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Phosphin | |||
Struktur von Phosphin | |||
Identifizierung | |||
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IUPAC-Name | Phosphan | ||
Synonyme |
Phosphin |
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N o CAS | |||
N o ECHA | 100,029,328 | ||
N o EG | 232-260-8 | ||
Aussehen | farbloses verflüssigtes Druckgas. | ||
Chemische Eigenschaften | |||
Brute Formel | PH 3 | ||
Molmasse | 33,99758 ± 0,00021 g / mol H 8,89%, P 91,11%, |
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Dipolares Moment | 0,5740 ± 0,0003 D. | ||
Physikalische Eigenschaften | |||
T ° Fusion | −133 ° C. | ||
T ° kochen | –87,7 ° C. | ||
Löslichkeit | in Wasser bei 17 ° C : 26 ml / 100 ml | ||
Volumenmasse | 0,8 g · cm & supmin; ³ | ||
Selbstentzündungstemperatur | 38 ° C. | ||
Flammpunkt | Brennbares Gas | ||
Explosionsgrenzen in der Luft | Volumen-% in Luft: LIE 1.6-LSE 98 (Schätzung von INRS) | ||
Sättigender Dampfdruck | bei 20 ° C : 4.186 kPa | ||
Kritischer Punkt | 65,4 bar , 51.35 ° C | ||
Thermochemie | |||
Δ vap H ° | 14,6 kJ · mol -1 ( 1 atm , -87,75 ° C ) | ||
Elektronische Eigenschaften | |||
1 re lonisierungsenergie | 9,869 ± 0,002 eV (Gas) | ||
Kristallographie | |||
Pearson-Symbol | |||
Kristallklasse oder Raumgruppe | P2 1 3 (Nr. 198) | ||
Strukturbericht | D1 | ||
Typische Struktur | NH 3 | ||
Vorsichtsmaßnahmen | |||
SGH | |||
Achtung H220, H314, H330, H400, H220 : Extrem entzündbares Gas H314 : Verursacht schwere Verätzungen der Haut und Augenschäden H330 : Lebensgefahr bei Einatmen H400 : Sehr giftig für Wasserorganismen |
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WHMIS | |||
A, B1, D1A, A : Absoluter Dampfdruck des Druckgases bei 50 ° C = 6.200 kPa B1 : Untere Entflammbarkeitsgrenze für brennbares Gas = 1,6% D1A : Sehr giftiges Material mit unmittelbaren schwerwiegenden Auswirkungen Transport gefährlicher Güter: Klasse 2.3 Offenlegung bei 1, 0% je nach Inhaltsstoff Offenlegungsliste |
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NFPA 704 | |||
4 4 2 | |||
Transport | |||
263 : giftiges Gas, brennbar UN-Nummer : 2199 : PHOSPHINE Klasse: 2.3 Etiketten: 2.3 : giftige Gase (entspricht Gruppen, die durch ein Großbuchstaben T gekennzeichnet sind, d. H. T, TF, TC, TO, TFC und Bam). 2.1 : Entzündbare Gase (entspricht den durch ein Kapital F bezeichneten Gruppen); |
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Ökotoxikologie | |||
Geruchsschwelle | niedrig: 0,01 ppm hoch: 5 ppm |
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Einheiten von SI und STP, sofern nicht anders angegeben. | |||
Das Phosphin , Phosphorhydrid , Phosphidwasserstoff oder Phosphan (Nomenklatur IUPAC ) ist eine anorganische Verbindung von Phosphor und Wasserstoff der Formel PH 3 .
Bei normaler Temperatur und normalem Druck ist Phosphin ein hochökotoxisches, phytotoxisches Gas, das für Säugetiere (einschließlich Menschen ) hochgiftig ist und "für das es kein Gegenmittel gibt" .
Phosphin wird als Pestizid verwendet und gilt als das weltweit am häufigsten verwendete als Begasungsmittel , obwohl eine zunehmende Anzahl von Stämmen von Zielarten dagegen resistent geworden ist. Laut der E-Phy- Basis von 2016 ist dieses Produkt in Frankreich in der Landwirtschaft nicht mehr zugelassen .
Es ist ein farbloses Gas, etwas schwerer als Luft, tödlich giftig und extrem entflammbar (aus diesen Gründen als Begasungsmittel für biozide Zwecke verwendet ).
Sein Siedepunkt beträgt –88 ° C bei 1 atm . Es ist in Wasser ( 26 ml / 100 ml bei 17 ° C ) und in verschiedenen organischen Lösungsmitteln löslich.
Reines Phosphin ist geruchlos, aber "technisches Phosphin" hat aufgrund des Vorhandenseins von "substituiertem Phosphin" und Diphosphin (P 2 H 4 ) einen äußerst unangenehmen Geruch, der an Knoblauch oder faulen Fisch erinnert .
Seine Formel lautet PH 3 . Es kann beispielsweise ergeben sich aus der Einwirkung einer Säure auf einem Aluminiumsalz (Aluminium phosphide ) oder Magnesium (Magnesium Phosphid ) oder ganz einfach aus einer Umsetzung dieser Salze mit Wasser oder dem Salz hydrolysiert .
Beispiel: AlP + 3H 2 O → PH 3 + Al (OH) 3
Aluminiumphosphid + Wasser → Phosphin (Gas) + Aluminiumhydroxid .
Phosphin ist ätzend gegenüber Metallen und in geringerem Maße gegenüber Kunststoffen (die nicht angegriffen werden, wenn die Luft Phosphin enthält, sondern vollständig dehydriert sind).
Die Salze von Aluminiumphosphid und alle anderen Metalle müssen in einer solchen Weise angeordnet werden , dass sie keinen Zugang zu der Umgebungsfeuchte , Wasser oder einer Säure.
Als Biozid kann dieses Produkt nur von Unternehmen und autorisiertem Personal sowie in Frankreich unter der Kontrolle der Pflanzenschutzdienste ( SRPV ) angewendet werden .
Im Brandfall können Kohlendioxid, Schäume, chemische Pulver oder Wasserspray als Löschmittel verwendet werden, jedoch nur, wenn sicher ist, dass die Emission von (extrem giftigen) Gasen gestoppt werden kann. Andernfalls wird empfohlen, alle brennbaren Stoffe zu entfernen, Menschen und Tiere fernzuhalten und das Gas verbrennen zu lassen.
Im XX - ten Jahrhunderts, PH 3 wurde ein ausschließlich für industriell Eltern betrachtet.
Seine Existenz auf der Erde wurde nur einem außerirdischen Ursprung zugeschrieben, wie dem Meteoriten Schreibersit (Fe, Ni) 3 P..
1783 isolierte der Chemiker Philippe Gengembre , ein Schüler von Antoine Lavoisier , in einer der Akademie der Wissenschaften vorgelegten Abhandlung den PH 3 , den er durch Erhitzen von Phosphor in einer Kaliumcarbonatlösung entdeckt hatte .
In 1968 , detektiert Iverson biogenen Eisenphosphid (Fe 2 P), durch erzeugte bakterielle Korrosionsprozesse Eisen. Anschließend wurde unter den Bestandteilen der Atmosphäre der Planeten natürliches gasförmiges PH 3 gefunden ( Jupiter 1974 und Saturn 1975).
Phosphin wurde auf der Erde erst 1988 nachgewiesen . PH 3 in gasförmiger oder komplexierter Form wurde anschließend in Methanemissionsgebieten und in verschiedenen Umgebungen wie Feuchtgebieten und Sümpfen , Schwebstoffen in Wasser und Sedimenten (Fluss- und Meereswasser) sowie in einigen Kot- und Mistarten gefunden (Gassmann et al., 1996).
Eine Studie veröffentlicht in Januar 2020legt nahe, dass das Vorhandensein von Phosphin in der Atmosphäre von Planeten vom Tellur-Typ ein vielversprechender Indikator für den Nachweis eines möglichen Vorhandenseins von außerirdischem Leben wäre, wenn keine bekannten abiotischen Quellen vorhanden sind, die Phosphin in ausreichenden Anteilen für seinen spektroskopischen Nachweis produzieren können . ImSeptember 2020Eine andere Studie berichtet, dass das große Millimeter / Submillimeter-Antennenarray des Atacama und das James Clerk Maxwell-Teleskop die Signatur von Phosphin im Spektrum der Venusatmosphäre mit einer geschätzten Konzentration von etwa 20 ppb ( parts per milliarden ) beobachteten. Diese Beobachtung wird dann jedoch bestritten, insbesondere wegen Fehlern bei der Kalibrierung des Teleskops.
Phosphin kann auf verschiedene Arten hergestellt werden. Industriell wird es durch Reaktion von Phosphor und Wasser in einem sauren Medium oder in basischer Weise durch die Reaktion von weißen Phosphor mit Natriumhydroxid unter Bildung von durch die gleiche Reaktion Natrium Hypophosphit .
P 4 + 4H 2 O → H 3 PO 4 + PH 3 + H 2oder
P 4 + 3 NaOH + 3H 2 O → 3 NaH 2 PO 2 + PH 3Es kann durch Hydrolyse eines erhalten wird Metall Phosphid wie zum Beispiel Aluminium phosphide oder Calciumphosphid .
Reines Phosphin PH 3 ohne Spuren von Diphosphin P 2 H 4 kann durch Einwirkung von Kaliumhydroxid auf Phosphoniumiodid (PH 4 I) erhalten werden.
PH 3 -Derivate wie alkylierte oder arylierte Derivate werden ebenso wie Amine Derivate von Ammoniak genannt "Phosphine" .
Wirkungsweise auf Organismen: Sie ist systemisch, beruht jedoch hauptsächlich auf der Tatsache, dass Phosphin Oxyhämoglobin denaturiert und die Synthese von Proteinen und Enzymen der Zellatmung stört .
Es ist giftig beim Einatmen von Lunge , Leber und Nieren . Es induziert auch Reizungen der Atemwege und Anzeichen einer Depression des Zentralnervensystems .
Die Hauptgefahr für den Menschen besteht darin, eine Dosis zu inhalieren, die die Toxizitätsschwelle überschreitet, was schnell zu neurologischen ( Koma , Krämpfe ) und Herzerkrankungen (Herden der Myokardnekrose) führt. Die Kontaktzeit ist wichtig: Tod nach dem Einatmen 400 auftreten kann ppm für 30 zu 60 Minuten ; und schwerwiegende Auswirkungen resultieren aus Expositionen von einigen Stunden gegenüber 5–10 ppm .
Unter den gängigen Beispielen werden Triphenylphosphin ((C 6 H 5 ) 3 P) und BINAP als Liganden in Metallkomplexen ( Wilkinson-Katalysator ) verwendet.
Solche Phosphine werden häufig als Cokatalysatoren in Reaktionen wie der Kupplung von Sonogashira dargestellt .
Zur Verwendung in landwirtschaftlichen Bioziden wird reines gasförmiges Phosphin verwendet oder mit einem Inertgas , Kohlendioxid oder Stickstoff gemischt , um das Risiko von Entflammbarkeit oder Explosivität , Aluminiumphosphid, Calciumpellets oder Zink zu beseitigen, die bei Kontakt mit atmosphärischem Wasser (oder Nagetieren) Phosphin freisetzen Magensäure). Diese Pellets enthalten auch Mittel, um das Entzündungs- oder Explosionspotential des erzeugten Phosphins zu verringern.
Es ist einfacher zu verwenden als Methylbromid , wirksamer (aktiv bei Temperaturen von 10 bis 15 ° C und für einen Zeitraum von 5 bis 15 Tagen, während das Bromid insbesondere bei 5 ° C und nur 24 Stunden aktiv war).
Nach dem schrittweisen Verbot von Methylbromid (früher der am weitesten verbreitete, aber giftige, ökotoxische Zerstörer von Treibhausgasen und Ozonschichten und als solcher vom Montrealer Protokoll betroffen ) ist Phosphin der am weitesten verbreitete Rauch der Welt. wirtschaftlich und angeblich schnell und rückstandsfrei auf den gelagerten Produkten (insbesondere in gasförmiger Form und bei richtiger Anwendung).
Diese weit verbreitete und häufige Verwendung hat das Auftreten von Parasitenstämmen und sogenannten schädlichen Arten begünstigt, die gegen Phosphin resistent sind und mittlerweile in Asien , Australien und Brasilien verbreitet sind .
Nach Angaben der FAO ist ein solcher Widerstand in anderen Regionen, die nicht untersucht wurden, besorgniserregend und wahrscheinlich.
Laut der E-Phy-Datenbank ist dieses Produkt 2016 in Frankreich nicht mehr zugelassen.
In diesem Land sind sieben gewerbliche Fachgebiete für das Inverkehrbringen zugelassen, und durch Dekrete wird eine Zertifizierung für Applikatoren vorgeschrieben, die an Begasungsvorgängen gegen Maulwürfe beteiligt sind. Die vorherige Schulung muss alle fünf Jahre erneuert werden (siehe unten).
Der Ausschuss für Toxizitätsstudien hielt diese Maßnahmen dann für unzureichend, insbesondere im Hinblick auf die Risiken der Benutzer und die Umleitung von Produkten für potenziell böswillige Zwecke. Die Regierung hat daher eine obligatorische Professionalisierung der Betreiber, eine sichere Lagerung, einen sicheren Transport und eine sichere Handhabung mit vollständiger Rückverfolgbarkeit der Produkte beschlossen. Seitdem dürfen nur Maulwurfshersteller, die über ein von der Regionaldirektion für Land- und Forstwirtschaft (DRAF) genehmigtes Begasungszertifikat verfügen, dieses Produkt gegen Maulwürfe verwenden.
Die Höchstgehalte an Phosphorwasserstoff (PH3) -Resten in Frankreich im Jahr 1986 wurden festgelegt auf:
und die Konzentration von Phosphorwasserstoff in der von einem Arbeiter eingeatmeten Luft darf jeweils nicht überschreiten:
In Kanada wurde dieses Produkt im Jahr 2015 von der PMRA (Pest Management Regulatory Agency ) mit verbesserten Vorsichtsmaßnahmen neu bewertet . In der Tat verlangt das kanadische Gesundheitsamt "die Umsetzung zusätzlicher Risikominderungsmaßnahmen für alle begasten Standorte, um das Expositionspotential von Arbeitnehmern und Einzelpersonen zu begrenzen" .