砷化氫AsH3
1.別名·英文名
砷烷、胂、氫化砷Arsine、Hydrogen arsenide．
2.用途
擴(kuò)散、外延生長(zhǎng)、離子注入、化合物半導(dǎo)體用氣體、化學(xué)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(yīng)。
4AsCl3+3LiAlH4—→4AsH3+3AlCl3+3LiCl
(2)砷的金屬化合物和水或酸反應(yīng)。
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(diǎn)(101.325kPa)： -113.5℃
沸點(diǎn)(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(duì)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)：
| 溫度(℃) | 壓縮系數(shù) |
| 100kPa | 500kPa | 900kPa | 1300kPa |
| 15 | 0.999 | 0.961 | 0.918 | 0.820 |
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(dǎo)熱系數(shù)(101.325kPa，0℃)：0.01034W/(m·K)
可燃范圍： 0.8%～98%
火災(zāi)危險(xiǎn)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(wú)色有毒易燃性氣體。還原性強(qiáng)，遇光能迅速分解。常溫下穩(wěn)定，在230℃時(shí)開(kāi)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(shí)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(zhǎng)其起火。
2AsH3+3O2—→As2O3+3H2O
與氯氣反應(yīng)生成氯化氫和砷；這時(shí)如果有水存在，則生成亞砷酸和砷；如果氯過(guò)量，則形成三氯化砷。也與F2、HNO3和NCl3反應(yīng)。
能與三氯化砷反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)在-50℃也能發(fā)生。
AsH3+AsCl3—→2As+3HCl
當(dāng)通過(guò)硫酸銅溶液時(shí)生成砷化物沉淀。
4AsH3+2CuSO4—→2CuAs2+2H2SO4+4H2
與硝酸銀溶液反應(yīng)析出銀。
AsH3+6AgNO3+3H2O→6Ag+H3AsO3+6HNO3
在液氨中與鈉、鉀反應(yīng)生成NaAsH2、KAsH2
對(duì)幾乎所有的金屬無(wú)腐蝕性，但是自動(dòng)催化作用很強(qiáng)，如果在管道中一旦分解而形成金屬覆蓋層時(shí)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(jī)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(jìn)人體內(nèi)。吸人體內(nèi)的砷化氫在血液中很快與紅細(xì)胞結(jié)合。并引起溶血而形成砷血紅蛋白復(fù)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(zhǎng)時(shí)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(guò)呼吸道排出。如果腎臟功能未受損害，砷血紅蛋白復(fù)合物及砷的氧化物可經(jīng)腎臟排出體外。
砷化氫對(duì)人體的毒害作用：
| 濃度 (ppm) | 作 用 |
| 大于0.02513.13～106.2515.52501550 | 有毒氣體范圍嗅覺(jué)濃度6小時(shí)內(nèi)沒(méi)有顯著癥狀0.5小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)中毒癥狀0.5～1小時(shí)內(nèi)外有生命危險(xiǎn)0.5～1小時(shí)內(nèi)死亡0.5小時(shí)內(nèi)死亡急性死亡 |
砷化氫中毒主要以急性形式出現(xiàn)。吸入后一般要經(jīng)過(guò)數(shù)小時(shí)到十余小時(shí)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(yán)重。
輕者表現(xiàn)為全身無(wú)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(wú)尿閉、黃疸加深。最嚴(yán)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(dòng)過(guò)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(jué)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(huì)出現(xiàn)瘙癢、出疹、點(diǎn)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(yīng)送往醫(yī)院進(jìn)行觀察和治療
6.安全防護(hù)
要保持環(huán)境空氣新鮮干燥，嚴(yán)防潮濕。裝置須嚴(yán)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(wú)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(chǎng)中的氣瓶。
當(dāng)砷化氫少量泄漏時(shí)，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(shè)備不大(例如鋼瓶)，則可把泄漏設(shè)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(lái)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。
