ฟอสฟีนเป็นก๊าซพิษที่ไม่มีสีและไม่มีกลิ่นในรูปแบบที่บริสุทธิ์ จากมุมมองทางเคมี มันคือสารประกอบไฮโดรเจนระเหยง่ายของฟอสฟอรัส ในวิชาเคมี สูตรของฟอสฟีนคือ - PH3 โดยคุณสมบัติของมัน มีความคล้ายคลึงกันบางอย่างกับแอมโมเนีย สารนี้อันตรายมาก เนื่องจากมีความเป็นพิษสูงและมีแนวโน้มที่จะติดไฟได้เอง
รับ
วิธีที่ได้รับการศึกษาอย่างดีที่สุดในการรับฟอสฟีนคือปฏิกิริยาของปฏิกิริยาระหว่างฟอสฟอรัสขาวกับสารละลายอัลคาไลเข้มข้นเมื่อถูกความร้อน ในกรณีนี้ ฟอสฟอรัสจะแปรผันเป็นเมตาฟอสเฟตและฟอสฟีน ผลพลอยได้ของปฏิกิริยานี้คือไดฟอสฟีน (P2H4) และไฮโดรเจน ดังนั้นผลผลิตของปฏิกิริยานี้จึงน้อยและไม่เกิน 40 %.
ไดฟอสฟีนที่เกิดขึ้นในตัวกลางที่ทำปฏิกิริยาทำปฏิกิริยากับด่าง ทำให้เกิดฟอสฟีนและไฮโดรเจน
และไฮโปฟอสไฟต์ที่ได้จากปฏิกิริยาเหล่านี้ด้วยปฏิกิริยากับด่าง จะเข้าสู่ฟอสเฟตด้วยการปลดปล่อยไฮโดรเจน
NaH2PO2 + 2NaOH=2H2 + Na 3PO4
หลังจากเสร็จสิ้นปฏิกิริยาทั้งหมด อันเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันของด่างบนฟอสฟอรัส ฟอสฟีน ไฮโดรเจนและฟอสเฟต วิธีการผลิตนี้สามารถทำได้ด้วยอัลคาไลออกไซด์แทนอัลคาไล ประสบการณ์นี้สวยงามมาก เนื่องจากไดฟอสฟีนที่เกิดจะจุดไฟและลุกไหม้ทันทีเป็นประกาย เกิดเป็นดอกไม้ไฟ
เมื่อโดนน้ำหรือกรด โลหะฟอสไฟด์ก็ผลิตฟอสฟีนเช่นกัน
ระหว่างการสลายตัวด้วยความร้อนของกรดฟอสฟอรัสหรือการลดลงของกรดด้วยไฮโดรเจน ฟอสฟีนจะก่อตัวขึ้นในเวลาที่แยกออกด้วย
เกลือฟอสโฟเนียมสลายตัวหรือทำปฏิกิริยากับสารบางชนิดเพื่อให้ฟอสฟีน
สมบัติทางกายภาพ
ฟอสฟีนเป็นก๊าซไม่มีสีไม่มีกลิ่น แต่ฟอสฟีนทางเทคนิค (ที่มีสิ่งเจือปนบางอย่าง) อาจมีกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งมีลักษณะเฉพาะ ซึ่งอธิบายไว้ในรูปแบบต่างๆ หนักกว่าอากาศเล็กน้อย ที่อุณหภูมิ -87.42 °C จะหลอมเหลว และที่อุณหภูมิ -133.8 °C จะกลายเป็นของแข็ง จุดเดือดและจุดหลอมเหลวต่ำดังกล่าวเกิดจากพันธะไฮโดรเจนที่ค่อนข้างอ่อน สารนี้แทบไม่ละลายในน้ำ แต่ภายใต้สภาวะบางอย่างจะทำให้เกิดไฮเดรตกับน้ำที่ไม่เสถียร มาละลายในเอทานอลและไดเอทิลอีเทอร์กัน ความหนาแน่นของฟอสฟีนภายใต้สภาวะปกติคือ 000153 ก./ซม.3.
คุณสมบัติทางเคมี
ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว สูตรเคมีของฟอสฟีนคือ PH3 แม้ว่าฟอสฟีนจะคล้ายกับแอมโมเนีย แต่ก็มีปฏิกิริยากับสารอื่นๆ ที่แตกต่างกันหลายประการ คุณสมบัติเหล่านี้เกิดจากการที่พันธะเคมีในฟอสฟีน (จะเห็นได้ชัดจากสูตร) เป็นโควาเลนต์ที่มีขั้วอ่อน มีขั้วน้อยกว่าแอมโมเนียจึงทนทานกว่า
เมื่อได้รับความร้อนอย่างแรง (ประมาณ 450 °C) โดยไม่ให้ออกซิเจน ฟอสฟีนจะสลายตัวเป็นสารธรรมดา
2PH3 → 2P + 3H2
ที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 °C PH3 จุดไฟในตัวเองโดยทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในบรรยากาศ เกณฑ์อุณหภูมิสามารถลดลงได้ด้วยแสงอัลตราไวโอเลต ด้วยเหตุผลนี้ ฟอสฟีนที่ปล่อยออกมาจากหนองน้ำมักจะจุดไฟได้เองตามธรรมชาติ ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "ไฟจะ-o'-fires"
PH3 + 2O2 → H3PO4
แต่การเผาไหม้ธรรมดาก็เกิดขึ้นได้เช่นกัน จากนั้นจึงเกิดฟอสฟอริกแอนไฮไดรด์และน้ำ
2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O
เช่นแอมโมเนีย ฟอสฟีนสามารถสร้างเกลือได้โดยทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเฮไลด์
PH3 + HI→ PH4I
PH3 + HCl→ PH4Cl
จากสูตรของฟอสฟีน เราสามารถพูดได้ว่าฟอสฟอรัสที่อยู่ในนั้นนั้นมีสถานะออกซิเดชันต่ำที่สุด ด้วยเหตุนี้จึงเป็นตัวรีดิวซ์ที่ดี
PH3 + 2I2+ 2H2O → H 3PO2 + 4HI
PH3 + 8HNO3→H3PO4 + 8NO2 + 4H2 โอ
แอปพลิเคชัน
เนื่องจากมีความเป็นพิษสูง ฟอสฟีนจึงถูกนำไปใช้ในการรมควัน เช่น การทำลายแมลงศัตรูพืชชนิดต่างๆ (แมลง หนู) ด้วยความช่วยเหลือของก๊าซ สำหรับขั้นตอนเหล่านี้ มีอุปกรณ์พิเศษ - เครื่องรมยาด้วยการใช้แก๊สที่ฉีดพ่นภายในอาคาร โดยปกติ ฟอสฟีนหรือของปรุงแต่งที่มีพื้นฐานจากฟอสฟีนจะได้รับการบำบัดด้วยโกดังเมล็ดพืช ผลิตภัณฑ์อาหารสำเร็จรูป เฟอร์นิเจอร์ ตลอดจนห้องสมุด อาคารโรงงาน รถราง และยานพาหนะอื่นๆ ข้อดีของการรักษานี้คือ ฟอสฟีนแม้ในระดับความเข้มข้นเล็กน้อย สามารถแทรกซึมเข้าไปในที่เข้าถึงยากได้ง่าย และไม่เกิดปฏิกิริยากับโลหะ ไม้ และผ้าแต่อย่างใด
ห้องนี้บำบัดด้วยฟอสฟีน มันถูกเก็บไว้ในสถานะปิดสนิทเป็นเวลา 5-7 วัน หลังจากนั้นมีความจำเป็นต้องทำการระบายอากาศอย่างน้อยสองวันมิฉะนั้นจะเป็นอันตรายสำหรับคนที่อยู่ในนั้น หลังจากนั้นฟอสฟีนจะไม่ทิ้งร่องรอยใดๆ แม้แต่ในอาหาร ธัญพืช และสินค้าอื่นๆ
ฟอสฟีนยังใช้ในการสังเคราะห์สารบางชนิด โดยเฉพาะสารอินทรีย์ นอกจากนี้ยังสามารถรับฟอสฟอรัสบริสุทธิ์ทางเคมีได้โดยใช้สารกึ่งตัวนำเจือด้วยฟอสฟีน
พิษวิทยา
ฟอสฟีนเป็นพิษร้ายแรง มันผ่านทางเดินหายใจอย่างรวดเร็วและทำปฏิกิริยากับเยื่อเมือกของร่างกาย นี้อาจทำให้เกิดการหยุดชะงักของระบบประสาทเช่นเดียวกับการเผาผลาญโดยทั่วไป สัญญาณของพิษอาจรวมถึงอาการวิงเวียนศีรษะ คลื่นไส้ อาเจียน ปวดศีรษะ เหนื่อยล้า บางครั้งถึงกับอาการชัก ในกรณีที่รุนแรงจากการเดินทาง บุคคลอาจหมดสติหรือหยุดหายใจและหัวใจเต้น ความเข้มข้นสูงสุดของฟอสฟีนในอากาศคือ 0.1 มก./ม.3 ความเข้มข้น 10 มก./ม.3 เสียชีวิตทันที
สิ่งแรกที่ต้องทำกับเหยื่อพิษฟอสฟีนคือการพาพวกเขาออกไปในที่ที่มีอากาศบริสุทธิ์และปลดปล่อยพวกเขาจากเสื้อผ้าที่ปนเปื้อน ขอแนะนำให้ใช้น้ำราดเหยื่อเพื่อกำจัดก๊าซพิษที่เหลืออยู่อย่างรวดเร็ว การรักษาผู้ป่วยในรวมถึงการใช้หน้ากากออกซิเจน การตรวจสอบอัตราการเต้นของหัวใจและสภาพตับ และการรักษาอาการบวมน้ำที่ปอด ผู้ป่วยต้องได้รับการตรวจสอบอย่างน้อย 2-3 วันแม้ว่าจะไม่มีอาการเป็นพิษก็ตาม อาการบางอย่างอาจไม่ปรากฏขึ้นจนกระทั่งหลายวันหลังจากได้รับสารฟอสฟีน
