Oxisulfuro de carbono

ecuación: ${\ Displaystyle C_ {P} = (20.913) + (9.2794E-2) \ times T + (- 9.7014E-5) \ times T ^ {2} + (5.0943E-8) \ times T ^ {3} + (-1.0615E-11) \ veces T ^ {4}}$
Capacidad calorífica del gas en J · mol -1 · K -1 y temperatura en Kelvin, de 100 a 1500 K.
Valores calculados:
41,222 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
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	51577	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 $(\ tfrac {J} {kg \ veces K})$
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
1500	1 226,85	60 017	999

Propiedades electronicas

1 re energía de ionización

11,18 ± 0,01 eV (gas)

Precauciones

Directiva 67/548 / CEE

F + Clasificación :
F +; R12 - T;

Símbolos R23 :
T : Tóxico
F + : Extremadamente inflamable

Frases R :
R12 : Extremadamente inflamable.
R23 : Tóxico por inhalación.

Frases S :
S9 : Consérvese el recipiente en lugar bien ventilado.
S16 : Mantener alejado de toda fuente de ignición. No fumar.
S33 : Evite la acumulación de cargas electrostáticas.
S36 : Úsese indumentaria protectora adecuada.
S45 : En caso de accidente o malestar, acúdase inmediatamente al médico (si es posible, muéstresele la etiqueta).

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

Transporte

263

2204

Código Kemler:
263 : gas venenoso, inflamable
Número ONU :
2204 : SULFURO DE CARBONILO
Clase:
2.3
Etiquetas: 2.3 : Gases tóxicos (corresponde a los grupos designados con una T mayúscula, es decir, T, TF, TC, TO, TFC y TOC). 2.1 : Gases inflamables (corresponde a los grupos designados con una F mayúscula);

Ecotoxicología

DL 50

23 mg · kg -1 (rata, ip )

Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario.

El oxisulfuro de carbono o sulfuro de carbonilo , fórmula química COS, es un gas incoloro, tóxico e inflamable , mayoritariamente emitido al medio ambiente por suelos anóxicos, el océano y la actividad volcánica . También se deriva indirectamente de la oxidación atmosférica de sulfuro de dimetilo (DMS) y disulfuro de carbono CS 2principalmente desgasificado del océano.
Forma parte de los ligandos de azufre volátiles (compuestos químicos que pertenecen al ciclo del azufre y que interactúan químicamente con ciertos metales ).

Es un poderoso gas de efecto invernadero cuyo papel presente y pasado en los ciclos biogeoquímicos aún no se comprende bien.

En nuestra atmósfera rica en oxígeno ese gas se degrada rápidamente ( fotólisis + probables fenómenos catalíticos). Luego pierde su capacidad de gas de calefacción ya que, por el contrario, los compuestos resultantes de esta degradación forman aerosoles de azufre que devuelven parte de la radiación infrarroja solar al espacio (pero contribuyendo secundariamente a la acidificación de los mares ... que, más allá de un cierto umbral podría disminuir retroactivamente la capacidad de los océanos para almacenar CO 2 como CaCO 3, es decir, hacer del océano una fuente de dióxido de carbono , o incluso metano, que aceleraría el calentamiento).

Papel en las teorías paleoclimatológicas

Un equipo de químicos daneses ( Universidad de Copenhague ) y japoneses (Instituto de Tecnología de Tokio) cree que este gas jugó un papel importante durante el Arcaico y antes de este período, ya que:

similar al papel que juega hoy el ozono estratosférico , es decir, proteger la superficie terrestre de los rayos UV solares.
como gas de efecto invernadero (estable en ese momento porque la atmósfera no contenía oxígeno), permitiendo que la Tierra no se congelara completamente antes del Arcaico y al comienzo de este período (sin este gas, la temperatura de la tierra habría sido un 30% más baja ). Gracias a ello no se congeló toda el agua de la Tierra, lo que permitió mantener mejor la naciente biodiversidad mientras el Sol era más pequeño y emitía un 30% menos de calor que hoy.

Sin embargo, las bacterias fotosintéticas en este momento liberaron gradualmente una gran cantidad de oxígeno a la atmósfera, que oxidaba los compuestos de carbono y azufre en el aire. El azufre liberado por los volcanes en lugar de transformarse en oxisulfuro de carbono se transformó luego gradualmente en aerosoles sulfatados que enfriaron considerablemente el planeta, dando lugar a una Tierra bola de nieve (glaciación casi total del planeta, responsable de una primera gran extinción que duró varios millones de años, marcando el fin del Arcaico hace unos 2.500 millones de años).

Propiedades fisicoquímicas

Es un incoloro e inflamable de gas , con un desagradable olor de huevo podrido (por encima de un cierto nivel en el aire, no detectable a bajas concentraciones). Su molécula de estructura lineal está compuesta por un grupo carbonilo unido por un doble enlace a un átomo de azufre. Se puede pensar en el sulfuro de carbonilo como un intermedio químico entre el dióxido de carbono y el disulfuro de carbono , los cuales son isoelectrónicos de esta molécula.

En presencia de humedad y bases (metales), el sulfuro de carbonilo se descompone en dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno .

Papel en la apariencia de la vida

Este compuesto cataliza la formación de péptidos a partir de aminoácidos . Esta conclusión es una de las consecuencias del experimento de Miller-Urey que sugiere que el sulfuro de carbonilo puede haber jugado un papel importante en la aparición de la vida en la Tierra.

En el aire

El oxisulfuro de carbono es el compuesto de azufre más naturalmente presente en la atmósfera, presente hoy en día en alrededor de 0.5 (± 0.05) ppb porque es emitido continuamente por volcanes , marismas y aguas profundas de afloramiento, lo que lo convierte en un compuesto importante en el ciclo global del azufre . Los análisis realizados en los núcleos de hielo de la Antártida brindan una imagen detallada de las fluctuaciones del contenido de COS desde la década de 1640 hasta el presente, para incluir orígenes antropogénicos y naturales separados . El oxisulfuro de carbono parece transportarse principalmente a la estratosfera, donde se oxida a ácido sulfúrico.

La primera fuente artificial de este gas es industrial (las fugas de gas se utilizan como intermedio en la química del carbono o las pérdidas como subproducto de la producción de disulfuro de carbono ), pero existen otras fuentes importantes:

el automóvil ;
el carbón ;
las plantas de energía ;
la combustión de biomasa ( incineración , cremación );
procesamiento de pescado ;
quema de basura doméstica , desechos que contienen carbono o azufre y plásticos ;
la industria petroquímica (incluidas las refinerías );
la fabricación de fibras sintéticas , almidón y caucho .

Las emisiones directas totales de oxisulfuro de carbono a la atmósfera se han estimado en alrededor de 3 millones de toneladas por año, de las cuales se cree que poco menos de un tercio son de origen humano. También es una parte importante de las impurezas de azufre de varios gas de síntesis ( gas de síntesis ) producido a partir del carbón o el petróleo.

Toxicología, ecotoxicología

Hasta 1994, la toxicidad de este producto no parecía, o sólo ligeramente, haber sido objeto de estudios publicados. Se conocía toxicidad aguda en humanos o animales a altas concentraciones (> 1000 ppm ) que puede causar un colapso repentino o provocar convulsiones y muerte por parálisis respiratoria. Se han reportado muertes ocasionales, prácticamente sin irritación local o advertencia olfativa que sugiera que en dosis más bajas, la toxicidad del producto también podría ser significativa. El 50% de las ratas de laboratorio mueren después de la exposición a 1400 ppm de COS durante 90 minutos, o 3000 ppm durante 9 minutos.
Los estudios en modelos animales (animales de laboratorio) también sugieren que la inhalación continua de dosis bajas (por ejemplo, aproximadamente 50 ppm durante 12 semanas) no afecta los pulmones ni el corazón.

Provoca irritación del tracto respiratorio y puede dañar el sistema nervioso central. Es tóxico por inhalación , con riesgo de muerte por parálisis respiratoria, por efectos sobre el sistema nervioso central )
CL50: 1700 ppm · h -1
Tóxico para la vida acuática.
Peligroso para el agua potable .

Riesgos

Riesgo de fuego. La exposición prolongada de los contenedores al fuego puede hacer que exploten. La descomposición térmica produce los siguientes humos tóxicos y / o corrosivos debido al monóxido de carbono y al dióxido de azufre que contienen.
Mezcla explosiva con oxidantes fuertes.
Riesgo de inhalación (ver toxicidad; ver § arriba). En forma líquida, gaseosa o vapor, es más pesado que el aire y puede acumularse en huecos, sótanos, alcantarillas o en el suelo en caso de accidente.
Riesgo de corrosión (por contacto) de aceros ferríticos (por ejemplo, aceros al carbono) en presencia de CO 2y humedad. No se recomienda el contacto con los siguientes elastómeros: isobuteno - butil isopreno (IIR); Nitrilo (NBR); Cloropreno (CR); Etileno - Propileno (EPDM).

En la comida

Se ha encontrado sulfuro de carbonilo en ciertos alimentos (quesos) y en verduras preparadas de la familia de las coles (naturalmente altas en azufre). Hay trazas de COS presentes de forma natural en algunas semillas ( 0,05 a 0,1 mg · kg -1 ).

En el espacio exterior

Se ha descubierto y observado sulfuro de carbonilo en el medio interestelar .

usar

El sulfuro de carbonilo se usa como intermedio en la producción de herbicidas ( tiocarbamato ) (EPA, 1994) y se cree que es un biocida fumigante candidato potencial para reemplazar el bromometano y la fosfina .

Este gas se utiliza en el proceso Mond para acelerar la carbonilación del níquel . De hecho, la penetración de monóxido de carbono en la aleación de níquel metálico es muy lenta: la adición de oxisulfuro de carbono aumenta la velocidad de la reacción química.

Producción y síntesis

Se describió por primera vez en 1841, pero aparentemente se ha expresado erróneamente, confundido con una mezcla de dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno .

Carl von Than fue el primero (en 1867) en caracterizar la sustancia, formada por la reacción del monóxido de carbono con azufre elemental. La síntesis en el laboratorio implica la reacción de tiocianato de potasio y ácido sulfúrico . El gas resultante contiene cantidades significativas de subproductos y debe purificarse:

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

Notas y referencias

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Ver también

enlaces externos

Bibliografía

(fr) Perfiles (Gráfico) de concentraciones de sulfuro de hidrógeno, oxisulfuro de carbono y metano tiol en una lente de dilución de agua del Ródano en el Mediterráneo, aguas abajo de la ría (Laboratorio de biogeoquímica de contaminantes metálicos de Nantes)] ( Más información sobre el seguimiento de las aguas del Ródano en el Mediterráneo occidental (campañas BiopRhofi y RhofiH), 2006 )

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