Фосфид стронция (12504-16-4) Физические и химические свойства
Фосфид стронция
Высоко реакционноспособный неорганический фосфид, используемый в специализированных НИОКР и производстве, требующий сухой обработки и контролируемых условий из-за реактивности с водой.
| Номер CAS | 12504-16-4 |
| Класс веществ | Фосфиды щелочноземельных металлов |
| Типичная форма | Порошок или кристаллическое твердое вещество |
| Распространённые стандарты | EP, USP |
Фосфид стронция — неорганический бинарный фосфид щелочноземельного металла; принадлежит к классу металлических фосфидов и существует в виде ионного/кристаллического твердого вещества с номинальным стехиометрическим составом \(\mathrm{Sr}_3\mathrm{P}_2\). Структурно его можно рассматривать как решетку, состоящую из многозарядных катионов стронция и анионов фосфида, формально представленных как \(\mathrm{Sr}^{2+}\) и \(\mathrm{P}^{3-}\) в соотношении 3:2. С электронного строения анион фосфида является сильным восстановителем с локализованной неподелённой парой электронов на фосфоре, в то время как центры стронция обеспечивают электрический баланс и стабилизацию структуры; такое сочетание создаёт материал с высокой основностью на анионном участке и склонностью к редокс- и гидролитической реакционной активности.
С химической точки зрения металлические фосфиды, такие как фосфид стронция, реакционноспособны в присутствии воды и выступают как сильные восстановители. Гидролиз или подкисление твёрдого вещества приводит к выделению фосфина (\(\mathrm{PH}_3\)) — воспламеняющегося и высокотоксичного газа; гидролиз также вызывает образование гидроксидов металла в растворе, что приводит к коррозионно-активным щелочным условиям. На воздухе или при нагревании вещество может разлагаться с выделением фосфорных оксидов и других токсичных паров; обычно несовместимо с окислителями и сильными кислотами, может воспламеняться при контакте с влагой. Из-за этих опасностей обработка и использование требуют строгого исключения влаги и применения соответствующих средств защиты.
Фосфид стронция технически используется в основном в качестве лабораторного реагента и компонента устройств, использующих контролируемую реакцию с водой или химию твёрдотельных фосфидов. Его профиль реактивности (водорозрядность, восстановительные свойства, пирофорные свойства в тонкодисперсном виде) определяет выбор для приложений, где требуется ин-ситу генерация реакционноспособных фосфорных видов или высокая химическая активность. Распространённые коммерческие стандарты вещества включают: EP, USP.
Основные физические свойства
Плотность
Экспериментально установленное значение данной характеристики отсутствует в текущем наборе данных.
Температура плавления или разложения
Вещество не демонстрирует простого перехода плавления при обычных условиях; экспериментальное описание свойства — «Разлагается». При нагревании до разложения выделяются токсичные газы, включая фосфорные оксиды, что соответствует термическому разрушению решётки фосфида.
Растворимость в воде
Экспериментально установленное значение данной характеристики отсутствует в текущем наборе данных.
pH раствора (качественное поведение)
Контакт фосфида стронция с водой или влажностью приводит к быстрому гидролизу с выделением фосфина (\(\mathrm{PH}_3\)) и гидроксидных соединений стронция. Полученная водная фаза ожидается сильно щелочной и коррозионно-активной из-за образования гидроксидов; параллельное выделение \(\mathrm{PH}_3\) представляет серьёзную опасность при вдыхании и пожароопасность.
Химические свойства
Кислотно-основное поведение
Фосфид стронция содержит сильноосновной фосфидный анион (\(\mathrm{P}^{3-}\)). В присутствии кислот или протонных сред анион протонируется с образованием фосфина (\(\mathrm{PH}_3\)) — летучего, горючего и высокотоксичного газа. Твёрдое вещество, следовательно, чувствительно к кислотам и энергично реагирует с ними; нейтрализация или контакт с кислотами противопоказаны, если не проводится в контролируемых лабораторных условиях с подходящей вентиляцией и сбором газов.
Реакционная способность и стабильность
Вещество реакционноспособно с водой и является сильным восстановителем. При контакте с влагой может проявлять пирофорность и воспламеняться спонтанно. Несовместимо с окислителями и сильными кислотами, что может привести к взрывоопасным реакциям. Термальное разложение сопровождается выделением фосфорных оксидов и других токсичных паров. В твёрдом виде следует рассматривать вещество как химически нестабильное в протонных и окислительных средах и обращаться с ним в сухих, инертных условиях.
Молекулярные и ионные параметры
Формула и молекулярная масса
- Молекулярная формула: \(\mathrm{Sr}_3\mathrm{P}_2\) (также записывается как P2Sr3)
- Молекулярная масса: 324.8 г/моль
- Точная масса: 325.6643608
- Моноизотопная масса: 325.6643608
Дополнительные вычисленные параметры: топологическая полярная поверхность = 0; количество тяжёлых атомов = 5; формальный заряд = 0; число доноров водородных связей = 0; число акцепторов водородных связей = 2; число вращающихся связей = 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
Составляющие ионы
Стехиометрия включает три катиона стронция и два аниона фосфида на формульную единицу, обеспечивая общую электрическую нейтральность: 3 × \(\mathrm{Sr}^{2+}\) и 2 × \(\mathrm{P}^{3-}\). Фосфидный анион является химически реакционноспособным центром, ответственным за гидролиз с образованием \(\mathrm{PH}_3\) и за сильные восстановительные свойства.
Идентификаторы и синонимы
Реестровые номера и коды
- Номер CAS: 12504-16-4
- Номер EC: 235-678-9
- Номер ООН (идентификатор перевозки): UN 2013 (Фосфид стронция)
- DSSTox Substance 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]
Синонимы и распространённые наименования
К распространённым синонимам и обозначениям относятся: - Фосфид стронция - Фосфид стронция (Sr3P2) - Тристронций дифосфид - тристронций бис(фосфор(3-)) - Тристронций; фосфор(3-)
(Эти названия используются взаимозаменяемо в коммерческих и научных контекстах для обозначения состава \(\mathrm{Sr}_3\mathrm{P}_2\).)
Промышленные и коммерческие применения
Функциональные роли и сферы использования
Фосфид стронция применяется как специализированный лабораторный реагент и в производстве химически реактивных устройств, где требуется контролируемое получение фосфорсодержащих соединений или сильное восстановительное действие. Его основная техническая роль — источник фосфидной реактивности в твёрдотельных и синтетических процессах; выбор обусловлен водорезактивными и восстановительными свойствами материала. Сообщаемые коммерческие стандарты: EP, USP. В одном из реестров статус коммерческой активности указан как неактивный (при этом коммерческая доступность и нормативный статус варьируются в зависимости от юрисдикции).
Типичные примеры применения
Типичные, высокоуровневые контексты применения включают: реагент для синтезов на исследовательском масштабе с участием фосфидной химии и включение в устройства или сборки, использующие водореактивные или восстановительные свойства. Применение ограничивается операциями с инженерными средствами контроля и мерами чрезвычайной готовности, адресованными генерации фосфина и коррозионно-активных побочных продуктов.
Обзор безопасности и обращения
Опасности для здоровья и окружающей среды
Фосфид стронция — водореактивный неорганический фосфид, который при контакте с водой или кислотами выделяет фосфин (\(\mathrm{PH}_3\)). Фосфин является горючим и высокотоксичным при ингаляции; воздействие может быть опасным для жизни. Гидролиз также может привести к образованию коррозионно-активных щелочных растворов (гидроксидов металлов). Выброс в окружающую среду или стоки от тушения пожара могут вызвать загрязнение; горение или разложение образуют раздражающие, коррозионные и токсичные оксиды фосфора.
Пороговые уровни острого воздействия для гидролизного продукта фосфина приведены следующим образом (единицы указаны, как в источнике: ppm):
- 10 мин: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(2.0\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(3.6\,\mathrm{ppm}\)
- 30 мин: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(2.0\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(3.6\,\mathrm{ppm}\)
- 60 мин: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(1.0\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(1.8\,\mathrm{ppm}\)
- 4 ч: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(0.25\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(0.45\,\mathrm{ppm}\)
- 8 ч: AEGL‑1: NR; AEGL‑2: \(0.13\,\mathrm{ppm}\); AEGL‑3: \(0.23\,\mathrm{ppm}\)
Первая помощь и меры экстренного реагирования при воздействии акцентируют внимание на немедленном удалении пострадавшего из зоны воздействия, кислородной поддержке при нарушениях дыхания, продолжительном промывании кожи или глаз водой и срочном медицинском лечении при подозрении на ингаляцию фосфина или химические ожоги. При подозрении на проглатывание или значительное вдыхание не вызывайте рвоту; обеспечьте экстренную медицинскую помощь и предупредите персонал о присутствии фосфидов/фосфина.
Особенности хранения и обращения
- Хранить в условиях сухой инертной атмосферы с жестким исключением влаги. Контейнеры должны быть плотно закрытыми и защищены от источников воспламенения, окислителей и кислот.
- Поддерживать материал в сухом состоянии во время обращения, транспортировки и хранения; избегать механических средств, порождающих пыль или мелкие частицы, которые повышают пирофорность и риск воспламенения.
- При разливах предотвращать контакт с водой или водоотводами. Для твердых разливов покрыть сухой землей или песком и изолировать зону; использовать воду для очистки нельзя. Локализацию и очистку должны проводить обученные специалисты с применением средств респираторной защиты и химически стойких средств индивидуальной защиты.
- Тушение пожаров: не применять воду непосредственно на горящий или нагретый материал, так как гидролиз вызовет образование \(\mathrm{PH}_3\); для тушения малых пожаров могут использоваться сухие химические порошки, сухой песок или известь/соду там, где это уместно. При тушении и аварийном реагировании должна использоваться дыхательная аппаратура с положительным давлением и полная химически защищающая одежда.
- Хранить отдельно от кислот, окислителей и других несовместимых веществ. Контролировать зоны хранения на предмет проникновения влаги или нарушений герметичности контейнеров. Для утилизации или длительного хранения проконсультируйтесь с квалифицированными специалистами по опасным отходам и соблюдайте действующие нормативные требования.
Для получения детальной и продукт-специфической информации об опасностях, транспортировке и регулирующей документации пользователи должны обращаться к Паспортам безопасности (SDS) и применимому местному законодательству.
