ALUMINIUMFOSFID (AIP): STRUKTUR, EGENSKAPER, BRUK, RISIKO - KJEMI - 2026

Den aluminiumfosfid er en uorganisk forbindelse som består av en aluminium-atom (A) og et fosforatom (P). Den kjemiske formelen er AlP. Det er en solid mørk grå eller, hvis veldig ren, gul. Det er en ekstremt giftig forbindelse for levende vesener.

Aluminiumfosfid reagerer med fuktighet og danner fosfin eller fosfan PH ₃ , som er en giftig gass. Av denne grunn må AlP ikke komme i kontakt med vann. Reagerer sterkt med syrer og alkaliske oppløsninger.

Aluminiumfosfid. همان. Kilde: Wikimedia Commons.

Det ble tidligere brukt til å eliminere skadedyr som insekter og gnagere på steder der korn og andre landbruksprodukter ble lagret. På grunn av sin høye fare er det imidlertid forbudt i de fleste land i verden.

Foreløpig blir bruken på elektronikkområdet undersøkt teoretisk ved bruk av datamaskiner som beregner muligheten for å skaffe halvleder AlP nanorør, det vil si ekstremt små rør som bare kan overføre strøm under visse forhold.

Aluminiumfosfid er en veldig farlig forbindelse, det må håndteres med sikkerhetsutstyr som hansker, briller, åndedrettsvern og vernetøy.

Struktur

Aluminiumfosfid-AlP dannes ved forening av et aluminiumatom Al og et fosforatom P. Bindingen mellom begge er kovalent og trippel, derfor er den veldig sterk.

Aluminium i AlP har en oksidasjonstilstand på +3 og fosfor har en valens på -3.

Struktur av aluminiumfosfid der trippelbindingen mellom aluminium (Al) og fosfor (P) atomer kan observeres. Claudio Pistilli. Kilde: Wikimedia Commons.

nomenklatur

- Aluminiumfosfid

Egenskaper

Fysisk tilstand

Mørk grå eller mørk gul eller grønn krystallinsk fast stoff. Kubiske krystaller.

Molekylær vekt

57,9553 g / mol

Smeltepunkt

2550 ºC

tetthet

2,40 g / cm ³ ved 25 ° C

løselighet

Den brytes ned i vann.

Kjemiske egenskaper

Reagerer med fuktighet for å gi fosfin eller fosfan PH ₃ som er en brennbar og giftig forbindelse. Fosfin eller fosfant antenner spontant ved kontakt med luft, bortsett fra om overflødig vann er til stede.

Reaksjonen av aluminiumfosfid med vann er som følger:

Aluminiumfosfid + vann → Aluminiumhydroksid + fosfin

AlP + 3 H ₂ O → Al (OH) ₃ + PH ₃ ↑

De kommersielle presentasjonene har aluminiumkarbonat Al ₂ (CO ₃ ) _{3 for} å forhindre autoangivelse av fosfin som oppstår når AlP kommer i kontakt med fuktighet i luften.

AlP er stabil når den er tørr. Reagerer voldsomt med syrer og alkaliske oppløsninger.

Aluminium Phosphide AlP smelter, sublimerer eller termisk brytes ned ved temperaturer så høye som 1000 ° C. Selv ved denne temperaturen er damptrykket veldig lavt, det vil si at det ikke fordamper ved den temperaturen.

Når den varmes opp til spaltning, avgir den giftige fosforoksider. I kontakt med metaller kan det avgi brennbare hydrogengasser H ₂ .

Andre egenskaper

Når den er ren, viser den en gulaktig farge, når den er blandet med rester av preparatreaksjonen, gir den en farge fra grå til svart.

Den lave flyktigheten utelukker at den har noen lukt, så hvitløkslukten som den noen ganger gir ut skyldes fosfinen PH ₃ som dannes i nærvær av fuktighet.

Å skaffe

Aluminiumfosfid kan oppnås ved å varme opp en blanding av pulverisert aluminiummetall (Al) og rødt fosforelement (P).

På grunn av fosfor (P) affinitet for oksygen (O ₂ ) og aluminium (Al) for oksygen og nitrogen (N ₂ ), må reaksjonen utføres i en atmosfære fri for disse gassene, for eksempel en atmosfære. hydrogen (H ₂ ) eller naturgass.

Reaksjonen startes ved raskt å varme opp en sone av blandingen til reaksjonen starter, som er eksoterm (varme produseres under reaksjonen). Fra det øyeblikket fortsetter reaksjonen raskt.

Aluminium + fosfor → Aluminiumfosfid

4 Al + P ₄ → 4 AlP

applikasjoner

Ved eliminering av skadedyr (seponert bruk)

Aluminiumfosfid ble tidligere brukt som et insektmiddel og som en gnagerdreper. Selv om det har blitt forbudt for sin toksisitet, brukes det likevel i noen deler av verden.

Det brukes til fumigation i trange rom der det finnes prosesserte eller ubearbeidede landbruksmatvarer (for eksempel korn), dyrefôr og ikke-matvarer.

Målet er å kontrollere insekter og gnagere som angriper lagrede gjenstander, enten de er spiselige eller ikke.

Det gjør det mulig å kontrollere gnagere og insekter i ikke-husholdnings-, landbruks- eller ikke-landbruksarealer, sprøyting utendørs eller i hulene og reirene deres for å forhindre at de overfører visse sykdommer.

Rotter og mus er skadedyr som angriper lagringssteder for korn. For noen år siden ble de kjempet med aluminiumfosfid. Forfatter: Andreas N. Kilde: Pixabay.

Gnagerne ble kontrollert ved å plassere aluminiumfosfid i hulene. Forfatter: Foto-Rabe. Kilde: Pixabay.

Bruksformen består i å utsette AlP for luft eller luftfuktighet, siden fosfin eller fosfan PH _{3 frigjøres,} noe som skader mange organer i skadedyret som skal fjernes.

Insektene ble også drept med AlP-aluminiumfosfid. Forfatter: Michael Podger. Kilde: Unsplash.

I andre applikasjoner

Aluminiumfosfid AlP brukes som en kilde til fosfin eller fosfan PH ₃ og blir brukt i halvlederforskning.

Fosfan eller fosfin PH ₃ , en forbindelse som dannes når aluminiumfosfid AlP kommer i kontakt med vann. NEUROtiker. Kilde: Wikimedia Commons.

Teoretisk undersøkelse av AlP-nanorør

Teoretiske studier er utført på dannelse av aluminiumfosfid AlP nanorør. Nanorør er veldig små og veldig tynne sylindere som bare kan sees med et elektronmikroskop.

AlP nanorør med bor

Teoretiske studier utført gjennom beregningsberegninger viser at urenheter som kan tilsettes AlP nanorørene kan endre de teoretiske egenskapene til disse.

For eksempel er det anslått at å legge bor (B) -atomer til AlP-nanorør kan gjøre dem om til p-type halvledere. En halvleder er et materiale som oppfører seg som en leder av elektrisitet eller som en isolator avhengig av det elektriske feltet det blir utsatt for.

Og en halvleder av p-type er når urenheter tilsettes materialet, i dette tilfellet er AlP utgangsmaterialet og boratomer ville være urenheter. Halvledere er nyttige for elektroniske applikasjoner.

AlP nanorør med endret struktur

Noen forskere har utført beregninger for å bestemme effekten av å endre krystallgitterstrukturen til AlP nanorør fra sekskantet til oktaedralen.

De fant ut at manipulering av krystallgitterstrukturen kunne brukes til å justere ledningsevnen og reaktiviteten til AlP nanorør og designe dem til å være nyttige for elektronikk og optikk applikasjoner.

risiko

Kontakt med aluminiumfosfid kan irritere hud, øyne og slimhinner. Ved svelging eller innånding er det giftig. Kan tas opp gjennom huden med giftige effekter.

Hvis AlP kommer i kontakt med vann, reagerer den og danner fosfin eller fosfan PH ₃ som er ekstremt brannfarlig da det antenner i kontakt med luft. Derfor kan det eksplodere. Videre forårsaker fosfin døden til mennesker og dyr.

Siden aluminiumfosfid er et billig sprøytemiddel, er bruken en vanlig årsak til forgiftning hos mennesker og har en høy dødelighet.

Aluminiumfosfid er ekstremt farlig. Forfatter: OpenClipart-Vectors. Kilde: Pixabay.

Den reagerer med fuktigheten i slimhinnene og med saltsyren HCl i magen, og danner den meget giftige fosfangassen PH ₃ . Derfor dannes fosfin ved innånding og ved inntak i kroppen, med dødelige effekter.

Inntaket forårsaker blødning i mage-tarmkanalen, hjerte-kar-kollaps, nevropsykiatriske lidelser, respirasjons- og nyresvikt i løpet av få timer.

AlP er veldig giftig for alle landdyr og akvatiske dyr.

referanser

1. US National Library of Medicine. (2019). Aluminiumfosfid. Gjenopprettet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Sjögren, B. et al. (2007). Aluminium. Andre aluminiumforbindelser. I Håndbok om metoksikologi av metaller (tredje utgave). Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
3. Gupta, RC og Crissman, JW (2013). Sikkerhetsvurdering inkludert aktuelle og nye problemer i toksikologi patologi. Menneskelig risiko. I Haschek og Rousseaux's Handbook of Toxicology Pathology (Tredje utgave). Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
4. White, WE og Bushey, AH (1944). Aluminiumfosfid - tilberedning og sammensetning. Journal of The American Chemical Society 1944, 66, 10, 1666-1672. Gjenopprettet fra pubs.acs.org.
5. Mirzaei, Maryam og Mirzaei, Mahmoud. (2011). En teoretisk undersøkelse av nerdorberte dopede aluminiumfosfid i aluminium. Computational and Theoretical Chemistry 963 (2011) 294-297. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
6. Takahashi, L. og Takahashi, K. (2018). Innstille den elektroniske strukturen til en aluminiumsfosfid-nanorør gjennom konfigurasjon av gittergeometri. ACS Appl. Nano Mater. 2018, 1, 501-504. Gjenopprettet fra pubs.acs.org.
7. Gupta, PK (2016). Giftige effekter av plantevernmidler (agrokjemikalier). Aluminiumfosfid. I Fundamentals of Toxicology. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.