Fosfin (phosphine) adalah senyawa anorganik yang mempunyai rumus kimia PH3 dan massa molekul relatif (Mr) 34.
Molekul senyawa ini berbentuk trigonal piramidal (trigonal pyramidal).
Fosfin disebut juga sebagai:
- fosfor trihidrida (phosphorus trihydride)
- hidrogen fosfida (hydrogen phosphide)
|
 |
 |
 |
1. Kejadian
Fosfin diproduksi secara alami dalam jumlah kecil di tanah berawa, terutama di kuburan yang lembab, akibat pembusukan bakteri pada hewan dan bahan nabati yang mengandung fosfor.
2. Penggunaan
Fosfin memiliki aplikasi komersial yang sangat sedikit. Senyawa ini digunakan untuk menyiapkan garam fosfonium (phosphonium salts).
3. Sifat Fisik
Sifat fisika fosfin sebagai berikut.
- gas tak berwarna
- aroma atau baunya seperti ikan yang membusuk.
- mudah terbakar
- massa jenis (density) 1,492 g/L
- mencair pada suhu –87,7 °C.
- membeku pada suhu –133 °C.
- suhu kritis 51,35 °C
- tekanan kritis 64,55 atm
- sedikit larut dalam air
- larutannya bersifat basa lemah.
4. Produksi atau Persiapan
Tidak seperti amonia, fosfin tidak dapat dibuat melalui penyatuan unsur-unsur secara langsung.
Fosfin dibuat dari senyawa fosfor lain dengan beberapa metode.
Metode 1
Hidrolisis alkali dari fosfor putih. Dalam proses ini larutan encer kalium kaustik direbus dengan fosfor putih menghasilkan hipofosfit dengan pembebasan fosfin.
P4 + 3KOH + 3H2O → 3KH2PO2 + PH3 ↑
Dalam proses ini, soda kaustik atau barium hidroksida dapat digunakan sebagai pengganti kaustik kalium. Dalam reaksi di atas, terbentuk pula sejumlah kecil difosfin (P2H4).
Peralatan yang digunakan harus bebas dari udara. Baik hidrogen atau gas alam dapat dilewatkan melalui generator untuk membersihkan semua sisa oksigen dari dalam labu. Hal ini harus dilakukan untuk mencegah terjadinya ledakan. Selain itu, P2H4 yang juga terbentuk dapat menyala secara spontan di udara.
Difosfin (P2H2), yang merupakan cairan tidak stabil pada suhu 20 °C, dapat dihilangkan dengan cara kondensasi, atau dengan cara melewati asam klorida pekat, atau dihilangkan secara perlahan melalui dekomposisi fotokimia dengan cara memaparkan ke cahaya.
Metode 2
Fosfin juga dapat dibuat dengan cara mereduksi larutan fosfor triklorida dengan litium aluminium hidrida dalam eter kering dalam kondisi hangat.
Metode pembuatan ini dilakukan dengan cara menambahkan larutan litiumm aluminium hidrida melalui corong tetes ke dalam larutan fosfor triklorida dalam eter kering yang ditempatkan dalam bak air.
4 PCl3 + 3LiAlH4 → 3 LiCl + 3AlCl3 + 4PH3 ↑
Dalam proses ini labu dihubungkan ke kondensor refluks untuk mengembunkan pelarut eter kembali ke dalam labu. Fosfin dikumpulkan di atas air sebagai gas lembab. Fosfin kering dapat dikondensasi dalam tabung-U yang ditempatkan dalam campuran beku.
Metode 3
Fosfinjuga dapat diproduksi dengan mencampurkan larutan fosfonium iodida dengan kalium hidroksida:
PH4I + KOH → KI + H2O + PH3 ↑
Metode 4
Metode pembuatan yang lain melibatkan pengolahan logam fosfida dengan asam encer.
Ca3P2 + 6HCl → 3CaCl2 + 2PH3 ↑
Metode pembuatan ini pernah diaplikasikan untuk menghasilkan suar sinyal yang mengambang di laut. Caranya:
Kaleng terapung yang mengandung kalsium fosfida dilubangi sehingga air laut bisa masuk untuk menghasilkan fosfin. Fosfin yang terbentuk akan menyala secara spontan untuk mengeluarkan suar. Suar fosfin tentu tidak bisa dipadamkan oleh angin atau air. Air dan angin (udara) akan membuat fosfin semakin terbakar.
5. Sifat Kimia atau Reaksi Kimia
a. Reaksi dengan air
Fosfin sedikit larut dalam air membentuk ion fosfonium (PH4+).
PH3 + H2O ↔ PH4+ + OH¯
b. Reaksi dengan udara
Fosfin menyala di udara pada suhu 150 °C. Fosfin murni yang mengandung difosfin akan menyala pada suhu yang lebih rendah. Asam fosfat dihasilkan dari oksidasi fosfin.
PH3 + 2O2 → H3PO4
Jika fosfin digelembungkan melalui air ke udara, gelembung-gelembung itu menyala di permukaan air membentuk lingkaran asap yang indah.
c. Reaksi dengan Cl2
Fosfin merupakan agen pereduksi yang kuat. Zat kimia ini bereaksi dengan klorin pada suhu biasa membentuk fosfor triklorida dan hidrogen klorida.
PH3 + 3Cl2 → PCl3 + 3HCl
d. Reaksi dengan emas klorida
Ketika dilewatkan melalui larutan emas klorida, fosfin mereduksi emas klorida, membentuk koloid emas dengan ukuran partikel yang sangat kecil:
2AuCl3 + PH3 → Au + PCl3 + 3HCl
e. Reaksi dengan garam logam mata uang (tembaga, perak, dan emas)
Fosfin dapat mengurangi garam tembaga, garam perak, dan garam emas, dari dalam larutan, melalui pembentukan fosfida logam atau logam.
PH3 + 3CuSO4 + 3H2O → Cu3P + H3PO3 + 3H2SO4
Fosfida yang dihasilkan pada reaksi di atas, dengan sendirinya akan terurai secara perlahan atau dengan cepat saat dipanaskan, membentuk unsur logam.
f. Reaksi dengan HI
Fosfin bergabung dengan hidrogen iodida kering membentuk fosfonium iodida (PH4I).
PH3 + HI → PH4I
Produk reaksi di atas, tidak dapat diproduksi dalam larutan air karena mudah terhidrolisis.
Garam klorida yang sesuai, PH4Cl, dapat dibuat dengan cara mereaksikan fosfin dengan hidrogen klorida anhidrat pada suhu -40 °C atau pada suhu kamar di bawah tekanan 20 atm.
g. Reaksi dengan logam transisi
Fosfin membentuk kompleks, seperti cis-Cr(CO)3(PH3)3 dengan banyak logam transisi.
h. Reaksi dengan formaldehid
Fosfin bereaksi dengan formaldehida dalam larutan asam klorida, membentuk turunan metanol dari phophonium klorida, [P(CH2OH)4+]Cl¯.
PH3 + 4CH2O + HCl → [P(CH2OH)+]Cl¯
6. Bahaya
Fosfin adalah gas yang sangat beracun dan mudah terbakar. Efek akut paparan fosfin adalah:
- iritasi
- sesak dada
- nyeri saat bernapas
- kerusakan paru-paru.
Paparan fosfin dalam konsentrasi tinggi, bisa berakibat fatal
SUMBER RUJUKAN
Pradyot Patnaik, Ph.D. 2001. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar