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Fosfina | |||
Struttura della fosfina | |||
Identificazione | |||
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Nome IUPAC | Fosfano | ||
Sinonimi |
Fosfina |
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N o CAS | |||
N o ECHA | 100.029.328 | ||
N o CE | 232-260-8 | ||
Aspetto | gas compresso liquefatto incolore. | ||
Proprietà chimiche | |||
Formula bruta | PH 3 | ||
Massa molare | 33,99758 ± 0,00021 g / mol H 8,89%, P 91,11%, |
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Momento dipolare | 0,5740 ± 0,0003 D | ||
Proprietà fisiche | |||
T ° fusione | −133 ° C | ||
T ° bollitura | −87,7 ° C | ||
Solubilità | in acqua a 17 ° C : 26 ml / 100 ml | ||
Massa volumica | 0,8 g · cm -3 | ||
Temperatura di autoaccensione | 38 ° C | ||
punto d'infiammabilità | Gas infiammabile | ||
Limiti di esplosività in aria | in volume% in aria: LIE 1.6-LSE 98 (stima INRS) | ||
Pressione del vapore saturo | a 20 ° C : 4.186 kPa | ||
Punto critico | 65,4 bar , 51,35 ° C | ||
Termochimica | |||
Δ vap H ° | 14,6 kJ · mol -1 ( 1 atm , -87,75 ° C ) | ||
Proprietà elettroniche | |||
1 re energia di ionizzazione | 9,869 ± 0,002 eV (gas) | ||
Cristallografia | |||
Simbolo di Pearson | |||
Classe di cristallo o gruppo spaziale | P2 1 3 (n ° 198) | ||
Strukturbericht | D1 | ||
Struttura tipica | NH 3 | ||
Precauzioni | |||
SGH | |||
Pericolo H220, H314, H330, H400, H220 : Gas estremamente infiammabile H314 : Provoca gravi ustioni cutanee e gravi lesioni oculari H330 : Letale se inalato H400 : Molto tossico per gli organismi acquatici |
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WHMIS | |||
A, B1, D1A, A : Pressione assoluta di vapore del gas compresso a 50 ° C = 6.200 kPa B1 : Limite inferiore di infiammabilità del gas infiammabile = 1,6% D1A : Materiale molto tossico che causa effetti gravi immediati Trasporto di merci pericolose: classe 2.3 Divulgazione a 1, 0% secondo l'ingrediente elenco di divulgazione |
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NFPA 704 | |||
4 4 2 | |||
Trasporto | |||
263 : gas tossico, infiammabile Numero ONU : 2199 : FOSFINA Classe: 2.3 Etichette: 2.3 : Gas tossici (corrisponde ai gruppi designati con una T maiuscola, cioè T, TF, TC, TO, TFC e Bam). 2.1 : Gas infiammabili (corrisponde ai gruppi contrassegnati da una F maiuscola); |
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Ecotossicologia | |||
Soglia di odore | basso: 0,01 ppm alto: 5 ppm |
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Unità di SI e STP se non diversamente specificato. | |||
La fosfina , idruro di fosforo , idrogeno fosfuro o fosfano (nomenclatura IUPAC ) è un composto inorganico del fosforo e dell'idrogeno , di formula PH 3 .
A temperatura e pressione ordinarie , la fosfina è un gas fitotossico altamente ecotossico, altamente tossico per i mammiferi (compreso l' uomo ) e "per il quale non esiste un antidoto" .
La fosfina è utilizzata come pesticida e si dice che sia la più utilizzata al mondo come fumigante , sebbene un numero crescente di ceppi di specie bersaglio siano diventati resistenti ad essa. Secondo il database e-phy del 2016, questo prodotto non è più autorizzato in agricoltura in Francia .
È un gas incolore, leggermente più pesante dell'aria, mortalmente tossico ed estremamente infiammabile (per questi motivi utilizzato come fumigante a scopo biocida ).
Il suo punto di ebollizione è -88 ° C a 1 atm . È solubile in acqua ( 26 ml / 100 ml a 17 ° C ) e in diversi solventi organici.
La fosfina pura è inodore, ma la "fosfina tecnica" ha un odore estremamente sgradevole che ricorda l' aglio o il pesce marcio , dovuto alla presenza di "fosfina sostituita" e difosfina (P 2 H 4 ).
La sua formula è PH 3 . Può ad esempio derivare dall'azione di un acido su un sale di alluminio ( fosfuro di alluminio ) o magnesio ( fosfuro di magnesio ) o semplicemente da una reazione di questi sali con l'acqua o il sale viene idrolizzato .
Esempio: AlP + 3H 2 O → PH 3 + Al (OH) 3
Fosfuro di alluminio + acqua → fosfina (gas) + idrossido di alluminio .
La fosfina è corrosiva per i metalli e in misura minore per le plastiche (che non vengono attaccate se l'aria contiene fosfina, ma sono totalmente disidratate).
I sali di fosfuro di alluminio e tutti gli altri metalli devono essere posti in modo tale da non avere accesso all'umidità ambientale, all'acqua o ad un acido.
Come biocida , questo prodotto può essere applicato solo da aziende e personale autorizzato e in Francia sotto il controllo dei servizi di protezione delle piante ( SRPV ).
In caso di incendio, anidride carbonica, schiume, polveri chimiche o acqua nebulizzata possono essere utilizzati come agenti estinguenti, ma solo se è certo che l'emissione di gas (estremamente tossici) può essere fermata. In caso contrario, si consiglia di rimuovere tutto il materiale combustibile, tenere lontane persone e animali e lasciare bruciare il gas.
Nel XX ° secolo, PH 3 è stato considerato un genitore esclusivamente industriale.
La sua esistenza sulla Terra è stata attribuita solo a un'origine extraterrestre, come il meteorite schreibersite (Fe, Ni) 3 P.
Nel 1783, in un libro di memorie presentato all'Accademia delle Scienze , il chimico Philippe Gengembre , uno studente di Antoine Lavoisier , isolò il PH 3 , che aveva scoperto riscaldando il fosforo in una soluzione di carbonato di potassio .
Nel 1968 , Iverson rilevò il fosfuro di ferro biogenico (Fe 2 P), generato dai processi di corrosione batterica del ferro. Successivamente, il PH 3 gassoso naturale è stato trovato tra i costituenti dell'atmosfera dei pianeti ( Giove , nel 1974, e Saturno , nel 1975).
La fosfina non è stata rilevata sulla Terra fino al 1988 . PH 3 in forma gassosa o complessata è stato successivamente trovato in siti di emissione di metano e in vari ambienti come zone umide e paludi , materia sospesa in acqua e sedimenti (fluviali e marini), nonché in alcuni escrementi e letame (Gassmann et al., 1996).
Uno studio pubblicato in gennaio 2020suggerisce che la presenza di fosfina nelle atmosfere di pianeti di tipo tellurico sarebbe un promettente indicatore per la rilevazione di una possibile presenza di vita extraterrestre , in assenza di sorgenti abiotiche note in grado di produrre fosfina in proporzioni sufficienti per la sua rilevazione mediante spettroscopia . NelSettembre 2020, un altro studio riporta che il grande array di antenne millimetriche / submillimetriche dell'Atacama e il James Clerk Maxwell Telescope hanno osservato la firma della fosfina nello spettro dell'atmosfera di Venere , con una concentrazione stimata di circa 20 ppb ( parti per miliardo ). Ma questa osservazione è poi contestata, in particolare a causa di errori nella calibrazione del telescopio.
La fosfina può essere preparata in diversi modi. Industrialmente si ottiene per reazione di fosforo e acqua in mezzo acido o in modo basico per reazione di fosforo bianco con idrossido di sodio , formando con la stessa reazione ipofosfito di sodio.
P 4 + 4H 2 O → H 3 PO 4 + PH 3 + H 2o
P 4 + 3NaOH + 3H 2 O → 3NaH 2 PO 2 + PH 3Può essere ottenuto per idrolisi di un fosfuro metallico come il fosfuro di alluminio o il fosfuro di calcio .
La fosfina pura PH 3 , senza tracce di difosfina P 2 H 4 , può essere ottenuta per azione dell'idrossido di potassio sullo ioduro di fosfonio (PH 4 I).
I derivati di PH 3 come i derivati alchilati o arilati sono anche chiamati "fosfine" , proprio come le ammine sono derivati dell'ammoniaca .
Modalità d'azione sugli organismi: è sistemica ma principalmente dovuta al fatto che la fosfina denatura l' ossiemoglobina e interferisce con la sintesi delle proteine e degli enzimi della respirazione cellulare .
È tossico per inalazione per polmoni , fegato e reni . Induce anche irritazione respiratoria e segni di depressione del sistema nervoso centrale .
Il pericolo principale per l'uomo risiede nell'inalazione di una dose superiore alla soglia di tossicità, che provoca rapidamente disturbi neurologici ( coma , convulsioni ) e cardiaci (focolai di necrosi miocardica). Tempo di contatto è importante: la morte può verificarsi dopo l'inalazione di 400 ppm per il 30 a il 60 minuti ; e gli effetti gravi derivano da esposizioni di poche ore a 5-10 ppm .
Tra gli esempi comuni, trifenilfosfina ((C 6 H 5 ) 3 P) e BINAP , sono entrambi usati come ligandi nei complessi metallici ( catalizzatore di Wilkinson ).
Tali fosfine sono spesso presentate come cocatalizzatori in reazioni come l' accoppiamento di Sonogashira .
Per l'uso nel biocida agricolo, la fosfina gassosa pura viene utilizzata o miscelata con un gas inerte , anidride carbonica o azoto per eliminare il rischio di infiammabilità o esplosività , compresse di fosfuro di alluminio, calcio o zinco che rilasciano fosfina a contatto con l'acqua atmosferica (o acido dallo stomaco dei roditori). Questi pellet contengono anche agenti per ridurre il potenziale di accensione o esplosione della fosfina prodotta.
È più facile da usare del bromuro di metile , più efficace (attivo a temperature da 10 a 15 ° C, e per un periodo da 5 a 15 giorni mentre il bromuro era attivo soprattutto intorno a 5 ° C e solo per 24 ore).
A seguito della graduale messa al bando del bromuro di metile (precedentemente il più utilizzato ma tossico, ecotossico, distruttore di gas serra e strato di ozono , e come tale interessato dal protocollo di Montreal ), la fosfina è diventata il generatore di fumo più utilizzato al mondo, ampiamente utilizzato , economico e noto per reagire rapidamente e senza lasciare alcun residuo sui prodotti immagazzinati (soprattutto nella sua forma gassosa, e quando è correttamente utilizzato).
Questo uso diffuso e frequente ha favorito la comparsa di ceppi di parassiti e specie cosiddette nocive resistenti alla fosfina, ormai diffusi in Asia , Australia e Brasile .
Secondo la FAO tale resistenza è preoccupante e probabile in altre regioni non studiate.
Secondo il database e-phy, nel 2016 questo prodotto non è più autorizzato in Francia.
In questo paese, sette specialità commerciali sono autorizzate alla commercializzazione e decreti impongono la certificazione per gli applicatori coinvolti in operazioni di fumigazione contro le talpe, con formazione preventiva da rinnovare ogni cinque anni (vedi sotto).
Il comitato per lo studio della tossicità ha quindi considerato queste misure insufficienti, in particolare alla luce dei rischi che corrono gli utenti e della diversione dei prodotti per usi potenzialmente dannosi. Il governo ha quindi deciso la professionalizzazione obbligatoria degli operatori, lo stoccaggio, il trasporto e la movimentazione sicuri con piena tracciabilità del prodotto. Da allora, solo i produttori di talpe in possesso di un certificato di qualifica di gassificazione approvato dalla Direzione regionale dell'agricoltura e delle foreste (DRAF) sono stati autorizzati a utilizzare questo prodotto contro le talpe.
I livelli massimi di residui di idrogeno fosfuro (PH3) in Francia nel 1986 sono stati fissati a:
e la concentrazione di fosfuro di idrogeno nell'aria inalata da un lavoratore non deve superare, rispettivamente:
In Canada, questo prodotto è stato rivalutato nel 2015 dalla PMRA (Pest Management Regulatory Agency ), con precauzioni avanzate. In effetti, l'agenzia sanitaria canadese "richiede l'attuazione di ulteriori misure di riduzione del rischio per tutti i siti sottoposti a fumigazione al fine di limitare il potenziale di esposizione di lavoratori e individui" .