La fosfina és un gas verinós que és incolor i inodor en la seva forma pura. Des del punt de vista químic, és un compost d'hidrogen volàtil del fòsfor. En química, la fórmula de la fosfina és - PH3. Per les seves propietats, té algunes similituds amb l'amoníac. La substància és molt perillosa, ja que té una alta toxicitat i tendència a autoinflamar-se.
Rebre
La manera més ben estudiada d'obtenir fosfina és la reacció de la interacció del fòsfor blanc amb una solució alcalina forta quan s'escalfa. En aquest cas, el fòsfor es desproporciona en metafosfat i fosfina. Els subproductes d'aquesta reacció són la difosfina (P2H4) i l'hidrogen, de manera que el rendiment d'aquesta reacció és petit i no supera els 40 %.
La difosfina resultant en el medi de reacció reacciona amb l'àlcali, donant lloc a la formació de fosfina i hidrogen.
I l'hipofosfit obtingut en aquestes reaccions, ambinteracció amb àlcali, entra en fosfat amb l'alliberament d'hidrogen.
NaH2PO2 + 2NaOH=2H2 + Na 3PO4
Un cop finalitzades totes les reaccions, com a resultat de la interacció de l'àlcali sobre el fòsfor, es formen fosfina, hidrogen i fosfat. Aquest mètode de producció també es pot dur a terme amb òxids alcalins en comptes d'àlcalis. Aquesta experiència és molt bonica, ja que la difosfina resultant s'encén i crema immediatament en forma d'espurnes, formant el que sembla un foc artificial.
Quan s'exposen a aigua o àcids, els fosfurs metàl·lics també produeixen fosfina.
Durant la descomposició tèrmica de l'àcid fòsfor o la seva reducció amb hidrogen, també es forma fosfina en el moment de l'aïllament.
Les sals de fosfoni es descomponen o reaccionen amb determinades substàncies per donar fosfina.
Propietats físiques
La fosfina és un gas incolor i inodor. Però la fosfina tècnica (amb algunes impureses) pot tenir una olor desagradable característica, que es descriu de diferents maneres. Una mica més pesat que l'aire, a -87,42 °C es liqua, i a -133,8 °C es converteix en sòlid. Aquests punts d'ebullició i de fusió tan baixos es deuen a enllaços d'hidrogen força febles. La substància és pràcticament insoluble en aigua, però en determinades condicions forma hidrats inestables amb l'aigua. Dissoldrem bé en etanol i èter dietílic. La densitat de la fosfina en condicions normals és 0.00153 g/cm3.
Propietats químiques
Com ja s'ha esmentat, la fórmula química de la fosfina és PH3. Tot i que la fosfina és similar a l'amoníac, té una sèrie de diferències en les interaccions amb altres substàncies. Aquestes característiques es deuen al fet que els enllaços químics de la fosfina (que queda clar a partir de la fórmula) són covalents poc polars. Són menys polars que en l'amoníac i, per tant, més duradors.
Quan s'escalfa fortament (aproximadament 450 °C) sense accés a l'oxigen, la fosfina es descompon en substàncies simples.
2PH3 → 2P + 3H2
A temperatures superiors a 100 °C PH3s'encén per reaccionar amb l'oxigen atmosfèric. El llindar de temperatura es pot reduir amb llum ultraviolada. Per aquest motiu, la fosfina alliberada dels pantans sovint s'encén espontàniament, provocant l'aparició dels anomenats "will-o'-fire".
PH3 + 2O2 → H3PO4
Però també es pot produir una combustió simple. Aleshores es formen anhídrid fosfòric i aigua.
2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O
Com l'amoníac, la fosfina pot formar sals en reaccionar amb halogenurs d'hidrogen.
PH3 + HI→ PH4I
PH3 + HCl→ PH4Cl
A partir de la fórmula de la fosfina, podem dir que el fòsfor té l'estat d'oxidació més baix. Per aquest motiu, és un bon agent reductor.
PH3 + 2I2+ 2H2O → H 3PO2 + 4HI
PH3 + 8HNO3→H3PO4 + 8NO2 + 4H2 O
Aplicació
A causa de la seva alta toxicitat, la fosfina ha trobat aplicació en la fumigació, és a dir, la destrucció de diversos tipus de plagues (insectes, rosegadors) amb l'ajuda de gasos. Per a aquests procediments, hi ha dispositius especials: màquines fumigadores, amb l'ús de les quals es ruixa gas a l'interior. Normalment, la fosfina o els preparats a base d'ella es tracten amb magatzems de cultius de cereals, productes alimentaris preparats, mobles, així com biblioteques, instal·lacions de fàbriques, vagons de tren i altres vehicles. L'avantatge d'aquest tractament és que la fosfina, fins i tot en petites concentracions, penetra fàcilment en llocs de difícil accés i no interacciona de cap manera amb metalls, fusta i teixits.
L'habitació es tracta amb fosfina, es manté en estat tancat durant 5-7 dies. Després d'això, cal portar a terme la ventilació durant almenys dos dies, en cas contrari, és perillós que hi estigui una persona. Després d'això, la fosfina no deixa rastre ni tan sols en aliments, cereals i altres productes.
La fosfina també s'utilitza en la síntesi de determinades substàncies, especialment les orgàniques. A més, se'n pot obtenir fòsfor químicament pur, els semiconductors es dopen amb fosfina.
Toxicologia
La fosfina és un compost extremadament tòxic. Passa ràpidament per les vies respiratòries i interacciona amb les mucoses del cos. Això pot provocar una interrupció del sistema nerviós, així com del metabolisme en general. Els signes d'intoxicació poden incloure marejos, nàusees, vòmits, mal de cap, fatiga, de vegades fins i totconvulsions. En casos greus de sortida, una persona pot perdre el coneixement o deixar de respirar i batec del cor. La concentració màxima permesa de fosfina a l'aire és de 0,1 mg/m3. Una concentració de 10 mg/m3immediatament mortal.
El primer que cal fer amb les víctimes d'intoxicació per fosfina és portar-les a l'aire lliure i alliberar-les de la roba contaminada. També es recomana sucar la víctima amb aigua per eliminar ràpidament el gas tòxic restant. El tractament hospitalari inclou l'ús d'una màscara d'oxigen, el seguiment de la freqüència cardíaca i l'estat del fetge i el tractament de l'edema pulmonar. El pacient s'ha de controlar durant almenys 2-3 dies, encara que no hi hagi signes visibles d'intoxicació. És possible que alguns símptomes no apareguin fins uns quants dies després de l'exposició a la fosfina.
