砷烷
砷烷在室温和大气压下是一种无色、剧毒、可燃气体,有大蒜气味.与空气混合形成可燃混合气。砷烷微溶于水和有机溶剂,易与高锰酸钾、溴和次氯酸钠等起反应生成砷的化合物。砷烷在室温下稳定,在230-240℃下开始分解。砷烷是一种溶血性毒物,可中毒神经。 用 途: 砷烷用于半导体工业中外延硅的"N"型掺杂,硅中"N"型扩散,离子注入,生长砷化镓(GaAs)、磷砷化镓(GaAsP)以及与Ⅲ/V族元素形成的化合物半导体。 工业上生产的砷烷用于有机合成。
- 中文名称 砷烷
- 别名 砷化三氢,三氢化砷
- 分子式 AsH3
- 英文 arsine
- 领域 化学
基本介绍
英文别称:Arsine;Arsenic hydride;arsenic hydrid;arsenic hydrid;arsenic hydride;arsenic hydride;arsenic trihydride;arsenic trihydride;arsenious hydride
分子量:77.94
CAS:7784-42-1
密度:相对密度(空气=1)2.66;气体密度3.24kg/m3(20℃);液体密度1339kg/m3(20℃),1259kg/m3(40.6℃)
化学性质
与水反应性:在加压下生成水合物,由溶解O2分解成As
燃烧性:在空气中燃烧成蓝白色火焰,生成As2O3
与其他物质的反应:与Cl2反应生成HCl和As(空气中可燃限E.R~0.8~98%)
材料注意事项:有强的还原性,可使用碳素钢、不锈钢、蒙乃尔、黄铜、 特氟纶、KEL-F、氟化橡胶、尼龙等
包装及贮运
包装标志:有毒气体。副标志:易燃气体。砷烷无腐蚀性,因此大部分市售材料均可用。但是,由于砷烷主要用于半导体工业,因此推荐采用不锈钢材质。在高纯系统中要用不锈钢减压器。 由于砷烷是剧毒和可燃气体,因此使用和贮存仅可在通风的气瓶柜、排风柜或有强制通风的房间内。由于它与空气混合可形成爆炸混合气,因此应远离热源和火源。使用前所有管线、接头、设备等应彻底检漏和接地,仅可使用防火花工具和防爆设备。 运输中钢瓶阀必项保护和密封。CGA规定,装运砷烷的气瓶必须每5年试一次水压。在砷烷气瓶上禁止使用泄压部件。材料需采用耐热分解的铁、铜。设计要考虑能耐足够的高压。
毒性与防护
剧毒气体,TLV-TWA:0.05×10-6(0.2mg/m)。吸入250×10的砷烷气可立即致死。由于中毒症状可滞后发生,所以对于怀疑吸入砷烷的情况下,应保持医疗观察48h。中毒症状包括剧烈的头痛、恶心、黄疸症、少尿和无尿,尿可变成暗色和带血,皮肤可变成黄色或金属金,眼睛可能由蓝变白。
急性: 一般在十多小时内即出现溶血症状和体征。累者全身无力、恶心、呕吐、腰痛、巩膜轻度黄染、尿色深暗;较重者出现寒战,体温升高,尿呈酱油色甚至黑色,黄疸加深,肝脏肿大;严重导致急性肾功衰竭,病人全身症状加重,体温升高,出现尿闭,可因急性心力衰竭和尿毒症而死亡。与红血素血母质结合导致红血球急剧下降, 呈现强烈的溶血作用。头痛, 恶心, 头晕眼花。
慢性: 长期在低浓度环境中作业主要表现为头痛、乏力、恶心、呕吐,较重者可有多发性神经炎,常伴有贫血。逐渐破坏红血球。尿中含蛋白质。
吸入危害性
毒性强,有似大蒜气味。一旦吸入,可能致命;在空气中可能生成易爆物毒性与防护:氮气无毒、是一种窒息性气体。
毒理学资料
急性毒性:LC50390mg/m3,10分钟(大鼠吸入);250mg/m3,10分钟(小鼠吸入)。
亚急性和慢性毒性:各种动物在反复吸入12-36mg/m3本品时,可见血红蛋白和红细胞减少,其体征有溶血、贫血和黄疸。
致癌性:IARC致癌性评论:人为阳性反应。
污染来源
砷化氢在工业上无直接用途。有砷夹杂的金属矿石与工业硫酸或盐酸相遇可发生砷化氢。含砷的硅铁等冶炼和贮存时,接触潮湿空气,或用水浇熄炽热含砷矿物的炉渣时,均可产生砷化氢。
危险特性:强还原剂。与空气混合能形成爆炸性混合物。遇吸火、高热能引起燃烧爆炸。
燃烧(分解)产物:氧化砷。
用途
用于有机合成、军用毒气,及应用于科研或某些特殊实验中,集成电路,太阳能电池等。
制备方法
一般由As与Zn合成生成As2Zn3再与H2SO4反应生成ZnSO4和AsH3,再经几步纯化、液化而得。在半导体工业中用于外延,n型掺杂、扩散和离子注入工艺,以及磷砷化镓薄膜的生产。
易与高锰酸钾、溴和次氯酸钠等溶剂起反应,生成砷的化合物。在室温下稳定,于230~240℃下开始分解。
现场应急监测
1.便携式气体检测仪器:定电位电解式;
2.常用快速化学分析方法:氯化汞指示纸法、氯化金检测管法《突发性环境污染事故应急监测与处理处置技术》万本太主编.
3.气体速测管(德国德尔格公司产品)
实验室监测
二乙氨基二硫代甲酸银比色法《作业环境空气中有毒物质检测方法》,陈安之主编
结晶紫-砷钼酸比色法《作业环境空气中有毒物质检测方法》,陈安之主编
环境标准
中国(TJ36-79)车间空气中有害物质的最高容许浓度 0.3mg/m3
应急处理处置
泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即隔离450米,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷的地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
防护措施
呼吸系统防护:正常工作情况下,佩带过滤式防毒面具(全面罩)。高浓度环境中,必须佩戴空气呼吸器或氧气呼吸器。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴空气呼吸器。
眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。
身体防护:穿面罩式胶布防毒衣。
手防护:戴橡胶手套。
其它:工作现场严禁吸烟、进食和饮水。工作毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护。
急救措施
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
灭火方法
消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服,在上风处灭火。切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉。