Fosfín je jedovatý plyn, ktorý je vo svojej čistej forme bez farby a bez zápachu. Z chemického hľadiska ide o prchavú vodíkovú zlúčeninu fosforu. V chémii je vzorec pre fosfín - PH3. Svojimi vlastnosťami má určité podobnosti s amoniakom. Látka je veľmi nebezpečná, pretože má vysokú toxicitu a sklon k samovznieteniu.
Prijať
Najlepšie preštudovaný spôsob získania fosfínu je reakcia interakcie bieleho fosforu so silným alkalickým roztokom pri zahrievaní. V tomto prípade sa fosfor disproporcionuje na metafosfát a fosfín. Vedľajšími produktmi tejto reakcie sú difosfín (P2H4) a vodík, takže výťažok tejto reakcie je malý a nepresahuje 40 %.
Výsledný difosfín v reakčnom médiu reaguje s alkáliou, čo vedie k tvorbe fosfínu a vodíka.
A fosfornan získaný v týchto reakciách sinterakcia s alkáliou prechádza do fosfátu za uvoľnenia vodíka.
NaH2PO2 + 2NaOH=2H2 + Na 3PO4
Po dokončení všetkých reakcií sa v dôsledku interakcie alkálií s fosforom vytvorí fosfín, vodík a fosforečnan. Tento spôsob výroby sa môže uskutočňovať aj s alkalickými oxidmi namiesto alkálií. Tento zážitok je veľmi krásny, pretože výsledný difosfín sa okamžite vznieti a horí vo forme iskier, ktoré tvoria niečo, čo vyzerá ako ohňostroj.
Pri pôsobení vody alebo kyseliny produkujú fosfidy kovov tiež fosfín.
Pri tepelnom rozklade kyseliny fosforitej alebo jej redukcii vodíkom vzniká v čase izolácie aj fosfín.
Fosfóniové soli sa rozkladajú alebo reagujú s určitými látkami za vzniku fosfínu.
Fyzikálne vlastnosti
Fosfín je bezfarebný plyn bez zápachu. Technický fosfín (s niektorými nečistotami) však môže mať charakteristický nepríjemný zápach, ktorý je opísaný rôznymi spôsobmi. O niečo ťažší ako vzduch, pri -87,42 °C skvapalňuje a pri -133,8 °C sa stáva tuhou látkou. Takéto nízke teploty varu a topenia sú spôsobené skôr slabými vodíkovými väzbami. Látka je prakticky nerozpustná vo vode, ale za určitých podmienok tvorí s vodou nestabilné hydráty. Necháme dobre rozpustiť v etanole a dietyléteri. Hustota fosfínu za normálnych podmienok je 0.00153 g/cm3.
Chemické vlastnosti
Ako už bolo spomenuté, chemický vzorec fosfínu je PH3. Hoci je fosfín podobný amoniaku, má množstvo rozdielov v interakciách s inými látkami. Tieto vlastnosti sú spôsobené skutočnosťou, že chemické väzby vo fosfíne (vyplýva to zo vzorca) sú kovalentne slabo polárne. Sú menej polárne ako v čpavku, a preto odolnejšie.
Pri silnom zahriatí (približne 450 °C) bez prístupu kyslíka sa fosfín rozkladá na jednoduché látky.
2PH3 → 2P + 3H2
Pri teplotách nad 100 °C PH3 samovznieti reakciou so vzdušným kyslíkom. Teplotný prah je možné znížiť ultrafialovým svetlom. Z tohto dôvodu sa fosfín uvoľnený z močiarov často samovoľne vznieti, čo spôsobí vznik takzvaných "will-o'-fires".
PH3 + 2O2 → H3PO4
Môže však dôjsť aj k jednoduchému spaľovaniu. Potom sa vytvorí anhydrid kyseliny fosforečnej a voda.
2PH3 + 4O2 → P2O5 + 3H2O
Podobne ako amoniak, aj fosfín môže tvoriť soli reakciou s halogenovodíkmi.
PH3 + HI→ PH4I
PH3 + HCl→ PH4Cl
Na základe vzorca fosfínu môžeme povedať, že fosfor v ňom má najnižší oxidačný stav. Z tohto dôvodu je dobrým redukčným činidlom.
PH3 + 2I2+ 2H2O → H 3PO2 + 4HI
PH3 + 8HNO3→H3PO4 + 8NO2 + 4H2 O
Aplikácia
Pre svoju vysokú toxicitu našiel fosfín uplatnenie pri fumigácii, t.j. pri ničení rôznych druhov škodcov (hmyz, hlodavce) pomocou plynu. Na tieto postupy existujú špeciálne zariadenia - fumigátorové stroje, pomocou ktorých sa v interiéri rozprašuje plyn. Fosfín alebo prípravky na jeho báze sa zvyčajne ošetrujú v skladoch obilnín, hotových potravinárskych výrobkov, nábytku, ako aj v knižniciach, továrňach, vlakových vozňoch a iných vozidlách. Výhodou tejto úpravy je, že fosfín aj v malých koncentráciách ľahko preniká do ťažko dostupných miest a nijako neinteraguje s kovmi, drevom a tkaninou.
Izba je ošetrená fosfínom, udržiava sa v uzavretom stave 5-7 dní. Potom je potrebné vykonať vetranie aspoň dva dni, inak je pre človeka nebezpečné byť v ňom. Fosfín potom nezanecháva žiadne stopy ani na potravinách, obilí a inom tovare.
Fosfín sa používa aj pri syntéze niektorých látok, najmä organických. Dá sa z nej získať aj chemicky čistý fosfor, polovodiče sú dopované fosfínom.
Toxikológia
Fosfín je extrémne toxická zlúčenina. Rýchlo prechádza dýchacím traktom a interaguje so sliznicami tela. To môže spôsobiť narušenie nervového systému, ako aj metabolizmu vo všeobecnosti. Príznaky otravy môžu zahŕňať závraty, nevoľnosť, vracanie, bolesti hlavy, únavu, niekedy dokoncakŕče. V závažných prípadoch odchodu môže človek stratiť vedomie alebo zastaviť dýchanie a tlkot srdca. Maximálna povolená koncentrácia fosfínu vo vzduchu je 0,1 mg/m3. Koncentrácia 10 mg/m3 okamžite smrteľná.
Prvá vec, ktorú treba urobiť s obeťami otravy fosfínom, je vziať ich na čerstvý vzduch a zbaviť ich kontaminovaného oblečenia. Odporúča sa tiež poliať obeť vodou, aby sa rýchlo odstránil zvyšný toxický plyn. Ústavná liečba zahŕňa použitie kyslíkovej masky, sledovanie srdcovej frekvencie a stavu pečene a liečbu pľúcneho edému. Pacient musí byť monitorovaný aspoň 2-3 dni, aj keď nie sú viditeľné známky otravy. Niektoré príznaky sa môžu objaviť až niekoľko dní po expozícii fosfínu.
