Strontiumphosphid (12504-16-4) Physikalische und chemische Eigenschaften
Strontiumphosphid
Hochreaktives anorganisches Phosphid, das in spezialisierten F&E- und Fertigungsanwendungen verwendet wird und aufgrund seiner Wasserreaktivität eine trockene Handhabung sowie kontrollierte Umgebungen erfordert.
| CAS-Nummer | 12504-16-4 |
| Stoffklasse | Erdalkalimetallphosphide |
| Typische Form | Pulver oder kristalliner Feststoff |
| Gängige Qualitätsstufen | EP, USP |
Strontiumphosphid ist ein anorganisches binäres Phosphid eines Erdalkalimetalls; es gehört zur Stoffklasse der Metallphosphide und liegt als ionischer/kristalliner Feststoff mit der nominellen Stöchiometrie \(\mathrm{Sr}_3\mathrm{P}_2\) vor. Strukturell kann es als Gitter aus mehrfach geladenen Strontiumkationen und Phosphidanionen betrachtet werden, formal dargestellt durch \(\mathrm{Sr}^{2+}\) und \(\mathrm{P}^{3-}\) Spezies im Verhältnis 3:2. Elektronisch ist das Phosphidanion stark reduzierend und besitzt lokalisierte freie Elektronenpaare am Phosphor, während die Strontiumzentren Ladungsausgleich und Gitterstabilisierung leisten; diese Kombination ergibt ein Material, das an der Anionenstelle stark basisch ist und zu Redox- und hydrolytischer Reaktivität neigt.
Chemisch sind Metallphosphide wie Strontiumphosphid wasserreaktiv und wirken als starke Reduktionsmittel. Hydrolyse oder Ansäuerung des Feststoffs erzeugt Phosphingas (\(\mathrm{PH}_3\)), ein brennbares und hochgiftiges Gas; bei der Hydrolyse entstehen zudem Metallhydroxide in Lösung, die korrosive, alkalische Bedingungen verursachen. In Luft oder bei Erwärmung kann das Material zersetzen und Phosphoroxide sowie andere toxische Dämpfe freisetzen; es ist generell inkompatibel mit Oxidationsmitteln und starken Säuren und kann bei Kontakt mit Feuchtigkeit entzünden. Aufgrund dieser Gefahren sind bei Handhabung und Gebrauch strikte Feuchtigkeitsausschluss- und Schutzmaßnahmen erforderlich.
Technisch findet Strontiumphosphid Nischenanwendung als Laborreagenz und als Bestandteil von Geräten, die kontrollierte Wasserreaktivität oder Festkörperphosphidchemie nutzen. Das Reaktivitätsprofil (wasserreaktiv, reduzierend, pyrophor bei feiner Verteilung) bestimmt den Einsatz in Anwendungen, die eine in situ-Generierung reaktiver Phosphorspezies oder hohe chemische Reaktivität erfordern. Gängige kommerzielle Qualitätsstufen für diesen Stoff sind: EP, USP.
Grundlegende physikalische Eigenschaften
Dichte
Kein experimentell ermittelter Wert für diese Eigenschaft ist im aktuellen Datenkontext verfügbar.
Schmelz- oder Zersetzungspunkt
Das Material zeigt unter üblichen Bedingungen keinen einfachen Schmelzpunkt; die berichtete experimentelle Eigenschaft lautet „Zersetzt sich“. Beim Erhitzen bis zur Zersetzung werden toxische Dämpfe, darunter Phosphoroxide, freigesetzt, was dem thermischen Zerfall des Phosphidgitters entspricht.
Löslichkeit in Wasser
Kein experimentell ermittelter Wert für diese Eigenschaft ist im aktuellen Datenkontext verfügbar.
pH-Wert der Lösung (qualitatives Verhalten)
Der Kontakt von Strontiumphosphid mit Wasser oder Feuchtigkeit führt zu schneller Hydrolyse mit Bildung von Phosphingas (\(\mathrm{PH}_3\)) und Strontiumhydroxidarten. Die resultierende wässrige Phase wird aufgrund der Hydroxidbildung stark alkalisch und korrosiv sein; die zeitgleiche Freisetzung von \(\mathrm{PH}_3\) stellt eine akute Inhalations- und Brandgefahr dar.
Chemische Eigenschaften
Acidobasisches Verhalten
Strontiumphosphid enthält das stark basische Phosphidanion (\(\mathrm{P}^{3-}\)). In Gegenwart von Säuren oder protischen Medien wird das Anion protoniert und Phosphin (\(\mathrm{PH}_3\)) gebildet, ein flüchtiges, brennbares und hochgiftiges Gas. Der Feststoff ist daher säureempfindlich und reagiert heftig mit Säuren; Neutralisation oder Säurekontakt ist nur unter kontrollierten, belüfteten Laborbedingungen mit geeigneter Gasabsaugung zulässig.
Reaktivität und Stabilität
Der Stoff ist wasserreaktiv und ein starkes Reduktionsmittel. Er ist reaktiv bzw. pyrophor bei Feuchtigkeit und kann unter Umständen bei Kontakt mit Wasser oder feuchter Luft spontan entzünden. Er ist inkompatibel mit Oxidationsmitteln und starken Säuren, was zu heftigen Reaktionen führen kann. Thermische Zersetzung setzt Phosphoroxide und andere toxische Dämpfe frei. Im festen Zustand ist das Material gegenüber protischen und oxidierenden Umgebungen chemisch instabil und sollte unter trockenen, inerten Bedingungen gehandhabt werden.
Molekulare und ionische Parameter
Formel und Molekulargewicht
- Molekulare Formel: \(\mathrm{Sr}_3\mathrm{P}_2\) (auch aufgezeichnet als P2Sr3)
- Molekulargewicht: 324,8
- Exakte Masse: 325,6643608
- Monoisotopische Masse: 325,6643608
Zusätzliche berechnete Deskriptoren: Topologische polare Oberfläche = 0; Anzahl schwerer Atome = 5; formale Ladung = 0; Anzahl H-Brücken-Donoren = 0; Anzahl H-Brücken-Akzeptoren = 2; Anzahl rotierbarer Bindungen = 0.
SMILES: [P-3].[P-3].[Sr+2].[Sr+2].[Sr+2]
InChI: InChI=1S/2P.3Sr/q2-3;3+2
InChIKey: ATAJSUOOOWSVGL-UHFFFAOYSA-N
Bestandteile (Ionen)
Die Stöchiometrie umfasst drei Strontiumkationen und zwei Phosphidanionen pro Formeleinheit, was die Gesamtneutralität sicherstellt: 3 × \(\mathrm{Sr}^{2+}\) und 2 × \(\mathrm{P}^{3-}\). Das Phosphidanion ist die chemisch reaktive Spezies, verantwortlich für die Hydrolyse zu \(\mathrm{PH}_3\) und die stark reduzierende Wirkung.
Identifikatoren und Synonyme
Register-Nummern und Codes
- CAS-Nummer: 12504-16-4
- EG-Nummer: 235-678-9
- UN-Nummer (Versandkennzeichnung): UN 2013 (Strontium phosphide)
- DSSTox Stoff-ID: DTXSID30894176
- Wikidata: Q4492130
- InChI: InChI=1S/2P.3Sr/q2-3;3+2
- InChIKey: ATAJSUOOOWSVGL-UHFFFAOYSA-N
- SMILES: [P-3].[P-3].[Sr+2].[Sr+2].[Sr+2]
Synonyme und gebräuchliche Bezeichnungen
Übliche Synonyme und Bezeichnungen umfassen: - Strontiumphosphid - Strontiumphosphid (Sr3P2) - Tristrontiumdiphosphid - Tristrontium bis(phosphor(3-)) - Tristrontium; phosphor(3-)
(Diese Bezeichnungen werden in Händler- und wissenschaftlichen Kontexten austauschbar verwendet, um die \(\mathrm{Sr}_3\mathrm{P}_2\)-Zusammensetzung zu bezeichnen.)
Industrielle und kommerzielle Anwendungen
Funktionelle Rollen und Anwendungsbereiche
Strontiumphosphid wird als spezielles Laborreagenz und bei der Herstellung chemisch reaktiver Geräte eingesetzt, bei denen die kontrollierte Erzeugung von phosphorhaltigen Spezies oder stark reduzierendes Verhalten erforderlich ist. Seine primäre technische Funktion besteht als Quelle phosphidischer Reaktivität in Festkörper- und Syntheseanwendungen; die Auswahl wird durch die wasserreaktiven und reduzierenden Eigenschaften bestimmt. Berichtsweise verfügbare kommerzielle Qualitätsstufen sind: EP, USP. Der Stoff weist in einem Inventar eine inaktive kommerzielle Verwendungsstatus auf, wobei Verfügbarkeit und regulatorischer Status je nach Rechtsgebiet variieren.
Typische Anwendungsbeispiele
Typische, übergeordnete Anwendungszusammenhänge sind: Reagenz für Forschungssynthesen im kleinen Maßstab unter Verwendung von Phosphid-Chemie sowie die Integration in Geräte oder Baugruppen, die wasserreaktive oder reduzierende Eigenschaften ausnutzen. Die Verwendung ist auf Tätigkeiten mit technischen Schutzmaßnahmen und Notfallvorkehrungen beschränkt, die die Entstehung von Phosphin und korrosiven Nebenprodukten berücksichtigen.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Gesundheits- und Umweltgefahren
Strontiumphosphid ist ein wasserreaktives anorganisches Phosphid, das bei Kontakt mit Wasser oder Säuren Phosphin (\(\mathrm{PH}_3\)) freisetzt. Phosphin ist brennbar und hochtoxisch beim Einatmen; eine Exposition kann lebensbedrohlich sein. Die Hydrolyse kann zudem korrosive alkalische Lösungen (Metallhydroxide) bilden. Freisetzung in die Umwelt oder Löschwasserabfluss kann zu Kontaminationen führen; Verbrennung oder Zersetzung erzeugen reizende, korrosive und toxische Phosphoroxide.
Akute Expositionsrichtwerte für das Phosphin-Hydrolyseprodukt werden wie folgt angegeben (Einheiten wie berichtet: ppm):
- 10 min: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(2.0\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(3.6\,\mathrm{ppm}\)
- 30 min: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(2.0\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(3.6\,\mathrm{ppm}\)
- 60 min: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(1.0\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(1.8\,\mathrm{ppm}\)
- 4 Std.: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(0.25\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(0.45\,\mathrm{ppm}\)
- 8 Std.: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(0.13\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(0.23\,\mathrm{ppm}\)
Erste-Hilfe- und Notfallmaßnahmen bei Expositionen betonen die sofortige Entfernung aus der Gefahrenzone, Sauerstoffgabe bei Atemproblemen, längeres Spülen von Haut oder Augen mit Wasser sowie eine umgehende medizinische Behandlung bei Verdacht auf Phosphin-Inhalation oder Chemikalienverätzungen. Bei Verdacht auf Einnahme oder erhebliche Inhalation sollte kein Erbrechen herbeigeführt werden; ärztliche Notfallversorgung ist einzuleiten und Einsatzkräfte über die Gefahr durch Phosphid/Phosphin zu informieren.
Lager- und Handhabungshinweise
- Unter trockenen, inerten Atmosphärenbedingungen lagern, mit strikter Ausschlussfeuchte. Behälter dicht verschlossen und geschützt vor Zündquellen sowie vor oxidierenden Stoffen und Säuren aufbewahren.
- Material während Handhabung, Umschlag und Lagerung trocken halten; mechanische Einwirkungen vermeiden, die Staub oder feine Partikel erzeugen, da dies die pyrophore bzw. Zündgefährdung erhöht.
- Bei Verschütten Kontakt mit Wasser oder wässrigen Abflüssen verhindern. Feststoffverschüttungen mit trockener Erde oder Sand abdecken und Bereich isolieren; keine Wasseranwendung zur Reinigung. Eindämmung und Reinigung nur durch geschultes Personal mit geeigneter Atemschutz- und chemikalienbeständiger PSA durchführen.
- Brandbekämpfung: Wasser nicht direkt auf brennendes oder heißes Material auftragen, da sonst \(\mathrm{PH}_3\) freigesetzt wird; geeignete Löschmittel für kleine Brände sind Trockenchemikalien, trockener Sand oder Kalk/Soda. Brandbekämpfung und Notfallmaßnahmen erfordern Atemschutz mit Überdruck und vollumfängliche chemikalienschutztechnische Kleidung.
- Von Säuren, Oxidationsmitteln und anderen inkompatiblen Substanzen trennen. Lagerbereiche auf Feuchtigkeitseintritt oder Behälterschäden überwachen. Für Entsorgung oder Langzeitlagerung qualifizierte Gefahrstoffexperten zu Rate ziehen und geltende Vorschriften beachten.
Für detaillierte und produktspezifische Informationen zu Gefahren, Transport und gesetzlichen Vorgaben sollten Anwender das jeweilige Sicherheitsdatenblatt (SDS) sowie die anwendbare lokale Gesetzgebung konsultieren.
