जिंक फास्फाइड

जिंक फास्फाइड (Zn3P2) एक अकार्बनिक रासायनिक यौगिक है। यह एक धूसर पदार्थ है, हालांकि वाणिज्यिक नमूने अक्सर काले या भूरे रंग के होते हैं।इसे जानवरों के नाशक के रूप में उपयोग किया जाता है। Zn3P2 एक II-V प्रचारक है जिसका सीधा बैंड अंतर 1.5 eV है और सौर ऊर्जा कोशिकाओं में उपयोगों की संभावनाएं हो सकती हैं। [7] जिंक-फॉस्फोरस प्रणाली में एक दूसरा यौगिक मौजूद है, जिंक डाइफॉस्फाइड (ZnP)2)।

संश्लेषण और प्रतिक्रियाएं
जिंक फॉस्फाइड जिंक और फास्फोरस के अभिक्रिया से तैयार किया जा सकता है; हालांकि, महत्वपूर्ण उपयोगों के लिए,  हरताल यौगिकों को हटाने के लिए अतिरिक्त प्रसंस्करण की आवश्यकता हो सकती है।
 * 6 Zn + P4 → 2 Zn3P2

तैयारी की एक अन्य विधि में डाइमिथाइलजिंक के साथ त्रि-एन-ओक्टाइलफॉस्फिन पर प्रतिक्रिया करना शामिल है।

6 Zn + P4 → 2 Zn3P2

जिंक फास्फाइड फॉस्फीन (PH3) उत्पन्न करने के लिए पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है और जिंक हाइड्रोक्साइड (Zn(OH)2):


 * Zn3P2 + 6 H2O → 2 PH3 + 3 Zn(OH)2

संरचना
Zn3P2 का कमरे के तापमान पर एक त्रिकोणीय रूप होता है जो लगभग 845 डिग्री सेल्सियस पर घन क्रिस्टल प्रणाली  फॉर्म में परिवर्तित हो जाता है। कमरे के तापमान रूप में अलग-अलग P परमाणु होते हैं, जिंक परमाणु त्रिकोणीय रूप में समायोजित होते हैं और फॉस्फोरस छह कार्यकेंद्री होते हैं, जहां जिंक परमाणु एक विकृत क्यूब के षड्विंशों में स्थित होते  हैं।

जिंक फॉस्फाइड की क्रिस्टलीय संरचना कदमियम आर्सेनाइड (Cd3As2), जिंकआर्सेनाइड (Zn3As2) और कैडमियम फॉस्फाइड (Cd3P2) के संदर्भीय प्रणाली के साथ बहुत समान होती है। इन Zn-Cd-P-As चतुर्भुजीय प्रणाली के ये यौगिक पूर्ण निरंतर ठोस-समाधान प्रदर्शित करते हैं।

फोटोवोल्टिक
जिंक फास्फाइड पतली फिल्म फोटोवोल्टिक अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श उम्मीदवार है, क्योंकि इसमें मजबूत ऑप्टिकल अवशोषण और लगभग आदर्श बैंड गैप (1.5eV)होता है। इसके अलावा, जिंक और फॉस्फोरस दोनों पृथ्वी की धरती की खानी में प्रचुरता से पाए जाते हैं, इसका मतलब है कि सामग्री निष्कर्षण लागत अन्य पतली परत विद्युत ऊर्जा के मुक़ाबले कम होती है। जिंक और फॉस्फोरस दोनों भी गैर-विषैले होते हैं, जो कि कैडमियम टेल्यूराइड जैसे अन्य सामान्य वाणिज्यिक पतली फिल्म फोटोवोल्टिक्स के मामले में नहीं है।

अल्बर्टा विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पहले सफलतापूर्वक कॉलोइडल जिंक फॉस्फाइड का संश्लेषित निर्माण किया। इससे पहले, शोधकर्ताओं को मोटे जिंक फॉस्फाइड से कार्यक्षम सौर ऊर्जा कोशिकाओं को बनाने में सफलता मिली थी, लेकिन इनका निर्माण 850 °C से अधिक तापमान या जटिल वैक्यूम आवर्तन विधियों की आवश्यकता होती थी। उपयोग किए जाने वाले जिंक फॉस्फाइड "इंक" में संग्रहीत कॉलोइडल जिंक फॉस्फाइड नैनोधातुओं के बदले में, स्लॉट-डाई कोटिंग या स्प्रे कोटिंग के माध्यम से सस्ते, सरल बड़े पैमाने पर उत्पादन की संभावना होती है।

जिंक फॉस्फाइड पतली परतों के इन परीक्षण और विकास अभी अपने प्रारंभिक चरण में हैं, लेकिन प्रारंभिक परिणाम सकारात्मक रहे हैं। जिंक फॉस्फाइड नैनोधातु इंक से बने प्रोटोटाइप हेटेरोजंक्शन उपकरणों ने 600 के समानरूपण अनुपात और 100 के करीब के ऑन/ऑफ अनुपात के साथ फोटोसंवेद्यता प्रदर्शित की। ये दोनों सौर परिकरों के लिए स्वीकार्य उपयुक्तता मानक हैं। वाणिज्यिक रूप से उपयोगी बनाने के लिए, नैनोधातु इंक गठन और उपकरण संरचना को सुधारने पर अभी विकास की जरूरत है, लेकिन व्यापारिक स्प्रे योग्य जिंक फॉस्फाइड सौर परिकरों को दस साल के भीतर संभव हो सकता है।

कृंतकनाशक
मेटल फॉस्फाइड को रोडेंटिसाइड के रूप में उपयोग किया जाता है। एक खाद्य और जिंक फॉस्फाइड के मिश्रण को वहां छोड़ दिया जाता है जहां रोडेंट्स उसे खा सकते हैं। रोडेंट के पाचन तंत्र में मौजूद अम्ल फॉस्फाइड के साथ प्रतिक्रिया होती है जिससे विषाक्त फॉस्फीन गैस उत्पन्न होती है। इस प्रकार के जीव-संयंत्र नियंत्रण का उपयोग उन स्थानों में संभव है जहां रोडेंट्स अन्य साधारण जहरों के प्रति प्रतिरोधी होते हैं। जिंक फॉस्फाइड के समान अन्य कीटनाशक एल्यूमीनियम फास्फाइड और कैल्शियम फास्फाइड होते हैं।


 * Zn3P2 + 6H+ → 3Zn++ + PH3 ↑

जिंक फॉस्फाइड साधारित रूप से रोडेंट चारा में लगभग 0.75-2% मात्रा में जोड़ा जाता है। इस तरह के चारा में हाइड्रोलिसिस द्वारा मुक्त फॉस्फीन की एक मजबूत, तीखी लहसुन जैसी गंध होती है। गंध कृन्तकों को आकर्षित करती है, लेकिन अन्य जानवरों पर इसका प्रतिकूल प्रभाव पड़ता है; हालांकि, पक्षी, विशेष रूप से जंगली टर्की, गंध के प्रति संवेदनशील नहीं होते हैं। एक ही बार में चूहों को मारने के लिए चारे में पर्याप्त आकर्षक भोजन में पर्याप्त मात्रा में जिंक फास्फाइड होना चाहिए; एक घातक खुराक भविष्य में जीवित कृन्तकों द्वारा सामना किए जाने वाले जिंक फास्फाइड चारा के प्रति घृणा का कारण बन सकती है।

रोडेंटीसाइड ग्रेड जिंक फॉस्फाइड आमतौर पर एक काली पाउडर के रूप में प्राप्त होता है जिसमें 75% जिंक फॉस्फाइड और 25% एंटीमनी पोटेशियम एंटीमनी टार्ट्रेट होता है, जो मानव या पालतू जानवरों द्वारा अकस्मात रूप से खाने पर उल्टी कराने के लिए एक उत्तेजक है। हालांकि, यह इसके बावजूद इंद्रजालिका, माउस, गिलहरी और खरगोश के खिलाफ कारगर है, जिनमें कोई उल्टी के प्रतिक्रिया नहीं होती है।

न्यूजीलैंड में कीट नियंत्रण
न्यूजीलैंड पर्यावरण संरक्षण प्राधिकरण (न्यूजीलैंड) ने सामान्य ब्रशटेल पॉसम के जमीनी नियंत्रण के लिए माइक्रोएन्कैप्सुलेटेड जिंक फास्फाइड (MZP पेस्ट) के आयात और निर्माण को मंजूरी दे दी है। पेस्ट टेक लिमिटेड द्वारा कॉन्नोवेशन लिमिटेड, लिंकन यूनिवर्सिटी (न्यूजीलैंड) और एनिमल हेल्थ बोर्ड (न्यूजीलैंड) के सहयोग से आवेदन किया गया था। यह कुछ स्थितियों में एक अतिरिक्त कशेरुकी जहर के रूप में इस्तेमाल किया जाएगा। सोडियम फ्लोरोसेटेट के विपरीत, इसका उपयोग हवाई अनुप्रयोग के लिए नहीं किया जा सकता है।

सुरक्षा
जिंक फॉस्फाइड अत्यंत जहरीला होता है, खासकर जब इसे खाया जाता है या सांस ली जाती है। इसकी जहरीलापन का कारण यह है कि जब यह पानी और अम्ल के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो फॉस्फोरस के यौगिकों, आमतौर पर फॉस्फीन, का उत्पादन होता है। फॉस्फीन बहुत जहरीला होता है और पायरोफोरिक  (अंशिक तरल रूप से जलता हुआ)  P2H4 के साथ होता है। फॉस्फीन वायु से भी घनी होता है और पर्याप्त   वेंटिलेशन (वास्तुकला)  के बिना जमीन के पास रह सकता है।

बाहरी संबंध

 * Zinc Phosphide Pesticide Information Profile - Extension Toxicology Network
 * EPA Proposed Risk Mitigation Decision for Nine Rodenticides
 * Zinc phosphide properties and use in Michigan
 * MD0173 - Pesticides in the military
 * MD0173 - Pesticides in the military