استخدامات كبريتيد الكربونيل ومخاطره

اقرأ في هذا المقال


كبريتيد الكربونيل هو غاز عديم اللون وسام وقابل للاشتعال برائحة كبريتيد مميزة، الغاز سام ومخدر بتركيزات منخفضة ويمثل خطر حريق معتدل، تحت التعرض المطول للنار أو الحرارة الشديدة، قد تنفجر الحاوية بعنف، يستخدم كبريتيد الكربونيل في تركيب مركبات ثيو العضوية، من المتوقع أن يتفاعل كبريتيد الكربونيل بقوة مع المؤكسدات القوية.

استخدامات كبريتيد الكربونيل

  • يستخدم كبريتيد الكربونيل كمواد وسيطة كيميائية، قد يتعرض العمال أثناء تكرير البترول، أو التقطير المدمر للفحم، أو إنتاج الرايون، ينتج بشكل طبيعي في التربة والسماد، المصادر الأخرى هي دخان التبغ وحرق الوقود الأحفوري والتغويز وصنع البتروكيماويات، يستخدم أيضًا كمبخر للحبوب ولصنع الأدوية والنكهات والعطور ومبيدات الآفات والحرير الصناعي.
  • كبريتيد الكربونيل (COS) هو مبخر جديد للحبوب تم تطويره ليحل محل بروميد الميثيل، ويتم التخلص منه تدريجياً بسبب خصائص استنفاد الأوزون، ولإكمال غاز الفوسفين الذي يواجه مقاومة متزايدة من الحشرات، ينتج عن معالجة السلع باستخدام (COS)، وهو مادة تبخير عالية الفعالية، بقايا قريبة أو لا يمكن تمييزها عن مستويات الخلفية الطبيعية لهذا المركب.
  • كبريتيد الكربونيل (COS) هو غاز عديم اللون والرائحة (عندما يكون نقيًا) مستقرًا نسبيًا مع نقطة غليان تبلغ -50 درجة مئوية، هناك استخدامات تجارية محدودة لـ (COS)، ويتم إنتاجها بكميات صغيرة فقط وتستخدم لأغراض تجريبية صغيرة وكوسيط في تخليق مركبات الكبريت العضوية ومبيدات الأعشاب ثيوكربامات وكربونات الألكيل.
  • يُعتقد أن مصنعي مبيدات الآفات هم أكبر مستخدمي كبريتيد الكربونيل، على غرار (CS2)، أظهر البحث الذي أجراه مختبر أبحاث الحبوب المخزنة في منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية الأسترالية (CSIRO) أن (COS) هو مبخر فعال للتربة والحبوب لمكافحة الحشرات على محاصيل مثل القمح والشعير والشوفان والبازلاء، على الرغم من أنها غير مصرح بها حاليًا لهذا الاستخدام التجاري.
  • تم تسجيل براءة اختراع استخدام كبريتيد الكربونيل كمادة تبخير للسلع والهياكل المعمرة في جميع أنحاء العالم في عام 1992 ميلادي من قبل (CSIRO Australia)، لدى كبريتيد الكربونيل القدرة على استبدال بروميد الميثيل، حيث يتم التخلص التدريجي منه بسبب خصائص استنفاد الأوزون، في العديد من تطبيقاته للسلع المعمرة وأيضًا لاستخدامه كبديل للفوسفين عندما تكون هناك مشكلة كبيرة في مقاومة الحشرات.
  • يستخدم كبريتيد الكربونيل كمبخر للسلع المعمرة وحصلت على براءة اختراع في جميع أنحاء العالم من قبل أستراليا وهو فعال على مجموعة واسعة من الآفات، بما في ذلك أنواع المنتجات المخزنة الشائعة بتركيزات معقولة (أقل من 50 جم -3) وأوقات التعرض (1-5 أيام)، ومع ذلك، فإن مرحلة البيض للعديد من الحشرات أظهرت تحملاً للمبخرات.
  • تشمل المشاكل الأخرى المرتبطة باستخدام كبريتيد الكربونيل رائحته عالية التلوث على المنتجات المعالجة وتقليل إنبات البذور، تم الإبلاغ عن أن كبريتيد الهيدروجين، وهو شوائب موجود في توريد منتجات التبخير مسؤول عن مشكلة الرائحة المنبعثة، قد تؤدي الإزالة الانتقائية لكبريتيد الهيدروجين باستخدام مواد ماصة مثل الأمين الثلاثي إلى حل مشكلات التلوث مع هذا التبخير.

المصير البيئي لكبريتيد الكربونيل

  • من المحتمل أن تكون السمية الناتجة عن التعرض لكبريتيد الكربونيل نتيجة تحللها إلى ثنائي أكسيد الكربون (CO2) وكبريتيد الهيدروجين (H2S)، يمنع كبريتيد الهيدروجين التنفس على المستوى الخلوي، مما يتسبب في وجود ميتهيموغلوبين الدم، والذي يثبط نظام أوكسيديز السيتوكروم، مما يسبب نقص الأكسجين السام للخلايا.
  • في إحدى الدراسات، أظهرت الفئران التي عولجت بأسيتازولاميد، وهو مثبط لأنهيدراز الكربونيك، انخفاض مستويات كبريتيد الهيدروجين في الدم بعد التعرض لكبريتيد الكربونيل وأظهرت سمية أقل، يُعتقد أن كبريتيد الهيدروجين مسؤول بشكل أساسي عن العديد من الآثار الضارة المبلغ عنها المرتبطة بالتعرض لكبريتيد الكربونيل.
  • يتفاعل كبريتيد الكربونيل بسهولة مع الأمونيا والأمينات الأولية لتكوين ثيوكربامات الأمونيوم وأملاح أمين حمض أحادي الكارباميك، على التوالي، قد يؤدي التفاعل مع اثنين من الأمينات الأولية إلى تكوين (H2S) وربط الأمينات عبر تفاعل مجموعة الكربونيل، مما يشير إلى إمكانية كبيرة للربط المتبادل للبروتين بواسطة كبريتيد الكربونيل في الجسم الحي، وقد تم اقتراح هذا كآلية لشرح الاعتلال العصبي المهني الذي لوحظ مع (CS2)، وتوقع لكبريتيد الكربونيل.

تقييم السمية لكبريتيد الكربونيل

  • يتم إطلاق معظم كبريتيد الكربونيل في البيئة، حيث يُعتقد أن لها وقتًا طويلاً في الإقامة، يقدر عمر النصف في الغلاف الجوي بحوالي عامين، يمكن أن يتحلل في الغلاف الجوي من خلال تفاعل مع جذور الهيدروكسيل أو الأكسجين المنتج كيميائيًا، والتحلل الضوئي المباشر، وعمليات أخرى غير معروفة تتعلق بدورة الكبريت.
  • ينتج ثاني أكسيد الكبريت، أحد غازات الدفيئة، في النهاية من هذه التفاعلات، وكبريتيد الكربونيل غير متفاعل نسبيًا في طبقة التروبوسفير، ولكن قد يحدث تحلل ضوئي مباشر في الستراتوسفير، كما تم الإبلاغ عن قيام النباتات والكائنات الدقيقة في التربة بإزالة كبريتيد الكربونيل مباشرة من الغلاف الجوي، لا يُتوقع من المصانع تخزين كبريتيد الكربونيل.
  • كبريتيد الكربونيل متحرك للغاية في التربة، إذا تم إطلاقه في التربة، فسوف يتطاير بسرعة في الغلاف الجوي، لديه قابلية عالية للذوبان في الماء ولن يمتص بسهولة في جزيئات التربة أو الرواسب أو المواد العضوية المعلقة، لذلك فإنه من المتوقع أن يتطاير كبريتيد الكربونيل بسرعة من التربة والمياه، اعتمادًا على الحجم والتركيز والخصائص الخاصة بالموقع (على سبيل المثال، نوع التربة، وعمق المياه الجوفية، ودرجة الحرارة ، والرطوبة).
  • وربما يكون قادرًا على التحرك بسرعة عبر الأرض و تأثير المياه الجوفية، يمكن تحلل كبريتيد الكربونيل في الماء لتكوين (H2S و CO2)، يتم أيضًا تناول كبريتيد الكربونيل بنشاط من قبل بعض المصانع وتحويله إلى ثاني كبريتيد الكربون (CS2)، أي أن مسارات الغلاف الجوي معكوسة، وقد تعمل التربة كمصدر صافٍ وحوض صافٍ لكبريتيد الكربونيل اعتمادًا على تركيز كبريتيد الكربونيل وخصائص التربة.
  • لذلك يتم وصف كبريتيد الكربونيل بدقة على أنها مادة كيميائية تحدث بشكل طبيعي وموزعة على نطاق واسع توجد أو تنتج في الهواء والتربة والنباتات الحية والمتحللة والغذاء.

المخاطر الصحية لكبريتيد الكربونيل

  • كبريتيد الكربونيل مادة سامة، قد تكون قاتلة إذا تم استنشاقها أو امتصاصها من خلال الجلد، قد يتسبب ملامسة الغاز أو الغاز المسال في حدوث حروق أو إصابات خطيرة أو قضمة الصقيع، سوف ينتج عن الحريق غازات مزعجة أو أكالة أو سامة، وهي قابلة للاشتعال، قد تشتعل بالحرارة أو الشرر أو اللهب.
  • قد تشكل خلائط متفجرة مع الهواء، تكون الأبخرة المنبعثة من الغاز المسال أثقل من الهواء وتنتشر على الأرض، قد تنتقل الأبخرة إلى مصدر الاشتعال وتعيد الفلاش، قد تتفاعل بعض هذه المواد بعنف مع الماء، قد تنفث الأسطوانات المعرضة للحريق وتطلق غازات سامة وقابلة للاشتعال من خلال أجهزة تخفيف الضغط.
  • كبريتيد الكربونيل معتدل السمية عن طريق الاستنشاق، مخدر بتركيز عالي، قد يحرر كبريتيد الهيدروجين عالي السمية عند التحلل، خطر نشوب حريق خطير للغاية وخطر انفجار متوسط ​​عند التعرض للحرارة أو اللهب، يمكن أن تتفاعل بقوة مع المواد المؤكسدة، لمكافحة الحرائق، أوقف تدفق الغاز أو استخدم ثاني أكسيد الكربون أو مادة كيميائية جافة أو رذاذ الماء.

المصدر: ‘Inorganic Chemistry’ by Catherine .E. Housecroft and Alan.G. Sharpe Pearson, 5th ed. 2018[Glemser in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry (Ed. Brauer) Academic Press Vol I p 654 1963.] TOXIC^ Luke Leman, Leslie Orgel, M. Reza Ghadiri (2004). "Carbonyl Sulfide–Mediated Prebiotic Formation of Peptides". Science 306 (5694): 283 - 286. doi:10.1126/science.1102722.^ Ferm R. J. (1957). "The Chemistry of Carbonyl sulfide". Chemical Reviews 57 (4): 621-640. doi:10.1021/cr50016a002


شارك المقالة: