Fosfin je otrovni gas bez boje i mirisa u svom čistom obliku. Sa hemijske tačke gledišta, to je isparljivo vodonično jedinjenje fosfora. U hemiji, formula za fosfin je - PH3. Po svojim svojstvima ima neke sličnosti sa amonijakom. Supstanca je veoma opasna, jer ima visoku toksičnost i sklonost samozapaljivanju.
Primi
Najdobro proučavan način dobijanja fosfina je reakcija interakcije bijelog fosfora sa jakom alkalnom otopinom kada se zagrije. U ovom slučaju, fosfor je neproporcionalan u metafosfat i fosfin. Nusprodukti ove reakcije su difosfin (P2H4) i vodonik, tako da je prinos ove reakcije mali i ne prelazi 40 %.
Rezultirajući difosfin u reakcionom mediju reaguje sa alkalijom, što rezultira stvaranjem fosfina i vodonika.
I hipofosfit dobijen u ovim reakcijama, sainterakcija sa alkalijom, prelazi u fosfat sa oslobađanjem vodonika.
NaH2PO2 + 2NaOH=2H2 + Na 3PO4
Nakon završetka svih reakcija, kao rezultat interakcije alkalija na fosfor, nastaju fosfin, vodonik i fosfat. Ova metoda proizvodnje se također može izvesti sa alkalnim oksidima umjesto alkalija. Ovo iskustvo je veoma lepo, jer se dobijeni difosfin odmah zapali i izgori u obliku iskri, formirajući nešto što liči na vatromet.
Kada su izloženi vodi ili kiselini, metalni fosfidi također proizvode fosfin.
Tokom termičke razgradnje fosforne kiseline ili njene redukcije vodonikom, u trenutku izolacije nastaje i fosfin.
Fosfonijumove soli se razlažu ili reaguju sa određenim supstancama dajući fosfin.
Fizička svojstva
Fosfin je gas bez boje i mirisa. Ali tehnički fosfin (sa nekim nečistoćama) može imati karakterističan neugodan miris, koji se opisuje na različite načine. Nešto teži od vazduha, na -87,42 °C se ukapljuje, a na -133,8 °C postaje čvrst. Takve niske tačke ključanja i topljenja su posljedica prilično slabih vodoničnih veza. Supstanca je praktički nerastvorljiva u vodi, ali pod određenim uvjetima stvara nestabilne hidrate s vodom. Dobro rastvorimo u etanolu i dietil eteru. Gustina fosfina u normalnim uslovima je 0.00153 g/cm3.
Hemijska svojstva
Kao što je već pomenuto, hemijska formula fosfina je PH3. Iako je fosfin sličan amonijaku, ima brojne razlike u interakcijama s drugim supstancama. Ove karakteristike su posljedica činjenice da su kemijske veze u fosfinu (postaje jasno iz formule) kovalentne slabo polarne. Oni su manje polarni nego u amonijaku i stoga su izdržljiviji.
Kada se jako zagrije (približno 450 °C) bez pristupa kisiku, fosfin se razlaže u jednostavne tvari.
2PH3 → 2P + 3H2
Na temperaturama iznad 100 °C PH3 samozapaljuje se reakcijom sa atmosferskim kiseonikom. Temperaturni prag se može sniziti ultraljubičastim svjetlom. Iz tog razloga, fosfin koji se oslobađa iz močvara često se spontano zapali, uzrokujući pojavu takozvanih "will-o'-fire".
PH3 + 2O2 → H3PO4
Ali može doći i do jednostavnog sagorevanja. Zatim se formiraju fosforni anhidrid i voda.
2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O
Poput amonijaka, fosfin može formirati soli reakcijom sa vodonik-halogenidima.
PH3 + HI→ PH4I
PH3 + HCl→ PH4Cl
Na osnovu formule fosfina, možemo reći da fosfor u njemu ima najniže oksidaciono stanje. Iz tog razloga je dobar redukcijski agens.
PH3 + 2I2+ 2H2O → H 3PO2 + 4HI
PH3 + 8HNO3→H3PO4 + 8NO2 + 4H2 O
Prijava
Zbog svoje visoke toksičnosti, fosfin je našao primenu u fumigaciji, odnosno uništavanju raznih vrsta štetočina (insekata, glodara) uz pomoć gasa. Za ove postupke postoje posebni uređaji - fumigatori, pomoću kojih se plin raspršuje u zatvorenom prostoru. Obično se fosfinom ili preparatima na njegovoj bazi tretiraju skladišta žitarica, gotovih prehrambenih proizvoda, nameštaja, kao i biblioteka, fabrički prostori, vagoni i druga vozila. Prednost ovog tretmana je što fosfin, čak iu malim koncentracijama, lako prodire u teško dostupna mjesta i ni na koji način ne stupa u interakciju s metalima, drvetom i tkaninom.
Soba se tretira fosfinom, drži se u zatvorenom stanju 5-7 dana. Nakon toga, potrebno je provesti ventilaciju najmanje dva dana, inače je opasno za osobu u njoj. Nakon toga, fosfin ne ostavlja nikakve tragove čak ni na hrani, žitu i ostaloj robi.
Fosfin se takođe koristi u sintezi određenih supstanci, posebno organskih. Takođe, iz njega se može dobiti hemijski čisti fosfor, poluprovodnici su dopirani fosfinom.
Toksikologija
Fosfin je izuzetno toksično jedinjenje. Brzo prolazi kroz respiratorni trakt i stupa u interakciju sa mukoznim membranama tijela. To može uzrokovati poremećaj nervnog sistema, kao i metabolizma općenito. Znakovi trovanja mogu uključivati vrtoglavicu, mučninu, povraćanje, glavobolju, umor, ponekad čak ikonvulzije. U teškim slučajevima odlaska, osoba može izgubiti svijest ili prestati disati i kucati srce. Maksimalna dozvoljena koncentracija fosfina u vazduhu je 0,1 mg/m3. Koncentracija od 10 mg/m3 odmah smrtonosna.
Prva stvar koju treba učiniti sa žrtvama trovanja fosfinom je iznijeti ih na svjež zrak i osloboditi ih kontaminirane odjeće. Također se preporučuje da se žrtva poliva vodom kako bi se brzo uklonio preostali otrovni plin. Stacionarno liječenje uključuje upotrebu maske za kisik, praćenje rada srca i stanja jetre te liječenje plućnog edema. Bolesnik mora biti pod nadzorom najmanje 2-3 dana, čak i ako nema vidljivih znakova trovanja. Neki simptomi se možda neće pojaviti do nekoliko dana nakon izlaganja fosfinu.
