فسفین گازی سمی است که به شکل خالص بی رنگ و بی بو است. از نظر شیمیایی، این یک ترکیب هیدروژنی فرار فسفر است. در شیمی، فرمول فسفین - PH3 است. از نظر خواص شباهت هایی با آمونیاک دارد. این ماده بسیار خطرناک است، زیرا سمیت بالایی دارد و تمایل به خودسوزی دارد.
دریافت
مطالعه شده ترین راه برای به دست آوردن فسفین واکنش فسفر سفید با محلول قلیایی قوی هنگام گرم شدن است. در این مورد، فسفر به متافسفات و فسفین نامتناسب می شود. محصولات جانبی این واکنش دی فسفین (P2H4) و هیدروژن هستند، بنابراین بازده این واکنش کم است و از ۴۰ تجاوز نمی کند. %
دی فسفین حاصل در محیط واکنش با قلیایی واکنش می دهد و در نتیجه فسفین و هیدروژن تشکیل می شود.
و هیپوفسفیت به دست آمده در این واکنش ها، بابرهمکنش با قلیایی، با آزاد شدن هیدروژن وارد فسفات می شود.
NaH2PO2 + 2NaOH=2H2 + Na 3PO4
پس از اتمام همه واکنش ها، در نتیجه برهمکنش قلیایی بر فسفر، فسفین، هیدروژن و فسفات تشکیل می شود. این روش تولید را می توان با اکسیدهای قلیایی به جای قلیاها نیز انجام داد. این تجربه بسیار زیبا است، زیرا دی فسفین حاصل بلافاصله مشتعل شده و به شکل جرقه می سوزد و چیزی شبیه آتش بازی را تشکیل می دهد.
وقتی در معرض آب یا اسید قرار می گیرند، فسفیدهای فلزی نیز فسفین تولید می کنند.
در طول تجزیه حرارتی اسید فسفر یا احیای آن با هیدروژن، فسفین نیز در زمان جداسازی تشکیل می شود.
نمک های فسفونیوم تجزیه می شوند یا با مواد خاصی واکنش می دهند و فسفین می دهند.
خواص فیزیکی
فسفین گازی بی رنگ و بی بو است. اما فسفین فنی (با مقداری ناخالصی) می تواند بوی نامطبوعی داشته باشد که به روش های مختلف توصیف می شود. کمی سنگین تر از هوا، در -87.42 درجه سانتیگراد مایع می شود و در -133.8 درجه سانتیگراد به جامد تبدیل می شود. چنین نقاط جوش و ذوب پایینی به دلیل پیوندهای هیدروژنی نسبتاً ضعیف است. این ماده عملاً در آب نامحلول است، اما تحت شرایط خاصی هیدرات های ناپایدار با آب تشکیل می دهد. بگذارید خوب در اتانول و دی اتیل اتر حل شود. چگالی فسفین در شرایط عادی 0 است.00153 g/cm3.
خواص شیمیایی
همانطور که قبلاً ذکر شد، فرمول شیمیایی فسفین PH3 است. اگرچه فسفین شبیه به آمونیاک است، اما تعدادی تفاوت در برهمکنش با سایر مواد دارد. این ویژگی ها به این دلیل است که پیوندهای شیمیایی موجود در فسفین (از فرمول مشخص می شود) کووالانسی ضعیف قطبی هستند. آنها قطبیت کمتری نسبت به آمونیاک دارند و بنابراین دوام بیشتری دارند.
وقتی به شدت (تقریباً 450 درجه سانتیگراد) بدون دسترسی به اکسیژن گرم می شود، فسفین به مواد ساده تجزیه می شود.
2PH3 → 2P + 3H2
در دمای بالای 100 درجه سانتیگراد PH3 با واکنش با اکسیژن اتمسفر خودسوخته می شود. آستانه دما را می توان با نور ماوراء بنفش کاهش داد. به همین دلیل، فسفین آزاد شده از باتلاق ها اغلب به طور خود به خود مشتعل می شود و باعث پیدایش اصطلاحاً "آتش خواهد شد".
PH3 + 2O2 → H3PO4
اما احتراق ساده نیز ممکن است رخ دهد. سپس انیدرید فسفریک و آب تشکیل می شوند.
2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O
مانند آمونیاک، فسفین می تواند با واکنش با هالیدهای هیدروژن نمک تشکیل دهد.
PH3 + HI→ PH4I
PH3 + HCl→ PH4Cl
بر اساس فرمول فسفین می توان گفت که فسفر موجود در آن کمترین حالت اکسیداسیون را دارد. به همین دلیل، یک عامل کاهنده خوب است.
PH3 + 2I2+ 2H2O → H 3PO2 + 4HI
PH3 + 8HNO3→H3PO4 + 8NO2 + 4H2 O
برنامه
فسفین به دلیل سمیت زیاد خود در بخور کاربرد دارد، یعنی از بین بردن انواع آفات (حشرات، جوندگان) با کمک گاز. برای این روش ها، دستگاه های مخصوصی وجود دارد - دستگاه های بخور که با استفاده از آنها گاز در داخل خانه پاشیده می شود. معمولاً فسفین یا فرآورده‌های مبتنی بر آن با انبارهای غلات، محصولات غذایی آماده، مبلمان و همچنین کتابخانه‌ها، محل‌های کارخانه، واگن‌های قطار و سایر وسایل نقلیه درمان می‌شوند. مزیت این درمان این است که فسفین، حتی در غلظت های کم، به راحتی در مکان های صعب العبور نفوذ می کند و به هیچ وجه با فلزات، چوب و پارچه تعامل نمی کند.
اتاق با فسفین درمان می شود، به مدت 5-7 روز در حالت بسته نگهداری می شود. پس از آن، حداقل دو روز تهویه لازم است، در غیر این صورت حضور فرد در آن خطرناک است. پس از آن، فسفین حتی روی غذا، غلات و سایر کالاها اثری از خود باقی نمی گذارد.
فسفین همچنین در سنتز برخی از مواد به ویژه مواد آلی استفاده می شود. همچنین می توان از آن فسفر خالص شیمیایی به دست آورد، نیمه هادی ها با استفاده از فسفین دوپ می شوند.
سم شناسی
فسفین یک ترکیب بسیار سمی است. به سرعت از مجرای تنفسی عبور می کند و با غشاهای مخاطی بدن تعامل دارد. این می تواند باعث اختلال در سیستم عصبی و همچنین به طور کلی متابولیسم شود. علائم مسمومیت می تواند شامل سرگیجه، حالت تهوع، استفراغ، سردرد، خستگی، گاهی اوقات حتی باشد.تشنج در موارد شدید خروج، فرد ممکن است هوشیاری خود را از دست بدهد یا تنفس و ضربان قلب متوقف شود. حداکثر غلظت مجاز فسفین در هوا 0.1 میلی گرم در متر 3 است. غلظت 10 میلی گرم در متر 3 فوراً کشنده.
اولین کاری که باید با قربانیان مسمومیت با فسفین انجام داد این است که آنها را به هوای تازه برده و آنها را از لباس های آلوده رها کنید. همچنین توصیه می شود که قربانی را با آب خیس کنید تا گاز سمی باقی مانده به سرعت خارج شود. درمان بستری شامل استفاده از ماسک اکسیژن، نظارت بر ضربان قلب و وضعیت کبد و درمان ادم ریوی است. بیمار باید حداقل 2-3 روز تحت نظر باشد، حتی اگر علائم مسمومیت قابل مشاهده نباشد. برخی از علائم ممکن است تا چند روز پس از قرار گرفتن در معرض فسفین ظاهر نشوند.
