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词条 磷烷
释义

基本信息

磷烷

无色,剧毒,易燃烧气体,带有令人生厌的大蒜味。

应用

用于多种化学反应中。

半导体生产:N型半导体外延片搀杂;多晶硅搀杂;离子注入。

分子量

34.0

比重 (Air = 1)

1.184

比容

0.712m3/kg@21.1ºC, 101.325kPa

气味

大蒜味

化学结构

具有五配位磷的有机化合物,稳定的磷烷多为氟原子的衍生物或环状磷酸酯:

五配位磷化合物属sp3d杂化(见杂化轨道),多数具有三角双锥结构,有些则具有四方锥结构。

三角双锥结构里,有三个等同平伏键和两个垂直于此键的直立键 (见直立键和平伏键)。平伏键由3s、3px、3py杂化形成,而直立键则由3pz、3dz2杂化而成。这两种键相互交错制约,形成sp3d杂化。直立键与平伏键之间呈90°角,直立键比平伏键长,能量也高,电负性大的基团优先占领直立键,称为亲顶性。在四方锥结构里,有一个轴键和四个底键,由于各价键之间键角较小,价键间排斥力较大,故四方锥结构的稳定性稍差。

磷烷具有假旋转特性,X 射线光电子能谱研究证明,在PF5分子中有两种P—F键,其比为3:2,说明具有三角双锥构型。但在低温19F核磁共振谱中,只观察到一种状态的氟。为解释这种实验事实,S.贝里提出假旋转机理,他认为磷烷中的直立键和平伏键处在可逆平衡状态中,PF5中5个氟原子迅速连续地更换位置,达到平衡,使19F核磁共振谱中显示的为 5个P—F键的平均值。这类假旋转现象在环状磷烷中也普遍存在。

理化性质

国标编号 23005 CAS号 7803-51-2 中文名称 磷化氢

英文名称 Phosphine;Hydrogen phosphide 别 名 氢磷酸,;磷化三氢

气体密度 ( 70°F(21.1°C)1个大气压下): 0.0886lb/ft3

分 子 式 PH3 分 子 量 34.04 毒 性 剧毒

比 重 (空气)1.18 熔 点 (1个大气压)-207.4°F(-133.0 °C)

外观与性状 无色气体,有蒜臭味 蒸汽压: (70°F(21.1°C)): 522psig,53.32kPa/-98.3℃,

溶解性 不溶于热水,微溶于冷水,溶于乙醇、乙醚 危险标记 6(有毒气体),32(易燃气体); 稳 定 性 稳定

腐 蚀 性 无腐蚀 沸 点 沸点:(1个大气压)-125.9°F(-87.7 °C)注:磷烷在 3 7 5°C以上要发生分解 ,分解成 P和H 2 ,其反应:2PH 3→2P+ 3H2↑

磷烷的碱性比氨弱 ,但还原性较强,能使许多氧化剂还原,如:KMnO 4 、I2 等溶液,这一特征是氧化法解毒的基础。用于缩合催化剂,聚合引发剂及制备磷的有机化合物。

作用

在电子气家族中,硅烷、磷烷、硼烷、砷烷应用量较大,是IC制造极为重要的原料。其中的磷烷是半导体器件制造中的重要 N型掺杂源,同时 磷烷还用于多晶硅化学气相沉淀、外延 Ga P材料、离子注人工艺、MO C V D工艺、磷硅玻璃(PSG)钝化膜制备等工艺中。

PH3 ,易燃、易爆、剧毒,其毒性 数为:PEL/TLV 0.3×10, STEL 1×10,LC5020×1O,ZDLH 200×10,属剧毒危害品。

PH3中毒

1 .急性中毒:血压下降、呼吸困难、呕痉挛、昏睡,与食物中毒相似。磷烷中毒损害肝和胃。

2 .慢性中毒:胸部有压迫感、头痛、眩食欲不振、贫血等。慢性中毒损害骨骼组织,引骨膜炎。

健康危害

侵入途径:吸入。

健康危害:磷化氢作用于细胞酶,影响细胞代谢,发生内窒息。其主要损害神经系统、呼吸系统、心脏、肾脏及肝脏。10mg/m3接触6小时,有中毒症状;409-846mg/m3时,半至1小时发生死亡。

急性中毒:轻度中毒,病人有头痛、乏力、恶心、失眠、口渴、鼻咽发干、胸闷、咳嗽和低热等;中度中毒,病人出现轻度意识障碍、呼吸困难、心肌损伤;重度中毒则出现昏迷、抽搐、肺水肿及明显的心肌、肝脏及肾脏损害。

磷化氢经呼吸道吸入或磷化物在胃肠道发生气体后吸收,主要用途于神经系统、心脏、肝脏及肾脏。人接触时在1.4~4.2mg/m3即闻到其烂鱼气味,10mg/m3接触6小时有中毒症状,在409~846mg/m3,30分钟至1小时致死。

毒理学资料及环境行为

毒性:属高毒类。作用于细胞酶,影响细胞代谢使其内窒息。

急性毒性:LC5015.3mg/m3,4小时(大鼠吸入)

亚急性和慢性毒性:大鼠吸入7mg/m3,27~36小时,死亡;3.5mg/m3,存活;1.4mg/m3,3天,存活。

磷化氢污染主要来源于工业上制备镁粉,含有磷酸钙水泥遇水时,含有磷的矿砂遇水或湿空气潮解,用黄磷制备赤磷过程中磷蒸气与水蒸气结合时都可产生磷化氢。含有磷的锌、锡、铝、镁遇弱酸或受水作用时及饲料发酵时,也可产生磷化氢。磷化锌用作灭鼠药及粮仓熏蒸杀虫剂时,磷化锌遇酸迅速分解产生磷化氢。杀虫剂遇水与阳光能缓慢分解产生磷化氢。磷化铝用作粮仓熏蒸杀虫剂,遇水分解亦可产生磷化氢。

危险特性:极易燃,具有强还原性。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。暴露在空气中能自燃。与氧接触会爆炸,与卤素接触激烈反应。与氧化剂能发生强烈反应。

燃烧(分解)产物:氧化磷。

现场应急监测方法:

①便携式气体检测仪器:定电位电解式;②常用快速化学分析方法:硝酸银检测管法《突发性环境污染事故应急监测与处理处置技术》万本太主编

气体速测管(北京劳保所产品、德国德尔格公司产品)

实验室监测方法

钼酸铵比色法《空气中有害物质的测定方法》(第二版),杭士平主编

环境标准

中国(TJ36-79) 车间空气中有害物质的最高容许浓度 0.3mg/m3

应急处理处置方法

一、泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即隔离450米,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷的地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。

二、防护措施

呼吸系统防护:正常工作情况下,佩带过滤式防毒面具(全面罩)。高浓度环境中,必须佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴空气呼吸器。

眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。

身体防护:穿面罩式胶布防毒衣。

手防护:戴橡胶手套。

其它:工作现场严禁吸烟、进食和饮水。工作毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护。

三、急救措施

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。

灭火方法:消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服,在上风处灭火。切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳。

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更新时间:2025/1/11 9:20:09