Fosfina este un gaz otrăvitor care este incolor și inodor în forma sa pură. Din punct de vedere chimic, este un compus hidrogen volatil al fosforului. În chimie, formula pentru fosfină este - PH3. Prin proprietățile sale, are unele asemănări cu amoniacul. Substanța este foarte periculoasă, deoarece are o toxicitate ridicată și o tendință de autoaprindere.
Primire
Cea mai bine studiată modalitate de a obține fosfină este reacția de interacțiune a fosforului alb cu o soluție puternică de alcali atunci când este încălzit. În acest caz, fosforul este disproporționat în metafosfat și fosfină. Produsele secundare ale acestei reacții sunt difosfina (P2H4) și hidrogenul, astfel încât randamentul acestei reacții este mic și nu depășește 40 %.
Difosfina rezultată în mediul de reacție reacționează cu alcalii, rezultând formarea de fosfină și hidrogen.
Și hipofosfitul obținut în aceste reacții, cuinteracțiunea cu alcalii, intră în fosfat cu eliberare de hidrogen.
NaH2PO2 + 2NaOH=2H2 + Na 3PO4
După finalizarea tuturor reacțiilor, ca rezultat al interacțiunii alcaline cu fosfor, se formează fosfină, hidrogen și fosfat. Această metodă de producție poate fi realizată și cu oxizi alcalini în loc de alcaline. Această experiență este foarte frumoasă, deoarece difosfina rezultată se aprinde imediat și arde sub formă de scântei, formând ceea ce arată a artificii.
Când sunt expuse la apă sau la acid, fosfurile metalice produc, de asemenea, fosfină.
În timpul descompunerii termice a acidului fosforic sau al reducerii acestuia cu hidrogen, în momentul izolării se formează și fosfină.
Sărurile de fosfoniu se descompun sau reacţionează cu anumite substanţe pentru a da fosfină.
Proprietăți fizice
Fosfina este un gaz incolor, inodor. Dar fosfina tehnică (cu unele impurități) poate avea un miros neplăcut caracteristic, care este descris în moduri diferite. Puțin mai greu decât aerul, la -87,42 °C se lichefiază, iar la -133,8 °C devine solid. Astfel de puncte de fierbere și de topire scăzute se datorează legăturilor de hidrogen destul de slabe. Substanța este practic insolubilă în apă, dar în anumite condiții formează hidrați instabili cu apa. Să ne dizolvăm bine în etanol și dietil eter. Densitatea fosfinei în condiții normale este 0.00153 g/cm3.
Proprietăți chimice
După cum sa menționat deja, formula chimică a fosfinei este PH3. Deși fosfina este similară cu amoniacul, are o serie de diferențe în interacțiunile cu alte substanțe. Aceste caracteristici se datorează faptului că legăturile chimice din fosfină (devine clar din formulă) sunt covalente slab polare. Sunt mai puțin polari decât în amoniac și, prin urmare, sunt mai durabili.
Când este puternic încălzită (aproximativ 450 °C) fără acces la oxigen, fosfina se descompune în substanțe simple.
2PH3 → 2P + 3H2
La temperaturi peste 100 °C PH3 se aprinde prin reacția cu oxigenul atmosferic. Pragul de temperatură poate fi scăzut cu lumină ultravioletă. Din acest motiv, fosfina eliberată din mlaștini se aprinde adesea în mod spontan, provocând apariția așa-numitelor „will-o’-fires”.
PH3 + 2O2 → H3PO4
Dar poate avea loc și arderea simplă. Apoi se formează anhidrida fosforică și apa.
2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O
Ca și amoniacul, fosfina poate forma săruri prin reacția cu halogenuri de hidrogen.
PH3 + HI→ PH4I
PH3 + HCl→ PH4Cl
Pe baza formulei fosfinei, putem spune că fosforul din ea are cea mai scăzută stare de oxidare. Din acest motiv, este un bun agent reducător.
PH3 + 2I2+ 2H2O → H 3PO2 + 4HI
PH3 + 8HNO3→H3PO4 + 8NO2 + 4H2 O
Aplicație
Datorită toxicității sale mari, fosfina și-a găsit aplicație în fumigație, adică distrugerea diferitelor tipuri de dăunători (insecte, rozătoare) cu ajutorul gazului. Pentru aceste proceduri, există dispozitive speciale - mașini de fumigație, cu ajutorul cărora gazul este pulverizat în interior. De obicei, fosfina sau preparatele pe bază de ea sunt tratate cu depozite de cereale, produse alimentare gata preparate, mobilier, precum și biblioteci, fabrici, vagoane și alte vehicule. Avantajul acestui tratament este că fosfina, chiar și în concentrații mici, pătrunde ușor în locuri greu accesibile și nu interacționează în niciun fel cu metalele, lemnul și țesăturile.
Camera este tratata cu fosfina, se tine in stare sigilata 5-7 zile. După aceea, este necesar să se efectueze ventilație timp de cel puțin două zile, altfel este periculos pentru o persoană să fie în ea. După aceea, fosfina nu lasă urme nici măcar pe alimente, cereale și alte bunuri.
Fosfina este folosita si in sinteza anumitor substante, in special a celor organice. De asemenea, din acesta se poate obține fosfor pur chimic, semiconductori fiind dopați cu fosfină.
Toxicologie
Fosfina este un compus extrem de toxic. Trece rapid prin tractul respirator și interacționează cu membranele mucoase ale corpului. Acest lucru poate provoca perturbarea sistemului nervos, precum și a metabolismului în general. Semnele de otrăvire pot include amețeli, greață, vărsături, dureri de cap, oboseală, uneori chiarconvulsii. În cazurile severe de plecare, o persoană poate pierde cunoștința sau poate opri respirația și bătăile inimii. Concentrația maximă admisă de fosfină în aer este de 0,1 mg/m3. O concentrație de 10 mg/m3 imediat fatal.
Primul lucru de făcut cu victimele intoxicației cu fosfină este să le scoți la aer curat și să le eliberezi de haine contaminate. De asemenea, se recomandă udarea victimei cu apă pentru a îndepărta rapid gazul toxic rămas. Tratamentul internat include utilizarea unei măști de oxigen, monitorizarea ritmului cardiac și a stării ficatului și tratamentul edemului pulmonar. Pacientul trebuie monitorizat cel puțin 2-3 zile, chiar dacă nu există semne vizibile de otrăvire. Este posibil ca unele simptome să nu apară decât câteva zile după expunerea la fosfină.
