Fosfīns ir indīga gāze, kas tīrā veidā ir bezkrāsaina un bez smaržas. No ķīmiskā viedokļa tas ir gaistošs fosfora ūdeņraža savienojums. Ķīmijā fosfīna formula ir - PH3. Pēc savām īpašībām tam ir dažas līdzības ar amonjaku. Viela ir ļoti bīstama, jo tai ir augsta toksicitāte un tendence pašaizdegties.
Saņemt
Vislabāk izpētītais fosfīna iegūšanas veids ir b altā fosfora mijiedarbības reakcija ar stipru sārma šķīdumu karsējot. Šajā gadījumā fosfors nesamērīgi sadalās metafosfātā un fosfīnā. Šīs reakcijas blakusprodukti ir difosfīns (P2H4) un ūdeņradis, tāpēc šīs reakcijas iznākums ir mazs un nepārsniedz 40 %.
Iegūtais difosfīns reakcijas vidē reaģē ar sārmu, kā rezultātā veidojas fosfīns un ūdeņradis.
Un šajās reakcijās iegūtais hipofosfīts, armijiedarbībā ar sārmu, pārvēršas fosfātā, izdalot ūdeņradi.
NaH2PO2 + 2NaOH=2H2 + Na 3PO4
Pēc visu reakciju pabeigšanas sārmu mijiedarbības rezultātā ar fosforu veidojas fosfīns, ūdeņradis un fosfāts. Šo ražošanas metodi var veikt arī ar sārmu oksīdiem, nevis sārmiem. Šī pieredze ir ļoti skaista, jo iegūtais difosfīns nekavējoties aizdegas un sadedzina dzirksteļu veidā, veidojot uguņošanu.
Iedarbojoties ar ūdeni vai skābi, metālu fosfīdi ražo arī fosfīnu.
Fosforskābes termiskās sadalīšanās laikā vai to reducējot ar ūdeņradi, izolācijas brīdī veidojas arī fosfīns.
Fosfonija sāļi sadalās vai reaģē ar noteiktām vielām, veidojot fosfīnu.
Fizikālās īpašības
Fosfīns ir bezkrāsaina gāze bez smaržas. Bet tehniskajam fosfīnam (ar dažiem piemaisījumiem) var būt raksturīga nepatīkama smaka, ko raksturo dažādi. Nedaudz smagāks par gaisu, pie -87,42 °C tas sašķidrinās, un pie -133,8 °C kļūst cieta viela. Šādas zemas viršanas un kušanas temperatūras ir saistītas ar diezgan vājām ūdeņraža saitēm. Viela praktiski nešķīst ūdenī, bet noteiktos apstākļos ar ūdeni veido nestabilus hidrātus. Labi izšķīdinām etanolā un dietilēterī. Fosfīna blīvums normālos apstākļos ir 0.00153 g/cm3.
Ķīmiskās īpašības
Kā jau minēts, fosfīna ķīmiskā formula ir PH3. Lai gan fosfīns ir līdzīgs amonjakam, tam ir vairākas atšķirības mijiedarbībā ar citām vielām. Šīs pazīmes ir saistītas ar faktu, ka ķīmiskās saites fosfīnā (tas kļūst skaidrs no formulas) ir kovalentas vāji polāras. Tie ir mazāk polāri nekā amonjakā, tāpēc tie ir izturīgāki.
Spēcīgi karsējot (apmēram 450 °C) bez skābekļa pieejamības, fosfīns sadalās vienkāršās vielās.
2PH3 → 2P + 3H2
Temperatūrā virs 100 °C PH3 pašaizdegas, reaģējot ar atmosfēras skābekli. Temperatūras slieksni var pazemināt ar ultravioleto gaismu. Šī iemesla dēļ no purviem izdalītais fosfīns bieži vien spontāni aizdegas, izraisot tā saukto "gribas ugunsgrēku" parādīšanos.
PH3 + 2O2 → H3PO4
Bet var notikt arī vienkārša sadegšana. Pēc tam veidojas fosfora anhidrīds un ūdens.
2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O
Tāpat kā amonjaks, fosfīns var veidot sāļus, reaģējot ar ūdeņraža halogenīdiem.
PH3 + HI→ PH4I
PH3 + HCl→ PH4Cl
Pamatojoties uz fosfīna formulu, mēs varam teikt, ka tajā esošajam fosforam ir viszemākais oksidācijas līmenis. Šī iemesla dēļ tas ir labs reducētājs.
PH3 + 2I2+ 2H2O → H 3PO2 + 4HI
PH3 + 8HNO3→H3PO4 + 8NO2 + 4H2 O
Pieteikums
Fosfīna augstās toksicitātes dēļ ir atrasts pielietojums fumigācijā, t.i., dažādu kaitēkļu (kukaiņu, grauzēju) iznīcināšanā ar gāzes palīdzību. Šīm procedūrām paredzētas speciālas ierīces - fumigatoraparāti, ar kuru palīdzību iekštelpās tiek izsmidzināta gāze. Parasti fosfīnu vai preparātus uz tā bāzes apstrādā ar graudaugu, gatavo pārtikas produktu, mēbeļu noliktavām, kā arī bibliotēkām, rūpnīcu telpām, vilcienu vagoniem un citiem transportlīdzekļiem. Šīs apstrādes priekšrocība ir tāda, ka fosfīns pat nelielā koncentrācijā viegli iekļūst grūti sasniedzamās vietās un nekādā veidā nesadarbojas ar metāliem, koku un audumiem.
Istaba tiek apstrādāta ar fosfīnu, noslēgtā stāvoklī tiek turēta 5-7 dienas. Pēc tam ir nepieciešams veikt ventilāciju vismaz divas dienas, pretējā gadījumā tajā atrasties cilvēkam ir bīstami. Pēc tam fosfīns neatstāj nekādas pēdas pat uz pārtikas produktiem, graudiem un citām precēm.
Fosfīnu izmanto arī noteiktu vielu, īpaši organisko, sintēzē. Tāpat no tā var iegūt ķīmiski tīru fosforu, pusvadītājus leģē, izmantojot fosfīnu.
Toksikoloģija
Fosfīns ir ārkārtīgi toksisks savienojums. Tas ātri iziet cauri elpošanas ceļiem un mijiedarbojas ar ķermeņa gļotādām. Tas var izraisīt nervu sistēmas traucējumus, kā arī vielmaiņu kopumā. Saindēšanās pazīmes var būt reibonis, slikta dūša, vemšana, galvassāpes, nogurums, dažreiz patkrampji. Smagos aizbraukšanas gadījumos cilvēks var zaudēt samaņu vai apstāties elpošana un sirdsdarbība. Maksimāli pieļaujamā fosfīna koncentrācija gaisā ir 0,1 mg/m3. Koncentrācija 10 mg/m3 tūlīt letāla.
Pirmais, kas jādara ar fosfīna saindēšanās upuriem, ir viņus izvest svaigā gaisā un atbrīvot no piesārņotā apģērba. Ieteicams arī apliet cietušo ar ūdeni, lai ātri noņemtu atlikušās toksiskās gāzes. Stacionārā ārstēšana ietver skābekļa maskas lietošanu, sirdsdarbības un aknu stāvokļa uzraudzību un plaušu tūskas ārstēšanu. Pacients jāuzrauga vismaz 2-3 dienas, pat ja nav redzamu saindēšanās pazīmju. Daži simptomi var parādīties tikai dažas dienas pēc fosfīna iedarbības.
