في الكيمياء يعد مركب ثاني كبريتيد الكربون ذو الصيغة الكيميائية التالية (CS2) عن سائل عديم اللون له رائحة تشبه الأثير، ويمكن أن يسبب التعرض له لدوخة وقلة نوم وحدوث الصداع والقلق بالإضافة إلى فقدان الشهية وفقدان الوزن وتغيرات في الرؤية، كما ويمكن أن يضر العيون والكلى والدم والقلب والكبد والأعصاب والجلد، علما أنه قد يتضرر العمال من ثاني كبريتيد الكربون، ويعتمد مستوى التعرض على الجرعة والمدة والعمل الجاري.
ثنائي كبريتيد الكربون
- يظهر مركب ثاني كبريتيد الكربون على صورة سائل شفاف عديم اللون إلى أصفر فاتح متطاير، كما ويمتلك رائحة كريهة قوية، كما ويمتلك نقطة غليان مقدارها 46 درجة مئوية، وهو قابل للاشتعال، كما وتشتعل الأبخرة بسهولة وقد تكفي حرارة المصباح الكهربائي العادي.
- إن مركب ثاني كبريتيد الكربون غير قابل للذوبان في الماء، علما أنه أكثر كثافة من الماء (10.5 رطل / جالون)، ومن ثم تغرق في الماء، كما أن الأبخرة أثقل من الهواء، ويستخدم في صناعة الحرير الصناعي والسلوفان وفي صناعة عوامل التعويم وكمذيب.
- إن مركب ثاني كبريتيد الكربون النقي هو سائل عديم اللون له رائحة طيبة تشبه رائحة الكلوروفورم، بينما مركب ثاني كبريتيد الكربون غير النقي والذي يستخدم عادة في معظم العمليات الصناعية هو عبارة عن سائل مصفر ذو رائحة كريهة مثل رائحة الفجل المتعفن.
- يتبخر مركب ثاني كبريتيد الكربون في درجة حرارة الغرفة كما ويكون البخار أكثر من ضعف كثافة الهواء، كما وينفجر بسهولة في الهواء ويشتعل أيضًا بالنيران بسهولة شديدة، وفي الطبيعة توجد كميات صغيرة من ثاني كبريتيد الكربون في الغازات المنبعثة على سطح الأرض، وعلى سبيل المثال في الانفجارات البركانية أو فوق المستنقعات، كما ويتكون ثاني كبريتيد الكربون التجاري من خلال الجمع بين الكربون والكبريت في درجات حرارة عالية جدًا.
- إن مركب ثاني كبريتيد الكربون عبارة عن مركب كيميائي سائل عديم اللون وسام، كما أنه شديد التطاير بالإضافة إلى أنه قابل للاشتعال، وتستعمل كميات كبيرة منه في عمليات إنتاج حرير الفسكوز والسيلوفان بالإضافة إلى مركب رابع كلوريد الكربون، كما ويتم استعمال كميات أصغر في عمليات الاستخراج بالمذيبات أو تحويلها إلى منتجات كيميائية أخرى وخاصة معجلات تقسية المطاط بالكبريت أو العوامل المستخدمة في عمليات التعويم لتركيز الخامات.
- لسنين كثيرة لقد تمت عمليات تصنيع مركب ثاني كبريتيد الكربون من خلال تفاعل الفحم مع بخار الكبريت عند درجات حرارة من 750 درجة إلى 1000 درجة مئوية أي ما يساوي 1400 درجة إلى 1800 درجة فهرنهايت، ولكن بحلول منتصف القرن العشرين لقد تم استبدال هذه العملية خاصة في الولايات المتحدة من خلال تفاعل الغاز الطبيعي (الميثان بشكل أساسي) مع الكبريت.
- لقد تم إيقاف استعمال مركب ثاني كبريتيد الكربون من أجل استخراج الدهون والزيوت والشموع إلى حد كبير لصالح مذيبات أخرى أقل سمية وقابلية للاشتعال، حيث يعتمد استخدام ثاني كبريتيد الكربون في صناعة الرايون والسيلوفان على تفاعله مع السليلوز والصودا الكاوية من أجل تكوين محاليل غروانية من زنتات السليلوز والتي يمكن بثقها إلى محلول مخفف من حامض الكبريتيك والذي يخثر أغشية السليلوز أو الألياف ويطلق سراحه.
- إن ثاني كبريتيد الكربون أكثر كثافة من الماء وقابل للذوبان فيه بشكل طفيف فقط، حيث تبلغ درجة غليانها 46.3 درجة مئوية (115.3 درجة فهرنهايت) ونقطة التجمد -110.8 درجة مئوية (-169.2 درجة فهرنهايت)، كما ويشتعل بخاره الذي هو أثقل من الهواء بسهولة غير عادية.
معلومات عامة عن ثاني كبريتيد الكربون
- يستخدم مركب ثاني كبريتيد الكربون بكميات كبيرة كمادة كيميائية صناعية من أجل إنتاج ألياف فسكوزي رايون، في هذه العملية التكنولوجية لكل كيلوغرام من الفسكوز المنتج ينبعث حوالي 20-30 جم من ثاني كبريتيد الكربون و4-6 جم من كبريتيد الهيدروجين.
- يحدث إطلاق ثاني كبريتيد الكربون وكبريتيد الكربونيل وكبريتيد الهيدروجين من الفحم، ويمكن أن يصل تصريف التهوية من مصانع الفسكوز إلى عدة ملايين من الأمتار المكعبة في الساعة، بمحتوى ثنائي كبريتيد الكربون يتراوح من 20 إلى 240 مجم لكل متر مكعب، وهو ما يمثل المجموع انبعاث 15-40 طنًا من ثاني كبريتيد الكربون يوميًا.
- يقتصر التعرض لثاني كبريتيد الكربون في الغالب على العاملين في المجال التكنولوجي، العمليات في صناعة الفسكوز، ومع ذلك فإن عامة السكان يعيشون بالقرب من نباتات الفسكوز، كما وقد تتعرض أيضًا لانبعاثات ثاني كبريتيد الكربون.
- إن المصدر الأساسي لثاني كبريتيد الكربون في البيئة هو الانبعاثات من مصانع الفسكوز، والتي يكون حولها التلوث البيئي كبيرًا بشكل خاص، حيث أفادت دراسة نمساوية حديثة أن تركيزات 0.05 جزء في المليون (157 ميكروغرام لكل متر مكعب) وفي كثير من الأحيان يتم تجاوزها بالقرب من نباتات الفسكوز حتى على مسافة عدة كيلومترات، ويمكن أن تكون التركيزات القريبة من النباتات أعلى من 5-10 مرات.
- أعلى قمة كانت التركيزات بين 3 و 6 مجم / م 3، وأثناء معالجة التربة باستخدام مستحلب ثاني كبريتيد الكربون بنسبة 50٪ للتبخير يتم استخدام الكربون، ووجد أن تركيز ثاني كبريتيد في منطقة التنفس يصل إلى 0.03 مجم / م 3 على اليوم الأول، علما أنه ينخفض هذا التركيز بسرعة بحيث لا يمكن اكتشاف ثاني كبريتيد الكربون في اليوم التالي.
- ثاني كبريتيد الكربون عبارة عن سائل في درجة حرارة الغرفة، ولكنه يتبخر بسرعة عند تعرضه للهواء، كما أن المسار الأساسي للتعرض لثاني كبريتيد الكربون هو استنشاق الأبخرة، ويمكن أن يحدث التعرض أيضًا عن طريق الابتلاع أو ملامسة الجلد أو العين.
- يحدث معظم التعرض مهنياً من قبل الأفراد الذين يتلامسون مع ثاني كبريتيد الكربون في ظل ظروف مكان العمل، كما وينتج ثاني كبريتيد الكربون أيضًا في ظل الظروف الطبيعية عن طريق أنواع معينة من الكائنات الحية الدقيقة في التربة والرواسب والنباتات المحترقة أثناء حرائق الغابات والأعشاب، والنشاط البركاني.
- على أساس عالمي تم تقدير أن ما بين 40٪ و 80٪ من ثاني كبريتيد الكربون المنطلق في البيئة هو نتيجة للأنواع السابقة من العمليات الحيوية، ولقد تم الإبلاغ عن تركيزات الهواء المحيط لثاني كبريتيد الكربون عند -41 جزء لكل تريليون (جزء لكل تريليون) في المناطق الريفية و 65 جزء لكل تريليون في المناطق الحضرية.
- يمكن أن يتحلل ثاني كبريتيد الكربون الموجود في الهواء جزئيًا بواسطة الضوء، علما أن الأكسدة تؤدي إلى تشكيل كبريتيد الكربونيل وثاني أكسيد الكبريت وأول أكسيد الكربون، ولقد تم العثور على تركيزات من ثاني كبريتيد الكربون في مكان العمل تتراوح من أقل من 9 ملغ / م 3 إلى قمم تتجاوز 6200 ملغ / م 3، ونتيجة للاحتياطات المختلفة التي تم اتخاذها خلال الفترة الزمنية انخفض متوسط تركيزات ثاني كبريتيد الكربون من حوالي 250 مجم / م 3 في 1955-1965 إلى حوالي 20-30 مجم / م 3.
- يستخدم ثاني كبريتيد الكربون في العديد من الصناعات، ويتم استخدامه في صناعة المطاط وحرير الفسكوز والسيلوفان ورابع كلوريد الكربون، كما وتتضمن بعض الأمثلة على العمال المعرضين لخطر التعرض لثاني كبريتيد الكربون ما يلي:
- عمال المصانع الذين يعملون في مكان صنع المطاط أو معالجته.
- العاملون في إنتاج السيلوفان.
- الموظفون الذين يعملون في المصانع التي تصنع فيها أقمشة الرايون.
- الموظفون المشاركون في إنتاج رابع كلوريد الكربون.
