الفوسفين هو غاز سام عديم اللون والرائحة في شكله النقي. من وجهة نظر كيميائية ، إنه مركب هيدروجين متطاير من الفوسفور. صيغة الفوسفين في الكيمياء هي - PH3. من خلال خصائصها ، لديها بعض أوجه التشابه مع الأمونيا. المادة شديدة الخطورة لما لها من سمية عالية وتميل للاشتعال الذاتي.
تلقي
الطريقة الأكثر دراسة للحصول على الفوسفين هي تفاعل تفاعل الفوسفور الأبيض مع محلول قلوي قوي عند التسخين. في هذه الحالة ، لا يتناسب الفوسفور مع الميتافوسفات والفوسفين. المنتجات الثانوية لهذا التفاعل هي ثنائي الفوسفين (P2H4) والهيدروجين ، وبالتالي فإن مردود هذا التفاعل صغير ولا يتجاوز 40 ٪.
يتفاعل diphosphine الناتج في وسط التفاعل مع القلويات ، مما يؤدي إلى تكوين الفوسفين والهيدروجين.
والهيبوفوسفيت الذي تم الحصول عليه في هذه التفاعلات معالتفاعل مع القلويات ، يذهب إلى الفوسفات مع إطلاق الهيدروجين.
NaH2PO2+ 2NaOH=2H2+ Na3PO4
بعد الانتهاء من جميع التفاعلات نتيجة تفاعل القلويات على الفوسفور والفوسفين والهيدروجين والفوسفات. يمكن أيضًا تنفيذ طريقة الإنتاج هذه باستخدام أكاسيد قلوية بدلاً من القلويات. هذه التجربة جميلة جدًا ، حيث يشتعل الديفوسفين الناتج على الفور ويحترق على شكل شرارات ، مكونًا ما يشبه الألعاب النارية.
عند تعرضها للماء أو الحمض ، تنتج الفوسفات المعدنية الفوسفين أيضًا.
أثناء التحلل الحراري لحمض الفوسفور أو اختزاله بالهيدروجين ، يتشكل الفوسفين أيضًا في وقت العزل.
تتحلل أملاح الفوسفونيوم أو تتفاعل مع مواد معينة لإعطاء الفوسفين.
الخصائص الفيزيائية
الفوسفين هو غاز عديم اللون والرائحة. لكن الفوسفين التقني (مع بعض الشوائب) يمكن أن يكون له رائحة كريهة مميزة ، والتي توصف بطرق مختلفة. أثقل قليلاً من الهواء ، عند درجة حرارة 87.42 درجة مئوية يسيل ، وعند درجة حرارة -133.8 درجة مئوية تصبح مادة صلبة. ترجع نقاط الانصهار والغليان المنخفضة هذه إلى روابط هيدروجينية ضعيفة نوعًا ما. المادة غير قابلة للذوبان عمليا في الماء ، ولكن في ظل ظروف معينة تشكل هيدرات غير مستقرة مع الماء. دعونا نذوب جيدًا في الإيثانول وثنائي إيثيل الأثير. كثافة الفوسفين في الظروف العادية هي 0.00153 جم / سم3.
الخصائص الكيميائية
كما ذكرنا سابقًا ، فإن الصيغة الكيميائية للفوسفين هي PH3. على الرغم من أن الفوسفين يشبه الأمونيا ، إلا أنه يحتوي على عدد من الاختلافات في التفاعلات مع المواد الأخرى. ترجع هذه الميزات إلى حقيقة أن الروابط الكيميائية في الفوسفين (يتضح من الصيغة) تساهمية قطبية ضعيفة. فهي أقل قطبية مما هي عليه في الأمونيا وبالتالي فهي أكثر متانة.
عند تسخينه بقوة (حوالي 450 درجة مئوية) دون الوصول إلى الأكسجين ، يتحلل الفوسفين إلى مواد بسيطة.
2PH3→ 2P + 3H2
عند درجات حرارة أعلى من 100 درجة مئوية PH3تشتعل ذاتيًا عن طريق التفاعل مع الأكسجين الجوي. يمكن خفض عتبة درجة الحرارة بالأشعة فوق البنفسجية. لهذا السبب ، غالبًا ما يشتعل الفوسفين المنطلق من المستنقعات تلقائيًا ، مما يتسبب في ظهور ما يسمى بـ "will-o'-fires".
PH3+ 2O2→ H3PO4
لكن الاحتراق البسيط يمكن أن يحدث أيضًا. ثم يتم تشكيل أنهيدريد الفوسفوريك والماء.
2PH3+ 4O2→ P2O5+ 3H2O
مثل الأمونيا ، يمكن أن يشكل الفوسفين أملاحًا عن طريق التفاعل مع هاليدات الهيدروجين.
PH3+ مرحبًا → PH4I
PH3+ HCl → PH4Cl
بناءً على صيغة الفوسفين ، يمكننا القول أن الفوسفور فيه يحتوي على أقل حالة أكسدة. لهذا السبب ، فهو عامل اختزال جيد.
PH3+ 2I2+ 2H2O → H3PO2+ 4HI
PH3+ 8HNO3→H3PO4+ 8NO2+ 4H2يا
التطبيق
بسبب سميته العالية ، وجد الفوسفين تطبيقًا في التبخير ، أي تدمير أنواع مختلفة من الآفات (الحشرات والقوارض) بمساعدة الغاز. لهذه الإجراءات ، هناك أجهزة خاصة - آلات التبخير ، والتي يتم رش الغاز بها في الداخل. عادة ، يتم معالجة الفوسفين أو المستحضرات التي تعتمد عليه في مستودعات محاصيل الحبوب والمنتجات الغذائية الجاهزة والأثاث وكذلك المكتبات ومباني المصانع وعربات القطارات والمركبات الأخرى. ميزة هذا العلاج هي أن الفوسفين ، حتى في التركيزات الصغيرة ، يتغلغل بسهولة في الأماكن التي يصعب الوصول إليها ولا يتفاعل مع المعادن والخشب والنسيج بأي شكل من الأشكال.
الغرفة تعالج بالفوسفين و تحفظ في مكان مغلق لمدة 5-7 أيام. بعد ذلك يلزم إجراء تهوية لمدة يومين على الأقل ، وإلا فمن الخطر تواجد الإنسان فيها. بعد ذلك لا يترك الفوسفين أي أثر حتى على الطعام والحبوب والسلع الأخرى.
يستخدم الفوسفين أيضًا في تخليق بعض المواد ، خاصة المواد العضوية. كما يمكن الحصول منه على فوسفور نقي كيميائيا ، ويتم تخدير أشباه الموصلات باستخدام الفوسفين.
علم السموم
الفوسفين مركب شديد السمية. يمر بسرعة عبر الجهاز التنفسي ويتفاعل مع الأغشية المخاطية للجسم. هذا يمكن أن يسبب اضطراب في الجهاز العصبي ، وكذلك التمثيل الغذائي بشكل عام. يمكن أن تشمل علامات التسمم الدوخة والغثيان والقيء والصداع والتعب ، وأحيانًا حتىتشنجات. في حالات المغادرة الشديدة ، قد يفقد الشخص وعيه أو يتوقف عن التنفس وضربات القلب. الحد الأقصى المسموح به لتركيز الفوسفين في الهواء هو 0.1 مجم / م3. تركيز 10 ملغ / م3قاتل على الفور.
أول شيء يجب فعله مع ضحايا التسمم بالفوسفين هو إخراجهم إلى الهواء الطلق وتحريرهم من الملابس الملوثة. يوصى أيضًا بغمر الضحية بالماء لإزالة الغازات السامة المتبقية بسرعة. يشمل علاج المرضى الداخليين استخدام قناع الأكسجين ومراقبة معدل ضربات القلب وحالة الكبد وعلاج الوذمة الرئوية. يجب مراقبة المريض لمدة 2-3 أيام على الأقل ، حتى لو لم تكن هناك علامات تسمم ظاهرة. قد لا تظهر بعض الأعراض إلا بعد عدة أيام من التعرض للفوسفين.
