Fosfin: formel, preparat, fysiske og kjemiske egenskaper

2024 Forfatter: Angel Austin | [email protected]. Sist endret: 2024-01-02 17:53

Fosfin er en giftig gass som er fargeløs og luktfri i sin rene form. Fra et kjemisk synspunkt er det en flyktig hydrogenforbindelse av fosfor. I kjemi er formelen for fosfin - PH_{3. Ved sine egenskaper har den noen likheter med ammoniakk. Stoffet er svært farlig, da det har høy toksisitet og har en tendens til selvantennelse.}

Motta

Den mest studerte måten å oppnå fosfin på er reaksjonen av interaksjonen mellom hvitt fosfor og en sterk alkaliløsning ved oppvarming. I dette tilfellet disproporsjonerer fosfor til metafosfat og fosfin. Biprodukter fra denne reaksjonen er difosfin (P₂H_{4) og hydrogen, så utbyttet av denne reaksjonen er lite og ikke overstiger 40 %.}

Det resulterende difosfinet i reaksjonsmediet reagerer med alkali, noe som resulterer i dannelse av fosfin og hydrogen.

Og hypofosfitten oppnådd i disse reaksjonene, medinteraksjon med alkali, går over i fosfat med frigjøring av hydrogen.

NaH₂PO₂ + 2NaOH=2H₂ + Na ₃PO₄

Etter fullføring av alle reaksjoner, som et resultat av interaksjonen av alkali på fosfor, dannes fosfin, hydrogen og fosfat. Denne produksjonsmetoden kan også utføres med alkalioksider i stedet for alkalier. Denne opplevelsen er veldig vakker, ettersom den resulterende difosfinen umiddelbart antennes og brenner i form av gnister, og danner det som ser ut som fyrverkeri.

Når de utsettes for vann eller syre, produserer metallfosfider også fosfin.

Under den termiske dekomponeringen av fosforsyre eller dens reduksjon med hydrogen, dannes det også fosfin på tidspunktet for isolering.

Fosfoniums alter brytes ned eller reagerer med visse stoffer for å gi fosfin.

Fysiske egenskaper

Fosfin er en fargeløs, luktfri gass. Men teknisk fosfin (med noen urenheter) kan ha en karakteristisk ubehagelig lukt, som beskrives på forskjellige måter. Litt tyngre enn luft, ved -87,42 °C blir det flytende, og ved -133,8 °C blir det et fast stoff. Slike lave koke- og smeltepunkter skyldes ganske svake hydrogenbindinger. Stoffet er praktisk t alt uløselig i vann, men danner under visse forhold ustabile hydrater med vann. La oss godt løse opp i etanol og dietyleter. Tettheten av fosfin under normale forhold er 0.00153 g/cm3.

Kjemiske egenskaper

Som allerede nevnt, er den kjemiske formelen for fosfin PH_{3. Selv om fosfin ligner på ammoniakk, har det en rekke forskjeller i interaksjoner med andre stoffer. Disse funksjonene skyldes det faktum at de kjemiske bindingene i fosfin (det blir tydelig av formelen) er kovalente svakt polare. De er mindre polare enn i ammoniakk og derfor mer holdbare.}

Når det varmes opp (ca. 450 °C) uten tilgang til oksygen, brytes fosfin ned til enkle stoffer.

2PH₃ → 2P + 3H₂

Ved temperaturer over 100 °C PH_{3selvantenner ved å reagere med atmosfærisk oksygen. Temperaturterskelen kan senkes med ultrafiolett lys. Av denne grunn antennes fosfin som frigjøres fra sumper ofte spontant, og forårsaker tilsynekomsten av såk alte "will-o'-branner".}

PH₃ + 2O₂ → H₃PO₄

Men enkel forbrenning kan også forekomme. Fosforsyreanhydrid og vann dannes deretter.

2PH₃ + 4O₂ → P₂O₅ + 3H_2O

I likhet med ammoniakk kan fosfin danne s alter ved å reagere med hydrogenhalogenider.

PH₃ + HI→ PH_4I

PH₃ + HCl→ PH_4Cl

Basert på formelen til fosfin, kan vi si at fosfor i den har den laveste oksidasjonstilstanden. Av denne grunn er det et godt reduksjonsmiddel.

PH₃ + 2I₂+ 2H₂O → H ₃PO_{2 + 4HI}

PH₃ + 8HNO₃→H₃PO₄ + 8NO₂ + 4H_{2 O}

Application

På grunn av sin høye toksisitet, har fosfin funnet anvendelse i desinfisering, dvs. ødeleggelse av ulike typer skadedyr (insekter, gnagere) ved hjelp av gass. For disse prosedyrene er det spesielle enheter - fumigatormaskiner, med bruk av hvilke gass sprøytes innendørs. Vanligvis behandles fosfin eller preparater basert på det med lager av kornavlinger, ferdige matvarer, møbler, samt biblioteker, fabrikklokaler, togvogner og andre kjøretøy. Fordelen med denne behandlingen er at fosfin, selv i små konsentrasjoner, lett trenger inn på vanskelig tilgjengelige steder og ikke interagerer med metaller, tre og stoff på noen måte.

Rommet er behandlet med fosfin, det holdes i forseglet tilstand i 5-7 dager. Etter det er det nødvendig å utføre ventilasjon i minst to dager, ellers er det farlig for en person å være i den. Etter det setter ikke fosfin spor selv på mat, korn og andre varer.

Fosfin brukes også i syntesen av visse stoffer, spesielt organiske. Dessuten kan kjemisk rent fosfor oppnås fra det, halvledere er dopet med fosfin.

Toksikologi

Fosfin er en ekstremt giftig forbindelse. Det passerer raskt gjennom luftveiene og samhandler med slimhinnene i kroppen. Dette kan forårsake forstyrrelser i nervesystemet, samt metabolisme generelt. Tegn på forgiftning kan omfatte svimmelhet, kvalme, oppkast, hodepine, tretthet, noen ganger til og medkramper. I alvorlige tilfeller av avreise kan en person miste bevisstheten eller slutte å puste og hjerteslag. Maksimal tillatt konsentrasjon av fosfin i luften er 0,1 mg/m³. En konsentrasjon på 10 mg/m^{3 umiddelbart dødelig.}

Det første du må gjøre med ofre for fosfinforgiftning er å ta dem ut i frisk luft og frigjøre dem fra forurensede klær. Det anbefales også å skylle offeret med vann for raskt å fjerne den gjenværende giftige gassen. Døgnbehandling inkluderer bruk av oksygenmaske, overvåking av hjertefrekvens og levertilstand, og behandling av lungeødem. Pasienten må overvåkes i minst 2-3 dager, selv om det ikke er synlige tegn på forgiftning. Noen symptomer vises kanskje ikke før flere dager etter eksponering for fosfin.