פחמן דו-גופרי

פחמן דו-גופרי הוא תרכובת כימית חסרת צבע, נוזלית בטמפרטורת החדר שנוסחתה CS₂ החומר משמש בסינתיזה אורגנית וכממס לא קוטבי. לחומר הטהור ריח המזכיר אתר אך בשל אי-נקיונות הנוזל בדרך כלל מסריח.

פחמן דו-גפרי

שם סיסטמטי	Methanedithione
שמות נוספים	Carbon bisulfide
כתיב כימי	CS₂
מסה מולרית	76.13 גרם/מול
מראה	נוזל שקוף (בדרגת ניקיון גבוהה) או צהוב בהיר
מספר CAS	75-15-0
צפיפות	1.266 גרם/סמ"ק
מסיסות	2.17 גרם בליטר
ממסים	אלכוהול, אתר, שמן, פחמן ארבע כלורי
טמפרטורת היתוך	-111.61 °C 161.54 K
טמפרטורת רתיחה	46.24 °C 319.39 K
מקדם שבירה	1.627
נקודת הבזק	-43 °C 230.15 K
נקודת התלקחות	102 °C 375.15 K
אנתלפיית התהוות סטנדרטית	88.7 קילוג'ול למול
אנטרופיה מולרית תקנית	151 ג'ול למול למעלה
LD50	3,188 (חולדה, פה) מ"ג לק"ג
NFPA 704	4 ‏ 3 0

כמויות קטנות של פחמן דו גפרי נפלטות בהתפרצויות וולקניות וכתוצר פירוק אנאירובי של חומר אורגני בים או בביצות עשב כיוון שמסיסות בחומר נמוכה הרי שמי הים רוויים ביתר ב CS₂ מ כ-0.7 מיליון טון בשנה של החומר נוצרים באופן טבעי בעולם בשנה^[1] באטמוספירה החומר מתחמצן במהירות לפחמן דו-חמצני.

בתעשייה ייצרו בעבר את החומר בתגובה של פחם טבעי עם גפרית בטמפרטורה גבוהה ${\displaystyle {\ce {C + 2S -> CS_2}}}$. ניתן להפיק פחמן דו גפרי בטמפרטורה נמוכה יותר - 600°C בתגובה של מתאן עם גפרית בקטליזה של סיליקה ג'ל או אלומינה

${\displaystyle {\ce {2CH_4 +S_8 -> 2CS_2 + 4H_2S}}}$

השימוש העיקרי בפחמן דו גופרי הוא בייצור זהורית המשמשת להכנת סיבי זהורית (Rayon) וצלופן. כ-75% מהכמות המיוצרת נצרכת למטרה זו. בנוסף משמש החומר להכנת פחמן ארבע-כלורי CCl₄ בתגובה ${\displaystyle {\ce {CS2 +3Cl_2 -> CCl_4 +S_2Cl_2}}}$

CS₂ משמש גם בסינתזה של תרכובות גפרית אורגניות וכחומר הדברה.

החומר דליק מאוד.

${\displaystyle {\ce {CS2 + 3O_2 -> CO_2 + 2SO_2}}}$

פחמן דו גפרי איזואלקטרוני לפחמן דו-חמצני אך מגיב יותר עם נוקלאופילים ומתחזר ביתר קלות. בתגובה עם אמינים מתקבלים דיתיאו קרבמטים (dithiocarbamates)

${\displaystyle {\ce {2R_2NH + CS_2 -> [R_2NH_2^+][R_2NCS_2^- ]}}}$

תגובה עם אלקוקסיד נותנת קסנתטים (Xanthates) - תגובה זו היא הבסיס לעיבוד התאית בתהליך ייצור הזהורית

${\displaystyle {\ce {RONa + CS_2 -> [Na^+][ROCS_2^- ]}}}$

פחמן דו גפרי רעיל מאוד סימני ההרעלה כוללים תחושת עקצוץ, אובדן תחושה, התכווצויות וחולשת שרירים. חשיפה תעסוקתית נקשרה למחלות לב ולשבץ.