- Структура
- Номенклатура
- свойства
- Физическое состояние
- Молекулярный вес
- Температура плавления
- плотность
- Растворимость
- Химические свойства
- Другие свойства
- получение
- Приложения
- В уничтожении вредителей (использование прекращено)
- В других приложениях
- Теоретическое исследование нанотрубок AlP
- Нанотрубки AlP с бором
- Нанотрубки AlP с измененной структурой
- риски
- Ссылки
Фосфид алюминия представляет собой неорганическое соединение , состоящее из атома алюминия (А) , и атом фосфора (Р). Его химическая формула - AlP. Это твердый темно-серый или желтый цвет, если он очень чистый. Это чрезвычайно токсичное соединение для живых существ.
Фосфид алюминия реагирует с влагой с образованием фосфина или фосфана PH 3 , который является ядовитым газом. По этой причине AlP не должен контактировать с водой. Сильно Реагирует с кислотами и щелочными растворами.
Фосфид алюминия. همان. Источник: Wikimedia Commons.
В прошлом его использовали для уничтожения вредителей, таких как насекомые и грызуны, в местах хранения зерновых культур и других сельскохозяйственных продуктов. Однако из-за высокой опасности он запрещен в большинстве стран мира.
В настоящее время его применимость в области электроники теоретически исследуется с использованием компьютеров, которые рассчитывают возможность получения полупроводниковых нанотрубок AlP, то есть чрезвычайно маленьких трубок, которые могут передавать электричество только при определенных условиях.
Фосфид алюминия - очень опасное соединение, с ним необходимо обращаться с защитными средствами, такими как перчатки, очки, респираторы и защитная одежда.
Структура
Фосфид алюминия AlP образуется объединением атома алюминия Al и атома фосфора P. Связь между ними ковалентная и тройная, поэтому она очень прочная.
Алюминий в AlP имеет степень окисления +3, а фосфор имеет валентность -3.
Структура фосфида алюминия, где можно наблюдать тройную связь между атомами алюминия (Al) и фосфора (P). Клаудио Пистилли. Источник: Wikimedia Commons.
Номенклатура
- фосфид алюминия
свойства
Физическое состояние
Темно-серое, темно-желтое или зеленое кристаллическое твердое вещество. Кубические кристаллы.
Молекулярный вес
57,9553 г / моль
Температура плавления
2550 ºC
плотность
2,40 г / см 3 при 25 ° C
Растворимость
В воде разлагается.
Химические свойства
Реагирует с влагой с образованием фосфина или фосфана PH 3, который является легковоспламеняющимся и ядовитым соединением. Фосфин или фосфан самопроизвольно воспламеняется при контакте с воздухом, за исключением случаев, когда присутствует избыток воды.
Реакция фосфида алюминия с водой выглядит следующим образом:
Фосфид алюминия + вода → гидроксид алюминия + фосфин
AlP + 3 H 2 O → Al (OH) 3 + PH 3 ↑
В коммерческих презентациях присутствует карбонат алюминия Al 2 (CO 3 ) 3 для предотвращения самовоспламенения фосфина, которое происходит при контакте AlP с влагой в воздухе.
AlP стабилен в сухом состоянии. Интенсивно Реагирует с кислотами и щелочными растворами.
Фосфид алюминия AlP не плавится, не возгоняется и не разлагается термически при температурах до 1000 ° C. Даже при этой температуре давление его пара очень низкое, то есть он не испаряется при этой температуре.
При нагревании до разложения выделяет токсичные оксиды фосфора. При контакте с металлами он может выделять горючие водородные газы H 2 .
Другие свойства
В чистом виде он имеет желтоватую окраску, при смешивании с остатками реакции приготовления он имеет цвет от серого до черного.
Его низкая летучесть исключает запах, поэтому запах чеснока, который он иногда излучает, связан с фосфином PH 3, который образуется в присутствии влажности.
получение
Фосфид алюминия может быть получен путем нагревания смеси порошкового металлического алюминия (Al) и элемента красного люминофора (P).
Из-за сродства фосфора (P) к кислороду (O 2 ) и алюминия (Al) к кислороду и азоту (N 2 ) реакцию необходимо проводить в атмосфере, свободной от этих газов, например в атмосфере. водород (H 2 ) или природный газ.
Реакция начинается путем быстрого нагревания зоны смеси до тех пор, пока не начнется реакция, которая является экзотермической (во время реакции выделяется тепло). С этого момента реакция идет быстро.
Алюминий + Фосфор → Фосфид алюминия
4 Al + P 4 → 4 AlP
Приложения
В уничтожении вредителей (использование прекращено)
В прошлом фосфид алюминия использовался в качестве инсектицида и убийцы грызунов. Однако, хотя он был запрещен из-за его токсичности, он все еще используется в некоторых частях мира.
Он используется для фумигации в замкнутых пространствах, где находятся обработанные или необработанные сельскохозяйственные пищевые продукты (например, злаки), корма для животных и непищевые продукты.
Цель состоит в том, чтобы контролировать насекомых и грызунов, которые нападают на хранящиеся предметы, независимо от того, съедобны они или нет.
Это позволяет бороться с грызунами и насекомыми во вне домашних, сельскохозяйственных или несельскохозяйственных областях, опрыскивая на открытом воздухе или в их норах и гнездах, чтобы предотвратить их передачу определенных заболеваний.
Крысы и мыши - вредители, нападающие на места хранения зерновых. Несколько лет назад с ними боролись с помощью фосфида алюминия. Автор: Андреас Н. Источник: Pixabay.
Грызунов контролировали, помещая в их норы фосфид алюминия. Автор: Фото-Рабе. Источник: Pixabay.
Его форма использования заключается в воздействии на AlP воздуха или влажности, поскольку высвобождается фосфин или фосфан PH 3, который повреждает многие органы вредителя, подлежащего уничтожению.
Насекомых также убивали фосфидом алюминия AlP. Автор: Майкл Поджер. Источник: Unsplash.
В других приложениях
Фосфид алюминия AlP используется в качестве источника фосфина или фосфана PH 3 и используется в исследованиях полупроводников.
Фосфан или фосфин PH 3 , соединение, которое образуется при контакте фосфида алюминия AlP с водой. NEUROtiker. Источник: Wikimedia Commons.
Теоретическое исследование нанотрубок AlP
Теоретические исследования были проведены по образованию нанотрубок из фосфида алюминия AlP. Нанотрубки - это очень маленькие и очень тонкие цилиндры, которые можно увидеть только в электронный микроскоп.
Нанотрубки AlP с бором
Теоретические исследования, проведенные с помощью компьютерных расчетов, показывают, что примеси, которые могут быть добавлены к нанотрубкам AlP, могут изменить их теоретические свойства.
Например, считается, что добавление атомов бора (B) к нанотрубкам AlP может превратить их в полупроводники p-типа. Полупроводник - это материал, который ведет себя как проводник электричества или как изолятор в зависимости от электрического поля, которому он подвергается.
А полупроводник p-типа - это когда в материал добавляются примеси, в этом случае AlP является исходным материалом, а атомы бора будут примесями. Полупроводники используются в электронике.
Нанотрубки AlP с измененной структурой
Некоторые ученые провели расчеты, чтобы определить эффект изменения структуры кристаллической решетки нанотрубок AlP с гексагональной на октаэдрическую.
Они обнаружили, что манипуляции со структурой кристаллической решетки могут быть использованы для регулирования проводимости и реакционной способности нанотрубок AlP и спроектированы так, чтобы их можно было использовать в электронике и оптике.
риски
Контакт с фосфидом алюминия может вызвать раздражение кожи, глаз и слизистых оболочек. При проглатывании или вдыхании он токсичен. Может всасываться через кожу с токсическим действием.
Если AlP вступает в контакт с водой, он вступает в реакцию и образует фосфин или фосфан PH 3, который очень легко воспламеняется, так как воспламеняется при контакте с воздухом. Следовательно, он может взорваться. Кроме того, фосфин вызывает смерть людей и животных.
Поскольку фосфид алюминия является недорогим пестицидом, его использование является частой причиной отравлений у людей и приводит к высокой смертности.
Фосфид алюминия чрезвычайно опасен. Автор: OpenClipart-Vectors. Источник: Pixabay.
Он вступает в реакцию с влажностью слизистых оболочек и соляной кислотой HCl в желудке, образуя очень токсичный газ фосфан PH 3 . Таким образом, при вдыхании и проглатывании в организме образуется фосфин со смертельным исходом.
Его прием внутрь вызывает кровотечение желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистый коллапс, нервно-психические расстройства, дыхательную и почечную недостаточность в течение нескольких часов.
AlP очень токсичен для всех наземных и водных животных.
Ссылки
- Национальная медицинская библиотека США. (2019). Фосфид алюминия. Получено с pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Sjögren, B. et al. (2007). Алюминий. Прочие соединения алюминия. В Справочнике по токсикологии металлов (третье издание). Восстановлено с sciencedirect.com.
- Гупта, Р.С., Криссман, Дж. У. (2013). Оценка безопасности, включая текущие и возникающие вопросы токсикологической патологии. Человеческий риск. В Справочнике Хашека и Руссо по токсикологической патологии (третье издание). Восстановлено с sciencedirect.com.
- Уайт, В.Е. и Буши, А.Х. (1944). Фосфид алюминия - получение и состав. Журнал Американского химического общества 1944, 66, 10, 1666–1672. Восстановлено с pubs.acs.org.
- Мирзаи, Марьям и Мирзаи, Махмуд. (2011). Теоретическое исследование нанотрубок из легированного бором фосфида алюминия. Вычислительная и теоретическая химия 963 (2011) 294-297. Восстановлено с sciencedirect.com.
- Такахаши, Л. и Такахаши, К. (2018). Настройка электронной структуры нанотрубки из фосфида алюминия путем настройки геометрии решетки. ACS Appl. Nano Mater. 2018, 1, 501-504. Восстановлено с pubs.acs.org.
- Гупта, ПК (2016). Токсическое действие пестицидов (агрохимикатов). Фосфид алюминия. По основам токсикологии. Восстановлено с sciencedirect.com.