Aluminiumphosphid

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Kristallstruktur
Kristallstruktur von Aluminiumphosphid
__ Al3+     __ P3−
Kristallsystem

kubisch[1]

Raumgruppe

F\bar{4}3m[1]

Gitterkonstanten

a = 546,35 pm[1]

Allgemeines
Name Aluminiumphosphid
Verhältnisformel AlP
CAS-Nummer 20859-73-8
PubChem 30332
Kurzbeschreibung

dunkelgrau bis gelblicher, kristalliner Feststoff[2]

Eigenschaften
Molare Masse 57,90 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

2,42 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

1800 °C[2]

Löslichkeit

langsame Zersetzung in Wasser[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
02 – Leicht-/Hochentzündlich 06 – Giftig oder sehr giftig 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 260​‐​300​‐​400
EUH: 029​‐​032
P: 223​‐​231+232​‐​264​‐​270​‐​273​‐​280Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​301+310​‐​321​‐​330​‐​335+334​‐​370+378​‐​391​‐​402+404​‐​405 [4]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [5] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
Leichtentzündlich Sehr giftig Umweltgefährlich
Leicht-
entzündlich
Sehr giftig Umwelt-
gefährlich
(F) (T+) (N)
R- und S-Sätze R: 15/29​‐​28​‐​32​‐​50
S: (1/2)​‐​3/9/14​‐​28​‐​30​‐​36/37​‐​43Vorlage:S-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​45​‐​61
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

−166,5 kJ/mol[6]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche nicht möglich

Aluminiumphosphid (AlP) ist das Reaktionsprodukt von Aluminium mit elementarem Phosphor.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Aluminiumphosphid kann durch Zusammenschmelzen von rotem Phosphor mit Aluminium gewonnen werden.[7] Durch die stark exotherme Reaktion treten jedoch ungewollte Nebenreaktionen auf, so dass auch andere Herstellungsverfahren (zum Beispiel Verwendung von gelbem Phosphor[8]) angewendet werden.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Aluminiumphosphid ist ein dunkelgrauer bis gelblicher kristalliner Feststoff, der beim Kontakt mit Wasser oder Säuren entzündliches und giftiges Monophosphan (PH3) entwickelt.

\mathrm{AlP + 3 H_2O \longrightarrow Al(OH)_3 + PH_3}
\mathrm{AlP + 3 H^+ \longrightarrow Al^{3+} + PH_3}

Aluminiumphosphid besitzt eine kubische Zinkblende-Struktur (ähnlich wie Galliumarsenid), bei der alle Atome tetraederförmig angeordnet sind.

Verwendung[Bearbeiten]

Aluminiumphosphid wird als Schädlingsbekämpfungsmittel (Insektizid und Rodentizid mit Wirkung über die Bildung von Phosphorwasserstoff, das wichtige Fermentsysteme blockiert[9]) und in der Halbleiterforschung (z.B. zur Herstellung von Aluminiumgalliumindiumphosphid/Indiumgalliumaluminiumphosphid) verwendet. Es ist ein III-V-Halbleiter.

Giftwirkung beim Menschen[Bearbeiten]

In Wasser erfolgt eine Freisetzung von Monophosphan, das die Cytochrom-c-Oxidase sowie andere antioxidative Enzyme blockiert. Dadurch kommt es zum einen durch Hemmung der Atmungskette zu einer verminderten ATP-Produktion und zum vermehrten Entstehen freier Sauerstoffradikale. Das Herzgewebe scheint hierbei besonders anfällig für die Intoxikation.

Typische Symptome sind Atemnot und Zyanose, Brust- und Bauchschmerz, Übelkeit und Erbrechen und Blutdruckabfall bis zum Schock. Todesursache ist meist Multiorganversagen. Es existiert keine kausale Therapie, daher werden Patienten rein symptomatisch und supportiv auf der Intensivstation behandelt.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c semiconductors.co.uk: Properties of III-V Semiconductors
  2. a b c d Eintrag zu Aluminiumphosphid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 15. Februar 2007 (JavaScript erforderlich)
  3. a b Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 20859-73-8 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  4. Landolt Börnstein: Aluminum phosphide (AlP)
  5. Seit dem 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  6. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Standard Thermodynamic Properties of Chemical Substances, S. 5-5.
  7. Wayne E. White, A. H. Bushey: Aluminum Phosphide. In: Inorganic Syntheses. 4, 1953, S. 23–25. doi:10.1002/9780470132357.ch7.
  8. Patent-De: Verfahren zur Herstellung von Aluminiumphosphid und/oder Magnesiumphosphid
  9. Biologischen Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft: Berichte Heft 39/1998.

Literatur[Bearbeiten]

  • White WE, Bushey AH: Aluminum Phosphide, in Inorganic Syntheses 4/1953, S. 23–25.
  • Dr. med. A. Müssigbrodt, J. Lauschke, G. P. Horn, W. Grimm, B. Maisch: Multiorganversagen nach Suizidversuch mit Aluminiumphosphid, in Intensivmedizin und Notfallmedizin 2007/2, S. 110-115