ALUMINIUM FOSFIDA (AIP): STRUKTUR, SIFAT, KEGUNAAN, RISIKO - KIMIA - 2026

The aluminium phosphide adalah sebatian organik yang terdiri daripada atom aluminium (A) dan atom fosforus (P). Formula kimianya ialah AlP. Ia berwarna kelabu gelap pekat atau, jika sangat tulen, kuning. Ia adalah sebatian yang sangat beracun bagi makhluk hidup.

Aluminium fosfida bertindak balas dengan kelembapan untuk membentuk fosfin atau fosfan PH ₃ , yang merupakan gas beracun. Atas sebab ini, AlP tidak boleh bersentuhan dengan air. Tindak balas kuat dengan larutan asid dan alkali.

Aluminium fosfida. همان. Sumber: Wikimedia Commons.

Ia digunakan pada masa lalu untuk menghilangkan perosak seperti serangga dan tikus di tempat-tempat di mana bijirin dan produk pertanian lain disimpan. Namun, kerana bahaya yang tinggi ia telah dilarang di kebanyakan negara di dunia.

Pada masa ini, kegunaannya dalam bidang elektronik sedang diteliti secara teori menggunakan komputer yang mengira kemungkinan memperoleh nanotube AlP semikonduktor, iaitu tabung yang sangat kecil yang dapat menghantar elektrik hanya dalam keadaan tertentu.

Aluminium fosfida adalah sebatian yang sangat berbahaya, ia mesti dikendalikan dengan peralatan keselamatan seperti sarung tangan, cermin mata, alat pernafasan dan pakaian pelindung.

Struktur

AlP fosfat aluminium terbentuk oleh penyatuan atom aluminium dan atom fosforus P. Ikatan antara keduanya adalah kovalen dan tiga, oleh itu ia sangat kuat.

Aluminium dalam AlP mempunyai keadaan pengoksidaan +3 dan fosfor mempunyai valensi -3.

Struktur aluminium fosfida di mana ikatan tiga antara atom aluminium (Al) dan fosforus (P) dapat diperhatikan. Claudio Pistilli. Sumber: Wikimedia Commons.

Tatanama

- Aluminium fosfida

Hartanah

Keadaan fizikal

Pepejal berwarna kelabu gelap atau kuning gelap atau hijau kristal. Kristal kubik.

Berat molekul

57.9553 g / mol

Takat lebur

2550 ºC

Ketumpatan

2.40 g / cm ³ pada 25 ° C

Keterlarutan

Ia terurai di dalam air.

Sifat kimia

Bertindak balas dengan kelembapan untuk memberi fosfin atau fosfan PH ₃ yang merupakan sebatian mudah terbakar dan beracun. Fosfin atau fosfon secara spontan menyala ketika bersentuhan dengan udara, kecuali jika terdapat lebihan air.

Tindak balas aluminium fosfida dengan air adalah seperti berikut:

Aluminium Fosfida + Air → Aluminium Hidroksida + Fosfin

AlP + 3 H ₂ O → Al (OH) ₃ + PH ₃ ↑

Pembentangan komersil itu mempunyai aluminium karbonat Al ₂ (CO ₃ ) ₃ untuk mengelakkan penyalaan fosfin yang berlaku ketika AlP bersentuhan dengan kelembapan di udara.

AlP stabil apabila kering. Bertindak keras dengan larutan asid dan alkali.

Aluminium Phosphide AlP tidak mencair, luhur, atau terurai secara termal pada suhu setinggi 1000 ° C. Walaupun pada suhu ini tekanan wapnya sangat rendah, iaitu tidak menguap pada suhu tersebut.

Apabila dipanaskan hingga penguraian ia memancarkan oksida fosforus toksik. Dalam hubungan dengan logam, ia boleh membebaskan gas hidrogen yang mudah terbakar H ₂ .

Harta lain

Apabila suci itu menunjukkan pewarnaan kekuningan, apabila dicampurkan dengan residu tindak balas penyediaan, ia menunjukkan warna dari kelabu hingga hitam.

Volatilinya yang rendah tidak termasuk bau, jadi bau bawang putih yang kadang-kadang dikeluarkannya disebabkan oleh fosfin PH ₃ yang terbentuk di hadapan kelembapan.

Mendapatkan

Aluminium fosfida dapat diperoleh dengan memanaskan campuran logam aluminium serbuk (Al) dan unsur fosfor merah (P).

Oleh kerana pertalian fosforus (P) untuk oksigen (O ₂ ) dan aluminium (Al) untuk oksigen dan nitrogen (N ₂ ), tindak balas mesti dilakukan dalam suasana yang bebas daripada gas-gas ini, seperti atmosfera hidrogen (H ₂ ) atau gas asli.

Tindak balas dimulakan dengan memanaskan zon campuran dengan cepat sehingga tindak balas bermula, iaitu eksotermik (haba dihasilkan semasa tindak balas). Sejak saat itu reaksi berjalan dengan cepat.

Aluminium + Fosfor → Aluminium Fosfida

4 Al + P ₄ → 4 AlP

Permohonan

Dalam penghapusan perosak (penggunaan dihentikan)

Aluminium fosfida digunakan pada masa lalu sebagai racun serangga dan sebagai pembunuh tikus. Namun, walaupun telah dilarang kerana keracunannya, ia tetap digunakan di beberapa tempat di dunia.

Ia digunakan untuk pengasapan di ruang terbatas di mana produk makanan pertanian yang diproses atau tidak diproses (seperti bijirin), makanan haiwan dan produk bukan makanan dijumpai.

Tujuannya adalah untuk mengawal serangga dan tikus yang menyerang barang yang disimpan, sama ada boleh dimakan atau tidak.

Ini memungkinkan untuk mengawal tikus dan serangga di kawasan bukan domestik, pertanian atau bukan pertanian, menyembur di luar rumah atau di liang dan sarangnya untuk mencegah mereka menyebarkan penyakit tertentu.

Tikus dan tikus adalah perosak yang menyerang tempat penyimpanan bijirin. Beberapa tahun yang lalu mereka diperangi dengan aluminium fosfida. Pengarang: Andreas N. Sumber: Pixabay

Tikus dikendalikan dengan meletakkan aluminium fosfida di liang mereka. Pengarang: Foto-Rabe. Sumber: Pixabay.

Bentuk penggunaannya terdiri dari mengekspos AlP ke udara atau kelembapan, kerana fosfin atau fosfan PH _{3 dilepaskan,} yang merosakkan banyak organ perosak untuk dihilangkan.

Serangga itu juga mati dengan aluminium fosfat AlP. Pengarang: Michael Podger. Sumber: Unsplash.

Dalam aplikasi lain

Aluminium fosfida AlP digunakan sebagai sumber fosfin atau fosfan PH ₃ dan digunakan dalam penyelidikan semikonduktor.

Fosfan atau fosfin PH ₃ , sebatian yang terbentuk apabila aluminium fosfida AlP bersentuhan dengan air. NEUROtiker. Sumber: Wikimedia Commons.

Penyelidikan teori nanotube AlP

Kajian teori telah dilakukan mengenai pembentukan nanotube AlP fosfida aluminium. Nanotube adalah silinder yang sangat kecil dan sangat nipis yang hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron.

Nanotube AlP dengan boron

Kajian teoritis yang dilakukan melalui pengiraan komputasi menunjukkan bahawa kekotoran yang dapat ditambahkan ke nanotube AlP dapat mengubah sifat teori ini.

Sebagai contoh, dianggarkan bahawa menambahkan atom boron (B) ke nanotube AlP dapat mengubahnya menjadi semikonduktor jenis-p. Semikonduktor adalah bahan yang berkelakuan sebagai konduktor elektrik atau sebagai penebat bergantung pada medan elektrik yang menjadi sasarannya.

Dan semikonduktor jenis-p adalah apabila kekotoran ditambahkan ke bahan, dalam hal ini AlP adalah bahan permulaan dan atom boron akan menjadi kekotoran. Semikonduktor berguna untuk aplikasi elektronik.

Nanotube AlP dengan struktur yang diubah

Beberapa saintis telah melakukan pengiraan untuk menentukan kesan mengubah struktur kisi kristal nanotube AlP dari heksagon ke oktahedral.

Mereka mendapati bahawa manipulasi struktur kisi kristal dapat digunakan untuk menyesuaikan kekonduksian dan kereaktifan nanotube AlP dan merancangnya agar berguna untuk aplikasi elektronik dan optik.

Risiko

Sentuhan dengan Aluminium Phosphide boleh merengsakan kulit, mata, dan membran mukus. Sekiranya tertelan atau disedut ia toksik. Boleh diserap melalui kulit dengan kesan toksik.

Sekiranya AlP bersentuhan dengan air, ia bertindak balas dan membentuk fosfin atau fosfan PH ₃ yang sangat mudah terbakar kerana menyala bersentuhan dengan udara. Oleh itu ia boleh meletup. Selanjutnya, fosfin menyebabkan kematian manusia dan haiwan.

Oleh kerana aluminium fosfida adalah racun perosak yang murah, penggunaannya adalah penyebab keracunan yang biasa terjadi pada orang dan mempunyai kadar kematian yang tinggi.

Aluminium Fosfida sangat berbahaya. Pengarang: OpenClipart-Vectors. Sumber: Pixabay.

Ia bertindak balas dengan kelembapan membran mukus dan dengan asid hidroklorik HCl di dalam perut, membentuk gas fosfat PH _{3 yang} sangat toksik . Oleh itu, dengan penyedutan dan pengambilan, fosfin terbentuk di dalam badan, dengan kesan yang membawa maut.

Pengambilannya menyebabkan pendarahan saluran gastrousus, keruntuhan kardiovaskular, gangguan neuropsikiatri, pernafasan dan kegagalan buah pinggang dalam beberapa jam.

AlP sangat toksik kepada semua haiwan darat dan akuatik.

Rujukan

1. Perpustakaan Perubatan Nasional AS. (2019). Aluminium fosfida. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Sjögren, B. et al. (2007). Aluminium. Sebatian aluminium lain. Dalam Buku Panduan mengenai Toksikologi Logam (Edisi Ketiga). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
3. Gupta, RC dan Crissman, JW (2013). Penilaian Keselamatan termasuk Isu Semasa dan Muncul dalam Patologi Toksikologi. Risiko Manusia. Dalam Buku Panduan Haschek dan Rousseaux Patologi Toksikologi (Edisi Ketiga). Dipulihkan dari sciencedirect.com.
4. White, WE dan Bushey, AH (1944). Aluminium Fosfida - Penyediaan dan Komposisi. Jurnal Persatuan Kimia Amerika 1944, 66, 10, 1666-1672. Dipulihkan dari pubs.acs.org.
5. Mirzaei, Maryam dan Mirzaei, Mahmoud. (2011). Satu kajian teori nanotube aluminium fosfat boron-doped. Kimia Komputasi dan Teori 963 (2011) 294-297. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Takahashi, L. dan Takahashi, K. (2018). Menala Struktur Elektronik Aluminium Phosphide Nanotube melalui Konfigurasi Geometri Kisi. Aplikasi ACS. Nano Mater. 2018, 1, 501-504. Dipulihkan dari pubs.acs.org.
7. Gupta, PK (2016). Kesan toksik racun perosak (agrokimia). Aluminium Fosfida. Dalam Asas Toksikologi. Dipulihkan dari sciencedirect.com.