АЛУМИНИЈУМ-ФОСФИД (АИП): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, УПОТРЕБА, РИЗИЦИ - ХЕМИЈА - 2025

Алуминијум Фосфид је неорганско једињење се састоји од атома алуминијума (петице) и атом фосфора (П). Његова хемијска формула је АлП. То је чврста тамно сива или, ако је врло чиста, жута. То је изузетно токсично једињење за жива бића.

Алуминијум-фосфид реагује са влагом и формира фосфин или фосфан ПХ ₃ , који је отровни гас. Из тог разлога, АлП не сме да дође у контакт са водом. Снажно реагује с киселинама и алкалним растворима.

Алуминијум фосфид. همان. Извор: Викимедиа Цоммонс.

У прошлости је коришћен за уклањање штеточина попут инсеката и глодара на местима где су се складиштиле житарице и други пољопривредни производи. Међутим, због велике опасности забрањен је у већини земаља света.

Тренутно се теоријски испитује његова употребљивост у области електронике коришћењем рачунара који израчунавају могућност добијања полупроводничких АлП наноцевки, то јест екстремно малих цеви које могу преносити струју само под одређеним условима.

Алуминијум-фосфид је веома опасно једињење, с њим се мора руковати сигурносном опремом као што су рукавице, наочаре, респиратор и заштитна одећа.

Структура

Алуминијум-фосфид АлП настаје сједињењем атома алуминијума Ал и атома фосфора П. Веза између оба је ковалентна и трострука, па је врло јака.

Алуминијум у АлП има оксидационо стање +3, а фосфор -3.

Структура алуминијум-фосфида у којој се може опазити трострука веза између атома алуминијума (Ал) и фосфора (П). Цлаудио Пистилли. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Номенклатура

- Алуминијум фосфид

Својства

Физичко стање

Тамно сива или тамно жута или зелена кристална чврста супстанца. Кубични кристали.

Молекуларна тежина

57.9553 г / мол

Тачка топљења

2550 ºЦ

Густина

2,40 г / цм ³ на 25 ° Ц

Растворљивост

Разграђује се у води.

Хемијска својства

Реагира са влагом и даје фосфин или фосфан ПХ ₃ који је запаљиво и отровно једињење. Фосфин или фосфан се спонтано запали при контакту са ваздухом, осим ако постоји вишак воде.

Реакција алуминијум-фосфида са водом је следећа:

Алуминијум-фосфид + вода → Алуминијум хидроксид + фосфин

АлП + 3 Х ₂ О → Ал (ОХ) ₃ + ПХ ₃ ↑

Комерцијалне презентације садрже алуминијум карбонат Ал ₂ (ЦО ₃ ) ₃ да спречи самозапаљивање фосфина које настаје када АлП дође у контакт са влагом у ваздуху.

АлП је стабилан када је сув. Снажно реагује с киселинама и алкалним растворима.

Алуминијум-фосфид АлП се не топи, узвишено или термички не распада на температурама чак 1000 ° Ц. Чак је и при овој температури притисак паре врло низак, односно не испарава на тој температури.

Када се загрева до разлагања, емитује отровне фосфорне оксиде. У контакту са металима може ослобађају запаљиве гасове водоника Х ₂ .

Остала својства

Када је чист показује жућкасту боју, а када је помешан са остацима реакције препарата он представља боју од сиве до црне.

Његова слаба испарљивост искључује да има било какав мирис, па мирис белог лука који понекад испушта последица фосфина ПХ ₃ који се формира у присуству влажности.

Прибављање

Алуминијум-фосфид се може добити загревањем мешавине метала алуминијума у ​​праху (Ал) и црвеног фосфорног елемента (П).

Због афинитета фосфора (П) за кисеоник (О ₂ ) и да од алуминијума (Ал) за кисеоник и азот (Н ₂ ), реакција мора извести у атмосфери слободном ових гасова, као што су атмосфера водоник (Х ₂ ) или природног гаса.

Реакција се започиње брзим загревањем зоне смеше све док реакција не почне, што је егзотермно (током реакције се ствара топлота). Од тог тренутка реакција брзо напредује.

Алуминијум + фосфор → Алуминијум-фосфид

4 Ал + П ₄ → 4 АлП

Апликације

У уклањању штеточина (прекинута употреба)

Алуминијум-фосфид се у прошлости користио као инсектицид и као убица глодара. Међутим, иако му је забрањена токсичност, и даље се користи у неким деловима света.

Користи се за фумигацију у затвореним просторима где се налазе прерађени или необрађени пољопривредни прехрамбени производи (попут житарица), сточна храна и непрехрамбени производи.

Циљ је контрола инсеката и глодара који нападају ускладиштене предмете, без обзира да ли су јестиви или не.

Омогућује контролу глодара и инсеката у ван домаћим, пољопривредним или непољопривредним областима, прскање напољу или у њиховим браздама и гнездима како би се спречило преношење одређених болести.

Пацови и мишеви су штеточине које нападају складишта житарица. Пре неколико година борили су се са фосфидом алуминијума. Аутор: Андреас Н. Извор: Пикабаи.

Глодари су контролисани стављањем алуминијум-фосфида у своје бразде. Аутор: Фото-Рабе Извор: Пикабаи.

Његов облик употребе састоји се од излагања АлП ваздуху или влази, јер _{се ослобађа} фосфин или фосфан ПХ _3, што ствара оштећење многих органа штеточина које треба елиминисати.

Инсекти су такође убијени АлП фосфидом алуминијума. Аутор: Мицхаел Подгер. Извор: Унспласх.

У осталим апликацијама

Алуминијум-фосфид АлП се користи као извор фосфина или фосфана ПХ ₃ и користи се у полпреводничким истраживањима.

Фосфана или фосфин ПХ ₃ , једињење које се формира када Алуминијум Фосфид АЛП дође у контакт са водом. НЕУРОтикер. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Теоријско истраживање алП наноцевки

Извршене су теоријске студије о стварању АлП фонофидних наноцевки. Наноцевке су веома мали и веома танки цилиндри који се могу видети само помоћу електронског микроскопа.

АлП наноцевке са бором

Теоретске студије проведене рачунским прорачунима показују да нечистоће које би се могле додати алП наноцевкама могу променити теоријска својства истих.

На пример, процењује се да додавање атома бора (Б) у АлП наноцевке може да их претвори у полупроводнике п-типа. Полупроводник је материјал који се понаша као проводник електричне енергије или као изолатор, зависно од електричног поља којем је изложен.

Полупроводник п-типа је када се материјама додају нечистоће, у овом случају АлП је почетни материјал, а атоми бора би били нечистоћа. Полуводичи су корисни за примену електронике.

АлП наноцевке са измењеном структуром

Неки научници извршили су прорачуне како би утврдили ефекат промене структуре кристалне решетке наноцеви АлП из шестерокутне у октаедралну.

Открили су да манипулација кристалном решетком може да се користи за подешавање проводљивости и реактивности АлП наноцевки и дизајнирају их тако да буду корисни за електронику и оптичку употребу.

Ризици

Контакт са алуминијум фосфидом може надражити кожу, очи и слузокожу. У случају гутања или удисања, токсичан је. Може се апсорбовати кроз кожу са токсичним ефектима.

Ако АлП дође у контакт са водом, реагира и ствара фосфин или фосфан ПХ ₃ који су изузетно запаљиви јер се запале у додиру са зраком. Отуда може експлодирати. Поред тога, фосфин изазива смрт људи и животиња.

Како је алуминијум фосфид јефтин пестицид, његова употреба је чест узрок тровања људи и носи високу стопу смртности.

Алуминијум-фосфид је изузетно опасан. Аутор: ОпенЦлипарт-Вецторс. Извор: Пикабаи.

Реагује са влагом на слузокожа и са киселим ХЦл хлороводонична у стомаку, формирајући веома токсичну фосфана гас ПХ ₃ . Стога се инхалацијом и гутањем фосфина ствара у телу, са фаталним последицама.

Његов унос узрокује крварење из гастроинтестиналног тракта, кардиоваскуларни колапс, неуропсихијатријске поремећаје, респираторно и бубрежно затајење у року од неколико сати.

АлП је врло токсичан за све копнене и водене животиње.

Референце

1. Америчка национална медицинска библиотека. (2019). Алуминијум фосфид. Опоравак од пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
2. Сјогрен, Б. и др. (2007). Алуминијум. Остала једињења алуминијума. У Приручнику о токсикологији метала (треће издање). Опоравак од сциенцедирецт.цом.
3. Гупта, РЦ и Цриссман, ЈВ (2013). Процена безбедности, укључујући тренутна и нова питања у токсиколошкој патологији. Људски ризик. У Хасцхек анд Роуссеаук-овом Приручнику за токсиколошку патологију (Треће издање). Опоравак од сциенцедирецт.цом.
4. Вхите, ВЕ и Бусхеи, АХ (1944). Алуминијум-фосфид - Припрема и састав. Часопис Америчког хемијског друштва 1944, 66, 10, 1666-1672. Опоравак од пубс.ацс.орг.
5. Мирзаеи, Мариам и Мирзаеи, Махмуд. (2011). Теоријско истраживање наноцевки са алуминијумским фосфидом са бором. Рачунарска и теоријска хемија 963 (2011) 294-297. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
6. Такахасхи, Л. и Такахасхи, К. (2018). Подешавање електронске конструкције наноцевке алуминијум-фосфида кроз конфигурацију геометрије решетке. АЦС Аппл. Нано Матер 2018, 1, 501-504. Опоравак од пубс.ацс.орг.
7. Гупта, ПК (2016). Токсични ефекти пестицида (агрохемикалије). Алуминијум-фосфид. У основама токсикологије. Опоравак од сциенцедирецт.цом.