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砷烷《气体应用大全》
2019-7-23 9:37:18
砷化氢AsH3
1.别名·英文名
砷烷、胂、氢化砷Arsine、Hydrogen arsenide．
2.用途
扩散、外延生长、离子注入、化合物半导体用气体、化学气相淀积。
3.制法
(1)三氯化砷和氢化锂或氢化锂铝等在乙醚溶液中反应。
4AsCl3+3LiAlH4—→4AsH3+3AlCl3+3LiCl
(2)砷的金属化合物和水或酸反应。
AlAs+3H2O—→AsH3+Al(OH)3
(3)用稀盐酸分解砷化钠。
Na3As+3HCl—→AsH3+3NaCl
4.理化性质
分子量： 77.946
熔点(101.325kPa)： -113.5℃
沸点(101.325kPa)： -62.5℃
液体密度(-62.48℃，101.325kPa)：1634kg/m3
气体密度(-62.48℃，101.325kPa)：4.93kg/m3
相对密度(气体，空气=1，20℃，101.325kPa)：2.69
比容(21.2℃，101.325kPa)：0.3121m3/kg
气液容积比(15℃，100kPa)： 502 L/L
临界温度： 99.9℃
临界压力： 6687.5kPa
临界密度：
压缩系数：
|
温度
(℃) |
压缩系数 | |||
|
100kPa |
500kPa |
900kPa |
1300kPa | |
|
15 |
0.999 |
0.961 |
0.918 |
0.820 |
熔化热(-116.9℃，3kPa)： 15.37kJ/kg
气化热(-62.48℃，101.325kPa)： 214.36 kJ/kg
比热容(气体，25℃，101.325kPa)：Cp=494.04J/(kg·K)
蒸气压(-20℃)： 496.5kPa
(0℃)： 901.8kPa
(20℃)： 1459.1kPa
粘度(101.325kPa，0℃)：0.01468mPa·S
导热系数(101.325kPa，0℃)：0.01034W/(m·K)
可燃范围： 0.8%～98%
火灾危险度： 中等度
砷化氢在常温常压下为具有令人不愉快大蒜气味的无色有毒易燃性气体。还原性强，遇光能迅速分解。常温下稳定，在230℃时开始分解成砷和氢。
2AsH3→2As+3H2
在常温空气中不自燃，但遇到火源就燃烧，燃烧时还能引起爆炸，燃烧发出青白色火焰，并生成As2O3。水分能助长其起火。
2AsH3+3O2—→As2O3+3H2O
与氯气反应生成氯化氢和砷；这时如果有水存在，则生成亚砷酸和砷；如果氯过量，则形成三氯化砷。也与F2、HNO3和NCl3反应。
能与三氯化砷反应，这个反应在-50℃也能发生。
AsH3+AsCl3—→2As+3HCl
当通过硫酸铜溶液时生成砷化物沉淀。
4AsH3+2CuSO4—→2CuAs2+2H2SO4+4H2
与硝酸银溶液反应析出银。
AsH3+6AgNO3+3H2O→6Ag+H3AsO3+6HNO3
在液氨中与钠、钾反应生成NaAsH2、KAsH2
对几乎所有的金属无腐蚀性，但是自动催化作用很强，如果在管道中一旦分解而形成金属覆盖层时急速地分解，因此，管道等材质表面必须要平滑。
能溶于水和有机溶剂中，其溶解度为：
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
最高容许浓度：0.05ppm(0.2mg/m3)
砷化氢主要经呼吸道进人体内。吸人体内的砷化氢在血液中很快与红细胞结合。并引起溶血而形成砷血红蛋白复合物和砷的氧化物。以后随血液循环分布到全身各脏器。贮存于肝、肾、肺、脾、肌肉组织中，也可较长时间贮存于皮肤、毛发、指甲中，并引起各种功能障碍。人脱离接触后，吸入的砷化氢部分以原形通过呼吸道排出。如果肾脏功能未受损害，砷血红蛋白复合物及砷的氧化物可经肾脏排出体外。
砷化氢对人体的毒害作用：
|
浓度 (ppm) |
作 用 |
|
大于0.025
1
3.1
3～10
6.25
15.5
250
1550 |
有毒气体范围
嗅觉浓度
6小时内没有显著症状
0.5小时内出现中毒症状
0.5～1小时内外有生命危险
0.5～1小时内死亡
0.5小时内死亡
急性死亡 |
砷化氢中毒主要以急性形式出现。吸入后一般要经过数小时到十余小时的潜伏期才出现溶血等症状和体征。潜伏期愈短症状愈严重。
轻者表现为全身无力、恶心、呕吐、腰部酸痛、眼巩膜轻度黄染、尿色深暗。较重者除上述症状外，还有寒战、腰部明显疼痛、体温升高、明显酱油色尿、尿量减少但无尿闭、黄疸加深。最严重者全身症状较重，体温升高、尿量明显减少并出现闭尿。出现头痛、呕吐、腹泻、浮肿、心动过速、高血压、昏迷，可由于急性心力衰竭和尿毒症而死亡。
砷化氢慢性中毒常发生脸色苍白、咳嗽、眩晕、恶心、消化不良、腹泻、感觉异常等症状，出现颈痛、头痛、腹痛、胸刺痛之后还有神经痛、脸部浮肿、消瘦等症状。也会出现瘙痒、出疹、点状出血、脱毛、指甲剥离、水肿、嘴唇干燥、蛋白尿、神经障碍等并发症。
液体和气体砷化氢能腐蚀皮肤和眼睛。液态砷化氢接触皮炊也能引起冷灼伤。脱离污染区的急性中毒患者，不管其症状轻重都应送往医院进行观察和治疗
6.安全防护
要保持环境空气新鲜干燥，严防潮湿。装置须严格密封和接地，可用氦探漏器或肥皂液探漏。
纯净的砷化氦无腐蚀性，不腐蚀一般的金属，但是在正常条件下一般不使用铝。比较合适的可用材料有碳钢、不锈钢、蒙乃尔、镍铜合金、聚四氟乙烯、聚三氟氯化乙烯聚合体等。
灭火可用砂土、水。最要紧的是要切断气源。浇水冷却火场中的气瓶。
当砷化氢少量泄漏时，用浸了硫酸溶液的破布堵住泄漏处，再盖上草席、聚乙烯苫布等，然后在其上面洒上砷化氢吸收剂。如果是大量泄漏，而且泄漏设备不大(例如钢瓶)，则可把泄漏设备或容器浸泡在硫酸铜溶液中。
废气处理有水洗法，硫酸铜溶液或KMnO4溶液等吸收剂吸收法，用多孔质活性碳、氧化铝凝胶、硅胶、硅藻土等吸附剂吸附的方法，用臭氧等来氧化成低毒物As2O3后吸附除AS2O3法，燃烧法，用惰性气体稀释后排放等方法。
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