Фосфинът е отровен газ, който е безцветен и без мирис в чиста форма. От химическа гледна точка това е летливо водородно съединение на фосфора. В химията формулата за фосфин е - PH3. По своите свойства има някои прилики с амоняка. Веществото е много опасно, тъй като има висока токсичност и склонност към самозапалване.
Получаване
Най-добре изученият начин за получаване на фосфин е реакцията на взаимодействието на бял фосфор със силен алкален разтвор при нагряване. В този случай фосфорът се диспропорционира в метафосфат и фосфин. Страничните продукти на тази реакция са дифосфин (P2H4) и водород, така че добивът от тази реакция е малък и не надвишава 40 %.
Полученият дифосфин в реакционната среда реагира с алкали, което води до образуването на фосфин и водород.
И хипофосфитът, получен при тези реакции, свзаимодействие с алкали, преминава във фосфат с отделянето на водород.
NaH2PO2 + 2NaOH=2H2 + Na 3PO4
След завършване на всички реакции, в резултат на взаимодействието на алкали върху фосфор, се образуват фосфин, водород и фосфат. Този метод на производство може да се осъществи и с алкални оксиди вместо с алкали. Това изживяване е много красиво, тъй като полученият дифосфин незабавно се запалва и изгаря под формата на искри, образувайки нещо, което прилича на фойерверки.
Когато са изложени на вода или киселина, металните фосфиди също произвеждат фосфин.
По време на термичното разлагане на фосфорната киселина или нейното редуциране с водород, по време на изолирането се образува и фосфин.
Фосфониевите соли се разлагат или реагират с определени вещества, за да дадат фосфин.
Физически свойства
Фосфинът е безцветен газ без мирис. Но техническият фосфин (с някои примеси) може да има характерна неприятна миризма, която се описва по различни начини. Малко по-тежък от въздуха, при -87,42 °C се втечнява, а при -133,8 °C става твърд. Такива ниски точки на кипене и топене се дължат на доста слаби водородни връзки. Веществото е практически неразтворимо във вода, но при определени условия образува нестабилни хидрати с вода. Нека се разтварят добре в етанол и диетилов етер. Плътността на фосфина при нормални условия е 0.00153 g/cm3.
Химически свойства
Както вече споменахме, химическата формула на фосфина е PH3. Въпреки че фосфинът е подобен на амоняка, той има редица разлики във взаимодействията с други вещества. Тези особености се дължат на факта, че химичните връзки във фосфина (то става ясно от формулата) са ковалентни слабо полярни. Те са по-малко полярни, отколкото в амоняка и следователно по-издръжливи.
При силно нагряване (приблизително 450 °C) без достъп до кислород, фосфинът се разлага до прости вещества.
2PH3 → 2P + 3H2
При температури над 100 °C PH3 самозапалва се чрез реакция с атмосферен кислород. Температурният праг може да бъде намален с ултравиолетова светлина. Поради тази причина фосфинът, освободен от блатата, често спонтанно се възпламенява, причинявайки появата на така наречените „волни пожари“.
PH3 + 2O2 → H3PO4
Но може да се случи и просто изгаряне. След това се образуват фосфорен анхидрид и вода.
2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O
Подобно на амоняка, фосфинът може да образува соли чрез реакция с халогеноводороди.
PH3 + HI→ PH4I
PH3 + HCl→ PH4Cl
Въз основа на формулата на фосфина, можем да кажем, че фосфорът в него има най-ниска степен на окисление. Поради тази причина той е добър редуктор.
PH3 + 2I2+ 2H2O → H 3PO2 + 4HI
PH3 + 8HNO3→H3PO4 + 8NO2 + 4H2 О
Заявление
Поради високата си токсичност, фосфинът е намерил приложение при фумигация, т.е. унищожаване на различни видове вредители (насекоми, гризачи) с помощта на газ. За тези процедури има специални устройства - фумигатори, с помощта на които се впръсква газ на закрито. Обикновено фосфинът или препаратите на негова основа се третират със складове за зърнени култури, готови хранителни продукти, мебели, както и библиотеки, фабрични помещения, влакови вагони и други превозни средства. Предимството на тази обработка е, че фосфинът, дори в малки концентрации, лесно прониква в труднодостъпни места и не взаимодейства с метали, дърво и тъкани по никакъв начин.
Помещението се третира с фосфин, съхранява се в запечатано състояние 5-7 дни. След това е необходимо да се извърши вентилация за поне два дни, в противен случай е опасно човек да бъде в нея. След това фосфинът не оставя никакви следи дори върху храни, зърно и други стоки.
Фосфинът се използва и при синтеза на определени вещества, особено органични. Също така, от него може да се получи химически чист фосфор, полупроводниците са легирани с фосфин.
Токсикология
Фосфинът е изключително токсично съединение. Той бързо преминава през дихателните пътища и взаимодейства с лигавиците на тялото. Това може да доведе до нарушаване на нервната система, както и на метаболизма като цяло. Признаците на отравяне могат да включват виене на свят, гадене, повръщане, главоболие, умора, понякога дориконвулсии. При тежки случаи на заминаване човек може да загуби съзнание или да спре дишането и сърдечния ритъм. Максимално допустимата концентрация на фосфин във въздуха е 0,1 mg/m3. Концентрация от 10 mg/m3 незабавно фатална.
Първото нещо, което трябва да направите с жертвите на отравяне с фосфин, е да ги изведете на чист въздух и да ги освободите от замърсеното облекло. Препоръчва се също да се облее жертвата с вода, за да се отстрани бързо останалият токсичен газ. Стационарното лечение включва използването на кислородна маска, проследяване на сърдечната честота и състоянието на черния дроб и лечение на белодробен оток. Пациентът трябва да бъде наблюдаван поне 2-3 дни, дори и да няма видими признаци на отравяне. Някои симптоми може да не се появят до няколко дни след излагане на фосфин.
