Fosfiin on mürgine gaas, mis on puhtal kujul värvitu ja lõhnatu. Keemilisest seisukohast on tegemist fosfori lenduva vesinikuühendiga. Keemias on fosfiini valem - PH3. Oma omaduste poolest on sellel mõningaid sarnasusi ammoniaagiga. Aine on väga ohtlik, kuna sellel on kõrge mürgisus ja kalduvus isesüttimisele.
Võta vastu
Kõige paremini uuritud viis fosfiini saamiseks on kuumutamisel valge fosfori ja tugeva leelise lahusega interaktsiooni reaktsioon. Sel juhul disproportseerub fosfor metafosfaadiks ja fosfiiniks. Selle reaktsiooni kõrvalsaadused on difosfiin (P2H4) ja vesinik, seega on selle reaktsiooni saagis väike ega ületa 40 %.
Reaktsioonikeskkonnas tekkiv difosfiin reageerib leelisega, mille tulemusena moodustuvad fosfiin ja vesinik.
Ja nendes reaktsioonides saadud hüpofosfit kooskoostoime leelisega muutub vesiniku vabanemisega fosfaadiks.
NaH2PO2 + 2NaOH=2H2 + Na 3PO4
Pärast kõigi reaktsioonide lõppemist moodustub leelise ja fosfori vastasmõju tulemusena fosfiin, vesinik ja fosfaat. Seda tootmismeetodit võib leeliste asemel kasutada ka leelisoksiididega. See kogemus on väga ilus, kuna tekkiv difosfiin süttib koheselt ja põleb sädemete kujul, moodustades ilutulestiku moodi.
Vee või happega kokku puutudes toodavad metallfosfiidid ka fosfiini.
Fosforhappe termilisel lagunemisel või vesinikuga redutseerimisel tekib isoleerimisel ka fosfiin.
Fosfooniumisoolad lagunevad või reageerivad teatud ainetega, moodustades fosfiini.
Füüsikalised omadused
Fosfiin on värvitu ja lõhnatu gaas. Kuid tehnilisel fosfiinil (koos teatud lisanditega) võib olla iseloomulik ebameeldiv lõhn, mida kirjeldatakse erineval viisil. Õhust veidi raskem, -87,42 °C juures vedeldub ja -133,8 °C juures muutub tahkeks. Sellised madalad keemis- ja sulamistemperatuurid on tingitud üsna nõrkadest vesiniksidemetest. Aine on vees praktiliselt lahustumatu, kuid teatud tingimustel moodustab veega ebastabiilseid hüdraate. Lahustame hästi etanoolis ja dietüüleetris. Fosfiini tihedus normaalsetes tingimustes on 0.00153 g/cm3.
Keemilised omadused
Nagu juba mainitud, on fosfiini keemiline valem PH3. Kuigi fosfiin on sarnane ammoniaagiga, on selle koostoimes teiste ainetega mitmeid erinevusi. Need omadused on tingitud asjaolust, et fosfiini keemilised sidemed (see selgub valemist) on kovalentsed nõrg alt polaarsed. Need on vähem polaarsed kui ammoniaagis ja seetõttu vastupidavamad.
Tugeval kuumutamisel (umbes 450 °C) ilma hapniku juurdepääsuta laguneb fosfiin lihtsateks aineteks.
2PH3 → 2P + 3H2
Temperatuuril üle 100 °C PH3 süttib õhuhapnikuga reageerides ise. Temperatuuriläve saab alandada ultraviolettvalgusega. Sel põhjusel süttib soodest eralduv fosfiin sageli iseeneslikult, põhjustades niinimetatud "tahtetulekahju".
PH3 + 2O2 → H3PO4
Kuid toimuda võib ka lihtne põlemine. Seejärel moodustub fosforanhüdriid ja vesi.
2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O
Nagu ammoniaak, võib fosfiin moodustada sooli vesinikhalogeniididega reageerides.
PH3 + HI→ PH4I
PH3 + HCl→ PH4Cl
Fosfiini valemi põhjal võime öelda, et selles sisalduval fosforil on madalaim oksüdatsiooniaste. Sel põhjusel on see hea redutseerija.
PH3 + 2I2+ 2H2O → H 3PO2 + 4HI
PH3 + 8HNO3→H3PO4 + 8NO2 + 4H2 O
Rakendus
Fosfiin on oma kõrge toksilisuse tõttu leidnud rakendust fumigeerimisel, st mitmesuguste kahjurite (putukad, närilised) hävitamisel gaasi abil. Nende protseduuride jaoks on spetsiaalsed seadmed - fumigeerimismasinad, mille abil pihustatakse gaasi siseruumides. Tavaliselt töödeldakse fosfiini või sellel põhinevaid preparaate teravilja, valmistoidukaupade, mööbli ladudes, samuti raamatukogudes, tehaseruumides, rongivagunites ja muudes sõidukites. Selle töötluse eeliseks on see, et fosfiin tungib isegi väikestes kontsentratsioonides kergesti raskesti ligipääsetavatesse kohtadesse ega puutu mingil viisil kokku metallide, puidu ega kangaga.
Tuba töödeldakse fosfiiniga, seda hoitakse suletud olekus 5-7 päeva. Pärast seda on vaja ventilatsiooni läbi viia vähem alt kaks päeva, vastasel juhul on inimesel selles viibimine ohtlik. Pärast seda ei jäta fosfiin jälgi isegi toidule, teraviljale ja muudele kaupadele.
Fosfiini kasutatakse ka teatud ainete, eriti orgaaniliste, sünteesil. Samuti saab sellest keemiliselt puhast fosforit, pooljuhid legeeritakse fosfiiniga.
Toksikoloogia
Fosfiin on äärmiselt mürgine ühend. See läbib kiiresti hingamisteed ja suhtleb keha limaskestadega. See võib põhjustada närvisüsteemi häireid, aga ka ainevahetust üldiselt. Mürgistuse tunnusteks võivad olla pearinglus, iiveldus, oksendamine, peavalu, väsimus, mõnikord isegikrambid. Rasketel lahkumisjuhtudel võib inimene kaotada teadvuse või peatada hingamise ja südametegevuse. Fosfiini maksimaalne lubatud kontsentratsioon õhus on 0,1 mg/m3. Kontsentratsioon 10 mg/m3 kohe surmav.
Esimene asi, mida fosfiinimürgistuse ohvritega teha, on viia nad värske õhu kätte ja vabastada nad saastunud riietest. Samuti on soovitatav kannatanu veega üle kasta, et järelejäänud mürgine gaas kiiresti eemaldada. Statsionaarne ravi hõlmab hapnikumaski kasutamist, südame löögisageduse ja maksa seisundi jälgimist ning kopsuturse ravi. Patsienti tuleb jälgida vähem alt 2-3 päeva, isegi kui puuduvad nähtavad mürgistusnähud. Mõned sümptomid võivad ilmneda alles mitu päeva pärast kokkupuudet fosfiiniga.
