砷化氫AsH3

1.別名·英文名

砷烷、胂、氫化砷Arsine、Hydrogen arsenide．

2.用途

擴散、外延生長、離子注入、化合物半導體用氣體、化學氣相淀積。

3.制法

(1)三氯化砷和氫化鋰或氫化鋰鋁等在乙醚溶液中反應。

4AsCl3+3LiAlH4—→4AsH3+3AlCl3+3LiCl

(2)砷的金屬化合物和水或酸反應。

AlAs+3H2O—→AsH3+Al(OH)3

(3)用稀鹽酸分解砷化鈉。

Na3As+3HCl—→AsH3+3NaCl

4.理化性質(zhì)

分子量： 77.946

熔點(101.325kPa)： -113.5℃

沸點(101.325kPa)： -62.5℃

液體密度(-62.48℃，101.325kPa)：1634kg/m3

氣體密度(-62.48℃，101.325kPa)：4.93kg/m3

相對密度(氣體，空氣=1，20℃，101.325kPa)：2.69

比容(21.2℃，101.325kPa)：0.3121m3/kg

氣液容積比(15℃，100kPa)： 502 L/L

臨界溫度： 99.9℃

臨界壓力： 6687.5kPa

臨界密度：

壓縮系數(shù)：

熔化熱(-116.9℃，3kPa)： 15.37kJ/kg

氣化熱(-62.48℃，101.325kPa)： 214.36 kJ/kg

比熱容(氣體，25℃，101.325kPa)：Cp=494.04J/(kg·K)

蒸氣壓(-20℃)： 496.5kPa

(0℃)： 901.8kPa

(20℃)： 1459.1kPa

粘度(101.325kPa，0℃)：0.01468mPa·S

導熱系數(shù)(101.325kPa，0℃)：0.01034W/(m·K)

可燃范圍： 0.8%～98%

火災危險度： 中等度

砷化氫在常溫常壓下為具有令人不愉快大蒜氣味的無色有毒易燃性氣體。還原性強，遇光能迅速分解。常溫下穩(wěn)定，在230℃時開始分解成砷和氫。

2AsH3→2As+3H2

在常溫空氣中不自燃，但遇到火源就燃燒，燃燒時還能引起爆炸，燃燒發(fā)出青白色火焰，并生成As2O3。水分能助長其起火。

2AsH3+3O2—→As2O3+3H2O

與氯氣反應生成氯化氫和砷；這時如果有水存在，則生成亞砷酸和砷；如果氯過量，則形成三氯化砷。也與F2、HNO3和NCl3反應。

能與三氯化砷反應，這個反應在-50℃也能發(fā)生。

AsH3+AsCl3—→2As+3HCl

當通過硫酸銅溶液時生成砷化物沉淀。

4AsH3+2CuSO4—→2CuAs2+2H2SO4+4H2

與硝酸銀溶液反應析出銀。

AsH3+6AgNO3+3H2O→6Ag+H3AsO3+6HNO3

在液氨中與鈉、鉀反應生成NaAsH2、KAsH2

對幾乎所有的金屬無腐蝕性，但是自動催化作用很強，如果在管道中一旦分解而形成金屬覆蓋層時急速地分解，因此，管道等材質(zhì)表面必須要平滑。

能溶于水和有機溶劑中，其溶解度為：

水(101.325kPa，0℃)： 42ml/100ml

丙酮(101.325kPa，0℃)： 930ml/100ml

四氯化碳(101.325kPa，0℃)： 1170ml/100ml

三氯甲烷(101.325kPa，0℃)： 1090ml/100ml

三氯乙烯(101.325kPa，0℃)： 1250ml/100ml

5.毒性

最高容許濃度：0.05ppm(0.2mg/m3)

砷化氫主要經(jīng)呼吸道進人體內(nèi)。吸人體內(nèi)的砷化氫在血液中很快與紅細胞結(jié)合。并引起溶血而形成砷血紅蛋白復合物和砷的氧化物。以后隨血液循環(huán)分布到全身各臟器。貯存于肝、腎、肺、脾、肌肉組織中，也可較長時間貯存于皮膚、毛發(fā)、指甲中，并引起各種功能障礙。人脫離接觸后，吸入的砷化氫部分以原形通過呼吸道排出。如果腎臟功能未受損害，砷血紅蛋白復合物及砷的氧化物可經(jīng)腎臟排出體外。

砷化氫對人體的毒害作用：

砷化氫中毒主要以急性形式出現(xiàn)。吸入后一般要經(jīng)過數(shù)小時到十余小時的潛伏期才出現(xiàn)溶血等癥狀和體征。潛伏期愈短癥狀愈嚴重。

輕者表現(xiàn)為全身無力、惡心、嘔吐、腰部酸痛、眼鞏膜輕度黃染、尿色深暗。較重者除上述癥狀外，還有寒戰(zhàn)、腰部明顯疼痛、體溫升高、明顯醬油色尿、尿量減少但無尿閉、黃疸加深。最嚴重者全身癥狀較重，體溫升高、尿量明顯減少并出現(xiàn)閉尿。出現(xiàn)頭痛、嘔吐、腹瀉、浮腫、心動過速、高血壓、昏迷，可由于急性心力衰竭和尿毒癥而死亡。

砷化氫慢性中毒常發(fā)生臉色蒼白、咳嗽、眩暈、惡心、消化不良、腹瀉、感覺異常等癥狀，出現(xiàn)頸痛、頭痛、腹痛、胸刺痛之后還有神經(jīng)痛、臉部浮腫、消瘦等癥狀。也會出現(xiàn)瘙癢、出疹、點狀出血、脫毛、指甲剝離、水腫、嘴唇干燥、蛋白尿、神經(jīng)障礙等并發(fā)癥。

液體和氣體砷化氫能腐蝕皮膚和眼睛。液態(tài)砷化氫接觸皮炊也能引起冷灼傷。脫離污染區(qū)的急性中毒患者，不管其癥狀輕重都應送往醫(yī)院進行觀察和治療

6.安全防護

要保持環(huán)境空氣新鮮干燥，嚴防潮濕。裝置須嚴格密封和接地，可用氦探漏器或肥皂液探漏。

純凈的砷化氦無腐蝕性，不腐蝕一般的金屬，但是在正常條件下一般不使用鋁。比較合適的可用材料有碳鋼、不銹鋼、蒙乃爾、鎳銅合金、聚四氟乙烯、聚三氟氯化乙烯聚合體等。

滅火可用砂土、水。最要緊的是要切斷氣源。澆水冷卻火場中的氣瓶。

當砷化氫少量泄漏時，用浸了硫酸溶液的破布堵住泄漏處，再蓋上草席、聚乙烯苫布等，然后在其上面灑上砷化氫吸收劑。如果是大量泄漏，而且泄漏設備不大(例如鋼瓶)，則可把泄漏設備或容器浸泡在硫酸銅溶液中。

廢氣處理有水洗法，硫酸銅溶液或KMnO4溶液等吸收劑吸收法，用多孔質(zhì)活性碳、氧化鋁凝膠、硅膠、硅藻土等吸附劑吸附的方法，用臭氧等來氧化成低毒物As2O3后吸附除AS2O3法，燃燒法，用惰性氣體稀釋后排放等方法。