Fosfinas yra nuodingos dujos, kurios gryna forma yra bespalvės ir bekvapės. Cheminiu požiūriu tai yra lakus vandenilio junginys iš fosforo. Chemijoje fosfino formulė yra - PH3. Pagal savo savybes jis turi tam tikrų panašumų su amoniaku. Medžiaga yra labai pavojinga, nes yra labai toksiška ir linkusi savaime užsidegti.
Gauti
Labiausiai ištirtas fosfino gavimo būdas yra b altojo fosforo sąveikos su stipriu šarmo tirpalu reakcija kaitinant. Šiuo atveju fosforas neproporcingas metafosfatui ir fosfinui. Šalutiniai šios reakcijos produktai yra difosfinas (P2H4) ir vandenilis, todėl šios reakcijos išeiga yra nedidelė ir neviršija 40 %.
Reakcijos terpėje susidaręs difosfinas reaguoja su šarmu, todėl susidaro fosfinas ir vandenilis.
Ir hipofosfitas, gautas šiose reakcijose, susąveikaudamas su šarmu, virsta fosfatu, išskirdamas vandenilį.
NaH2PO2 + 2NaOH=2H2 + Na 3PO4
Pasibaigus visoms reakcijoms, dėl šarmų sąveikos su fosforu susidaro fosfinas, vandenilis ir fosfatas. Šis gamybos būdas taip pat gali būti atliekamas naudojant šarminius oksidus, o ne šarmus. Ši patirtis yra labai graži, nes susidaręs difosfinas iš karto užsidega ir sudega kibirkščių pavidalu, sudarydamas tarsi fejerverkus.
Vandenyje arba rūgštyje veikiami metalo fosfidai taip pat gamina fosfiną.
Fosforo rūgšties terminio skaidymo metu arba ją redukuojant vandeniliu, išskyrimo metu taip pat susidaro fosfinas.
Fosfonio druskos skyla arba reaguoja su tam tikromis medžiagomis, sudarydamos fosfiną.
Fizikinės savybės
Fosfinas yra bespalvės, bekvapės dujos. Tačiau techninis fosfinas (su tam tikromis priemaišomis) gali turėti būdingą nemalonų kvapą, kuris apibūdinamas įvairiais būdais. Šiek tiek sunkesnis už orą, esant -87,42 °C suskystėja, o esant -133,8 °C tampa kieta medžiaga. Tokias žemas virimo ir lydymosi temperatūras lemia gana silpni vandeniliniai ryšiai. Medžiaga praktiškai netirpsta vandenyje, tačiau tam tikromis sąlygomis su vandeniu sudaro nestabilius hidratus. Gerai ištirpinkime etanolyje ir dietilo eteryje. Fosfino tankis normaliomis sąlygomis yra 0.00153 g/cm3.
Cheminės savybės
Kaip jau minėta, cheminė fosfino formulė yra PH3. Nors fosfinas yra panašus į amoniaką, jo sąveika su kitomis medžiagomis skiriasi. Šios savybės atsiranda dėl to, kad fosfino cheminės jungtys (tai paaiškėja iš formulės) yra kovalentinės silpnai polinės. Jie yra mažiau poliški nei amoniake, todėl yra patvaresni.
Stipriai kaitinant (apie 450 °C), nepasiekiant deguonies, fosfinas skyla į paprastas medžiagas.
2PH3 → 2P + 3H2
Esant aukštesnei nei 100 °C temperatūrai PH3 savaime užsidega reaguodamas su atmosferos deguonimi. Temperatūros slenkstį galima sumažinti ultravioletiniais spinduliais. Dėl šios priežasties iš pelkių išsiskiriantis fosfinas dažnai savaime užsiliepsnoja, sukeldamas vadinamųjų „valiamųjų gaisrų“atsiradimą.
PH3 + 2O2 → H3PO4
Tačiau gali įvykti ir paprastas degimas. Tada susidaro fosforo anhidridas ir vanduo.
2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O
Fosfinas, kaip ir amoniakas, gali sudaryti druskas, reaguodamas su vandenilio halogenidais.
PH3 + HI→ PH4I
PH3 + HCl→ PH4Cl
Remiantis fosfino formule, galime teigti, kad jame esantis fosforas turi žemiausią oksidacijos laipsnį. Dėl šios priežasties tai geras reduktorius.
PH3 + 2I2+ 2H2O → H 3PO2 + 4HI
PH3 + 8HNO3→H3PO4 + 8NO2 + 4H2 O
Programa
Dėl didelio toksiškumo fosfinas buvo pritaikytas fumigacijai, t. y. naikinant įvairius kenkėjus (vabzdžius, graužikus) naudojant dujas. Šioms procedūroms atlikti yra specialūs prietaisai – fumigatoriai, kuriuos naudojant dujos purškiamos patalpose. Paprastai fosfinas ar preparatai jo pagrindu apdorojami grūdinių kultūrų, gatavų maisto produktų, baldų sandėliuose, taip pat bibliotekose, gamyklų patalpose, traukinių vagonuose ir kitose transporto priemonėse. Šio apdorojimo pranašumas yra tas, kad fosfinas, net ir esant mažoms koncentracijoms, lengvai prasiskverbia į sunkiai pasiekiamas vietas ir jokiu būdu nesąveikauja su metalais, mediena ir audiniu.
Kambarys apdorojamas fosfinu, sandarus laikomas 5-7 dienas. Po to būtina vėdinti mažiausiai dvi paras, antraip žmogui joje būti pavojinga. Po to fosfinas nepalieka jokių pėdsakų net ant maisto, grūdų ir kitų prekių.
Fosfinas taip pat naudojamas tam tikrų medžiagų, ypač organinių, sintezei. Taip pat iš jo galima gauti chemiškai gryno fosforo, puslaidininkiai legiruojami naudojant fosfiną.
Toksikologija
Fosfinas yra itin toksiškas junginys. Jis greitai praeina per kvėpavimo takus ir sąveikauja su kūno gleivinėmis. Tai gali sutrikdyti nervų sistemos veiklą, taip pat medžiagų apykaitą apskritai. Apsinuodijimo požymiai gali būti galvos svaigimas, pykinimas, vėmimas, galvos skausmas, nuovargis, kartais nettraukuliai. Sunkiais išvykimo atvejais žmogus gali prarasti sąmonę arba nustoti kvėpuoti ir plakti širdis. Didžiausia leistina fosfino koncentracija ore yra 0,1 mg/m3. 10 mg/m koncentracija3 iš karto mirtina.
Pirmas dalykas, kurį reikia padaryti su apsinuodijusiais fosfinu, yra išnešti juos į gryną orą ir išlaisvinti nuo užterštų drabužių. Taip pat rekomenduojama nukentėjusįjį apipilti vandeniu, kad greitai pasišalintų likusios nuodingos dujos. Stacionarus gydymas apima deguonies kaukės naudojimą, širdies ritmo ir kepenų būklės stebėjimą, plaučių edemos gydymą. Pacientas turi būti stebimas mažiausiai 2-3 dienas, net jei nėra matomų apsinuodijimo požymių. Kai kurie simptomai gali pasireikšti tik praėjus kelioms dienoms po sąlyčio su fosfinu.
