인산스트론튬(Strontium Phosphide, 12504-16-4) 물리적 및 화학적 특성
인산스트론튬
물과 반응하여 다루기 어렵고 건조 및 제어된 환경에서 취급해야 하는 고반응성 무기 인화물로, 전문 연구개발 및 제조 응용 분야에 사용됩니다.
| CAS Number | 12504-16-4 |
| 계열 | 알칼리 토금속 인화물 |
| 형태 | 분말 또는 결정성 고체 |
| 일반 등급 | EP, USP |
인산스트론튬은 알칼리 토금속의 무기 이성분 인화물로, 금속 인화물 군에 속하며 명목상 화학 양론식은 \(\mathrm{Sr}_3\mathrm{P}_2\)인 이온성/결정성 고체입니다. 구조적으로는 다중 전하를 띠는 스트론튬 양이온과 인화물 음이온으로 구성된 격자로 간주할 수 있으며, 각각 \(\mathrm{Sr}^{2+}\) 및 \(\mathrm{P}^{3-}\) 종이 3:2 비율로 존재합니다. 전자적으로 인화물 음이온은 강한 환원성을 가지며 인 원자에 국한된 무공유 전자쌍 성질을 띠고, 스트론튬 양이온은 전하 균형과 격자 안정화를 제공합니다. 이 조합으로 인해 음이온 부위가 강염기성을 띠며 산화환원 및 가수분해 반응성이 높습니다.
화학적으로 인산스트론튬과 같은 금속 인화물은 수분에 반응하며 강한 환원제로 작용합니다. 고체가 가수분해되거나 산성화되면 가연성이고 독성이 매우 강한 인화수소(\(\mathrm{PH}_3\)) 가스를 발생시키며, 동시에 용액 내 금속 수산화물이 생성되어 부식성의 알칼리성 조건을 만듭니다. 공기 중이나 가열 시 분해되어 인산화물 및 기타 유독 가스를 배출하며, 산화제 및 강산과는 일반적으로 비호환적이고 수분과 접촉 시 발화 가능성이 있습니다. 이러한 위험성 때문에 엄격한 수분 차단과 적절한 보호 조치 하에 취급해야 합니다.
기술적으로 인산스트론튬은 실험실 시약 및 제어된 수분 반응성이나 고체 상태 인화물 화학을 이용하는 장치의 구성요소로 틈새용도로 사용됩니다. 그 반응 특성(수분 반응성, 환원성, 미세 분말 형태에서의 자연발화 경향성)으로 인해 반응성 인(phosphorus) 종의 현장 생성이나 고도의 화학 반응성이 필요한 응용에서 선택됩니다. 일반적으로 보고된 상업 등급은 EP, USP입니다.
기본 물리적 특성
밀도
현재 데이터 상황에서는 실험적으로 확립된 밀도 값이 제공되지 않습니다.
녹는점 또는 분해점
이 물질은 일반 조건에서 단순한 녹는점 전이가 나타나지 않으며, 보고된 실험적 특성은 "분해"입니다. 가열 시 분해하며 인산화물 등 유독 가스를 방출하는데, 이는 인화물 격자의 열분해와 일치합니다.
물에 대한 용해도
현재 데이터 상황에서는 실험적으로 확립된 용해도 값이 제공되지 않습니다.
용액 내 pH (정성적 거동)
인산스트론튬이 물이나 수분과 접촉하면 신속히 가수분해되어 인화수소(\(\mathrm{PH}_3\))와 수산화스트론튬을 생성합니다. 이로 인해 생성된 수용액은 강염기성이며 부식성을 띠고, \(\mathrm{PH}_3\) 가스의 발생은 급성 흡입독성과 인화 위험을 동반합니다.
화학적 특성
산-염기 거동
인산스트론튬은 강염기성 인화물 이온(\(\mathrm{P}^{3-}\))을 포함합니다. 산성 또는 프로톤 공급 매질 내에서 이 음이온은 양성자가 첨가되어 가연성이고 독성이 강한 인화수소(\(\mathrm{PH}_3\))를 형성합니다. 따라서 본 고체는 산에 민감하며 격렬하게 반응하므로, 중화나 산과의 접촉은 적절한 가스 포집 장치와 환기가 갖추어진 실험실 환경에서만 안전하게 수행해야 합니다.
반응성 및 안정성
이 물질은 수분에 반응하고 강한 환원제 역할을 합니다. 수분이나 습기에 노출되면 자연발화성 또는 발화성을 나타내며, 일부 조건에서는 수분 또는 습한 공기와 접촉 시 자발적으로 발화할 수 있습니다. 산화제 및 강산과 비호환이며 폭발성 반응이 발생할 수 있습니다. 열분해 시 인산화물 및 유독 가스를 방출합니다. 고체 상태에서는 프로틱 및 산화성 환경에 대해 화학적으로 불안정하므로 건조하고 비활성 조건 하에서 취급해야 합니다.
분자 및 이온 특성
분자식 및 분자량
- 분자식: \(\mathrm{Sr}_3\mathrm{P}_2\) (P2Sr3로도 기록됨)
- 분자량: 324.8
- 정확한 질량(exact mass): 325.6643608
- 단일동위원소 질량(monoisotopic mass): 325.6643608
추가 계산 지표: 위상극성 표면적(topological polar surface area) = 0; 중원자 수 = 5; 형식상 전하 = 0; 수소 결합 공여자 수 = 0; 수소 결합 수용자 수 = 2; 회전 가능 결합 수 = 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
구성 이온
분자 단위당 세 개의 스트론튬 양이온과 두 개의 인화물 음이온이 존재하며, 전체 전하 중성 상태를 유지합니다: 3 × \(\mathrm{Sr}^{2+}\) 및 2 × \(\mathrm{P}^{3-}\). 인화물 음이온이 가수분해를 통해 \(\mathrm{PH}_3\)를 생성하며 강한 환원 반응성을 나타내는 화학 반응 부위입니다.
식별자 및 동의어
등록 번호 및 코드
- CAS 번호: 12504-16-4
- EC 번호: 235-678-9
- UN 번호(운송 식별자): UN 2013 (인산스트론튬)
- DSSTox 물질 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]
동의어 및 일반 명칭
보고된 일반적인 동의어 및 명칭은 다음과 같습니다: - 인산스트론튬 - 인산스트론튬 (Sr3P2) - 트리스톤튬 디인화물 - 트리스톤튬 비스(인(3-)) - 트리스톤튬; 인(3-)
(이 명칭들은 공급자와 과학계에서 \(\mathrm{Sr}_3\mathrm{P}_2\) 조성을 동일하게 지칭할 때 상호 교환적으로 사용됩니다.)
산업 및 상업적 응용
기능적 역할 및 사용 분야
인산스트론튬은 특수 실험실 시약 및 인(Phosphorus) 함유 종 또는 강력환원성을 제어하여 생성하는 화학 반응 장치 제조에 사용됩니다. 주요 기술적 역할은 고체 상태 및 합성 응용에서 인화물 반응성을 공급하는 원료의약품으로, 수분 반응성 및 환원성 특성을 기반으로 선택됩니다. 보고된 상업 등급에는 EP, USP가 포함됩니다. 한 인벤토리 등재에서는 비활성 상업 활동 상태로 분류되어 있으나, 상업적 이용 가능성 및 규제 상태는 관할권에 따라 다를 수 있습니다.
일반적인 적용 사례
일반적이고 고차원적인 적용 맥락으로는 인화물(phosphide) 화학을 포함하는 연구 규모 합성을 위한 시약 및 수분 반응성 또는 환원성 특성을 활용하는 장치 또는 조립체에의 통합이 있습니다. 사용은 포스핀(phosphine) 및 부식성 부산물 발생에 대응하는 공학적 통제와 비상 대책을 갖춘 작업에 한정됩니다.
안전 및 취급 개요
건강 및 환경 위험
스트론튬 인화물은 수분 반응성 무기 인화물로, 수분이나 산과 접촉하면 포스핀(\(\mathrm{PH}_3\))을 방출합니다. 포스핀은 가연성이며 흡입 시 고독성이 있어 노출 시 생명을 위협할 수 있습니다. 가수분해는 또한 부식성 알칼리성 용액(금속 수산화물)을 생성할 수 있습니다. 환경 방출 또는 소방용 유출수는 오염을 초래할 수 있으며, 연소나 분해 시 자극성, 부식성 및 독성이 있는 인 산화물을 생성합니다.
포스핀의 가수분해 생성물에 대한 급성 노출 지침 수준은 다음과 같이 보고되어 있습니다(단위는 보고된 대로: ppm):
- 10분: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(2.0\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(3.6\,\mathrm{ppm}\)
- 30분: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(2.0\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(3.6\,\mathrm{ppm}\)
- 60분: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(1.0\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(1.8\,\mathrm{ppm}\)
- 4시간: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(0.25\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(0.45\,\mathrm{ppm}\)
- 8시간: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(0.13\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(0.23\,\mathrm{ppm}\)
노출에 대한 응급 처치 및 긴급 대책은 즉각적인 노출 원천에서의 제거, 호흡 곤란 시 산소 공급, 피부 및 눈을 물로 충분히 세척, 포스핀 흡입 또는 화학적 화상 의심 시 긴급 의학적 치료를 강조합니다. 섭취나 중대한 흡입이 의심되면 구토를 유도하지 말고 응급 의료 서비스를 받으며, 대응자에게 인화물/포스핀 위험을 알리십시오.
저장 및 취급 고려사항
- 습기 엄격 차단 하에 건조하고 불활성인 분위기에서 저장하십시오. 용기는 밀봉 상태를 유지하며 점화원, 산화제 및 산으로부터 보호하십시오.
- 취급, 이송 및 저장 중에 물질을 건조하게 유지하며 발화성 또는 착화 가능성을 높이는 먼지나 미립자가 발생하는 기계적 형성은 피하십시오.
- 누출 시 물이나 수용성 배수구와의 접촉을 방지하십시오. 고체 누출물은 마른 흙이나 모래로 덮고 격리하며, 청소 시 물 사용은 금지됩니다. 격리 및 청소는 적절한 호흡 보호구와 화학 저항성이 있는 개인 보호장비(PPE)를 갖춘 숙련된 인력이 수행해야 합니다.
- 소방 시 물을 직접 가열되거나 연소 중인 물질에 적용하지 마십시오. 이는 가수분해로 \(\mathrm{PH}_3\)를 생성할 수 있습니다. 소규모 화재 진압에는 적절한 경우 건조 화학제, 마른 모래 또는 석회/소다회 사용이 가능합니다. 소방 및 긴급 대응 시 양압식 호흡 보호구와 전면 화학 방호복을 착용해야 합니다.
- 산, 산화제 및 기타 부적합 물질과 분리하여 보관하십시오. 저장 구역을 습기 침입이나 용기 파손 징후에 대해 점검하십시오. 폐기 또는 장기 관리는 적격 유해 폐기물 전문가와 상담하고 관련 규정을 준수하십시오.
제품별 상세 위험, 운송 및 규제 정보는 제품 안전보건자료(SDS) 및 해당 지역 법규를 참조하십시오.
