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磷化氫
鎖定
磷化氫理化性質
磷化氫物理性質
密度 | |
---|---|
熔點 | -133.8℃ |
沸點 | -87.5℃ |
臨界温度 | 52℃ |
臨界壓力 | 6.58MPa |
溶解性 | 微溶於水,溶於乙醇、乙醚 |
性狀 | 純淨的磷化氫是無色無味的氣體,但在金屬磷化物產生磷化氫氣體時常帶有乙炔味或者大蒜味或者腐魚味 |
磷化氫化學性質
1、能與氧氣劇烈反應,生成磷酸;與大部分鹵素反應,生成五鹵化磷,三鹵化磷的混合產物及氫鹵酸。
2、通過灼熱金屬塊生成磷化物,放出氫氣:
。
3、與銅、銀、金及他們的鹽類反應。
磷化氫不足:
磷化氫過量:
4、與空氣混合物爆炸下限:1.79%(26g/m3)。空氣中含痕量P2H4可自燃,濃度達到一定程度時可發生爆炸。
5、高於500℃分解為磷和氫:
。
6、PH3具有強還原性,能還原多種金屬化合物,如與CuSO4溶液作用生成Cu3P,與AgNO3溶液作用生成Ag等:
許多非金屬化合物也能被PH3還原,如濃H2SO4被還原為S和SO2。
7、在鹽酸中,PH3能和甲醛反應:
,產物被用作棉織物的防火劑。
8、微溶於水,其水溶液呈弱鹼性且鹼性弱於氨。
磷化氫製備方法
1.在一個3L的四頸燒瓶上分別安裝氫氣導入管,滴液漏斗,迴流冷凝器和温度計。冷凝器上方依次聯接着一個用冰冷卻的冷阱,裝填固體KOH的乾燥管,四個氣體捕集器冷阱及一個氣體分餾的冷阱,每個冷阱的分餾情況用壓力計來調節。所用的氫經過冷卻至-180℃,填充活性炭的冷阱後,再通過載鉑石棉脱氧。在燒瓶中裝入三分之一的白磷,接着滴入KOH稀溶液,用氫氣將系統中的空氣驅淨後,加熱到60℃。生成的氣體和水蒸氣與快速氫氣流一起經迴流冷凝管,乾燥管後可將絕大部分水分除去。剩餘的水分在後面的冷阱中分離掉。冷阱的温度分別是:-90℃(1),-100℃(2),-180℃(3、4)。故P2H4主要凝集在1,2中,PH3冷凝在3,4中。將PH3再從3,4中再分餾出來,取最低沸點餾分。實驗結束後,燒瓶中的物質必須在氫氣流中冷卻,並用氫氣流將整個系統中的PH3驅淨後才可拆卸開來。用水將燒瓶中的磷洗到完全不含鹼。
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磷化氫應用領域
1.用於半導體器件和集成電路生產的外延、離子注入和摻雜。還用於有機合成。
磷化氫計算化學數據
1、疏水參數計算參考值(XlogP):-0.1
2、氫鍵供體數量:0
3、氫鍵受體數量:0
4、可旋轉化學鍵數量:0
5、互變異構體數量:無
6、拓撲分子極性表面積(TPSA):0
7、重原子數量:1
8、表面電荷:0
9、複雜度:0
10、同位素原子數量:0
11、確定原子立構中心數量:0
12、不確定原子立構中心數量:0
13、確定化學鍵立構中心數量:0
14、不確定化學鍵立構中心數量:0
15、共價鍵單元數量:1
磷化氫分子結構數據
1、摩爾折射率:無可用的
2、摩爾體積(cm3/mol):無可用的
3、等張比容(90.2K):無可用的
4、表面張力(dyne/cm):無可用的
5、介電常數:無可用的
6、極化率(10-24cm3):無可用的
7、單一同位素質量:33.997236 Da
8、標稱質量:34 Da
9、平均質量:33.9976 Da
磷化氫治理技術
20世紀90年代,出於回收磷資源的目的,國外對液相催化氧化淨化技術進行過初步研究,在黃磷廠中採用氧化錳和硫酸銅的懸浮液在氣-液-固三相反應體系中吸收淨化硫、磷等雜質,用過的懸浮液可作為肥料使用。20世紀90年代後,由於磷化工企業的嚴重污染,發達國家磷化工企業迅速向不發達國家轉移,致使尾氣的磷、硫淨化技術在國外未能繼續深入研究。
[2]
國內PH3淨化技術方法很多,可分為濕法和幹法兩類。其中濕法主要是利用PH3的還原性在吸收塔內用氧化劑處理PH3的液相氧化還原法,它主要包括濃硫酸法、高錳酸鉀法、次氯酸鈉法、過氧化氫法、磷酸法和漂白精法。而幹法是利用PH3的還原性和可燃性,用固體氧化劑或吸附劑來脱除PH3或將其直接燃燒。
[2]
磷化氫危害
磷化氫毒理
磷化氫為人體吸收相當快的劇毒氣體,主要由呼吸道吸入中毒。空氣中濃度若達到1390mg/m3。可使人迅速死亡。 誤服磷化鈣、磷化鋁、磷化鋅後,可水解生成磷化氫,由腸道吸收中毒。磷化氫吸收後,除對呼吸道及胃腸道有局部刺激及腐蝕作用外,很快經過血液分佈到肝、腎、脾等處,1h後可遍及全身,並由尿排出,少量經肺呼出。
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磷化氫急性中毒
中毒情況 | 症狀 |
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潛伏期 | |
輕度中毒 | |
中度中毒 | |
重度中毒 |
磷化氫慢性中毒
磷化氫急救措施
1、催吐:
磷化氫科研發現
2020年9月,施普林格·自然旗下國際專業學術期刊《自然-天文學》最新發表一篇行星科學研究論文稱,研究人員在金星大氣中探測到了磷化氫氣體,探測到一個只屬於磷化氫的光譜特徵,估算出金星雲層中的磷化氫丰度為20ppb。考察了可能產生磷化氫的不同方式,包括來自金星地表、微隕星、閃電或雲層內部的化學過程。
[5]
2024年7月29日,據美國有線電視新聞網報道,最新發現顯示,金星濃厚的酸性雲層中包含有“在地球上意味着生命的氣體——磷化氫”。2020年倫敦帝國理工學院天體物理學家戴夫·克萊門茨帶領的團隊就在金星雲層中發現了磷化氫。但由於其他天文學家利用各種儀器都沒有能夠觀測到同樣的現象,這個結果受到廣泛質疑。但該團隊的最新觀測結果顯示,金星雲層中的確包含磷化氫,相關論文於7月17日在英國赫爾舉行的皇家天文學會會議上首次發表,並可能成為多項科學研究的基礎。
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- 參考資料
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- 1. 劉新錦等.無機元素化學(第二版) 氮族元素:科學出版社,2010
- 2. 餘瓊粉,易紅宏,唐曉龍,寧平,王馳.磷化氫淨化技術及其展望[J].環境科學與技術,2009,32(10):87-91+132.
- 3. 王順年主編. 實用急性中毒救治手冊[M].2017 第464頁
- 4. 朱子揚,龔兆慶,汪國良主編. 中毒急救手冊[M].2007 第1003頁
- 5. 最新行星科學研究:金星雲層中發現磷化氫 .中新網[引用日期2020-09-15]
- 6. 黃小菲,王海龍,賀佳編著. 城市災害極早期預警技術應用[M]. 北京:國家行政學院出版社, 2018:279
- 7. 磷化氫 .化學+[引用日期2024-05-06]
- 8. 最新發現:金星疑現生命跡象 .環球時報[引用日期2024-07-31]