Ֆոսֆինը թունավոր գազ է, որն իր մաքուր ձևով անգույն և անհոտ է: Քիմիական տեսանկյունից այն ֆոսֆորի ցնդող ջրածնային միացություն է։ Քիմիայի մեջ ֆոսֆինի բանաձևն է՝ PH3: Իր հատկություններով այն որոշ նմանություններ ունի ամոնիակի հետ։ Նյութը շատ վտանգավոր է, քանի որ ունի բարձր թունավորություն և ինքնաբռնկման հատկություն։
Ստանալ
Ֆոսֆինի ստացման ամենալավ ուսումնասիրված միջոցը տաքացնելիս սպիտակ ֆոսֆորի փոխազդեցության ռեակցիան է ուժեղ ալկալային լուծույթի հետ: Այս դեպքում ֆոսֆորը անհամաչափ է մետաֆոսֆատի և ֆոսֆինի մեջ: Այս ռեակցիայի ենթամթերքներն են դիֆոսֆինը (P2H4) և ջրածինը, ուստի այս ռեակցիայի ելքը փոքր է և չի գերազանցում 40-ը: %.
Ստացված դիֆոսֆինը ռեակցիայի միջավայրում փոխազդում է ալկալիների հետ՝ առաջացնելով ֆոսֆին և ջրածին։
Եվ այս ռեակցիաներում ստացված հիպոֆոսֆիտը, հետփոխազդեցություն ալկալիների հետ, անցնում է ֆոսֆատ՝ ջրածնի արտազատմամբ:
NaH2PO2 + 2NaOH=2H2 + Na 3PO4
Բոլոր ռեակցիաների ավարտից հետո ֆոսֆորի վրա ալկալիների փոխազդեցության արդյունքում առաջանում են ֆոսֆին, ջրածին և ֆոսֆատ։ Արտադրության այս մեթոդը կարող է իրականացվել նաև ալկալիների փոխարեն ալկալային օքսիդներով: Այս փորձառությունը շատ գեղեցիկ է, քանի որ ստացված դիֆոսֆինը անմիջապես բռնկվում և այրվում է կայծերի տեսքով՝ ձևավորելով հրավառության տեսք։
Երբ ենթարկվում են ջրի կամ թթվին, մետաղական ֆոսֆիդները նաև ֆոսֆին են արտադրում:
Ֆոսֆորաթթվի ջերմային տարրալուծման կամ ջրածնով վերացման ժամանակ մեկուսացման պահին առաջանում է նաև ֆոսֆին։
Ֆոսֆոնիումի աղերը քայքայվում կամ փոխազդում են որոշ նյութերի հետ՝ առաջացնելով ֆոսֆին:
Ֆիզիկական հատկություններ
Ֆոսֆինը անգույն, անհոտ գազ է: Սակայն տեխնիկական ֆոսֆինը (որոշ կեղտերով) կարող է ունենալ բնորոշ տհաճ հոտ, որը նկարագրվում է տարբեր կերպ։ Օդից մի փոքր ավելի ծանր՝ -87,42 °C-ում հեղուկանում է, իսկ -133,8 °C-ում դառնում է պինդ։ Նման ցածր եռման և հալման կետերը պայմանավորված են բավականին թույլ ջրածնային կապերով։ Նյութը գործնականում չի լուծվում ջրում, սակայն որոշակի պայմաններում ջրի հետ ստեղծում է անկայուն հիդրատներ։ Լավ լուծենք էթանոլի և դիէթիլ եթերի մեջ։ Ֆոսֆինի խտությունը նորմալ պայմաններում 0 է։00153 գ/սմ3.
Քիմիական հատկություններ
Ինչպես արդեն նշվեց, ֆոսֆինի քիմիական բանաձևն է PH3: Չնայած ֆոսֆինը նման է ամոնիակին, այն ունի մի շարք տարբերություններ այլ նյութերի հետ փոխազդեցության մեջ: Այս հատկանիշները պայմանավորված են նրանով, որ ֆոսֆինի քիմիական կապերը (պարզվում է բանաձևից) կովալենտային թույլ բևեռային են։ Նրանք ավելի քիչ բևեռային են, քան ամոնիակում և, հետևաբար, ավելի դիմացկուն:
Երբ ուժեղ տաքացվում է (մոտ 450 °C) առանց թթվածնի հասանելիության, ֆոսֆինը քայքայվում է պարզ նյութերի։
2PH3 → 2P + 3H2
100 °C-ից բարձր ջերմաստիճանի դեպքում PH3 մթնոլորտային թթվածնի հետ արձագանքելով ինքնաբռնկվում է: Ջերմաստիճանի շեմը կարելի է իջեցնել ուլտրամանուշակագույն լույսով։ Այդ պատճառով ճահիճներից արտազատվող ֆոսֆինը հաճախ ինքնաբուխ բռնկվում է՝ առաջացնելով այսպես կոչված «կամքի կրակի» տեսքը։
PH3 + 2O2 → H3PO4
Բայց կարող է առաջանալ նաև պարզ այրում: Այնուհետև առաջանում են ֆոսֆորի անհիդրիդ և ջուր։
2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O
Ինչպես ամոնիակը, ֆոսֆինը կարող է աղեր առաջացնել՝ արձագանքելով ջրածնի հալոգենիդների հետ։
PH3 + HI→ PH4I
PH3 + HCl→ PH4Cl
Ելնելով ֆոսֆինի բանաձևից՝ կարելի է ասել, որ նրա մեջ պարունակվող ֆոսֆորն ունի ամենացածր օքսիդացման աստիճանը։ Այդ իսկ պատճառով այն լավ նվազեցնող միջոց է։
PH3 + 2I2+ 2H2O → H 3PO2 + 4HI
PH3 + 8HNO3→H3PO4 + 8NO2 + 4H2 O
Դիմում
Իր բարձր թունավորության շնորհիվ ֆոսֆինը կիրառություն է գտել ֆումիգացիայի մեջ, այսինքն՝ տարբեր տեսակի վնասատուների (միջատներ, կրծողներ) գազերի միջոցով ոչնչացման մեջ։ Այս պրոցեդուրաների համար կան հատուկ սարքեր՝ ֆումիգատոր մեքենաներ, որոնց միջոցով ներսից գազ են ցողում։ Սովորաբար ֆոսֆինը կամ դրա վրա հիմնված պատրաստուկները մշակվում են հացահատիկային մշակաբույսերի պահեստներում, պատրաստի սննդամթերքի, կահույքի, ինչպես նաև գրադարանների, գործարանի տարածքների, գնացքի վագոնների և այլ մեքենաների հետ: Այս բուժման առավելությունն այն է, որ ֆոսֆինը, նույնիսկ փոքր կոնցենտրացիաներում, հեշտությամբ թափանցում է դժվարամատչելի վայրեր և ոչ մի կերպ չի փոխազդում մետաղների, փայտի և գործվածքների հետ։
Սենյակը մշակված է ֆոսֆինով, պահվում է փակ վիճակում 5-7 օր։ Դրանից հետո անհրաժեշտ է օդափոխություն իրականացնել առնվազն երկու օր, այլապես դրա մեջ լինելը վտանգավոր է։ Դրանից հետո ֆոսֆինը հետք չի թողնում նույնիսկ սննդի, հացահատիկի և այլ ապրանքների վրա։
Ֆոսֆինը օգտագործվում է նաև որոշ նյութերի սինթեզում, հատկապես օրգանական: Բացի այդ, դրանից կարելի է ստանալ քիմիապես մաքուր ֆոսֆոր, կիսահաղորդիչները լվանում են ֆոսֆինով։
Թունաբանություն
Ֆոսֆինը չափազանց թունավոր միացություն է: Այն արագ անցնում է շնչառական ուղիներով և փոխազդում է մարմնի լորձաթաղանթների հետ։ Սա կարող է հանգեցնել նյարդային համակարգի, ինչպես նաև ընդհանրապես նյութափոխանակության խանգարումների։ Թունավորման նշանները կարող են ներառել գլխապտույտ, սրտխառնոց, փսխում, գլխացավ, հոգնածություն, երբեմն նույնիսկցնցումներ. Մեկնման ծանր դեպքերում մարդը կարող է կորցնել գիտակցությունը կամ դադարեցնել շնչառությունը և սրտի բաբախյունը: Օդում ֆոսֆինի առավելագույն թույլատրելի կոնցենտրացիան 0.1 մգ/մ3 է։ 10 մգ/մ կոնցենտրացիան3 անմիջապես մահացու:
Առաջին բանը, որ պետք է անել ֆոսֆինից թունավորման զոհերի հետ, նրանց մաքուր օդ տանելն ու աղտոտված հագուստից ազատելն է։ Խորհուրդ է տրվում նաև տուժածին ջրով լցնել՝ մնացած թունավոր գազերը արագ հեռացնելու համար: Ստացիոնար բուժումը ներառում է թթվածնային դիմակի օգտագործումը, սրտի աշխատանքի և լյարդի վիճակի մոնիտորինգը և թոքային այտուցի բուժումը: Հիվանդը պետք է վերահսկվի առնվազն 2-3 օր, նույնիսկ եթե թունավորման տեսանելի նշաններ չկան։ Որոշ ախտանիշներ կարող են ի հայտ գալ միայն ֆոսֆինի ազդեցությունից մի քանի օր անց:
