Наконец-то сбылась мечта: построили деревянный дом или баню, поставили сруб или приобрели деревянную мебель. Проходит время, и в доме становятся слышны тиканье, щелчки, шуршание. Что же это такое, думаете вы? Ответ прост: в доме завелись жуки, питающиеся деревом. Видов их очень много, но основными вредителями деревянных конструкций являются короеды, усачи, Фумигация фосфином деревянного дома от жуков - один из самых опасных методов на рынке дезинсекции.
Признаки того, что в доме завелись жуки:
Буровая мука пыль). Ее можно заметить на стенах или на полу.
Ходы и отверстия (входные и выходные отверстия).
Посторонние звуки, такие как тиканье, шуршание, стрекот.
Самое ужасное в этой ситуации, что избавиться от жуков своими силами практически невозможно. Все методы, направленные на уничтожение жука в толще дерева, имеют поверхностный характер. Они не причиняют вреда личинке, которая находится в толще древесины и ест дерево изнутри.
На рынке достаточно много предложений и способов уничтожения жуков в деревянном доме, но, изучив некоторые из них, мы сильно усомнились в их эффективности.
К неэффективным методам борьбы с жуками относят
Обработку генераторами горячего и холодного тумана и инсектицидами внутри дома. Личинка закупоривает свой ход буровой мукой и каловыми массами, и никакое, даже самое мелкое аэрозольное распыление сквозь такую «пробку» в ход не пройдет.
Шприцевание дерева инсектицидами. Так же весьма сомнительный метод, ведь дерево мертвое и не сможет разнести средство по себе с током смолы и сока. Соответственно, сверлить и вливать средство приходится с шагом в пару сантиметров. А зачем тогда дом из дерева, если он будет пропитан химией?
Пропитки от жуков. На стадии заражения они уже неэффективны, так как носят поверхностный характер и не способны проникнуть в толщу древесины к личинке жука короеда или усача. Различного рода средства для защиты дерева от жуков нужно использовать на этапе строительства или обработки дерева в качестве профилактики.
Часто бывает, что для строительства деревянного дома уже используется зараженный жуками материал. Брус, доски, бревно в связи с неправильным хранением были повреждены жуком. Не редкость, что недобросовестные застройщики использовали материал санитарной вырубки леса, поврежденного короедом, который требуется сжигать. Такое дерево дешевле и быстро находит своих покупателей.
Так что же делать, если дом построен и в нем жуки? В последние годы на рынке дезинфекции появилась услуга «Фумигация фосфином деревянного дома». Давайте разберемся, что это.
Фумигация фосфином деревянного дома от жуков
Фумигация фосфином - это использование газа PH3 (фосфористый водород), относящегося к 1-му классу опасности средств (чрезвычайно опасные). Способ был изначально разработан для уничтожения вредителей зерна и сельскохозяйственных культур. Используется на складах, элеваторах и в амбарах хранения запасов. Метод отлично себя зарекомендовал, и его стали использовать для фумигации деревянных домов.
Какие средства используются для фумигации?
Основным средством для фумигации фосфином деревянных домов и конструкций от жуков короедов, точильщиков, древоточцев и других вредителей древесины является фосфид магния или алюминия. Ответственные компании по фумигации используют фосфид магния, так как он разлагается полностью и остаточная пыль не содержит металлического фосфида, который опасен. Простыми словами, после проведения фумигации ваш дом полностью безопасен, и никаких следов используемых средств в помещении не будет.
Что нужно знать перед фумигацией фосфином деревянного дома от жуков?
Фосфин - это газ в препаративной форме (таблетки, ленты, пластины). Он смертельно опасен и относится к 1-му классу опасности, поэтому использовать его могут только лица, имеющие профессиональную подготовку. Использовать средства для фумигации самостоятельно или лицам, которые не имеют свидетельства о прохождении специального обучения, недопустимо. Также компания должна состоять в Национальной организации дезинфекционистов (НП "НОД") и иметь свидетельство, подтверждающее это.
Фумигация длится несколько дней (от 5 до 7) и проводится исключительно при положительной температуре окружающей среды. Таким образом, услуга строго сезонная и не может проводиться в зимнее время. Газ от жуков выделяется только при положительной температуре.
На время фумигации следует покинуть помещение, и нельзя заходить в него в период всей экспозиции. Только после того как специалист по фумигации приедет второй раз и проведет дегазацию (удаление отработанных остатков металлического фосфина из помещения), можно пользоваться домом.
Почему именно фумигация фосфином - самый эффективный метод?
Фосфин или фосфористый водород, выделяющийся при обработке дома (фумигации), - чрезвычайно опасное соединение и токсично для всего живого. Малейшей концентрации газа достаточно, чтобы погибло все живое в зоне его действия. Так как газ тяжелее воздуха в 1,5 раза, он, выдавливая собой воздух, проникает по всем ходам и добирается до всех личинок и жуков в помещении, не оставляя им шанса. Они погибают от острого токсического отравления, чего невозможно добиться при использовании других методов или инсектицидов.
Как выбрать компанию для проведения фумигации
- Свидетельство о прохождении профессионального обучения персонала (включая фумигацию).
- Свидетельство о членстве в Национальной организации дезинфекционистов (НП "НОД").
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 + 5C = 3CaSiO 3 + 5CO + P 2
Пары фосфора при этой температуре почти полностью состоят из молекул Р 2 , которые при охлаждении конденсируются в молекулы Р 4 .
При конденсации паров образуется белый (желтый) фосфор , который состоит из молекул Р 4 , имеющих форму тетраэдра. Это очень реакционноспособное мягкое воскообразное вещество бледно-желтого цвета, растворимое в сероуглероде и бензоле. На воздухе фосфор воспламеняется при 34 о С. Он обладает уникальной способностью светиться в темноте за счет медленного окисления до низших . Именно белый фосфор и был в своё время выделен Брандом.
Если белый фосфор нагревать без доступа воздуха, он переходит в красный (впервые его получили лишь в 1847 г.). Название красный фосфор относится сразу к нескольким модификациям, различающихся по плотности и окраске: она колеблется от оранжевой до тёмно-красной и даже фиолетовой. Все разновидности красного фосфора нерастворимы в органических растворителях, по сравнению с белым фосфором они менее реакционноспособны (воспламеняются на воздухе при t>200 о С) и имеют полимерное строение: это тетраэдры Р 4 , связанные друг с другом в бесконечные цепи. Несколько отличен от них «фиолетовый фосфор», который состоит из группировок Р 8 и Р 9 , уложенных в длинные трубчатые структуры с пятиугольным сечением.
При повышенном давлении белый фосфор переходит в чёрный фосфор , построенный из объёмных шестиугольников с атомами фосфора в вершинах, связанных друг с другом в слои. Впервые это превращение осуществил в 1934 г. американский физик Перси Уильямс Бриджмен. Структура чёрного фосфора напоминает графит, с той лишь разницей, что слои, образованные атомами фосфора, не плоские, а «гофрированные». Черный фосфор – это наименее активная модификация фосфора. При нагревании без доступа воздуха он, как и красный, переходит в пар, из которого конденсируется белый фосфор.
Белый фосфор очень ядовит: смертельная доза около 0,1 г. Из-за опасности самовоспламенения на воздухе его хранят под слоем воды. Красный и чёрный фосфор менее ядовиты, так как нелетучи и практически нерастворимы в воде.
Химические свойства
Наиболее химически активным является белый фосфор (в уравнениях реакций с участием белого фосфора для простоты записывают как Р, а не Р 4 , тем более, что аналогичные реакции возможны и с участием красного фосфора, молекулярный состав которого неопределен). Фосфор непосредственно соединяется со многими простыми и сложными веществами. В химических реакциях фосфор, как и , может быть и окислителем, и восстановителем.
Как окислитель фосфор взаимодействует со многими с образованием фосфидов, например:
2P + 3Ca = Ca 3 P 2
P + 3Na = Na 3 P
Обратите внимание, что непосредственно с фосфор практически не соединяется.
Как восстановитель фосфор взаимодействует с , галогенами, серой (т.е. с более электроотрицательными неметаллами). При этом в зависимости от условий проведения реакций могут образовываться как соединения фосфора (III), так и соединения фосфора (V).
а) при медленном окислении или при недостатке кислорода фосфор окисляется до оксида фосфора (III), или фосфористого ангидрида Р 2 О 3:
4Р + 3О 2 = 2Р 2 О 3
При сгорании фосфора в избытке (или воздуха) образуется оксид фосфора (V), или фосфорный ангидрид Р 2 О 5:
4Р + 5О 2 = 2Р 2 О 5
б) в зависимости от соотношения реагентов при взаимодействии фосфора с галогенами и серой образуются соответственно галогениды и сульфиды трех- и пятивалентного фосфора; например:
2Р + 5Cl 2(изб.) = 2PCl 5
2P + 3Cl 2(недост.) = 2PCl 3
2P + 5S (изб.) = P 2 S 5
2P + 3S (недост.) = P 2 S 3
Следует отметить, что с йодом фосфор образует только соединение PI3.
Роль восстановителя фосфор играет в реакциях с кислотами-окислителями:
3P + 5HNO 3 + 2H 2 O = 3H 3 PO 4 + 5NO
— с концентрированной азотной кислотой:
P + 5HNO 3 = H 3 PO 4 + 5NO 2 + H 2 O
— с концентрированной серной кислотой:
2P + 5H 2 SO 4 = 2H 3 PO 4 + 5SO 2 + 2H 2 O
С другими кислотами фосфор не взаимодействует.
При нагревании с водными растворами фосфор подвергается диспропорционированию, например:
4P + 3KOH + 3H 2 O = PH 3 + 3KH 2 PO 2
8P + 3Ba(OH) 2 + 6H 2 O = 2PH 3 + 3Ba(H 2 PO 2) 2
Кроме фосфина РН 3 в результате этих реакций образуются соли фосфорноватистой кислоты Н 3 РО 2 – гипофосфиты, в которых фосфор имеет характерную степень окисления +1.
Применение фосфора
Основная часть производимого в мире фосфора расходуется на производство фосфорной кислоты, из которой получают удобрения и другие продукты. Красный фосфор используется при изготовлении спичек, он содержится в массе, которая наносится на спичечную коробку.
Фосфин
Наиболее известным водородным соединением фосфора является фосфин РН 3 . Фосфин – бесцветный газ с чесночным запахом, очень ядовит. Хорошо растворимый в органических растворителях. В отличие от аммиака малорастворим в воде. Практического значения фосфин не имеет.
Получение
Выше был рассмотрен способ получения фосфина при взаимодействии фосфора с водными растворами . Другой способ – действие соляной кислоты на фосфиды металлов, например:
Zn 3 P 2 + 6HCl = 2PH 3 + 3ZnCl 2
Химические свойства
- Кислотно – основные свойства
Будучи малорастворим в воде, фосфин образует с ней неустойчивый гидрат, который проявляет очень слабые основные свойства:
PH 3 + H 2 O ⇄ PH 3 ∙H 2 O ⇄ PH 4 + + OH —
Соли фосфония образуются только с :
PH 3 + HCl = PH 4 Cl
PH 3 + HClO 4 = PH 4 ClO 4
- Окислительно – восстановительные свойства
Весь список рефератов можно посмотреть
*на изображении записи фотография белого фосфора
Древесина — это один из наиболее практичных известных стройматериалов. Ее используют в самых разных сферах промышленности.
Правда у древесины есть один большой недостаток – плохая стойкость к воздействию разнообразных природных факторов, включая всяческих вредителей и короедов . Настоящим спасением в таком случае может стать качественная фумигация древесины.
Чем опасен короед?
При поражении древесины короедом:
- Значительно снижается общее качество изделий из древесины.
- Ухудшаются эксплуатационные качества, в частности внешний вид материала.
- Сильно увеличивается риск развития процессов гниения под действием жизнедеятельности короедов.
- Возникают неприятные поскрипывания в домах, образуется мелкая пыль.
- Сокращается стоимость пораженного изделия.
Насекомые всегда селятся полчищами, в связи с этим у них огромная уничтожающая сила. Они активно размножаются, а также с невероятной скоростью поедают дерево, вызывая появление плесени и гнили.
Короеды обитают в глубоких слоях древесины, в связи с чем для борьбы с ними может помочь лишь качественная фумигация специальным газом.Что такое фумигация древесины?
Фумигация древесины представляет специальную химическую защиту от действия разных дереворазрушающих насекомых и в частности, короеда. Она предусматривает качественную обработку объекта защиты особыми газами. Применение фумигации позволяет значительно повысить устойчивость разных предметов и изделий из древесины ко вредным насекомым .
Процедура фумигации выполняется на открытых площадках, либо в закрытых помещениях. С данной целью используются специальные устройства, обеспечивающие распыление химикатов.
Фумигация обеспечивает древесину свойствами устойчивости против разнообразных насекомых и бактерий.Процедуру желательно делать с любой древесиной, ведь от нее будет зависеть его качество и срок службы. В случае если не проводить обработку древесины, то спустя какое-то время на ней обязательно появятся повреждения: маленькие дырочки, древесная пыль.
Через немного времени деревянные конструкции утратят свои качества, что непременно приведет к печальным последствиям. Все эти риски — результат работы короеда.
Особую опасность будут представлять его личинки, которые попадают в древесину, быстро приводя ее в полную негодность.Этапы проведения
Так происходит фумигация деревянного дома от короедов:
- Принятие решения избавиться от короедов в доме.
- Для исследования объекта выезжает специалист, который осматривает, обмеряет квартиру (помещение), составляет техническое задание, а также рассчитывает необходимую дозировку химического препарата для полной ликвидации короедов.
- Расчет химиката производиться в кубических метрах из объема квартиры (помещения).
- На объекте сделаны все необходимые работы на основании договора и сдается заказчику.
Условия
Для выполнения эффективной фумигации должны быть соблюдены такие важные условия:
- Полная герметизация дома (выполняется профессионалами): заклеиваются вытяжки, печные трубы, все окна, отдушины, люки и двери подвального помещения, а также подпол. Кроме того, герметизируются все места, которые могут привести к утечке газа. Профессионал заранее отметит слабые места.
- Отключение квартиры от электроэнергии
- Отключение всех котлов отопления , так как для фумигации часто используется взрывоопасный газ.
- Температура должна быть не меньше 15с. Это обязательное условие для отличного результата.
- Из дома (помещения) надо вынести компьютеры, игровые приставки, телевизоры (газ обладает коррозионными качествами относительно меди ). Холодильник, стиральные и сушильные машинки, пылесосы можно оставить.
- После раскладки фумиганта (ленты, пластины или таблетки) квартира (помещение) закрывается. Обязательно вывешиваются специальные предупредительные таблички о том, что там проводится фумигация и вход запрещен. В доме (помещении) во время выполнения фумигации строго запрещено нахождение людей и домашних питомцев.
- Квартира (помещение) находится в герметичном состоянии. На протяжении данного времени химикат взаимодействует с с влагой воздуха, в результате особой химической реакции выделяется так называемый фосфористый водород РН3. Он образует порошок серого цвета, который собой представляет гидроокись алюминия AL(OH)3, либо окись магния Mg(OH)2 в течение трех-семи дней. При этом входить, открывать окна и двери запрещено.
- Последняя стадия, выезд специалиста для дегазации квартиры (помещения) на протяжении 6 часов и утилизации всех остатков химического препарата. Почти полное разложение таблетки происходит на протяжении двух дней при температуре не менее 15с. Разложение происходит тем быстрее, чем больше температура и содержание влаги.
- Измерение остатков газа посредством индикаторных трубок Auer (PH3) – используются для измерения фосфористого водорода (то есть, фосфина) в воздухе.
Когда следует использовать газ?
Фумигацию специальным газом для защиты древесины в доме от короедов выполняется в таких случаях:
Фумигации газом подвергается та древесина, которая используется для:
- Постройки деревянных домов и малых архитектурных форм.
- Изготовления специальных строительных конструкций (стропил, балок).
- Внутренней и наружной отделки строений.
- Создания разной тары (паллетов, поддонов).
Преимущества
Применение фумигации газом дает возможность обеспечить:
- Отличный внешний вид поверхности дерева.
- Отсутствие посторонних запахов, будет лишь натуральный древесный.
- Повышение срока эксплуатации и хранения деревянных заготовок и пиломатериалов.
- Надежную защиту от разнообразных вредоносных микроорганизмов. Фумигация гарантирует полное избавление от короедов. При этом используются высокотехнологичные фумиганты, которыми обеззараживается и обрабатывается древесина.
- Способ довольно универсален , он обладает оптимальным соотношением по своей цене и получаемому качеству. Именно потому такая процедура становится все более востребованной и популярной.
Особенности защитной обработки древесины в доме
Защитная обработка древесины в доме заключается в окуривании разных пиломатериалов, либо конструкций из дерева особыми газами, например, фосфином. Для этого используются генераторы аэрозольно-сконденсированного тумана или дыма. В качестве основы для таких концентрированных аэрозолей выступать могут разнообразные отравляющие вещества, которые называются инсектицидами.
Обработка дымом или аэрозолем позволяет обеспечить очень высокую проникающую способность фумигантного яда в достаточно пористую структуру древесины. За счет этого предотвращается развитие и активное размножение короедов, а также их личинок. Гибель полностью всех особей обеспечивается на сегодняшний день в 99 случаях из 100.Фосфин — это ядовитый газ, который в чистом виде не имеет цвета и запаха. С химической точки зрения, является летучим водородным соединениям фосфора. В химии формула фосфина имеет вид — PH 3 . По своим свойствам имеет некоторые схожести с аммиаком. Вещество очень опасно, так как имеет высокую токсичность и склонность к самовоспламенению.
Получение
Самый хорошо изученный способ получения фосфина — это реакция взаимодействия белого фосфора с раствором сильной щелочи при нагревании. В данном случае фосфор диспропорционирует на метафосфат и фосфин. Побочными продуктами этой реакции является дифосфин (P 2 H 4) и водород, поэтому выход данной реакции небольшой и составляет не более 40 %.
Образующийся дифосфин в реакционной среде вступает во взаимодействие со щелочью, в результате чего образуется фосфин и водород.
А полученный в этих реакциях гипофосфит, при взаимодействии со щелочью, переходит в фосфат с выделением водорода.
NaH 2 PO 2 + 2NaOH = 2H 2 + Na 3 PO 4
После завершения всех реакций, в результате взаимодействия щелочи на фосфор образуется фосфин, водород и фосфат. Данный способ получения можно также провести со щелочными оксидами вместо щелочей. Этот опыт является очень красивым, так как образующийся дифосфин сразу же воспламеняется и сгорает в виде искр, образуя нечто похожее на фейерверк.
При воздействии воды или кислоты на фосфиды металлов также получается фосфин.
При термическом разложении фосфористой кислоты или ее восстановлении водородом в момент выделения также образуется фосфин.
Соли фосфония при разложении или в реакции с некоторыми веществами дают фосфин.
Физические свойства
Фосфин представляет собой бесцветный газ без запаха. Но технический фосфин (с некоторыми примесями) может иметь характерный неприятный запах, который описывают по-разному. Немного тяжелее воздуха, при температуре -87,42 °C сжижается, а при -133,8 °C становится твердым веществом. Такие низкие температуры кипения и плавления обусловлены довольно слабыми водородными связями. Вещество практически нерастворимо в воде, но при определенных условиях образует с гидраты. Хорошо растворим в этаноле и диэтиловом эфире. Плотность фосфина при нормальных условиях составляет 0,00153 г/см 3 .
Химические свойства
Как уже было сказано, химическая формула фосфина - PH 3 . Хоть фосфин и похож на аммиак, он имеет ряд отличий во взаимодействиях с другими веществами. Эти особенности обусловлены тем, что химические связи в фосфине (по формуле это становится ясно) ковалентные слабополярные. Они менее полярные, чем в аммиаке, и поэтому более прочные.
При сильном нагревании (примерно 450 °C) без доступа кислорода фосфин разлагается на простые вещества.
2PH 3 → 2P + 3H 2
При температуре свыше 100 °C PH 3 самовоспламеняется, вступая в реакцию с кислородом воздуха. Температурный порог можно снизить ультрафиолетовым светом. По этой причине, выделяющийся на болотах фосфин, часто самовоспламеняется, вызывая появление так называемых «блуждающих огней».
PH 3 + 2O 2 → H 3 PO 4
Но может происходить и простое горение. Тогда образуется фосфорный ангидрид и вода.
2PH 3 + 4O 2 → P 2 O 5 + 3H 2 O
Как и аммиак, фосфин может образовывать соли, взаимодействуя с галогеноводородами.
PH 3 + HI→ PH 4 I
PH 3 + HCl→ PH 4 Cl
Исходя из формулы фосфина, можно сказать, что фосфор в нем имеет низшую степень окисления. По этой причине он является хорошим восстановителем.
PH 3 + 2I 2 + 2H 2 O → H 3 PO 2 + 4HI
PH 3 + 8HNO 3 → H 3 PO 4 + 8NO 2 + 4H 2 O
Применение
Ввиду своей высокой токсичности, фосфин нашел применение в фумигации, т. е. уничтожении различного рода вредителей (насекомых, грызунов) при помощи газа. Для этих процедур существуют специальные устройства — машины-фумигаторы, с использованием которых распыляют газ в помещениях. Обычно фосфином или препаратами на его основе обрабатывают склады зерновых культур, готовых пищевых продуктов, мебели, а также библиотеки, заводские помещения, вагоны поездов и другой транспорт. Преимущество такой обработки в том, что фосфин даже в небольших концентрациях легко проникает в труднодоступные места и никак не взаимодействует с металлами, древесиной и тканью.
Помещение обрабатывают фосфином, в герметичном состоянии его держат в течение 5-7 суток. После этого не менее двух суток нужно осуществлять проветривание, иначе находится человеку в нем опасно. После этого фосфин не оставляет никаких следов даже на продуктах, зерне и других товарах.
Еще фосфин используется в синтезе некоторых веществ, особенно органических. Также из него может получаться химически чистый фосфор, с использованием фосфина производят легирование полупроводников.
Токсикология
Фосфин крайне токсичное соединение. Он быстро проходит через дыхательные пути и взаимодействует со слизистыми оболочками организма. Это может вызвать нарушения работы нервной системы, а также обмена веществ в целом. Признаками отравления могут служить головокружение, тошнота, рвота, головная боль, усталость, иногда даже конвульсии. В тяжелых случаях отправления человек может потерять сознание или произойти остановка дыхания и сердцебиения. Предельно допустимая концентрация фосфина в воздухе — 0.1 мг/м 3 . Концентрация 10 мг/м 3 сразу приводит к летальному исходу.
Первое, что необходимо сделать с пострадавшим от отравления фосфина, — вынести на свежий воздух и освободить от загрязненной одежды. Также рекомендуется окатить пострадавшего водой, чтобы быстрее убрать остатки токсичного газа. Стационарное лечение подразумевает использование кислородной маски, контроль сердечного ритма и состояния печени, лечение отека легких. За больным необходимо следить минимум 2-3 суток, даже если видимых признаков отравления уже нет. Некоторые симптомы могут проявляться лишь через несколько суток после контакта с фосфином.
Фосфор (от греч. phosphoros - светоносный; лат. Phosphorus) P, химический элемент V группы периодической системы; атомный номер 15, атомная масса 30,97376. Имеет один устойчивыйнуклид 31 P. Эффективное сечение захвата тепловыхнейтронов18 10 -30 м 2 . Конфигурация внеш. электронной оболочкиатома3s 2 3p 3 ; степени окисления-3, +3 и +5; энергия последовательной ионизации при переходе от Р 0 до P 5+ (эВ): 10,486, 19,76, 30,163, 51,36, 65,02; сродство к электрону 0,6 эВ;электроотрицательностьпо Полингу 2,10;атомный радиус0,134 нм,ионные радиусы(в скобках указаны координационные числа) 0,186 нм для P 3- , 0,044 нм (6) для P 3+ , 0,017 нм (4), 0,029 нм (5), 0,038 нм (6) для P 5+ .
Среднее содержание фосфора в земной коре 0,105% по массе, в водеморей и океанов 0,07 мг/л. Известно около 200 фосфорныхминералов. все они представляют собой фосфаты. Из них важнейший -апатит, который является основойфосфоритов. Практическое значение имеют также монацит CePO 4 , ксенотим YPO 4 , амблигонит LiAlPO 4 (F, ОН), трифилин Li(Fe, Mn)PO 4 , торбернит Cu(UO 2) 2 (PO 4) 2 12H 2 O, отунит Ca(UO 2) 2 (PO 4) 2 x x 10H 2 O, вивианит Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O, пироморфит Рb 5 (РО 4) 3 С1, бирюза СuА1 6 (РО 4) 4 (ОН) 8 5Н 2 О.
Свойства. Известно св. 10 модификаций фосфора, из них важнейшие - белый, красный и черный фосфор (технический белый фосфор называют желтым фосфором). Единой системы обозначений модификаций фосфора нет. Некоторые свойства важнейших модификаций сопоставлены в табл. Термодинамически устойчив при нормальных условиях кристаллический черный фосфор (P I). Белый и красный фосфор метастабильны, но вследствие малой скорости превращения могут практически неограниченное время сохраняться при нормальных условиях.
Соединения фосфора с неметаллами
Фосфор и водород в виде простых веществ практически не взаимодействуют. Водородные производные фосфора получают косвенным путем, например:
Са 3 Р 2 + 6НСl = 3СаСl 2 + 2РН 3
Фосфин РН 3 представляет собой бесцветный сильнотоксичный газ с запахом гнилой рыбы. Молекулу фосфина можно рассматривать как молекулу аммиака. Однако угол между связями Н-Р-Н значительно меньше, чем у аммиака. Это означает уменьшение доли участия s-облаков в образовании гибридных связей в случае фосфина. Связи фосфора с водородом менее прочны, чем связи азота с водородом. Донорные свойства у фосфина выражены слабее, чем у аммиака. Малая полярность молекулы фосфина, и слабая активность акцептировать протон приводят к отсутствию водородных связей не только в жидком и твердом состояниях, но и с молекулами воды в растворах, а также к малой стойкости иона фосфония РН 4 + . Самая устойчивая в твердом состоянии соль фосфония - это его иодид РН 4 I. Водой и особенно щелочными растворами соли фосфония энергично разлагаются:
РН 4 I + КОН = РН 3 + КI + Н 2 О
Фосфин и соли фосфония являются сильными восстановителями. На воздухе фосфин сгорает до фосфорной кислоты:
РН 3 + 2О 2 = Н 3 РО 4
При разложении фосфидов активных металлов кислотами одновременно с фосфином образуется в качестве примеси дифосфин Р 2 Н 4 . Дифосфин - бесцветная летучая жидкость, по структуре молекул аналогична гидразину, но фосфин не проявляет основных свойств. На воздухе самовоспламеняется, при хранении на свету и при нагревании разлагается. В продуктах его распада присутствуют фосфор, фосфин и аморфное вещество желтого цвета. Этот продукт получил название твердого фосфористого водорода, и ему приписывается формула Р 12 Н 6 .
С галогенами фосфор образует три- и пентагалогениды. Эти производные фосфора известны для всех аналогов, но практически важны соединения хлора. РГ 3 и РГ 5 токсичны, получают непосредственно из простых веществ.
РГ 3 - устойчивые экзотермические соединения; РF 3 - бесцветный газ, РСl 3 и РВr 3 - бесцветные жидкости, а РI 3 - красные кристаллы. В твердом состоянии все тригалогениды образуют кристаллы с молекулярной структурой. РГ 3 и РГ 5 являются кислотообразующими соединениями:
РI 3 + 3Н 2 О = 3НI + Н 3 РО 3
Известны оба нитрида фосфора, отвечающие трех- и пятиковалентному состояниям: РN и Р 2 N 5 . В обоих соединениях азот трехвалентен. Оба нитрида химически инертны, устойчивы к действию воды, кислот и щелочей.
Расплавленный фосфор хорошо растворяет серу, но химическое взаимодействие наступает при высокой температуре. Из сульфидов фосфора лучше изучены Р 4 S 3 , Р 4 S 7 , Р 4 S 10 . Указанные сульфиды могут быть перекристализованы в расплаве нафталина и выделены в виде желтых кристаллов. При нагревании сульфиды воспламеняются и сгорают с образованием Р 2 О 5 и SО 2 . Водой все они медленно разлагаются с выделением сероводорода и образованием кислородных кислот фосфора.
Соединения фосфора с металлами
С активными металлами фосфор образует солеобразные фосфиды, подчиняющиеся правилам классической валентности. р-Металлы, а также металлы подгруппы цинка дают и нормальные, и анионоизбыточные фосфиды. Большинство из этих соединений проявляют полупроводниковые свойства, т.е. доминирующая связь в них - ковалентная. Отличие азота от фосфора, обусловленное размерным и энергетическим факторами, наиболее характерно проявляется при взаимодействии этих элементов с переходными металлами. Для азота при взаимодействии с последними главным является образование металлоподобных нитридов. Фосфор также образует металлоподобные фосфиды. Многие фосфиды, особенно с преимущественно ковалентной связью, тугоплавки. Так, АlР плавится при 2197 град.С, а фосфид галлия имеет температуру плавления 1577 град.С. Фосфиды щелочных и щелочно-земельных металлов легко разлагаются водой с выделением фосфина. Многие фосфиды являются не только полупроводниками (АlР, GаР, InР), но и ферромагнетиками, например СоР и Fе 3 Р.
Фосфи́н (фосфористый водород , гидрид фосфора, по номенклатуре IUPAC - фосфан РН 3) - бесцветный, очень ядовитый, довольно неустойчивый газ со специфическим запахом гнилой рыбы.
Бесцветный газ. Плохо растворяется в воде, не реагирует с ней. При низких температурах образует твердый клатрат 8РН 3 ·46Н 2 О. Растворим в бензоле, диэтиловом эфире, сероуглероде. При −133,8 °C образует кристаллы с гранецентрированной кубической решёткой.
Молекула фосфина имеет форму тригональной пирамиды c молекулярной симметрией C 3v (d PH = 0.142 нм, HPH = 93.5 o). Дипольный момент составляет 0,58 D, существенно ниже, чем уаммиака. Водородная связь между молекулами PH 3 практически не проявляется и поэтому фосфин имеет более низкие температуры плавления и кипения.
Фосфин сильно отличается от его аналога аммиака. Его химическая активность выше, чем у аммиака, он плохо растворим в воде, как основание значительно слабее аммиака. Последнее объясняется тем, что связи H-P поляризованы слабо и активность неподелённой пары электронов у фосфора (3s 2) ниже, чем у азота (2s 2) в аммиаке.
В отсутствие кислорода при нагревании разлагается на элементы:
на воздухе самопроизвольно воспламеняется (в присутствии паров дифосфина или при температуре свыше 100 °C):
Проявляет сильные восстановительные свойства:
При взаимодействии с сильными донорами протонов фосфин может давать соли фосфония, содержащие ион PH 4 + (аналогичноаммонию). Соли фосфония, бесцветные кристаллические вещества, крайне неустойчивы, легко гидролизуется.
Как и сам фосфин, так и его соли являются сильными восстановителями.
Получают фосфин при взаимодействии белого фосфора с горячей щёлочью, например:
Также его можно получить воздействием воды или кислот на фосфиды:
Возможен синтез непосредственно из элементов:
Хлористый водород при нагревании взаимодействует с белым фосфором:
Разложение йодида фосфония:
Разложение фосфоновой кистоты:
или её восстановление.