Calciumphosphid

Strukturformel
3 Ca2+ · 2
Allgemeines
Name	Calciumphosphid
Andere Namen	Phosphorcalcium Tricalciumdiphosphid Kalziumphosphid
Summenformel	Ca3P2
CAS-Nummer	1305-99-3
PubChem	4337964
Kurzbeschreibung	übelriechende („nach Carbid“), brennbare, braunrote amorphe Masse[1]
Eigenschaften
Molare Masse	182,18 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	2,51 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	~1600 °C[1]
Löslichkeit	löslich unter Zersetzung in Wasser[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2] Gefahr H- und P-Sätze H: 260-300-400 EUH: 029 P: 223-​231+232-​264-​273-​301+310-​370+378Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [1] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [3] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [2] Leicht- entzündlich Sehr giftig Umwelt- gefährlich (F) (T+) (N) R- und S-Sätze R: 15/29-28-50 S: (1/2)-22-28-36/37-43-45-61
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Calciumphosphid (Ca₃P₂) ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Phosphide. Sie liegt in Form einer braunroten, amorphen Masse vor. Bei technischem Calciumphosphid sind stets Verunreinigungen in Form von Calciumphosphit und Calciumphosphat enthalten. Mit dem gleichen Begriff wird bisweilen das Calciummonophosphid (CaP) benannt.

Vorkommen

Calciumphosphid kommt als Verunreinigung in Calciumcarbid vor.

Gewinnung und Darstellung

Calciumphosphid kann durch Reaktion von gebranntem Kalk mit dampfförmigen Phosphor hergestellt werden. Auch beim Zusammenschmelzen von Phosphor mit Calcium unter Petroleum oder im Vakuum entsteht Calciumphosphid.^[4] Daneben ist auch die Reduktion von Calciumphosphat mit Kohlenstoff zu Calciumphosphid bei hohen Temperaturen möglich (Nebenreaktion bei der Calciumcarbidherstellung).

$ \mathrm {Ca_{3}(PO_{4})_{2}+8\ C\longrightarrow Ca_{3}P_{2}+8\ CO} $

Eigenschaften

Konzentrierte Säuren greifen Calciumphosphid im Gegensatz zu den verdünnten Säuren besonders in der Kälte fast gar nicht an. Mit Kaliumpermanganat reagiert Calciumphosphid explosionsartig. Wasserfreier Alkohol, Ether und Benzol reagieren bei gewöhnlicher Temperatur nicht mit Calciumphosphid.^[4]

Verwendung

Calciumphosphid kann zur Herstellung von Phosphin verwendet werden:

$ \mathrm {Ca_{3}P_{2}+6\ H_{2}O\longrightarrow 2\ PH_{3}+3\ Ca(OH)_{2}} $

Es wird in diesem Sinne auch als Begasungsmittel (Rodentizid) gegen Wühlmäuse eingesetzt.^[5]

Hauptanwendungsgebiet: Zur Schädlingsbekämpfung in Getreidelagern und bei Getreidetransporten (z. B. mit Schiffen) wird das Getreide mit Calciumphosphid-Tabletten versetzt. Die Restfeuchtigkeit des Getreides reicht aus, um das Calciumphosphid dann nach und nach zu hydrolysieren, wobei Phosphin frei wird, das Kornkäfer und andere Schädlinge zuverlässig abtötet.

In der Marine wird diese Reaktion (durch Entstehung von Diphosphin Selbstentzündung) zum Betrieb von Leuchtfeuern eingesetzt.

Sicherheitshinweise

Calciumphosphid bildet bei Kontakt mit Wasser oder feuchter Luft hochentzündliche Gase in Form des giftigen und übelriechenden Phosphin PH₃ und Diphosphin P₂H₄. Die gasförmige Mischung aus Phosphin PH₃/Diphosphin P₂H₄) kann sich bei externer Zündung – ähnlich wie Knallgas – explosionsartig zersetzen.

Beim Kontakt mit Säuren ist eine explosionsartige Zersetzung möglich. Bei der Hydrolyse entsteht ein auch für Menschen sehr giftiges Gasgemisch (Phosphin PH₃ und Diphosphin P₂H₄). In Mühlen und Getreidelagern gab es bereits mehrfach durch fehlerhafte Anwendung von Calciumphosphid und Abdichtung beziehungsweise mangelnde Lüftung Todesfälle.

Literatur

• Zh. V. Dobrokhotova u. a.: Thermodynamic properties of calcium and barium phosphides. In: Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 38, Nr. 5, 1992, S. 1113–1122, doi:10.1007/BF01979173.

Einzelnachweise