磷烷

含有三或五配位的磷的化合物，穩定的磷烷衍生物多為氟原子的衍生物或環狀磷酸酯。

基本介紹

• 中文名：磷烷
• 外文名：:GAS EX-B
• 套用：用於多種化學反應中
• 特點：無色 毒性氣體 易燃氣體
• 沸點：-87.7℃
• 熔點：-133℃
• 溶解度：20℃對水溶解度23ml/100ml

物質信息

中文名稱:磷烷

中文別名:磷化氫、膦

英文名稱:phosphine

英文別名:GAS EX-B; hydrogen phosphide; Phosphine? phosphorated hydrogen;

phosphorus hydride; Phosphorus trihydride

CAS號:7803-51-2

性質：無色，劇毒，易燃燒氣體，帶有令人生厭的大蒜味。

套用：用於多種化學反應中；半導體生產，N型半導體外延片摻雜；多晶矽摻雜；離子注入。

分子量：34.0

比重 (Air = 1)：1.184

比容：0.712m3/[email protected]ºC, 101.325kPa

氣味：大蒜味

化學結構

三配位磷屬sp3雜化。五配位磷屬sp3d雜化（見雜化軌道），多數具有三角雙錐結構，有些則具有四方錐結構。

三角雙錐結構里，有三個等同平伏鍵和兩個垂直於此鍵的直立鍵 (見直立鍵和平伏鍵)。平伏鍵由3s、3px、3py雜化形成，而直立鍵則由3pz、3dz2雜化而成。這兩種鍵相互交錯制約，形成sp3d雜化。直立鍵與平伏鍵之間呈90°角,直立鍵比平伏鍵長,能量也高,電負性大的基團優先占領直立鍵，稱為親頂性。在四方錐結構里，有一個軸鍵和四個底鍵，由於各價鍵之間鍵角較小，價鍵間排斥力較大，故四方錐結構的穩定性稍差。

磷烷具有假旋轉特性，X 射線光電子能譜研究證明，在PF5分子中有兩種P—F鍵,其比為3:2,說明具有三角雙錐構型。但在低溫19F核磁共振譜中，只觀察到一種狀態的氟。為解釋這種實驗事實,S.貝里提出假旋轉機理,他認為磷烷中的直立鍵和平伏鍵處在可逆平衡狀態中,PF5中5個氟原子迅速連續地更換位置，達到平衡，使19F核磁共振譜中顯示的為 5個P—F鍵的平均值。這類假旋轉現象在環狀磷烷中也普遍存在。

理化性質

國標編號	23005	CAS號	7803-51-2	中文名稱	磷化氫
英文名稱	Phosphine;Hydrogen phosphide	別 名	氫磷酸，磷化三氫
氣體密度	( 70°F(21.1°C)1個大氣壓下): 0.0886lb/ft3
分 子 式	PH3	分 子 量	34.04	毒 性	劇毒
比 重	（空氣）1.18	熔 點	(1個大氣壓）-207.4°F（-133.0 °C）
外觀與性狀	無色氣體，有蒜臭味	蒸汽壓：	(70°F(21.1°C)): 522psig，53.32kPa/-98.3℃，
溶解性	不溶於熱水，微溶於冷水，溶於乙醇、乙醚	危險標記	6（有毒氣體），32（易燃氣體）;	穩 定 性	穩定
腐 蝕 性	無腐蝕	沸 點	沸點：（1個大氣壓）-125.9°F（-87.7 °C）

註：磷烷在 3 7 5°C以上要發生分解 ，分解成 P和H2 ，其反應：2PH3→2P+ 3H2↑

磷烷的鹼性比氨弱 ，但還原性較強，能使許多氧化劑還原，如：KMnO4 、I2 等溶液，這一特徵是氧化法解毒的基礎。用於縮合催化劑，聚合引發劑及製備磷的有機化合物。

作用

在電子氣家族中，矽烷、磷烷、硼烷、砷烷套用量較大，是IC製造極為重要的原料。其中的磷烷是半導體器件製造中的重要 N型摻雜源，同時 磷烷還用於多晶矽化學氣相沉澱、外延 Ga P材料、離子注人工藝、MO C V D工藝、磷矽玻璃(PSG)鈍化膜製備等工藝中。

PH3 ，易燃、易爆、劇毒，其毒性 數為：PEL/TLV 0.3ppm， STEL 1ppm，LC50 20ppm，IDLH 200ppm，屬劇毒危害品。

PH3中毒

1 ．急性中毒：血壓下降、呼吸困難、嘔痙攣、昏睡，與食物中毒相似。磷烷中毒損害肝和胃。

2 ．慢性中毒：胸部有壓迫感、頭痛、眩食欲不振、貧血等。慢性中毒損害骨骼組織，引骨膜炎。

健康危害

侵入途徑：吸入。

健康危害：磷化氫作用於細胞酶，影響細胞代謝，發生內窒息。其主要損害神經系統、呼吸系統、心臟、腎臟及肝臟。10mg/m3接觸6小時，有中毒症狀；409-846mg/m3時，半至1小時發生死亡。

急性中毒：輕度中毒，病人有頭痛、乏力、噁心、失眠、口渴、鼻咽發乾、胸悶、咳嗽和低熱等；中度中毒，病人出現輕度意識障礙、呼吸困難、心肌損傷；重度中毒則出現昏迷、抽搐、肺水腫及明顯的心肌、肝臟及腎臟損害。

磷化氫經呼吸道吸入或磷化物在胃腸道發生氣體後吸收，主要用途於神經系統、心臟、肝臟及腎臟。人接觸時在1.4～4.2mg/m3即聞到其爛魚氣味，10mg/m3接觸6小時有中毒症狀，在409～846mg/m3，30分鐘至1小時致死。

毒理學資料

毒性：屬高毒類。作用於細胞酶，影響細胞代謝使其內窒息。

急性毒性：LC5015.3mg/m3，4小時(大鼠吸入)

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

危險特性：極易燃，具有強還原性。遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。暴露在空氣中能自燃。與氧接觸會爆炸，與鹵素接觸激烈反應。與氧化劑能發生強烈反應。

燃燒(分解)產物：氧化磷。

應急監測方法

①攜帶型氣體檢測儀器：定電位電解式；②常用快速化學分析方法：硝酸銀檢測管法《突發性環境污染事故應急監測與處理處置技術》萬本太主編

實驗室監測

鉬酸銨比色法《空氣中有害物質的測定方法》(第二版)，杭士平主編

環境標準

中國(TJ36-79) 車間空氣中有害物質的最高容許濃度 0.3mg/m3

應急處理處置

一、泄漏應急處理

迅速撤離泄漏污染區人員至上風處，並立即隔離450米，嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防毒服。儘可能切斷泄漏源。合理通風，加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構築圍堤或挖坑收容產生的大量廢水。如有可能，將漏出氣用排風機送至空曠的地方或裝設適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗後再用。

二、防護措施

呼吸系統防護：正常工作情況下，佩帶過濾式防毒面具(全面罩)。高濃度環境中，必須佩戴空氣呼吸器或氧氣呼吸器。緊急事態搶救或撤離時，建議佩戴空氣呼吸器。

眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。

身體防護：穿面罩式膠布防毒衣。

手防護：戴橡膠手套。

其它：工作現場嚴禁吸菸、進食和飲水。工作畢，淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。進入罐、限制性空間或其它高濃度區作業，須有人監護。

三、急救措施

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸。就醫。

滅火方法：消防人員必須佩戴過濾式防毒面具(全面罩)或隔離式呼吸器、穿全身防火防毒服，在上風處滅火。切斷氣源。若不能立即切斷氣源，則不允許熄滅正在燃燒的氣體。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑：霧狀水、泡沫、乾粉、二氧化碳。