ALUMIINIFOSFIDI (AIP): RAKENNE, OMINAISUUDET, KÄYTTÖ, RISKIT - KEMIA - 2026

Alumiinifosfidi on epäorgaaninen yhdiste, joka koostuu alumiini- atomin (A: n) ja fosforiatomin (P). Sen kemiallinen kaava on AlP. Se on kiinteää tummanharmaata tai, jos hyvin puhdasta, keltaista. Se on erittäin myrkyllinen yhdiste eläville olennoille.

Alumiinifosfidi reagoi kosteuden kanssa muodostaen fosfiinia tai fosfaania PH ₃, joka on myrkyllinen kaasu. Tästä syystä AlP ei saa joutua kosketuksiin veden kanssa. Reagoi voimakkaasti happojen ja emäksisten liuosten kanssa.

Alumiinifosfidi. همان. Lähde: Wikimedia Commons.

Sitä käytettiin aikaisemmin tuholaisten, kuten hyönteisten ja jyrsijöiden, poistamiseen paikoissa, joissa viljajyviä ja muita maataloustuotteita varastoitiin. Suuren vaaran vuoksi se on kuitenkin kielletty useimmissa maailman maissa.

Tällä hetkellä sen käyttökelpoisuutta elektroniikka-alueella tutkitaan teoreettisesti tietokoneilla, jotka laskevat mahdollisuuden saada puolijohde-AlP-nanoputkia, toisin sanoen erittäin pieniä putkia, jotka voivat siirtää sähköä vain tietyissä olosuhteissa.

Alumiinifosfidi on erittäin vaarallinen yhdiste, sitä on käsiteltävä turvavarusteilla, kuten käsineillä, lasilla, hengityksensuojaimilla ja suojavaatetuksella.

Rakenne

Alumiinifosfidi AlP muodostuu alumiiniatomin Al ja fosforiatomin P liitoksesta. Molempien välinen sidos on kovalentti ja kolminkertainen, joten se on erittäin vahva.

AlP: n alumiinin hapetustila on +3 ja fosforin valenssi -3.

Alumiinifosfidin rakenne, jossa voidaan havaita kolmoissidos alumiini (Al) ja fosfori (P) -atomien välillä. Claudio Pistilli. Lähde: Wikimedia Commons.

nimistö

- alumiinifosfidi

ominaisuudet

Fyysinen tila

Tummanharmaa tai tummankeltainen tai vihreä kiteinen kiinteä aine. Kuutiokiteet.

Molekyylipaino

57,9553 g / mol

Sulamispiste

2550 ºC

Tiheys

2,40 g / cm ³ 25 ° C: ssa

Liukoisuus

Se hajoaa vedessä.

Kemiallisia ominaisuuksia

Reagoi kosteuden kanssa, jolloin saadaan fosfiini tai fosfaani PH _3, joka on syttyvä ja myrkyllinen yhdiste. Fosfiini tai fosfaani syttyy spontaanisti joutuessaan kosketuksiin ilman kanssa, paitsi jos läsnä on ylimääräistä vettä.

Alumiinifosfidin reaktio veden kanssa on seuraava:

Alumiinifosfidi + vesi → alumiinihydroksidi + fosfiini

ALP + 3 H ₂ O → AI (OH) ₃ + PH ₃ ↑

Kaupallisissa esittelyissä on alumiinikarbonaattia Al ₂ (CO ₃) ₃ fosfiinin itsesyntymisen estämiseksi, joka tapahtuu, kun AlP joutuu kosketuksiin ilman kosteuden kanssa.

AlP on vakaa kuivana. Reagoi kiivaasti happojen ja emäksisten liuosten kanssa.

Alumiinifosfidi AlP ei sulaa, ylevää tai hajoa termisesti jopa 1000 ° C: n lämpötiloissa. Jopa tässä lämpötilassa sen höyrynpaine on erittäin alhainen, ts. Se ei haihdu siinä lämpötilassa.

Hajoamiseen kuumennettaessa se vapauttaa myrkyllisiä fosforioksideja. Kosketuksessa metallien kanssa se voi päästää palavia vetykaasuja H ₂.

Muut ominaisuudet

Kun se on puhdasta, se osoittaa kellertävää väriä, sekoitettuna valmistusreaktion jäännöksiin se väri harmaasta mustaan.

Sen matala haihtuvuus sulkee pois sen, että sillä ei ole mitään hajua, joten valkosipulin haju, jonka se joskus antaa, johtuu fosfiinista PH _3, joka muodostuu kosteuden ollessa läsnä.

Saada

Alumiinifosfidi voidaan saada kuumentamalla jauhemaisen alumiinimetallin (Al) ja punaisen fosforielementin (P) seosta.

Fosforin (P) ja happea (O ₂) sekä alumiinin (Al) affiniteettia hapen ja typen (N ₂) suhteen johtuen reaktio on suoritettava ilmakehässä, jossa ei ole näitä kaasuja, kuten ilmakehä. vety (H ₂) tai maakaasua.

Reaktio aloitetaan kuumentamalla nopeasti seoksen vyöhykettä, kunnes reaktio alkaa, joka on eksoterminen (lämpö syntyy reaktion aikana). Siitä hetkestä lähtien reaktio etenee nopeasti.

Alumiini + fosfori → alumiinifosfidi

4 Al + P ₄ → 4 ALP

Sovellukset

Tuholaisten eliminointi (lopetettu käyttö)

Alumiinifosfidia käytettiin aikaisemmin hyönteismyrkkynä ja jyrsijöiden tappajana. Vaikka sitä on kuitenkin kielletty sen myrkyllisyyden vuoksi, sitä käytetään edelleen joissain maailman osissa.

Sitä käytetään savunpoistoon suljetuissa tiloissa, joissa löytyy jalostettuja tai käsittelemättömiä maataloustuotteita (kuten viljaa), eläinrehuja ja muita kuin elintarvikkeita.

Tavoitteena on hallita hyönteisiä ja jyrsijöitä, jotka hyökkäävät varastoituja esineitä, olivatpa ne syötäviä.

Se mahdollistaa jyrsijöiden ja hyönteisten torjunnan muilla kuin kotitalous-, maatalous- tai muilla alueilla ruiskuttamalla ulkona tai niiden uriin ja pesiin estääkseen niitä leviämästä tiettyihin tauteihin.

Rotat ja hiiret ovat tuholaisia, jotka hyökkäävät viljan varastointipaikkoihin. Muutama vuosi sitten he taistelivat alumiinifosfidilla. Kirjoittaja: Andreas N. Lähde: Pixabay.

Jyrsijöitä valvottiin asettamalla alumiinifosfidi uriinsa. Kirjoittaja: Foto-Rabe. Lähde: Pixabay.

Sen käyttömuoto koostuu AlP: n altistamisesta ilmalle tai kosteudelle, koska fosfiini tai fosfaani PH _{3 vapautuu,} mikä aiheuttaa vaurioita monille eliminoitaville tuholaisille.

Hyönteiset tapettiin myös AlP-alumiinifosfidilla. Kirjoittaja: Michael Podger. Lähde: Unsplash.

Muissa sovelluksissa

Alumiinifosfidi AlP: tä käytetään fosfiinin tai fosfaanin PH ₃ lähteenä ja sitä käytetään puolijohdetutkimuksessa.

Fosfaani tai fosfiini PH ₃, yhdiste, joka muodostuu, kun alumiinifosfidi ALP joutuu kosketuksiin veden kanssa. NEUROtiker. Lähde: Wikimedia Commons.

AlP-nanoputkien teoreettinen tutkimus

Alumiinifosfidi-AlP-nanoputkien muodostumisesta on tehty teoreettisia tutkimuksia. Nanoputket ovat erittäin pieniä ja erittäin ohuita sylintereitä, jotka ovat näkyvissä vain elektronimikroskoopilla.

AlP-nanoputket boorilla

Laskennallisilla laskelmilla tehdyt teoreettiset tutkimukset osoittavat, että epäpuhtaudet, jotka voitaisiin lisätä AlP-nanoputkiin, voisivat muuttaa niiden teoreettisia ominaisuuksia.

Esimerkiksi arvioidaan, että boori (B) -atomien lisääminen AlP-nanoputkiin voisi muuttaa ne p-tyypin puolijohteiksi. Puolijohde on materiaali, joka toimii sähkönjohtimena tai eristeenä sen sähkökentän mukaan, jolle se altistetaan.

Ja p-tyyppinen puolijohde on, kun epäpuhtauksia lisätään materiaaliin, tässä tapauksessa AlP on lähtöaine ja booriatomit olisivat epäpuhtauksia. Puolijohteet ovat hyödyllisiä elektroniikan sovelluksissa.

AlP-nanoputket, joiden rakenne on muuttunut

Jotkut tutkijat ovat suorittaneet laskelmia määrittääkseen vaikutuksen, joka johtuu AlP-nanoputkien kidehilarakenteen muuttamisesta kuusikulmaisesta oktaedriseen.

He havaitsivat, että kidehilarakenteen manipulointia voitaisiin käyttää AlP-nanoputkien johtavuuden ja reaktiivisuuden säätämiseen ja suunnitella ne käyttökelpoisiksi elektroniikan ja optiikan sovelluksissa.

riskit

Kosketus alumiinifosfidin kanssa voi ärsyttää ihoa, silmiä ja limakalvoja. Nieltynä tai hengitettynä se on myrkyllistä. Voi imeytyä ihon läpi myrkyllisillä vaikutuksilla.

Jos AlP joutuu kosketuksiin veden kanssa, se reagoi ja muodostaa fosfiinia tai fosfaania PH _3, joka on erittäin syttyvää, koska se syttyy kosketuksessa ilman kanssa. Siksi se voi räjähtää. Lisäksi fosfiini aiheuttaa ihmisten ja eläinten kuoleman.

Koska alumiinifosfidi on edullinen torjunta-aine, sen käyttö on yleinen syy ihmisten myrkytyksiin ja aiheuttaa korkean kuolleisuuden.

Alumiinifosfidi on erittäin vaarallinen. Kirjoittaja: OpenClipart-Vectors. Lähde: Pixabay.

Se reagoi limakalvojen kosteuden ja mahassa olevan suolahapon HCl: n kanssa, muodostaen erittäin myrkyllisen fosfaanikaasun PH ₃. Siksi fosfiiniä muodostuu kehossa hengitettynä ja nieltynä, ja sillä on tappavia vaikutuksia.

Sen nauttiminen aiheuttaa maha-suolikanavan verenvuodon, kardiovaskulaarisen romahduksen, neuropsykiatriset häiriöt, hengitys- ja munuaisten vajaatoiminnan muutamassa tunnissa.

AlP on erittäin myrkyllinen kaikille maa- ja vesieläimille.

Viitteet

1. Yhdysvaltain lääketieteellinen kirjasto. (2019). Alumiinifosfidi. Palautettu pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Sjögren, B. et ai. (2007). Alumiini. Muut alumiiniyhdisteet. Metallien toksikologian käsikirja (kolmas painos). Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
3. Gupta, RC ja Crissman, JW (2013). Turvallisuusarviointi, mukaan lukien toksikologian patologian nykyiset ja esiin nousevat kysymykset. Inhimillinen riski. Haschekin ja Rousseauxin toksikologisen patologian käsikirjassa (kolmas painos). Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
4. Valkoinen, WE ja Bushey, AH (1944). Alumiinifosfidi - valmistus ja koostumus. The Journal of The American Chemical Society, 1944, 66, 10, 1666-1672. Palautettu pubs.acs.org-sivustosta.
5. Mirzaei, Maryam ja Mirzaei, Mahmoud. (2011). Boorin seostettujen alumiinifosfidi-nanoputkien teoreettinen tutkimus. Laskennallinen ja teoreettinen kemia 963 (2011) 294 - 297. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.
6. Takahashi, L. ja Takahashi, K. (2018). Alumiinifosfidi-nanoputken elektronisen rakenteen virittäminen hilageometrian konfiguroinnin avulla. ACS Appl. Nano Mater. 2018, 1, 501-504. Palautettu pubs.acs.org-sivustosta.
7. Gupta, PK (2016). Torjunta-aineiden (maatalouskemikaalien) myrkylliset vaikutukset. Alumiinifosfidi. Toksikologian perusteissa. Palautettu osoitteesta sciencedirect.com.