نویسنده : کربن دی سولفید، یا دی سولفید کربن با خلوصیت 99.9 % و با فرمول شیمیایی CS2 دارای جرم مولکولی 76.13 , میزان آب کمتر از 0.05 درصد و دانسیته کربن دی سولفید 1.26 به شماره کد بین الملل ( Cas Namber ) 75-15-0 و شماره کد کاتالوگ دی سولفید کربن رومیل A9095 است.
این مولکول، از ترکیب گوگرد و کربن متولد می‌شود و در رگ‌های صنایع مختلف جریان دارد. این ماده با خواص منحصر به فرد خود، در زمینه‌های متعددی از جمله صنایع شیمیایی، پزشکی و کشاورزی نقش‌آفرینی می‌کند. در این مقاله نگاهی به دنیای کربن دی سولفید خواهیم داشت و با کاربردها، قیمت، روش‌های خرید، ساختار، خط تولید، چالش‌ها و چشم‌انداز آینده این ترکیب آشنا می‌شویم.
کاربردهای کربن دی سولفید :
- ستاره صنایع شیمیایی: کربن دی سولفید در تولید رزین‌ها، آمین‌ها، رنگ‌های آلی و انواع واسطه‌های شیمیایی می‌درخشد. این ماده به عنوان ماده اولیه در تولید بسیاری از محصولات شیمیایی مانند رزین‌های اپوکسی، پلی اورتان و پلی سولفید به کار می‌رود. از آن همچنین در تولید رنگ‌های آلی مانند رنگ‌های آزو و رنگ‌های گوگردی استفاده می‌شود.
- پاک کننده‌ای قدرتمند: در مواد شوینده، به عنوان پاک کننده‌ای قوی و کارآمد عمل می‌کند. کربن دی سولفید به دلیل قابلیت حل شدن چربی‌ها و روغن‌ها، در تولید انواع شوینده‌ها و پاک‌کننده‌ها از جمله شوینده‌های لباس، شوینده‌های سطوح و چربی‌زداها به کار می‌رود.
- رنگ‌هایی درخشان: در صنعت رنگ، نقشی اساسی در تولید رنگ‌های متنوع و باکیفیت دارد. کربن دی سولفید به عنوان حلال در تولید رنگ‌های مختلف و همچنین به عنوان عامل افزایش دهنده چسبندگی رنگ به سطوح استفاده می‌شود.
- پلیمرهایی مستحکم: در ساختار پلیمرها، استحکام و پایداری را به ارمغان می‌آورد. کربن دی سولفید به عنوان مونومر در تولید برخی از پلیمرها مانند پلی سولفید و پلی اتیلن ترفتالات (PET) به کار می‌رود.
- مبارزه با آفات: در کشاورزی، به عنوان عاملی برای کنترل آفات و ارتقای سلامت محصولات به کار می‌رود. کربن دی سولفید به دلیل سمیت برای آفات، در کنترل آفت‌ها در محصولات مختلف مانند غلات، حبوبات و میوه‌ها استفاده می‌شود.
قیمت دی سولفید کربن:
قیمت این ماده ارزشمند، به دلیل نوسانات بازار جهانی گازها و مواد شیمیایی، غیرقابل پیش‌بینی است و در بازارهای مختلف با قیمت‌های متفاوتی عرضه می‌شود. عوامل متعددی بر قیمت کربن دی سولفید تاثیر می‌گذارند، از جمله قیمت مواد اولیه (گوگرد و کربن)، هزینه‌های تولید، تقاضا و عرضه در بازار جهانی و نرخ ارز. به طور کلی، قیمت کربن دی سولفید در سال‌های اخیر روندی صعودی داشته است.
خرید کربن دی سولفید
می‌توانید کربن دی سولفید را از شرکت‌های شیمیایی معتبر، فروشگاه‌های تخصصی مواد شیمیایی و بازارهای مربوطه تهیه کنید. در خرید این ماده، به دنبال تامین کنندگان با تجربه باشید و به قیمت‌ها و شرایط بازار توجه کنید. قبل از خرید، مشخصات فنی کربن دی سولفید مورد نظر خود را به دقت بررسی کنید و از مطابقت آن با نیازهایتان اطمینان حاصل کنید.
ساختار کربن دی سولفید
کربن دی سولفید از یک مولکول خطی تشکیل شده که در آن دو اتم گوگرد به یک اتم کربن متصل هستند. این ساختار خاص، به این ترکیب خواص منحصر به فردی مانند فراریت بالا، حلالیت در بسیاری از حلال‌ها و واکنش‌پذیری بالا می‌بخشد.
خط تولید کربن دی سولفید: از معدن تا آزمایشگاه
تولید کربن دی سولفید، سفری جذاب از دل معادن و چاه‌های نفت تا آزمایشگاه‌ها و خطوط تولید را رقم می‌زند. این فرآیند شامل مراحلی کلیدی است که در ادامه به تفصیل به آنها می‌پردازیم:
-
استخراج و فرآوری گوگرد:
- معادن گوگرد: در این روش، گوگرد به صورت کانی از معادن استخراج می‌شود. سپس با استفاده از روش‌های مختلف مانند استخراج Frasch یا روش هال، گوگرد از ناخالصی‌ها جدا شده و خالص می‌شود.
- گاز طبیعی: در این روش، از گاز طبیعی حاوی هیدروژن سولفید (H2S) به عنوان منبع گوگرد استفاده می‌شود. H2S با اکسیژن واکنش داده و به دی اکسید گوگرد (SO2) تبدیل می‌شود. SO2 سپس با احیا به گوگرد خالص تبدیل می‌شود.
- نفت خام: در پالایشگاه‌های نفت، مقادیر کمی گوگرد در برخی از فرآیندها به عنوان محصول جانبی تولید می‌شود. این گوگرد نیز می‌تواند به عنوان منبع اولیه برای تولید کربن دی سولفید مورد استفاده قرار گیرد.
-
تهیه کربن:
- ذغال سنگ: ذغال سنگ به عنوان منبع کربن در تولید کربن دی سولفید رایج است. ذغال سنگ در کوره‌هایی سوزانده شده و به دی اکسید کربن (CO2) تبدیل می‌شود. CO2 سپس با احیا به کربن خالص تبدیل می‌شود.
- متان: در برخی موارد، از متان (CH4) به عنوان منبع کربن استفاده می‌شود. متان در کوره‌هایی با بخار آب واکنش داده و به هیدروژن (H2) و CO2 تبدیل می‌شود. CO2 سپس با احیا به کربن خالص تبدیل می‌شود.
- بیومس: در رویکردی پایدارتر، می‌توان از زیست‌توده (بیومس) مانند ضایعات کشاورزی یا جنگلی به عنوان منبع کربن استفاده کرد. بیومس در کوره‌هایی سوزانده شده و به مخلوطی از گازها از جمله CO2 تبدیل می‌شود. CO2 سپس با احیا به کربن خالص تبدیل می‌شود.
-
واکنش شیمیایی:
گوگرد و کربن خالص در حضور کاتالیست‌ها با یکدیگر واکنش داده و کربن دی سولفید (CS2) تولید می‌کنند. این واکنش به طور معمول در دمای بالا (بین 500 تا 800 درجه سانتیگراد) و تحت فشار انجام می‌شود.
-
جداسازی کربن دی سولفید:
محصول نهایی واکنش، مخلوطی از گازها و بخارات است که شامل CS2، CO2، H2S و سایر ناخالصی‌ها می‌شود. برای جداسازی CS2 از این مخلوط، از روش‌های مختلفی مانند تقطیر، جذب و تغلیظ استفاده می‌شود.
-
خالص‌سازی:
کربن دی سولفید جدا شده ممکن است حاوی ناخالصی‌هایی مانند رطوبت، گازهای غیرقابل تراکم و سایر ترکیبات گوگردی باشد. برای خالص‌سازی بیشتر، از روش‌هایی مانند فیلتراسیون، خشک کردن و تقطیر مجدد استفاده می‌شود.
نقش کاتالیست کربن دی سولفید
کاتالیست‌ها در این فرآیند نقشی کلیدی ایفا می‌کنند و سرعت واکنش بین گوگرد و کربن را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهند. رایج‌ترین کاتالیست مورد استفاده در تولید کربن دی سولفید، سیلیکات آلومینیوم است.
نکات ایمنی هنگام استفاده از کربن دی سولفید
تولید کربن دی سولفید با خطرات بالقوه‌ای مانند سمیت، آتش‌سوزی و انفجار همراه است. به همین دلیل، رعایت دقیق اقدامات احتیاطی و استفاده از تجهیزات ایمنی در تمام مراحل فرآیند ضروری است.
