Η φωσφίνη είναι ένα δηλητηριώδες αέριο που είναι άχρωμο και άοσμο στην καθαρή του μορφή. Από χημική άποψη, είναι μια πτητική ένωση υδρογόνου του φωσφόρου. Στη χημεία, ο τύπος για τη φωσφίνη είναι - PH3. Από τις ιδιότητές του, έχει κάποιες ομοιότητες με την αμμωνία. Η ουσία είναι πολύ επικίνδυνη, καθώς έχει υψηλή τοξικότητα και τάση αυτοαναφλέξεως.
Λήψη
Ο πιο καλά μελετημένος τρόπος λήψης φωσφίνης είναι η αντίδραση της αλληλεπίδρασης του λευκού φωσφόρου με ένα ισχυρό αλκαλικό διάλυμα όταν θερμαίνεται. Σε αυτή την περίπτωση, ο φώσφορος είναι δυσανάλογος σε μεταφωσφορικό και φωσφίνη. Υποπροϊόντα αυτής της αντίδρασης είναι η διφωσφίνη (P2H4) και το υδρογόνο, επομένως η απόδοση αυτής της αντίδρασης είναι μικρή και δεν υπερβαίνει το 40 %.
Η προκύπτουσα διφωσφίνη στο μέσο αντίδρασης αντιδρά με αλκάλια, με αποτέλεσμα το σχηματισμό φωσφίνης και υδρογόνου.
Και το υποφωσφορώδες που λαμβάνεται σε αυτές τις αντιδράσεις, μεαλληλεπίδραση με αλκάλια, μεταφέρεται σε φωσφορικά άλατα με την απελευθέρωση υδρογόνου.
NaH2PO2 + 2NaOH=2H2 + Na 3PO4
Μετά την ολοκλήρωση όλων των αντιδράσεων, ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του αλκαλίου με τον φώσφορο, σχηματίζονται φωσφίνη, υδρογόνο και φωσφορικά. Αυτή η μέθοδος παραγωγής μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί με οξείδια αλκαλίων αντί για αλκάλια. Αυτή η εμπειρία είναι πολύ όμορφη, καθώς η διφωσφίνη που προκύπτει αναφλέγεται αμέσως και καίγεται με τη μορφή σπινθήρων, σχηματίζοντας κάτι που μοιάζει με πυροτεχνήματα.
Όταν εκτίθενται σε νερό ή οξύ, τα φωσφίδια μετάλλων παράγουν επίσης φωσφίνη.
Κατά τη θερμική αποσύνθεση του φωσφορικού οξέος ή την αναγωγή του με υδρογόνο, σχηματίζεται και φωσφίνη τη στιγμή της απομόνωσης.
Τα άλατα φωσφονίου αποσυντίθενται ή αντιδρούν με ορισμένες ουσίες για να δώσουν φωσφίνη.
Φυσικές ιδιότητες
Η φωσφίνη είναι ένα άχρωμο, άοσμο αέριο. Αλλά η τεχνική φωσφίνη (με ορισμένες ακαθαρσίες) μπορεί να έχει μια χαρακτηριστική δυσάρεστη οσμή, η οποία περιγράφεται με διαφορετικούς τρόπους. Ελαφρώς βαρύτερο από τον αέρα, στους -87,42 °C υγροποιείται και στους -133,8 °C γίνεται στερεό. Τέτοια χαμηλά σημεία βρασμού και τήξης οφείλονται σε μάλλον ασθενείς δεσμούς υδρογόνου. Η ουσία είναι πρακτικά αδιάλυτη στο νερό, αλλά υπό ορισμένες συνθήκες σχηματίζει ασταθείς υδρίτες με το νερό. Ας διαλυθούμε καλά σε αιθανόλη και διαιθυλαιθέρα. Η πυκνότητα της φωσφίνης υπό κανονικές συνθήκες είναι 0.00153 g/cm3.
Χημικές ιδιότητες
Όπως ήδη αναφέρθηκε, ο χημικός τύπος της φωσφίνης είναι PH3. Αν και η φωσφίνη είναι παρόμοια με την αμμωνία, έχει μια σειρά από διαφορές στις αλληλεπιδράσεις με άλλες ουσίες. Αυτά τα χαρακτηριστικά οφείλονται στο γεγονός ότι οι χημικοί δεσμοί στη φωσφίνη (γίνεται σαφές από τον τύπο) είναι ομοιοπολικοί ασθενώς πολικοί. Είναι λιγότερο πολικά από ό,τι στην αμμωνία και επομένως πιο ανθεκτικά.
Όταν θερμαίνεται έντονα (περίπου 450 °C) χωρίς πρόσβαση σε οξυγόνο, η φωσφίνη αποσυντίθεται σε απλές ουσίες.
2PH3 → 2P + 3H2
Σε θερμοκρασίες πάνω από 100 °C PH3 αυτοαναφλέγεται αντιδρώντας με το ατμοσφαιρικό οξυγόνο. Το όριο θερμοκρασίας μπορεί να μειωθεί με υπεριώδες φως. Για το λόγο αυτό, η φωσφίνη που απελευθερώνεται από τους βάλτους συχνά αναφλέγεται αυθόρμητα, προκαλώντας την εμφάνιση των λεγόμενων "θα-ο'-φωτιών".
PH3 + 2O2 → H3PO4
Αλλά μπορεί επίσης να συμβεί απλή καύση. Στη συνέχεια σχηματίζεται φωσφορικός ανυδρίτης και νερό.
2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O
Όπως η αμμωνία, η φωσφίνη μπορεί να σχηματίσει άλατα αντιδρώντας με υδραλογονίδια.
PH3 + HI→ PH4I
PH3 + HCl→ PH4Cl
Με βάση τον τύπο της φωσφίνης, μπορούμε να πούμε ότι ο φώσφορος που περιέχει έχει τη χαμηλότερη κατάσταση οξείδωσης. Για το λόγο αυτό, είναι ένας καλός αναγωγικός παράγοντας.
PH3 + 2I2+ 2H2O → H 3PO2 + 4HI
PH3 + 8HNO3→H3PO4 + 8NO2 + 4H2 O
Αίτηση
Λόγω της υψηλής τοξικότητάς της, η φωσφίνη έχει βρει εφαρμογή στον υποκαπνισμό, δηλαδή στην καταστροφή διαφόρων ειδών παρασίτων (έντομα, τρωκτικά) με τη βοήθεια αερίων. Για αυτές τις διαδικασίες, υπάρχουν ειδικές συσκευές - μηχανές υποκαπνισμού, με τη χρήση των οποίων ψεκάζεται αέριο σε εσωτερικούς χώρους. Συνήθως, η φωσφίνη ή τα παρασκευάσματα που βασίζονται σε αυτήν υποβάλλονται σε επεξεργασία με αποθήκες σιτηρών, έτοιμα προϊόντα διατροφής, έπιπλα, καθώς και βιβλιοθήκες, εγκαταστάσεις εργοστασίων, βαγόνια τρένων και άλλα οχήματα. Το πλεονέκτημα αυτής της θεραπείας είναι ότι η φωσφίνη, ακόμη και σε μικρές συγκεντρώσεις, διεισδύει εύκολα σε δυσπρόσιτα σημεία και δεν αλληλεπιδρά με μέταλλα, ξύλο και ύφασμα με κανέναν τρόπο.
Το δωμάτιο επεξεργάζεται με φωσφίνη, διατηρείται σε κλειστή κατάσταση για 5-7 ημέρες. Μετά από αυτό, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί αερισμός για τουλάχιστον δύο ημέρες, διαφορετικά είναι επικίνδυνο για ένα άτομο να βρίσκεται σε αυτό. Μετά από αυτό, η φωσφίνη δεν αφήνει ίχνη ακόμη και σε τρόφιμα, δημητριακά και άλλα αγαθά.
Η φωσφίνη χρησιμοποιείται επίσης στη σύνθεση ορισμένων ουσιών, ιδιαίτερα οργανικών. Επίσης, από αυτό μπορεί να ληφθεί χημικά καθαρός φώσφορος, οι ημιαγωγοί ντοπάρονται με χρήση φωσφίνης.
Τοξικολογία
Η φωσφίνη είναι μια εξαιρετικά τοξική ένωση. Διέρχεται γρήγορα από την αναπνευστική οδό και αλληλεπιδρά με τους βλεννογόνους του σώματος. Αυτό μπορεί να προκαλέσει διαταραχή του νευρικού συστήματος, καθώς και του μεταβολισμού γενικότερα. Τα σημάδια δηλητηρίασης μπορεί να περιλαμβάνουν ζάλη, ναυτία, έμετο, πονοκέφαλο, κόπωση, μερικές φορές ακόμη καισπασμοί. Σε σοβαρές περιπτώσεις αναχώρησης, ένα άτομο μπορεί να χάσει τις αισθήσεις του ή να σταματήσει την αναπνοή και τον καρδιακό παλμό. Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση φωσφίνης στον αέρα είναι 0,1 mg/m3. Συγκέντρωση 10 mg/m3 αμέσως θανατηφόρος.
Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε με τα θύματα δηλητηρίασης από φωσφίνη είναι να τα βγάλετε στον καθαρό αέρα και να τα απαλλάξετε από μολυσμένα ρούχα. Συνιστάται επίσης να βυθίσετε το θύμα με νερό για να αφαιρέσετε γρήγορα τα εναπομείναντα τοξικά αέρια. Η ενδονοσοκομειακή θεραπεία περιλαμβάνει τη χρήση μάσκας οξυγόνου, παρακολούθηση του καρδιακού ρυθμού και της κατάστασης του ήπατος και θεραπεία του πνευμονικού οιδήματος. Ο ασθενής πρέπει να παρακολουθείται για τουλάχιστον 2-3 ημέρες, ακόμη και αν δεν υπάρχουν ορατά σημάδια δηλητηρίασης. Ορισμένα συμπτώματα μπορεί να μην εμφανιστούν παρά αρκετές ημέρες μετά την έκθεση στη φωσφίνη.
