Сероуглерод технический

Нет в наличии

Сероуглерод технический — дисульфид углерода CS₂ (CAS 75-15-0) синтетического получения, который выпускают по СТО 00204168-008-2011 и принимают по ГОСТ 19213-73 «Сероуглерод синтетический технический»; это прозрачная бесцветная летучая жидкость с температурой кипения около 46 °C и плотностью 1,263–1,265 г/см³ при 20 °C. Продукт чрезвычайно огнеопасен: температура вспышки около −30 °C в закрытом тигле, пары самовоспламеняются при 90 °C, то есть могут загореться от горячей паровой трубы или нити лампы накаливания без всякой искры, а пределы взрываемости в воздухе составляют 1–50 % об.; пары тяжелее воздуха и стелются по полу к удалённым источникам огня. Он же токсичен: поражает нервную систему, всасывается через кожу и вредит репродуктивной функции, поэтому в классификации CLP указаны H225, H315, H319, H332, H361fd и H372, а в перевозке — ООН 1131, класс 3 с дополнительной опасностью 6.1 и группа упаковки I; хранят под слоем воды или азотной подушкой. По стандарту нормируются отсутствие сероводорода, нейтральная реакция, нелетучий остаток не более 0,002 %, показатель преломления 1,627–1,629 и цветность до 20 единиц Хазена. Главный потребитель — вискозное волокно и целлофан, далее флотореагенты-ксантогенаты, дитиокарбаматные ускорители вулканизации, синтез четырёххлористого углерода и средств защиты растений, а также экстракция серы, жиров и смол.

Основные применения

  • Ксантогенирование щёлочной целлюлозы на вискозных линиях (волокно, целлофан)
  • Синтез ксантогенатов — собирателей для флотации сульфидных руд
  • Дитиокарбаматы и ускорители вулканизации каучука
  • Четырёххлористый углерод, полупродукты средств защиты растений
  • Растворитель и экстрагент серы, фосфора, жиров, масел и смол

Стандарты и документы

ГОСТ 19213-73 и СТО 00204168-008-2011; ООН 1131, класс 3 (6.1), подкласс 3.1, шифр 3121

Характеристики

CAS
75-15-0
Формула
CS₂
Молярная масса
76,14 г/моль
Класс вещества
технический сероорганический растворитель и реагент; чрезвычайно огнеопасная токсичная жидкость
Внешний вид
прозрачная бесцветная летучая жидкость; технические партии могут иметь лёгкий жёлтый оттенок и резкий запах примесей, на свету желтеет
Растворимость
малорастворим в воде (около 0,2–0,3 г/100 мл при 20 °C), тяжелее воды и тонет в ней; смешивается с этанолом, эфиром, бензолом, хлороформом, маслами
Плотность
1,263–1,265 г/см³ при 20 °C по ГОСТ 19213-73 (справочное округлённое значение 1,26 г/см³)
Температура хранения
прохладное крытое помещение без прямого солнца; под слоем воды или азотной подушкой, вдали от нагретых поверхностей
Класс опасности
3 + 6.1 (легковоспламеняющаяся токсичная жидкость); подкласс 3.1, шифр 3121; CLP: H225, H315, H319, H332, H361fd, H372; температура вспышки около −30 °C, самовоспламенение паров 90 °C, пределы взрываемости 1–50 % об.
ГОСТ / ТУ
ГОСТ 19213-73; СТО 00204168-008-2011

Применение по отраслям

Стадия ксантогенирования

На вискозных фабриках щёлочную целлюлозу после мерсеризации и предсозревания обрабатывают сероуглеродом в герметичных ксантогенаторах: образуется ксантогенат целлюлозы, который растворяют в разбавленной щёлочи. На вискозу и целлофан приходится порядка трёх четвертей мирового потребления CS₂. Часть растворителя уходит с выбросами и газами формования, поэтому комбинаты оснащают конденсаторами и абсорберами и возвращают CS₂ в цикл. Цветность, отсутствие сероводорода и низкий нелетучий остаток в паспорте партии влияют на окраску и фильтруемость прядильного раствора.

Сырьё ксантогенатов-собирателей

Алкилксантогенаты калия и натрия получают из спирта, щёлочи и сероуглерода по схеме ROH + CS₂ + KOH → ROC(S)SK + H₂O; реакция экзотермична, поэтому её ведут с охлаждением. Бутиловый, амиловый и этиловый ксантогенаты закрепляются на сульфидах меди, свинца, цинка и никеля и служат собирателями при пенной флотации. Для флотореагентных заводов существенны отсутствие сероводорода и малый нелетучий остаток: примеси снижают выход и стабильность реагента. При разложении ксантогенатов вновь выделяется CS₂, поэтому качество исходного растворителя и порядок на складе реагентов связаны с безопасностью.

Дитиокарбаматы и ускорители вулканизации

Конденсация сероуглерода с аминами в присутствии гидроксида натрия даёт соли дитиокарбаминовых кислот, например диметилдитиокарбамат натрия, а из них — тиурамы и дитиокарбаматы цинка. Эти соединения работают как ультраускорители серной вулканизации. Чистота исходного CS₂ определяет конверсию амина и чистоту ускорителя. Как прямой растворитель каучука сероуглерод сегодня применяют редко из-за норм по парам в рабочей зоне.

Тиопроизводные, четырёххлористый углерод и растворитель

Хлорированием сероуглерода получают четырёххлористый углерод, а реакциями с нуклеофилами — тиопроизводные, роданиды и полупродукты фунгицидов и других средств защиты растений; прямое применение как фумиганта сегодня ограничено токсикологическими нормами. Как растворитель CS₂ применяют для серы, фосфора, иода, жиров, масел, парафинов и смол там, где менее опасные растворители не дают нужной растворяющей способности. Сам продукт получают из метана или природного газа и паров серы при высокой температуре на катализаторе, а также из угля и серы; способ получения влияет на допустимый нелетучий остаток — ГОСТ допускает до 0,004 % для продукта из древесного угля. При хранении на свету продукт желтеет, поэтому тара должна быть светозащищённой.

Перевозка и приёмка цистерн

ГОСТ 19213-73 предписывает перевозить сероуглерод в специальных цистернах с надписью «Особо огнеопасно — Ядовито» под избыточным давлением инертного газа 0,01–0,03 МПа при заполнении котла не более чем на 90 % объёма; доля кислорода в газовом пространстве после слива и продувки азотом не должна превышать 2 %. Для перевозки с водой после слива в цистерну наливают водный слой 3–5 см, а с 1 октября по 1 апреля воду не наливают. Бочки вмещают 200–275 л, канистры — 20–25 л. Автоперевозка идёт по ДОПОГ с обученным водителем и знаками опасности 3 и 6.1; идентификационный номер опасности — 336.

Практические нюансы

Нормы ГОСТ 19213-73 и СТО 00204168-008-2011

Внешний вид — прозрачная бесцветная жидкость; плотность при 20 °C — 1,263–1,265 г/см³; показатель преломления — 1,627–1,629; нелетучий остаток — не более 0,002 % (до 0,004 % для продукта из древесного угля по ГОСТ); реакция водной вытяжки — нейтральная; сероводород — отсутствие; цветность — не более 20 единиц Хазена (для экспорта). Гарантийный срок — один год. Стандарт описывает единый технический продукт без деления на сорта по чистоте; ГОСТ называет «марку А», соответствующую СТ СЭВ 2963-81. Для сравнения, зарубежный изготовитель указывает содержание не менее 99,99 %, сероводород не более 1,5 ppm и остаток при испарении не более 20 ppm — это иная спецификация, не нормы ГОСТ.

Разброс справочных значений и опасности

В карточке оставлены температура плавления −112 °C и кипения 46 °C по NIST; другие источники приводят −111,6 °C и 46,2–46,3 °C. Самовоспламенение паров в справочниках — от 90 °C (ICSC, паспорта изготовителей) до 102 °C (ГОСТ); для безопасности берите 90 °C. Температура вспышки у большинства источников около −30 °C в закрытом тигле, отдельные справочники приводят иные значения, но в любом случае продукт воспламеняется при обычных температурах склада. Нижний предел взрываемости указывают как 1 или 1,3 % об. Плотность 1,26 г/см³ — округление, норма стандарта строже: 1,263–1,265 г/см³. Цветность по Хазену ГОСТ нормирует только для экспорта. В расчётах берите паспорт партии и самые жёсткие границы.

Приёмка цистерны и отбор проб

Перед сливом проверяют пломбы, заземление, манометр азотной подушки, отсутствие утечек, соответствие маркировки ООН 1131 и надписи «Особо огнеопасно — Ядовито». Пробу отбирают через пробоотборное устройство при сохранённой азотной подушке в ёмкость тёмного стекла, шланг предварительно промывают. В журнал заносят дату, номер партии, остаток в цистерне и результаты анализа показателя преломления и цветности. Сжатый воздух для выгрузки не применяют, а в газовом пространстве после слива и продувки азотом доля кислорода не должна превышать 2 %.

Хранение под водой и под азотом

Слой воды — классическое решение ГОСТ: простой барьер от воздуха, но он требует отделения воды перед отбором, очистки загрязнённых стоков и непригоден при минусовых температурах — зимой воду в цистерны не наливают. Азотная подушка химически инертна, допускает наружные установки с дыхательной арматурой и сокращает объём загрязнённых вод, но требует контроля давления и кислорода. Изготовители указывают обе схемы: охлаждённое хранение под азотом или водой. Современная наливная логистика выбирает азот, водный слой сохраняется для бочек и сезонной ж/д перевозки.

Горячие поверхности и статическое электричество

Самовоспламенение при 90 °C означает, что источником зажигания может быть паропровод, нагретый светильник или перегретый подшипник насоса, а не только искра. Перетекание жидкости накапливает статическое электричество, а пары тяжелее воздуха стелются по полу, поэтому заземление, исключение горячих поверхностей и взрывозащищённое исполнение распространяются на всю площадку, включая помещения ниже уровня налива. Около 75 % мирового CS₂ идёт на вискозу и целлофан, поэтому большинство опытных площадок — это вискозные комбинаты с готовыми системами газоанализа и улавливания.

Хранение и безопасность

Условия хранения
Герметичная стальная тара под водой или азотом, затенённый огнестойкий склад без доступа к канализации, вдали от окислителей, пищевых грузов и любых горячих поверхностей.
Меры безопасности
Взрывозащищённое оборудование, заземление, непрерывный газоанализ по сероуглероду; химически стойкие перчатки, герметичные очки, защитная одежда и средства защиты органов дыхания, при утечке — автономный дыхательный аппарат. Вещество всасывается через кожу, действует на нервную систему и репродуктивную функцию (H361fd, H372), поэтому персонал проходит периодические медосмотры, а условия работы для беременных и женщин детородного возраста определяет служба охраны труда. ПДК в воздухе рабочей зоны — 1 мг/м³, класс опасности 2.
Перевозка
Только специализированный транспорт класса 3 с маркировкой ООН 1131 и знаками 3 и 6.1; запрет курения и открытого огня при наливе и сливе.
Вентиляция
Приточно-вытяжная вентиляция с забором у пола и местными отсосами у насосов и мест слива; пары тяжелее воздуха и стелются по полу к источникам воспламенения.
Температурный режим
Хранить прохладно; температура вспышки около −30 °C, самовоспламенение паров 90 °C — исключить нагрев тары, горячие трубы и поверхности.
Тара
Бочки 200–275 л и канистры 20–25 л с герметичными крышками; цистерны с манометром при перевозке под азотом; бьющуюся упаковку помещают в небьющийся контейнер; после слива в тёплый сезон оставляют водный слой 3–5 см или азот.

Частые вопросы

Чем СТО 00204168-008-2011 связан с ГОСТ 19213-73 и по какому документу принимают партию?
ГОСТ 19213-73 — межотраслевой стандарт на синтетический технический сероуглерод, СТО 00204168-008-2011 — стандарт организации изготовителя. Основные нормы у них одинаковы: плотность 1,263–1,265 г/см³, показатель преломления 1,627–1,629, отсутствие сероводорода, нелетучий остаток до 0,002 %. Приёмку ведут по паспорту качества партии, а ГОСТ служит для сверки с договорной спецификацией. Деления на сорта по чистоте в ГОСТ нет: стандарт описывает один технический продукт.
Какой нелетучий остаток и цветность допустимы?
Нелетучий остаток не более 0,002 % по массе; для продукта из древесного угля ГОСТ допускает до 0,004 %. Цветность до 20 единиц Хазена нормируется для экспортных поставок. Реакция водной вытяжки нейтральная, сероводород должен отсутствовать.
Какие проверки проводят при входном контроле?
Внешний вид, плотность при 20 °C, показатель преломления, цветность, нелетучий остаток, реакцию водной вытяжки и отсутствие сероводорода. Пробу берут в ёмкость тёмного стекла при сохранённой азотной подушке, предварительно промыв шланг. При расхождении с паспортом партию не пускают в производство до согласования с технологом и поставщиком.
Насколько сероуглерод опасен с точки зрения огня?
Крайне опасен. Температура вспышки около −30 °C, пределы воспламенения паров 1–50 % об., а самовоспламенение наступает уже при 90 °C: пары могут загореться от горячей паровой трубы или лампы накаливания. Пары тяжелее воздуха, стелются по полу и могут воспламениться на большом расстоянии от места разлива. Жидкость при ударе и трении способна разлагаться с большой силой, а при горении образуются токсичные газы. Поэтому на площадке нужны заземление, взрывозащищённое оборудование и запрет на перекачку сжатым воздухом.
Чем сероуглерод опасен для здоровья?
Пары действуют на центральную и периферическую нервную систему и сердечно-сосудистую систему: при хроническом воздействии возможны полиневрит и психические расстройства, при высоких концентрациях — смертельное отравление. Вещество всасывается через кожу, раздражает кожу и глаза и подозревается во вреде для репродуктивной функции (H361fd, H372). ПДК в воздухе рабочей зоны — 1 мг/м³. Нужны непроницаемые перчатки, герметичные очки, защитный костюм, средства защиты органов дыхания, душ и станция промывки глаз.
Зачем над сероуглеродом держат воду или азот?
Сероуглерод тяжелее воды и почти с ней не смешивается, поэтому слой воды изолирует поверхность от воздуха и снижает испарение; ГОСТ предписывает хранить продукт под слоем воды. Азотная подушка выполняет ту же задачу без обводнения и допускает наружные ёмкости. Для перевозки в цистернах водный слой 3–5 см используют только в тёплый сезон, с 1 октября по 1 апреля воду не наливают.
Как перевозят технический сероуглерод?
Как опасный груз ООН 1131 класса 3 с дополнительной опасностью 6.1 и группой упаковки I: по железной дороге в специальных цистернах, автоцистернами по ДОПОГ, а малыми партиями — в бочках 200–275 л и канистрах 20–25 л. Котёл заполняют до 90 % под азотом 0,01–0,03 МПа. Цистерны несут надпись «Особо огнеопасно — Ядовито», идентификационный номер опасности — 336.
Что делать при разливе?
Нельзя смывать продукт в канализацию: он токсичен для водных организмов, а пары накапливаются в коллекторах. Персонал эвакуируют, источники воспламенения исключают, включают вентиляцию, пролив засыпают инертным сорбентом и собирают в закрытую тару как опасные отходы; работать можно только в изолирующих средствах защиты. Для тушения и осаждения паров применяют распылённую воду, порошок или углекислоту.
Какой срок годности и можно ли заменить сероуглерод?
ГОСТ 19213-73 устанавливает гарантийный срок один год со дня изготовления; перед пуском в синтез старые партии проверяют на цветность и сероводород. В классической вискозной схеме заменить CS₂ нельзя — только он даёт растворимый ксантогенат; обходной путь — другая технологическая линия по лиоцелл-процессу. Для растворения жиров и серы менее токсичные растворители допустимы, если позволяет регламент.
Что указать в заявке?
Объём, вид тары (бочка, канистра, автоцистерна, ж/д цистерна или танк-контейнер), способ доставки и адрес площадки, способной принять опасный груз класса 3. Для крупных запасов уточните требования регионального надзора за обращением с веществами класса опасности 2. Отгрузку сопровождают паспорт качества, SDS и транспортные документы ДОПОГ.