − эндотермическое соединение. При его распаде освобождается около 15,4 ккал на 1 моль парообразного СS₂. Если распад вызван детонатором, например, гремучей ртутью, то он протекает взрывообразно, однако широко не распространяется, медленное разложение протекает под влиянием темного электрического разряда или при освещении, чем и объясняется появление желтой окраски сероуглерода на свету. Так как под действием тепла равновесие С + 2S ↔ СS₂ сдвигается вправо, то при нагревании до высоких температур протекает лишь неполное разложение. При этом образуются более бедные серой продукты, например, С₃S₂ − красная, очень резко пахнущая, сильно слезоточивая жидкость с уд. весом 1,27, которая затвердевает при −0,5 °С и легко полимеризуется, превращаясь в черный продукт.

Сероуглерод ядовит (поражает дыхательные пути и кожу). При нагревании (выше 150 °С) он разлагается водой по уравнению:

СS₂ + 2Н₂O = СO₂ + 2Н₂S.

Еще легче протекает разложение при нагревании под действием баритовой воды. Такими сильными окислителями, как перманганат, сероуглерод разлагается с выделением серы. С сорным ангидридом он взаимодействует, образуя серооксид углерода СOS:

CS₂ + 3SO₃ → COS + 4SO₂

В атмосфере диоксида азота сероуглерод способен гореть. С оксидом хлора он реагирует, образуя фосген.

СS₂ + 3Сl₂O = СОСl₂ + 2SOСl₂.

Аналогично тому, как СО₂, присоединяя один ион кислорода, образует ион [СО₃]^2-, СS₂ может присоединить ион серы и образовать ион [СS₃]^2-. Соли − производные зтого иона − называют тиокарбонатами. Последние легко получаются по реакции СS₂ + S^2- = [СS₃]^2-. Например, при встряхивании концентрированного раствора сульфида калия с сероуглеродом образуется тиокарбонат калия К₂[СS₃], который используется в качестве средства против филлоксеры. Свободная тиоугольная кислота Н₂СS₃ − маслянистая, растворимая в воде жидкость, которую можно получить из солей при действии на них соляной или серной кислоты.

Существуют также соединения, которые занимают промежуточное положение между обычной тиоугольной кислотой (собственно тритиоугольной кислотой Н₂СS₃) и угольной кислотой Н₂СО₃; в этих соединениях кислородные атомы угольной кислоты только частично замещены атомами серы. Сюда относятся дитиоугольная кислота Н₂С0S₂, моноэтиловый эфир которой НС(ОС₂Н₅)S₂; называют ксантогеновой кислотой. Если в натриевой соли этого соединения радикал этилового спирта заменить на радикал целлюлозы и, кроме того, заменить в последнем один атом Н на Na, то получим так называемый ксантогенат целлюлозы, Na[C(OC₆H₃O₄Na)S₂]. Образование последнего дает возможность перевести целлюлозу в раствор и имеет поэтому большое значение при производстве искусственного щелка.

Сероуглерод является прекрасным растворителем для жиров, масел, восков, смол, каучука, а также для серы, фосфора, йода и некоторых других веществ. Со спиртом, эфиром и хлороформом он смешивается в любых отношениях. Растворимость его в воде, напротив, незначительна, хотя при низкой температуре (ниже −3 °С) он образует гидрат 2СS₂∙Н₂О. В 100 г воды растворяется при 0 °C 0,26, при 20 °C − 0,10 г СS₂.

Сероуглерод широко применяют в технике в качестве растворителя и экстракционного средства. Он служит также средством для борьбы с вредителями и для других целей. Но главную массу его используют для получения вискозного шелка − искусственного шелка, который получают пропитыванием целлюлозы (из древесины) раствором едкого натра и последующей обработкой сероуглеродом. При этом образуется растворимый в воде ксантогенат целлюлозы. Концентрированный вязкий раствор последнего продавливается через отверстия (фильеры) в солевой раствор, содержащий также серную кислоту. Серная кислота разлагает соединение с выделением целлюлозы, которая при этом получается в виде тонких, блестящих, как шелк, нитей.