ALIUMINIO FOSFIDAS (AIP): STRUKTŪRA, SAVYBĖS, PANAUDOJIMAS, RIZIKA - CHEMIJA - 2025

Aliuminio fosfidas yra neorganinis junginys, sudarytas iš aliuminio atomo (A s) ir fosforo atomas (P). Jo cheminė formulė yra AlP. Tai yra vientisa tamsiai pilka arba, jei labai gryna, geltona. Tai ypač toksiškas junginys gyvoms būtybėms.

Aliuminio fosfidas reaguoja su drėgme, sudarydamas fosfiną arba fosfaną PH ₃ , kuris yra nuodingos dujos. Dėl šios priežasties AlP neturi liestis su vandeniu. Stipriai reaguoja su rūgštimis ir šarminiais tirpalais.

Aliuminio fosfidas. همان. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Anksčiau jis buvo naudojamas kenkėjams, tokiems kaip vabzdžiai ir graužikai, naikinti vietose, kur buvo laikomi javų grūdai ir kiti žemės ūkio produktai. Tačiau dėl didelio pavojaus jis buvo uždraustas daugelyje pasaulio šalių.

Šiuo metu jo naudingumas elektronikos srityje yra teoriškai tiriamas naudojant kompiuterius, kurie apskaičiuoja galimybę gauti puslaidininkių AlP nanovamzdelius, tai yra, ypač mažus vamzdelius, galinčius perduoti elektrą tik tam tikromis sąlygomis.

Aliuminio fosfidas yra labai pavojingas junginys, jis turi būti naudojamas su saugos priemonėmis, tokiomis kaip pirštinės, akiniai, respiratoriai ir apsauginiai drabužiai.

Struktūra

Aliuminio fosfidas AlP susidaro sujungiant aliuminio atomą Al ir fosforo atomą P. Ryšys tarp abiejų yra kovalentinis ir trigubas, todėl yra labai stiprus.

AlP aliuminio oksidacijos būsena yra +3, o fosforo valentingumas -3.

Aliuminio fosfido struktūra, kur galima pastebėti trigubą ryšį tarp aliuminio (Al) ir fosforo (P) atomų. Claudio Pistilli. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Nomenklatūra

- Aliuminio fosfidas

Savybės

Fizinė būklė

Tamsiai pilka, tamsiai geltona arba žalia kristalinė kieta medžiaga. Kubiniai kristalai.

Molekulinė masė

57,9553 g / mol

Lydymosi temperatūra

2550 ºC

Tankis

2,40 g / cm ³ esant 25 ° C

Tirpumas

Jis skyla vandenyje.

Cheminės savybės

Reaguoja su drėgme ir gauna fosfiną arba fosfaną PH _3, kuris yra degus ir nuodingas junginys. Fosfinas arba fosfanas savaime užsidega susilietę su oru, išskyrus tuos atvejus, kai yra vandens perteklius.

Aliuminio fosfido reakcija su vandeniu yra tokia:

Aliuminio fosfidas + vanduo → Aliuminio hidroksidas + fosfinas

AlP + 3 H ₂ O → Al (OH) ₃ + PH ₃ ↑

Komercinėse prezentacijose yra aliuminio karbonato Al ₂ (CO ₃ ) _3, kad būtų išvengta fosfino savaiminio susiformavimo, vykstančio AlP sąlyčiui su oro drėgme.

AlP yra stabilus, kai sausas. Stipriai reaguoja su rūgštimis ir šarminiais tirpalais.

Aliuminio fosfidas AlP netirpsta, pakyla ar termiškai suyra net 1000 ° C temperatūroje. Net esant tokiai temperatūrai, jo garų slėgis yra labai žemas, tai yra, esant tokiai temperatūrai, jis neišgaruoja.

Šildant iki skilimo, jis išskiria toksiškus fosforo oksidus. Susilietęs su metalais, jis gali išskirti degiąsias vandenilio dujas H ₂ .

Kitos savybės

Kai jis yra grynas, spalva gelsva, o sumaišius su paruošimo reakcijos likučiais, spalva būna nuo pilkos iki juodos.

Dėl mažo lakumo jis neturi jokio kvapo, todėl česnako kvapas, kurį kartais skleidžia, yra dėl fosfino PH ₃ , kuris susidaro esant drėgmei.

Gavimas

Aliuminio fosfidas gali būti gaunamas kaitinant aliuminio metalo miltelių (Al) ir raudonojo fosforo elemento (P) mišinį.

Dėl fosforo (P) ir deguonies (O ₂ ) ir aliuminio (Al) afiniteto deguoniui ir azotui (N ₂ ), reakcija turi būti vykdoma atmosferoje, kurioje nėra šių dujų, pavyzdžiui, atmosferoje. vandenilis (H ₂ ) arba gamtinės dujos.

Reakcija pradedama greitai kaitinant mišinio zoną, kol prasideda reakcija, kuri yra egzoterminė (reakcijos metu susidaro šiluma). Nuo to momento reakcija vyksta greitai.

Aliuminis + fosforas → Aliuminio fosfidas

4 Al + P ₄ → 4 AlP

Programos

Pašalinus kenkėjus (nutrauktas vartojimas)

Aliuminio fosfidas anksčiau buvo naudojamas kaip insekticidas ir kaip graužikų žudikas. Tačiau nors jis buvo uždraustas dėl toksiškumo, jis vis dar naudojamas kai kuriose pasaulio vietose.

Jis naudojamas fumigacijai uždarose vietose, kur randami perdirbti arba neperdirbti žemės ūkio maisto produktai (pvz., Grūdai), gyvūnų pašarai ir ne maisto produktai.

Tikslas yra kontroliuoti vabzdžius ir graužikus, kurie puola laikomus daiktus, nesvarbu, ar jie yra valgomi, ar ne.

Tai leidžia kontroliuoti graužikus ir vabzdžius ne namiškiuose, žemės ūkio ar ne žemės ūkio plotuose, purškiant lauke arba jų pilkapiuose ir lizduose, kad būtų išvengta tam tikrų ligų perdavimo.

Žiurkės ir pelės yra kenkėjai, puolantys javų laikymo vietas. Prieš keletą metų jie buvo kovoti su aliuminio fosfidu. Autorius: Andreas N. Šaltinis: „Pixabay“.

Graužikai buvo kontroliuojami įdedant aliuminio fosfidą į jų urvus. Autorius: Foto-Rabe. Šaltinis: „Pixabay“.

Jo naudojimo forma yra AlP veikimas oru ar drėgme, nes išsiskiria fosfinas arba fosfanas PH _3, kuris daro žalą daugeliui pašalinamų kenkėjų organų.

Vabzdžiai taip pat buvo nužudyti AlP aliuminio fosfidu. Autorius: Michaelas Podgeris. Šaltinis: „Unsplash“.

Kitose programose

Aliuminio fosfidas AlP yra naudojamas kaip fosfino arba fosfano PH ₃ šaltinis ir yra naudojamas puslaidininkių tyrimams.

Fosfanas arba fosfinas PH ₃ , junginys, kuris susidaro, kai aliuminio fosfidas AlP liečiasi su vandeniu. NEUROtiker. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

AlP nanovamzdelių teorinis tyrimas

Buvo atlikti teoriniai aliuminio fosfido AlP nanovamzdelių susidarymo tyrimai. Nanovamzdeliai yra labai maži ir labai ploni cilindrai, kuriuos galima pamatyti tik elektroniniu mikroskopu.

AlP nanovamzdeliai su boru

Teoriniai tyrimai, atlikti atliekant skaičiavimus, rodo, kad priemaišos, kurios galėtų būti dedamos į AlP nanovamzdelius, galėtų pakeisti teorines jų savybes.

Pavyzdžiui, apskaičiuota, kad boro (B) atomų pridėjimas prie AlP nanovamzdelių galėtų juos paversti p tipo puslaidininkiais. Puslaidininkis yra medžiaga, veikianti kaip elektros laidininkas arba kaip izoliatorius, priklausomai nuo to, kokį elektrinį lauką jis veikia.

P tipo puslaidininkis yra tada, kai prie medžiagos pridedamos priemaišos, tokiu atveju AlP yra pradinė medžiaga, o boro atomai būtų priemaišos. Puslaidininkiai yra naudingi pritaikant elektroniką.

AlP nanovamzdeliai su pakitusi struktūra

Kai kurie mokslininkai atliko skaičiavimus, norėdami nustatyti AlP nanovamzdelių kristalinės gardelės struktūros pakeitimo iš šešiakampio į oktaedrinį poveikį.

Jie nustatė, kad manipuliavimas kristalų gardelės struktūra gali būti naudojamas koreguoti AlP nanovamzdelių laidumą ir reaktyvumą ir suprojektuoti juos taip, kad jie būtų naudojami elektronikoje ir optikoje.

Pavojai

Kontaktas su aliuminio fosfidu gali dirginti odą, akis ir gleivinę. Prarijus ar įkvėpus, jis yra toksiškas. Gali būti absorbuojamas per odą, turėdamas toksišką poveikį.

Jei AlP liečiasi su vandeniu, jis reaguoja ir sudaro fosfiną arba fosfaną PH _3, kuris yra ypač degus, nes užsidega susilietęs su oru. Taigi jis gali sprogti. Be to, fosfinas sukelia žmonių ir gyvūnų mirtį.

Kadangi aliuminio fosfidas yra nebrangus pesticidas, jo naudojimas yra dažna žmonių apsinuodijimo priežastis ir jo mirtingumas yra aukštas.

Aliuminio fosfidas yra ypač pavojingas. Autorius: „OpenClipart-Vectors“. Šaltinis: „Pixabay“.

Jis reaguoja su gleivinių drėgme ir skrandyje esančia druskos rūgšties HCl, sudarydamas labai toksiškas fosfano dujas PH ₃ . Todėl įkvėpus ir nurijus fosfinas kūne susidaro ir sukelia mirtiną poveikį.

Jo nurijimas per kelias valandas sukelia kraujavimą iš virškinimo trakto, širdies ir kraujagyslių sistemos griūtį, neuropsichiatrinius sutrikimus, kvėpavimo ir inkstų nepakankamumą.

AlP yra labai toksiškas visiems sausumos ir vandens gyvūnams.

Nuorodos

1. JAV nacionalinė medicinos biblioteka. (2019 m.). Aliuminio fosfidas. Atkurta iš pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Sjögren, B. ir kt. (2007). Aliuminis. Kiti aliuminio junginiai. Metalo toksikologijos vadove (trečiasis leidimas). Atgauta iš „sciencedirect.com“.
3. „Gupta“, RC ​​ir „Crissman“, JW (2013). Saugos vertinimas, įskaitant dabartinius ir kylančius toksikologijos patologijos klausimus. Žmonių rizika. Hačeko ir Ruso knygoje „Toksikologijos patologijos vadovas“ (trečiasis leidimas). Atgauta iš „sciencedirect.com“.
4. Balta, MES ir Bushey, AH (1944). Aliuminio fosfidas - paruošimas ir kompozicija. Amerikos chemijos draugijos žurnalas, 1944, 66, 10, 1666–1672. Atkurta iš pubs.acs.org.
5. Mirzaei, Maryam ir Mirzaei, Mahmoud. (2011). Boro legiruoto aliuminio fosfido nanovamzdelių teorinis tyrimas. Kompiuterinė ir teorinė chemija 963 (2011) 294–297. Atgauta iš „sciencedirect.com“.
6. Takahashi, L. ir Takahashi, K. (2018). Aliuminio fosfido nanovamzdelio elektroninės struktūros derinimas per tinklelio geometrijos konfigūraciją. ACS program. „Nano Mater“. 2018 m., 1, 501–504. Atkurta iš pubs.acs.org.
7. „Gupta“, PK (2016). Toksiškas pesticidų (agrochemikalų) poveikis. Aliuminio fosfidas. In Toksikologijos pagrindai. Atgauta iš „sciencedirect.com“.