ALUMINIUMFOSFID (AIP): STRUKTUR, EGENSKAPER, ANVÄNDNINGSOMRÅDEN, RISKER - KEMI - 2026

Den aluminiumfosfid är en oorganisk förening som består av en aluminiumatom (A: s) och en fosforatom (P). Dess kemiska formel är AlP. Det är en solid mörkgrå eller, om mycket ren, gul. Det är en extremt giftig förening för levande varelser.

Aluminiumfosfid reagerar med fukt och bildar fosfin eller fosfan PH ₃ , som är en giftig gas. Av denna anledning får AlP inte komma i kontakt med vatten. Reagerar starkt med syror och alkaliska lösningar.

Aluminiumfosfid. همان. Källa: Wikimedia Commons.

Det användes tidigare för att eliminera skadedjur som insekter och gnagare på platser där spannmålskorn och andra jordbruksprodukter lagrades. På grund av sin stora fara har den emellertid förbjudits i de flesta länder i världen.

För närvarande undersöks dess användbarhet inom elektronikområdet med hjälp av datorer som beräknar möjligheten att erhålla halvledar-AlP-nanorör, det vill säga extremt små rör som kan överföra elektricitet endast under vissa förhållanden.

Aluminiumfosfid är en mycket farlig förening, den måste hanteras med säkerhetsutrustning som handskar, glasögon, andningsskydd och skyddskläder.

Strukturera

Aluminiumfosfid AlP bildas genom sammanslagningen av en aluminiumatom Al och en fosforatom P. Bindningen mellan båda är kovalent och trippel, därför är den mycket stark.

Aluminium i AlP har ett oxidationstillstånd på +3 och fosfor har en valens av -3.

Struktur av aluminiumfosfid där trippelbindningen mellan aluminium (Al) och fosfor (P) atomer kan observeras. Claudio Pistilli. Källa: Wikimedia Commons.

Nomenklatur

- Aluminiumfosfid

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Mörkgrå eller mörkgul eller grön kristallin fast substans. Kubiska kristaller.

Molekylvikt

57,9553 g / mol

Smältpunkt

2550 ºC

Densitet

2,40 g / cm ^{^} vid 25 ° C

löslighet

Det sönderdelas i vatten.

Kemiska egenskaper

Reagerar med fukt för att ge fosfin eller fosfan PH _3, som är en brandfarlig och giftig förening. Fosfin eller fosfant antänds spontant vid kontakt med luft, utom om överskott av vatten finns.

Reaktionen av aluminiumfosfid med vatten är enligt följande:

Aluminiumfosfid + vatten → Aluminiumhydroxid + fosfin

ALP + 3 H ₂ O → Al (OH) ₃ + PH ₃ ↑

De kommersiella presentationerna har aluminiumkarbonat Al ₂ (CO ₃ ) _{3 för} att förhindra autoignition av fosfin som uppstår när AlP kommer i kontakt med fukt i luften.

AlP är stabilt när det är torrt. Reagerar våldsamt med syror och alkaliska lösningar.

Aluminiumfosfid AlP smälter, sublimerar eller termiskt sönderdelas vid temperaturer så höga som 1000 ° C. Även vid denna temperatur är dess ångtryck väldigt lågt, det vill säga att det förångas inte vid den temperaturen.

När den upphettas till sönderdelning avger den giftiga fosforoxider. I kontakt med metaller, kan den avge brandfarliga vätegaser H ₂ .

Andra egenskaper

När den är ren visar den en gulaktig färgning, när den blandas med rester av beredningsreaktionen ger den en färg från grå till svart.

Dess låga flyktighet utesluter att den har någon lukt, så vitlöklukten som den ibland avger beror på fosfin PH ₃ som bildas i närvaro av fukt.

Erhållande

Aluminiumfosfid kan erhållas genom upphettning av en blandning av pulveriserad aluminiummetall (Al) och rött fosforelement (P).

På grund av affiniteten av fosfor (P) för syre (O ₂ ) och den av aluminium (Al) för syre och kväve (N ₂ ) måste reaktionen utföras i en atmosfär fri från dessa gaser, såsom en atmosfär väte (H ₂ ) eller naturgas.

Reaktionen startas genom att snabbt värma upp en zon i blandningen tills reaktionen startar, vilket är exotermt (värme produceras under reaktionen). Från det ögonblicket fortsätter reaktionen snabbt.

Aluminium + fosfor → aluminiumfosfid

4 Al + P ₄ → 4 AlP

tillämpningar

Vid eliminering av skadegörare (avbruten användning)

Aluminiumfosfid användes tidigare som ett insektsmedel och som en gnagare. Trots att det har förbjudits för sin toxicitet, används det fortfarande i vissa delar av världen.

Det används för rökning i trånga utrymmen där bearbetade eller obearbetade jordbruksprodukter (som spannmål), djurfoder och icke-livsmedelsprodukter finns.

Målet är att kontrollera insekter och gnagare som attackerar lagrade föremål, oavsett om de är ätliga eller inte.

Det gör det möjligt att kontrollera gnagare och insekter i icke-inhemska, jordbruks- eller icke-jordbruksområden, spruta utomhus eller i deras hålor och bo för att förhindra dem från att överföra vissa sjukdomar.

Råttor och möss är skadedjur som attackerar spannmålslagringsplatser. För några år sedan kämpades de med aluminiumfosfid. Författare: Andreas N. Källa: Pixabay.

Gnagarna kontrollerades genom att placera aluminiumfosfid i sina hålor. Författare: Foto-Rabe. Källa: Pixabay.

Dess användningsform består av att utsätta AlP för luft eller luftfuktighet, eftersom fosfin eller fosfan PH _{3 frigörs,} vilket genererar skador på många organ i skadedjur som ska elimineras.

Insekterna dödades också med AlP-aluminiumfosfid. Författare: Michael Podger. Källa: Unsplash.

I andra applikationer

Aluminiumfosfid AlP används som källa till fosfin eller fosfan PH ₃ och används i halvledarforskning.

Fosfan eller fosfin PH ₃ , en förening som bildas när aluminiumfosfid AlP kommer i kontakt med vatten. NEUROtiker. Källa: Wikimedia Commons.

Teoretisk undersökning av AlP-nanorör

Teoretiska studier har genomförts på bildning av aluminiumfosfid-AlP-nanorör. Nanorör är mycket små och mycket tunna cylindrar som endast kan synas med ett elektronmikroskop.

AlP-nanorör med bor

Teoretiska studier som gjorts genom beräkningar visar att föroreningarna som kan läggas till AlP-nanorören kan förändra dessa teoretiska egenskaper.

Till exempel uppskattas att tillsats av boratomer (B) -atomer till AlP-nanorör kan förvandla dem till halvledare av p-typ. En halvledare är ett material som fungerar som en ledare för elektricitet eller som en isolator beroende på det elektriska fältet som det utsätts för.

Och en halvledare av p-typ är när föroreningar läggs till materialet, i detta fall är AlP utgångsmaterialet och boratomer skulle vara föroreningarna. Halvledare är användbara för elektronikapplikationer.

AlP-nanorör med förändrad struktur

Vissa forskare har gjort beräkningar för att bestämma effekten av att ändra kristallgitterstrukturen för AlP-nanorör från hexagonal till oktaedralen.

De fann att manipulation av kristallgitterstrukturen kunde användas för att justera konduktiviteten och reaktiviteten hos AlP-nanorör och utforma dem så att de är användbara för elektronik- och optikapplikationer.

risker

Kontakt med aluminiumfosfid kan irritera hud, ögon och slemhinnor. Vid förtäring eller inandning är det giftigt. Kan absorberas genom huden med toxiska effekter.

Om AlP kommer i kontakt med vatten reagerar det och bildar fosfin eller fosfan PH ₃ vilket är extremt brandfarligt eftersom det antänds i kontakt med luft. Därför kan det explodera. Dessutom orsakar fosfin döden hos människor och djur.

Eftersom aluminiumfosfid är ett billigt bekämpningsmedel är dess användning en vanlig orsak till förgiftning hos människor och har en hög dödlighet.

Aluminiumfosfid är extremt farligt. Författare: OpenClipart-Vectors. Källa: Pixabay.

Det reagerar med fuktigheten i slemhinnorna och med saltsyran HCl i magen, och bildar den mycket giftiga fosfangasen PH ₃ . Därför, genom inandning och genom förtäring, bildas fosfin i kroppen med dödliga effekter.

Intag orsakar blödning av mag-tarmkanalen, hjärt-kollision, neuropsykiatriska störningar, andnings- och njursvikt inom några timmar.

AlP är mycket giftigt för alla landdjur och vattenlevande djur.

referenser

1. US National Library of Medicine. (2019). Aluminiumfosfid. Återställs från pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Sjögren, B. et al. (2007). Aluminium. Andra aluminiumföreningar. I Handbook on the Toxicology of Metals (Tredje upplagan). Återställs från sciencedirect.com.
3. Gupta, RC och Crissman, JW (2013). Säkerhetsbedömning inklusive aktuella och nya problem i toxikologpatologi. Mänsklig risk. I Haschek och Rousseaux's Handbook of Toxicology Pathology (Tredje upplagan). Återställs från sciencedirect.com.
4. White, WE och Bushey, AH (1944). Aluminiumfosfid - beredning och sammansättning. Journal of The American Chemical Society 1944, 66, 10, 1666-1672. Återställs från pubs.acs.org.
5. Mirzaei, Maryam och Mirzaei, Mahmoud. (2011). En teoretisk studie av bornoperade aluminiumfosfid-nanorör. Computational and Theoretical Chemistry 963 (2011) 294-297. Återställs från sciencedirect.com.
6. Takahashi, L. och Takahashi, K. (2018). Ställa in den elektroniska strukturen på en aluminiumfosfidananör genom konfigurering av gittergeometri. ACS Appl. Nano Mater. 2018, 1, 501-504. Återställs från pubs.acs.org.
7. Gupta, PK (2016). Toxiska effekter av bekämpningsmedel (jordbruksämnen). Aluminiumfosfid. I Fundamentals of Toxicology. Återställs från sciencedirect.com.