硫化羰

硫化羰（化學式：COS）又稱氧硫化碳、羰基硫，通常狀態下為有臭雞蛋氣味的無色氣體。它是一個結構上與二硫化碳和二氧化硫類似的無機碳化合物，氣態的COS分子為直線型，一個碳原子以兩個雙鍵分別與氧原子和硫原子相連。羰基硫性質穩定，但會與氧化劑強烈反應，水分存在時也會腐蝕金屬。可燃。有毒，但與硫化氫一樣，會使人對其在空氣中的濃度產生低估。

基本介紹

• 中文名：硫化羰
• 英文名：Carbonyl sulfide
• 別稱：羰基硫;氧硫化碳
• 化學式：COS
• 分子量：60.07
• CAS登錄號：463-581-1
• EINECS登錄號：207-340-0
• 熔點：-138.2℃
• 沸點：-50.2℃
• 水溶性：易溶於水
• 密度：2.51 g/L
• 外觀：無色有惡臭氣體
• 閃點：-87℃
• 套用：用於合成除草劑、殺蟲劑等
• 危險性符號：F, Xn
• 危險性描述：易燃物質, 有害物質
• 危險品運輸編號：UN 2204 2.3

物理性質

外觀與性狀：無色惡臭氣體，易潮解。

相對密度（水=1）：1.24（-87℃，液體）

相對蒸氣密度（空氣=1）：2.1

飽和蒸氣壓(kPa)：1204.23(21℃)

爆炸上限%(V/V)：28.5

爆炸下限%(V/V)：12

溶解性：易溶於水，易溶於乙醇、甲苯。

化學性質

與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。燃燒時生成有毒的二氧化硫氣體。與氧化劑接觸猛烈反應。遇水或水蒸氣反應放出有毒和易燃的氣體。

合成氣中的氧硫化碳可在催化劑上與氣體中的水蒸氣進行水解反應，生成硫化氫，後者用活性炭或氧化鋅等脫硫劑脫除。水解催化劑一般以氧化鋁為主要組分。氣體中的氧和硫化氫會發生氧化反應，生成二氧化硫和三氧化硫與催化劑作用，使催化劑硫酸鹽化而降低催化活性；氣體中的氧還能使硫氧化碳氧化，生成的元素硫覆蓋在催化劑表面，使催化劑失活。由於以上原因，時下的水解催化劑不適用粗煤氣的一次脫硫，多用於聯醇工藝氣體的精脫硫，氧硫化碳的水解溫度可低至30～50℃，脫硫後氣體中殘硫量小於0.1mg/m3。

製備

1. 由一氧化碳與硫磺氣相催化合成硫磺與一氧化碳的摩爾配料比為3-5：1，反應溫度350-450℃，以硫化物（如硫化鈉、硫化鉀、硫化鎳等）為催化劑，常壓反應0.5-2min，收率92%-97%，產品純度92%以上。此反應也可採用加壓催化的方式，以乙酸鈉為催化劑，以丁醇為溶劑，在1.27MPa、125-130℃下反應，以90%的收率獲得氧硫化碳。此外，以BX分子篩為催化劑，採用氣-固催化法制氧硫化碳也取得了較好的結果。
2. 由二硫化碳與尿素反應而得。在120-160℃反應3.5-4h，氧硫化碳收率可達90%-98%，硫氰化銨的收率可達70%-80%。
3. 由一氧化碳與二氧化硫反應而得此法以木炭為催化劑，反應溫度為760-980℃。
4. 二氧化碳與硫化氫在250-400℃，常壓下催化反應，也可製得氧硫化碳。催化劑為碳酸鈉、硫酸鉀等。
5. 實驗室中通常用粉狀硫氰酸鉀或硫氰酸銨和濃硫酸(1:1)反應製取羰基硫：
   KSCN + 2 H₂SO₄ + H₂O → NH₄HSO₄ + KHSO₄ + COS
   這個反應會產生大量的副產物，生成的氣態羰基硫經氫氧化鈉吸收，冷卻，在液氦溫度下冷凍抽空提純。

工業製備方法：

其製備方法是用焦炭和氧氣在一氧化碳發生爐中反應生成一氧化碳，經冷卻、水洗、除塵、鹼洗，並脫除硫化氫、二氧化碳等雜質，進入一氧化碳氣櫃備用。
硫磺經融熔後定量加入氧硫化碳反應器，並保持反應器內一定的硫磺液面，按照一氧化碳∶硫磺=1∶3的比例將經過脫水乾燥的一氧化碳以鼓泡方式通入反應器中，與硫磺蒸氣混合均勻，再進入列管式氧硫化碳反應器，在有催化劑存在下，在400～500℃時生成氧硫化碳，經脫除未反應的硫磺，冷卻、鹼洗，除去二氧化碳和硫化氫等雜質後，得到含量90%以上的氧硫化碳。

CO + S[催化劑]→[400～500℃]COS

套用

用於有機合成中間體，農藥工業用於合成除草劑、殺草丹、燕麥敵、殺蟲劑巴丹等。

氧硫化碳是氨基甲酸酯類除草劑如禾草丹、野燕畏、燕麥敵、燕麥敵2號等的中間體。

毒性

從羰基硫的中毒病例的臨床症狀來看，與硫化氫中毒者相類似。因此羰基硫可能由於在肺部和血液中部分地分解為硫化氫而使機體中毒。

小鼠吸入羰基硫的致死量(LC)為2.9g/m3。

可用治療硫化氫和二硫化碳中毒的方法，對羰基硫中毒者進行治療。

注意事項

危險性概述

健康危害：該品對肺有輕微刺激性，主要作用於中樞神經系統，嚴重中毒時可引起抽搐，乃至發生呼吸麻痹而死亡。

環境危害：對環境有危害，對水體可造成污染。

燃爆危險：該品易燃，有毒。

急救措施

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。

消防措施

有害燃燒產物：一氧化碳、氧化硫。

滅火方法：消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上風向滅火。切斷氣源，若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。儘可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結束。

滅火劑：乾粉、二氧化碳。禁止用水和泡沫滅火。

個體防護

呼吸系統防護：空氣中濃度超標時，建議佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩）。緊急事態搶救或撤離時，應該佩戴空氣呼吸器。

眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。

身體防護：穿防靜電工作服。

手防護：戴乳膠手套。

其他防護：工作現場嚴禁吸菸。保持良好的衛生習慣。

泄漏應急處理

應急處理：迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，並立即隔離150m，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。從上風處進入現場。儘可能切斷泄漏源。用工業覆蓋層或吸附/ 吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方，防止氣體進入。如有可能，將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗後再用。

操作處置與儲存

操作注意事項：密閉操作，加強通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩），戴化學安全防護眼鏡，穿防靜電工作服，戴乳膠手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸菸。使用防爆型的通風系統和設備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、鹼類接觸。尤其要注意避免與水接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。

儲存注意事項：儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與氧化劑、鹼類、食用化學品分開存放，切忌混儲。採用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備。

運輸注意事項

鐵路運輸時須報鐵路局進行試運，試運期為兩年。試運結束後，寫出試運報告，報鐵道部正式公布運輸條件。採用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的安全帽。鋼瓶一般平放，並應將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護欄板，並用三角木墊卡牢，防止滾動。運輸時運輸車輛應配備相應品種和數量的消防器材。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置，禁止使用易產生火花的機械設備和工具裝卸。嚴禁與氧化劑、鹼類、食用化學品等混裝混運。夏季應早晚運輸，防止日光曝曬。中途停留時應遠離火種、熱源。公路運輸時要按規定路線行駛，勿在居民區和人口稠密區停留。鐵路運輸時要禁止溜放。