Aluminiumphosphid
| Kristallstruktur | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| _ Al3+ _ P3− | |||||||||||||||||||
| Kristallsystem |
kubisch[1] | ||||||||||||||||||
| Raumgruppe |
F43m (Nr. 216)[1] | ||||||||||||||||||
| Gitterparameter |
a = 546,35 pm[1] | ||||||||||||||||||
| Allgemeines | |||||||||||||||||||
| Name | Aluminiumphosphid | ||||||||||||||||||
| Verhältnisformel | AlP | ||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
dunkelgelblicher bis grauer Feststoff mit carbidähnlichem Geruch[2] | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 57,90 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||||||||||||||
| Dichte |
2,4 g·cm−3[2] | ||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | |||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
langsame Zersetzung in Wasser[2] | ||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
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| Thermodynamische Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| ΔHf0 |
−166,5 kJ/mol[5] | ||||||||||||||||||
| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||||||||
Aluminiumphosphid (AlP) ist das Reaktionsprodukt von Aluminium mit elementarem Phosphor.
Gewinnung und Darstellung
Aluminiumphosphid kann durch Zusammenschmelzen von rotem Phosphor mit Aluminium gewonnen werden:[6]
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Alternativ kann ein äquimolares Gemisch von rotem Phosphor und Aluminium mittels Magnesiumband entzündet werden.[7] Durch die stark exotherme Reaktion treten jedoch ungewollte Nebenreaktionen auf. Andere Herstellungsverfahren (zum Beispiel Verwendung von gelbem Phosphor[8]) werden ebenfalls angewendet.
Eigenschaften
Aluminiumphosphid ist ein dunkelgrauer bis gelblicher kristalliner Feststoff, der beim Kontakt mit Wasser oder Säuren selbstentzündliches und giftiges Monophosphan (PH3) entwickelt.
Aluminiumphosphid besitzt eine kubische Zinkblende-Struktur (ähnlich wie Galliumarsenid), bei der alle Atome tetraederförmig angeordnet sind.
Verwendung
Aluminiumphosphid wird als Ausgangsstoff zur Schädlingsbekämpfung eingesetzt. Durch Kontakt mit Wasser bildet sich das giftige Gas Monophosphan (veraltete Bezeichnung Phosphin), welches als Insektizid und Rodentizid wichtige Enzyme blockiert.[9]
In der Halbleitertechnik und -forschung wird Aluminiumphosphid als III-V-Halbleiter z. B. zur Herstellung von Aluminiumgalliumindiumphosphid verwendet.
Giftwirkung beim Menschen
Durch Kontakt mit Wasser erfolgt eine Freisetzung von gasförmigen Monophosphan, das die Cytochrom-c-Oxidase sowie mehrere antioxidative Enzyme blockiert. Dadurch kommt es zum einen durch Hemmung der Atmungskette zu einer verminderten ATP-Produktion, zum anderen zur vermehrten Entstehung freier Sauerstoffradikale. Das Herzgewebe scheint hierbei besonders anfällig für die Giftwirkung.
Typische Symptome sind Atemnot und Zyanose, Brust- und Bauchschmerz, Übelkeit, 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.
Tödliche Unfälle durch den Einsatz von Aluminiumphosphid
Im Jahr 2025 starb eine vierköpfige Familie in Istanbul mutmaßlich an einer Vergiftung durch Monophosphan, nachdem ihr Hotelzimmer zuvor mit Aluminiumphosphid behandelt worden war und durch Luftfeuchtigkeit dabei das giftige Gas Monophosphan gebildet wird. Bereits im Jahr zuvor war eine 21-jährige Studentin ebenfalls in Istanbul an einer Vergiftung gestorben. Auch hier wird eine zuvor durchgeführte Schädlingsbekämpfung als Ursache angenommen.[10]
Literatur
- 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. doi:10.1007/s00390-006-0722-1
Einzelnachweise
- ↑ a b c semiconductors.co.uk: Properties of III-V Semiconductors
- ↑ a b c d e Eintrag zu Aluminiumphosphid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 1. Februar 2016. (JavaScript erforderlich)
- ↑ Eintrag zu Aluminium phosphide in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
- ↑ Landolt Börnstein: Aluminum phosphide (AlP) ( vom 4. März 2016 im Internet Archive)
- ↑ 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.
- ↑ Wayne E. White, A. H. Bushey, Henry F. Holtzclaw Jr., Frank W. Hengeveld: Aluminum Phosphide. In: Inorganic Syntheses. 4. Jahrgang, 1953, S. 23–25, doi:10.1002/9780470132357.ch7.
- ↑ L. Moser und A. Brukl: Die gravimetrische Bestimmung des Phosphorwasserstoffes und ein neuer Apparat zur Gasanalyse in: Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 121, 73–94 (1922) doi:10.1002/zaac.19221210108.
- ↑ Patentanmeldung DE2945647A1: Verfahren zur Herstellung der Phosphide von Aluminium oder Magnesium. Angemeldet am 12. November 1979, veröffentlicht am 21. Mai 1981, Anmelder: Degesch GmbH, Erfinder: Franziskus Horn, Ekkehard Fluck.
- ↑ Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft: Berichte Heft 39/1998.
- ↑ Dominik Hochwarth: Aluminiumphosphid: So wirkt das tödliche Wanzengift abgerufen am 27. November 2025 auf Ingenieur.de