Calciumphosphid

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Strukturformel
3 Ca2+ · 2 Struktur des Monophosphids
Allgemeines
Name Calciumphosphid
Andere Namen
  • Phosphorcalcium
  • Tricalciumdiphosphid
  • Kalziumphosphid
Summenformel Ca3P2
CAS-Nummer 1305-99-3
PubChem 4337964
Kurzbeschreibung

übelriechende („nach Carbid“), brennbare, braunrote amorphe Masse[1]

Eigenschaften
Molare Masse 182,18 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

2,51 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

~1600 °C[1]

Löslichkeit

löslich unter Zersetzung in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2]
02 – Leicht-/Hochentzündlich 06 – Giftig oder sehr giftig 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 260​‐​300​‐​400
EUH: 029
P: 223​‐​231+232​‐​264​‐​273​‐​301+310​‐​370+378Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2]
Leichtentzündlich Sehr giftig Umweltgefährlich
Leicht-
entzündlich
Sehr giftig Umwelt-
gefährlich
(F) (T+) (N)
R- und S-Sätze R: 15/29​‐​28​‐​50
S: (1/2)​‐​22​‐​28​‐​36/37​‐​43​‐​45Vorlage:S-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​61
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche nicht möglich

Calciumphosphid (Ca3P2) ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Phosphide. Sie liegt in Form einer braunroten, amorphen Masse vor. Bei technischem Calciumphosphid sind stets Verunreinigungen in Form von Calciumphosphit und Calciumphosphat enthalten. Mit dem gleichen Begriff wird bisweilen das Calciummonophosphid (CaP) benannt.

Vorkommen[Bearbeiten]

Calciumphosphid kommt als Verunreinigung in Calciumcarbid vor.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Calciumphosphid kann durch Reaktion von gebranntem Kalk mit dampfförmigen Phosphor hergestellt werden. Auch beim Zusammenschmelzen von Phosphor mit Calcium unter Petroleum oder im Vakuum entsteht Calciumphosphid.[4]

\mathrm{3 \ Ca + 2 \ P \longrightarrow Ca_3P_2}

Daneben ist auch die Reduktion von Calciumphosphat mit Kohlenstoff zu Calciumphosphid bei hohen Temperaturen möglich (Nebenreaktion bei der Calciumcarbidherstellung).

\mathrm{Ca_3(PO_4)_2 + 8\ C \longrightarrow Ca_3P_2 + 8\ CO}

Bei der Reaktion ist auch die Ersetzung von Kohlenstoff durch Aluminium möglich.[5]

\mathrm{3 \ Ca_3(PO_4)_2 + 16 \ Al \longrightarrow 3 \ Ca_3P_2 + 8 \ Al_2O_3}

Eigenschaften[Bearbeiten]

Calciumphosphid ist ein rotbrauner Feststoff. An feuchter Luft zersetzt er sich langsam, mit Wasser lebhaft zu Calciumhydroxid und Monophosphan.[5] Konzentrierte Säuren greifen Calciumphosphid im Gegensatz zu den verdünnten Säuren besonders in der Kälte fast gar nicht an. Mit Kaliumpermanganat reagiert Calciumphosphid explosionsartig. Wasserfreier Alkohol, Ether und Benzol reagieren bei gewöhnlicher Temperatur nicht mit Calciumphosphid.[4]

Verwendung[Bearbeiten]

Calciumphosphid kann zur Herstellung von Phosphin verwendet werden:

\mathrm{Ca_3P_2 + 6\ H_2O \longrightarrow 2\ PH_3 + 3\ Ca(OH)_2}

Es wird in diesem Sinne auch als Begasungsmittel (Rodentizid) gegen Wühlmäuse eingesetzt.[6]

Hauptanwendungsgebiet: Zur Schädlingsbekämpfung in Getreidelagern und bei Getreidetransporten (z. B. mit Schiffen) wird das Getreide mit Calciumphosphid-Tabletten versetzt. Die Restfeuchtigkeit des Getreides reicht aus, um das Calciumphosphid dann nach und nach zu hydrolysieren, wobei Phosphin frei wird, das Kornkäfer und andere Schädlinge zuverlässig abtötet.

In der Marine wird diese Reaktion (durch Entstehung von Diphosphin Selbstentzündung) zum Betrieb von Leuchtfeuern eingesetzt.

Sicherheitshinweise[Bearbeiten]

Calciumphosphid bildet bei Kontakt mit Wasser oder feuchter Luft hochentzündliche Gase in Form des giftigen und übelriechenden Phosphin PH3 und Diphosphin (P2H4). Die gasförmige Mischung aus Phosphin PH3/Diphosphin kann sich bei externer Zündung – ähnlich wie Knallgas – explosionsartig zersetzen.

Beim Kontakt mit Säuren ist eine explosionsartige Zersetzung möglich. Bei der Hydrolyse entsteht ein auch für Menschen sehr giftiges Gasgemisch (Phosphin PH3 und Diphosphin P2H4). In Mühlen und Getreidelagern gab es bereits mehrfach durch fehlerhafte Anwendung von Calciumphosphid und Abdichtung beziehungsweise mangelnde Lüftung Todesfälle.

Literatur[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e Eintrag zu CAS-Nr. 1305-99-3 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 13. November 2008 (JavaScript erforderlich).
  2. a b Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 1305-99-3 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  3. Seit 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.
  4. a b Brockhaus ABC Chemie. VEB F. A. Brockhaus, Leipzig 1965, Seite 635−636.
  5. a b  Georg Brauer: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie, Band II, Seite 931. 1978, ISBN 3-432-87813-3.
  6. Adrian Engel: In Obstkulturen (Erwerbsobstbau) zur Bekämpfung von Feld- und Wühlmäusen einsetzbare PSM. In: Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen. 4. Januar 2011 (PDF).