磷化铝（赤磷和铝粉烧制而成化合物）
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更新时间：2023-05-22
磷化铝
赤磷和铝粉烧制而成化合物
基本信息
中文名
磷化铝
英文名
Aluminum phosphide
拼音
lín huà lǚ
CAS号
20859-73-8
性质
化学式
AIP
摩尔质量
57.9552g·mol⁻¹
外观
深灰色或淡黄色晶体
气味
大蒜味
密度
2.40 g/cm
熔点
2550 ℃
沸点
85 ℃
溶解性
微溶于冷水，溶于乙醇和乙醚。
蒸气压
非常低，即使在 1000 °C
危险性
警示术语
易燃
发现历史
1827年，德国化学家弗里德里希·沃勒（F. Wohier）将铝在磷蒸气中熔融，首次制得磷化铝，1900年，科学家又以赤磷和铝粉点燃反应的新方法制得磷化铝，通称为“铝热法”。1936年，德国开始利用磷化铝作为谷物杀虫剂，由德国杀虫药剂有限公司法兰克福农药公司出品，后又在其他国家如英国（1957年）、美国（1958年）、日本（1961年）等相继进行研究、生产和应用。在中国，1963年辽宁省化工研究所首先用“筒式法打试制磷化铝，1964年在沈阳农药厂进行中试并鉴定，第二年该厂正式投产。
物化性质
物理性质
磷化铝其原药为深灰色或淡黄色晶体，纯品为白色结晶，比重2.424，不熔融，加热到1000 ℃不分解，不易挥发，1100 ℃时升华。它的摩尔质量为57.9552 g mol，熔点为2550 ℃，沸点为85 ℃，密度为2.40g/cm。其工业晶由于混入杂质而为灰绿色或褐色固体，无气味，干燥条件下稳定。结构上，磷化铝以固体立方闪锌矿晶格形式存在，其中所有原子都具有四面体配位。
化学性质
磷化铝与水或酸反应释放出PH3，其化学反应为：
分解的磷化氢的物理性质：分解的磷化氢为无色具有电石或大蒜异臭味，沸点-87.4 ℃，密度为2.40 g/cm，比重1.185，微溶于水，可溶于乙醇、乙醚、油和脂肪。在空气中易燃，遇酸剧烈反应，触及王水时会发生爆炸和着火，爆炸极限为26.15~27.06g/m。
鉴别
合成工艺
生产磷化铝的方法有数种，但工业化的方法有两种。一种是熔融铝或铝块在磷蒸气中反应，另一种是赤磷和铝粉混合点燃反应，称“铝热法”。前法虽然可直接使用铝锭，但存在设备不易解决，操作难以控制的缺点，以“铝热法”容易工业化。其反应为：
该反应系放热反应，当混合物的其中一点被加热到反应温度(500℃)以后，反应即可传到全部物料进行，直至反应完全，反应速度很快，同时放出含有P2O5和微量黄磷的白烟。
此外也可以通过合成法来制备磷化铝，其反应式如下：
应用领域
农业方面
磷化铝吸水后产生有毒的磷化氢通过昆虫的呼吸系统进入虫体，作用于细胞线粒体的呼吸链和细胞色素氧化酶，抑制昆虫的正常呼吸，杀死昆虫。磷化铝既可在低温或较高温度下在仓库内熏蒸，也可用以防治米象、谷象、拟谷盗、锯谷盗、谷蠹、谷皮蠹、谷蛾、粉螨、蘑菇螨等的各种虫期，但对休眠期的螨类无效，也可熏蒸种子和各种仓储器材，还能用来杀啮齿动物，如可用于杀灭老鼠。
半导体
安全事宜
GHS 分类
H260：遇水释放可自燃的易燃气体
H300：吞咽致命
H311：皮肤接触有毒
H330：吸入致命
H400：对水生生物毒性极大
禁用
磷化铝制剂被定为有毒制剂，未经批准者，不得处理此种制剂。
储存方法
磷化铝释放出的磷化氢对金、银、铜等金属有腐蚀性，因此熏蒸场所的金属器件可暂时移出，或涂以机油，或用塑料薄膜密封保护，始终保持容器密闭、干燥。也可储存在不可燃、无洒水装置的建筑物中，远离所有可燃材料。应与强酸、水和其他不相容物质分开存放。
毒理与中毒症状
人体中毒
中毒主要表现为对局部和中枢神经系统的刺激作用，吸入少量磷化铝水解的磷化氢气体有疲倦、耳鸣、呕吐和胸闷的感觉，大量吸人立即引起呕吐、腹泻和胃痛，继而失去平衡，胸剧痛，窒息，昏迷而死亡。人体口服，LD50为 20mg/kg。
急性磷化铝暴露通常会导致头痛、咳嗽、胸闷和疼痛、呼吸短促、头晕、嗜睡和昏迷。可以观察到肌肉疼痛、疲劳、发冷、震颤、缺乏协调、癫痫发作和昏迷。肺水肿和心律失常也很常见。胃肠道反应包括恶心和呕吐，也可能发生肾损害、肝损害和黄疸。
轻度中毒会发生头痛、头晕、恶心、呕吐、四肢无力、上腹部烧灼感，口周发绀，血压正常或偏低，心率基本正常。
中度中毒会嗜睡、抽搐、呼吸困难、胸闷、窒息感、颜面发绀、烦躁。与磷化铝接触可能导致皮肤和眼睛严重灼伤。
昆虫中毒
磷化铝又是广谱性熏蒸杀虫剂。磷化铝分解出的磷化氢通过昆虫的呼吸系统进入虫体，作用于细胞线粒体的呼吸链和细胞色素氧化酶，导致ATP生成减少，破坏能量代谢和线粒体的功能，导致ATP生成减少，电子流减慢，从而导致电子泄漏，引发ROS生成 ，也抑制昆虫的正常呼吸，使昆虫致死。但若在无氧的情况下磷化氢不被昆虫吸人，不表现毒性，在高浓度磷化氢中昆虫会产生麻痹或保护性昏迷、呼吸率降低，减少了磷化氢的吸入量而使毒效降低，在应用中应掌握低浓度长时间的原则。此外，磷化铝对哺乳类动物具有很强的毒性，其经口对小白鼠LD50为14.05 mg/kg，对鼷鼠LD50为2 mg/kg，但对鱼类较为安全。
急救措施
如果误食磷化铝或吸入过多磷化氢气体发生中毒时，用硫酸铜溶液催吐、用高锰酸钾水溶液洗胃，再用硫酸镁导泻（禁用蓖麻油等油类作泻剂），加速排除肠内毒物，并大量饮服浓茶或咖啡。如果感到呼吸困难，应进行人工呼吸。一经出现中毒症状，都应立即送医院抢救和治疗。以后多吃高糖、低脂肪的食物，直至恢复。当皮肤接触时尽快脱掉被污染的衣服，用肥皂和水清洗暴露的皮肤区域两次。如果发生眼睛接触，提起眼睑，必须用温水冲洗眼睛至少 15 分钟。当吸入中毒时应该迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅，有条件下给吸氧。如呼吸停止，应立刻进行心肺复苏术。
消防
磷化铝在产生磷化氢气体的同时, 也会产生少量双膦, 当混合气体浓度在局部空间达到26mg/L时，双膦便自然着火，导致磷化氢气体燃烧。磷化铝初期反应速度很快，能在极短时间内产生大量含有双膦的磷化氢气体，如不能迅速扩散，造成局部浓度过高时，即会发生爆鸣燃烧事故。当发生小火时可以使用CO2（氰化物除外）、化学干粉、干沙、抗溶泡沫进行灭火。当发生大火时，可以使用喷水、雾或抗溶性泡沫进行灭火或撤离该区域并让火燃烧。
环境危害
生产磷化铝可能会导致磷化铝通过各种废物流释放到环境中，磷化铝很容易与潮湿空气发生反应，产生有毒的磷化氢气体。另外，磷化铝对土壤微生物数量和酶活性具有一定的影响，研究发现磷化铝处理土壤后，各个浓度的磷化铝对土壤细菌、真菌和放线菌数量具有一定的抑制作用且随着浓度的升高抑制作用越强。此外，磷化铝对土壤脲酶表现为抑制作用同样随着浓度的升高会破坏土壤正常生物化学功能、破坏土壤生态环境。
