
Nazewnictwo
| Język / system | Nazwa |
|---|---|
| polski | pentasiarczek fosforawy, pięciosiarczek fosforu, dekasiarczek tetrafosforu |
| angielski | phosphorus pentasulfide, diphosphorus pentasulfide |
| nazwa systematyczna IUPAC | dekasiarczek tetrafosforu |
| oznaczenia branżowe | P2S5, P4S10; odczynnik Lawessona to pokrewny, ale odrębny związek |
| numer CAS | 1314-80-3 |
| numer UN | 1340 |
Czym jest
Pentasiarczek fosforawy jest czynnikiem wprowadzającym siarkę do związków fosforoorganicznych - odczynnikiem, który zastępuje atom tlenu atomem siarki. Jest to reakcja stanowiąca przejście od chemii fosfonianowej do tiofosfonianowej, czyli od serii G do serii V.
Prowadzi do:
- dichlorku metylotiofosfonowego - CAS 676-98-2, pozycja 1C350 poz. 63 - analogu siarkowego dichlorku metylofosfonowego;
- VX - przez połączenie komponentu tiofosfonowego z tiolem diizopropylowym;
- amitonu (VG) - analogicznie, z komponentem dietylowym;
- O,O-dietylo fosforotionianu i O,O-dietylo fosforoditionianu - pozycje 1C350 poz. 60 i 61.
Znaczenie rozpoznawcze. Wielokrotnie przywoływany w tej encyklopedii - przy VX, amitonie i tiolu diizopropylowym - "charakterystyczny zapach siarkowy w obiekcie produkcyjnym" pochodzi w dużej mierze od tej substancji oraz od uwalnianego z niej siarkowodoru.
Zastosowania cywilne są masowe i dobrze zidentyfikowane:
- dodatki do olejów smarowych - synteza ditiofosforanów cynku (ZDDP), najważniejszego dodatku przeciwzużyciowego stosowanego w olejach silnikowych na całym świecie; zastosowanie o zdecydowanie największym udziale;
- środki ochrony roślin - synteza insektycydów fosforoorganicznych: malationu, parationu, dimetoatu i pokrewnych;
- synteza organiczna - tionowanie związków karbonylowych, wytwarzanie tioamidów i tioketonów;
- flotacja rud - odczynniki zbierające;
- produkcja zapałek, smarów stałych i dodatków do gum.
Skala światowej produkcji liczona jest w setkach tysięcy ton rocznie, przy czym zdecydowana większość trafia do produkcji dodatków olejowych. Odbiorcy są nieliczni i zidentyfikowani - zakłady petrochemiczne, producenci środków smarnych i pestycydów.
Konsekwencja kontrolna. Pentasiarczek fosforawy zajmuje pozycję pośrednią: obrót jest masowy, ale skoncentrowany u niewielu odbiorców o wyraźnych profilach. Weryfikacja jest zatem wykonalna - inaczej niż przy trietanoloaminie, której obrót jest rozproszony.
Dane fizykochemiczne
| Właściwość | Wartość |
|---|---|
| wzór sumaryczny | P4S10 (często zapisywany jako P2S5) |
| masa molowa | 444,55 g/mol |
| postać | ciało stałe - proszek, granulat albo bryły |
| barwa | żółta do zielonkawożółtej |
| zapach | siarkowodoru - zgniłych jaj; intensywny, zwłaszcza przy zawilgoceniu |
| temperatura topnienia | 288 °C |
| temperatura wrzenia | 514 °C |
| gęstość | 2,09 g/cm3 |
| rozpuszczalność w wodzie | reaguje - hydroliza do siarkowodoru i kwasu fosforowego |
| trwałość | dobra w warunkach bezwodnych i przy braku dostępu powietrza |
| palność | substancja palna; przy tarciu i uderzeniu może się zapalić |
Uwalnianie siarkowodoru jest głównym zagrożeniem bezpośrednim, analogicznie do opisanego przy siarczku sodu. Pentasiarczek fosforawy w kontakcie z wilgocią - także z wilgocią atmosferyczną - hydrolizuje, wydzielając siarkowodór.
Wszystkie zasady bezpieczeństwa opisane przy siarczku sodu obowiązują bez zmian, w szczególności:
- siarkowodór jest cięższy od powietrza i gromadzi się przy podłodze, w studzienkach i zagłębieniach;
- poraża węch przy wyższych stężeniach - ustąpienie zapachu oznacza wzrost, nie spadek zagrożenia;
- zasada bezwzględna: nie wchodzić za osobą, która straciła przytomność, bez aparatu izolującego.
Palność stanowi zagrożenie odrębne. Pentasiarczek fosforawy jest substancją palną, zapalającą się przy tarciu, uderzeniu i podwyższonej temperaturze. Produktem spalania jest dwutlenek siarki i tlenki fosforu - gazy toksyczne i żrące. Gaszenie wodą jest przeciwwskazane: reakcja z wodą uwalnia siarkowodór, który sam jest palny i wybuchowy.
Właściwe środki gaśnicze to piasek suchy i proszki gaśnicze klasy D. Jest to sytuacja nietypowa wśród substancji opisanych w tej encyklopedii - większość z nich jest niepalna.
Miejsce w procesie i pozycje pokrewne
Kierunek serii V:
- pentasiarczek fosforawy - CAS 1314-80-3, pozycja 1C350 poz. 47 - źródło siarki;
- dichlorek metylofosfonowy - CAS 676-97-1, pozycja 1C350 poz. 5 - substrat tionowania;
- dichlorek metylotiofosfonowy - CAS 676-98-2, pozycja 1C350 poz. 63 - produkt tionowania;
- metylofosfonian dietylu - CAS 683-08-9, pozycja 1C350 poz. 56;
- tiol diizopropylowy - CAS 5842-07-9, pozycja 1C350 poz. 12, wykaz 2 CWC;
- VX - produkt końcowy.
Estry tiofosforowe objęte wykazem:
- O,O-dietylo fosforotionian - CAS 2465-65-8, pozycja 1C350 poz. 60;
- O,O-dietylo fosforoditionian - CAS 298-06-6, pozycja 1C350 poz. 61.
Obie te pozycje prowadzą do amitonu - i mają, jak zaznaczono przy tym haśle, rzeczywiste zastosowania w produkcji insektycydów fosforoorganicznych.
Wskaźnik rozstrzygający. Pentasiarczek fosforawy sam w sobie jest surowcem przemysłowym o oczywistym zastosowaniu. Wartość wskaźnikową ma dopiero zestaw ze związkami metylofosfonowymi - a więc z substancjami zawierającymi wiązanie fosfor-metyl, obce chemii dodatków olejowych i pestycydów. Rozróżnienie to opisano przy dichlorku metylofosfonowym.
Podstawa prawna kontroli
| Wykaz | Pozycja | Uwagi |
|---|---|---|
| Rozporządzenie (UE) 2021/821, załącznik I | 1C350 poz. 47 | kontrola wywozu jako prekursor toksycznych środków chemicznych |
| Konwencja o zakazie broni chemicznej (CWC) | nieobjęty wykazami 1-3 | jak siarczek sodu, fluorowodór i sole cyjankowe - ze względu na skalę zastosowań |
| Wspólny wykaz uzbrojenia UE | ML7 - prekursory bojowych środków trujących | |
| Lista Wassenaar | dual-use 1C350 | |
| Prawo polskie - obrót z zagranicą | ustawa z dnia 29 listopada 2000 r. o obrocie z zagranicą towarami, technologiami i usługami o znaczeniu strategicznym | zezwolenie na wywóz, pośrednictwo i tranzyt |
| Przepisy chemiczne | rozporządzenia REACH i CLP | substancja palna; "w kontakcie z wodą uwalnia łatwopalne i toksyczne gazy" |
| Przepisy przewozowe | ADR/RID klasa 4.3 - substancja wydzielająca w zetknięciu z wodą gazy palne, UN 1340 | |
| Przepisy o poważnych awariach | dyrektywa Seveso III | substancja reagująca z wodą |
| Bezpieczeństwo pracy | przepisy o czynnikach szkodliwych; wartości NDS dla siarkowodoru | obowiązek pomiarów w przestrzeniach zamkniętych |
Klasa ADR 4.3 zasługuje na odnotowanie. Jest to jedyna substancja w opisanej dotąd części encyklopedii zaklasyfikowana jako wydzielająca w kontakcie z wodą gazy palne. Oznacza to odrębne wymagania przewozowe i magazynowe - w szczególności zakaz przewozu razem z substancjami zawierającymi wodę oraz bezwzględny wymóg suchego magazynowania.
Naruszenie tych zasad jest samodzielnym naruszeniem przepisów przewozowych, łatwym do stwierdzenia przy kontroli.
Rozpoznanie w warunkach terenowych
Postać spotykana
- żółty do zielonkawożółtego proszek albo granulat - barwa charakterystyczna i rozpoznawalna;
- bryły i płatki;
- worki wielowarstwowe, bębny stalowe hermetyczne, pojemniki z tworzywa;
- w zakładach petrochemicznych - instalacje dozujące przy reaktorach;
- materiał zbrylony, o powierzchni zszarzałej - postać zawilgocona.
Sygnały bezpośrednie
- intensywny zapach zgniłych jaj - wyczuwalny natychmiast, zwłaszcza przy materiale zawilgoconym;
- barwa żółtozielonkawa;
- czernienie srebra, miedzi i mosiądzu w otoczeniu - charakterystyczne działanie siarczków;
- korozja elementów metalowych;
- przy pożarze - gęsty biały dym o duszącym zapachu, zawierający dwutlenek siarki i tlenki fosforu.
Wskaźniki wymagające wyjaśnienia
| Okoliczność | Znaczenie |
|---|---|
| pentasiarczek razem ze związkami metylofosfonowymi | kierunek serii V - wskaźnik rozstrzygający |
| pentasiarczek razem z tiolem diizopropylowym albo związkami diizopropylowymi | zestaw kompletny kierunku V |
| dichlorek metylotiofosfonowy obecny w obiekcie | produkt tionowania - sygnał mocniejszy niż sam pentasiarczek |
| płuczki alkaliczne i instalacja odsiarczania | wiązanie siarkowodoru; konieczne przy pracy w skali procesowej |
| odbiorca bez produkcji dodatków olejowych, pestycydów ani syntezy organicznej | wymaga wyjaśnienia |
| ilość niewspółmierna do skali działalności | wskaźnik o realnej wartości - odbiorcy są zidentyfikowani |
| magazynowanie w warunkach wilgotnych | naruszenie przepisów; jednocześnie źródło zagrożenia |
| sam pentasiarczek fosforawy | wskaźnik słaby - surowiec o oczywistym zastosowaniu przemysłowym |
Zasady bezpieczeństwa dla funkcjonariuszy
- pomiar stężenia siarkowodoru przed wejściem do pomieszczeń zamkniętych, piwnic i zagłębień; detektory wielogazowe wykrywają standardowo;
- nie polegać na zapachu - porażenie węchu;
- gaz gromadzi się przy podłodze - przeszukiwanie i wentylacja od dołu;
- nie stosować wody - ani do rozlewu, ani do gaszenia; właściwe są piasek suchy i proszki gaśnicze;
- eliminacja źródeł zapłonu i unikanie tarcia oraz uderzeń - substancja palna;
- odzież i rękawice odporne chemicznie;
- zasada bezwzględna: nie wchodzić za osobą nieprzytomną bez aparatu izolującego.
Wykrywanie
Detektory elektrochemiczne siarkowodoru - powszechne i tanie. Papierek ołowiowy - czernieje w obecności siarkowodoru. Rurki wskaźnikowe. Oznaczenie siarczków i fosforanów w próbkach środowiskowych w laboratorium ochrony środowiska. GC-MS przy identyfikacji produktów reakcji.
Ocena wyrobu: prawidłowy a nieprawidłowy
Przesyłka prawidłowa
- opakowanie oryginalne producenta, hermetyczne, oznakowane zgodnie z CLP i ADR: klasa 4.3, UN 1340;
- karta charakterystyki i certyfikat analizy dołączone;
- dokument przewozowy zgodny ze stanem faktycznym; segregacja od substancji zawierających wodę;
- odbiorca prowadzący działalność uzasadniającą zapotrzebowanie - produkcja dodatków do olejów, środków ochrony roślin, synteza organiczna, flotacja rud;
- przy wywozie poza Unię - ważne zezwolenie zgodne co do ilości i odbiorcy;
- materiał suchy, sypki, o jednolitej barwie żółtej.
Przesyłka nieprawidłowa
- brak oznakowania albo oznakowanie innej substancji;
- deklaracja celna wskazująca "siarczek techniczny" albo "surowiec chemiczny" bez nazwy;
- przepakowanie do opakowań nieszczelnych - prowadzi wprost do uwalniania siarkowodoru;
- przewóz razem z substancjami zawierającymi wodę - naruszenie zasad segregacji ADR;
- odbiorca końcowy bez działalności uzasadniającej zapotrzebowanie;
- magazynowanie w warunkach wilgotnych.
Ocena jakości materiału
| Stan | Wygląd | Ocena |
|---|---|---|
| materiał pełnowartościowy | jednolity żółty do zielonkawożółtego proszek, suchy, sypki | wysoka zawartość P4S10 |
| materiał częściowo zhydrolizowany | powierzchnia zszarzała, zbrylenie, wyczuwalny zapach siarkowodoru | obniżona zawartość; czynne uwalnianie gazu |
| materiał znacznie zhydrolizowany | zbita, wilgotna masa; silny zapach; obecność kwasu fosforowego | zawartość znacznie obniżona |
Ta sama zasada co przy siarczku sodu i cyjanku sodu. Materiał zawilgocony ma obniżoną zawartość substancji czynnej, ale jego otoczenie jest bardziej niebezpieczne - rozkład oznacza czynne wydzielanie gazu toksycznego i palnego. Ocena "stary, zbrylony, więc mniej groźny" jest błędna i odwraca rzeczywistą relację ryzyka.
Zasada ta powtarza się w tej encyklopedii przy wszystkich substancjach stałych uwalniających gaz w reakcji z wilgocią. Jest to prawidłowość ogólna, warta zapamiętania jako reguła postępowania.
Znaczenie prawne. Pentasiarczek fosforawy nie jest środkiem walki. Posiadanie w obrocie legalnym nie stanowi czynu zabronionego.
Odpowiedzialność powstaje przy obrocie bez zezwolenia, fałszywej deklaracji, naruszeniu zasad przewozu i magazynowania albo przy ustaleniu zamiaru wytworzenia środka walki. W tym ostatnim przypadku rozstrzyga zestaw ze związkami metylofosfonowymi, nie samo posiadanie.
Sprawca, który zgromadził materiał w znacznym stopniu zhydrolizowany, o zawartości niewystarczającej do przeprowadzenia tionowania, odpowiada w odniesieniu do zamiaru wytworzenia środka serii V za usiłowanie nieudolne z art. 13 § 2 k.k. Ustalenie wymaga oznaczenia ilościowego.
Odrębnie: nieprawidłowe magazynowanie prowadzące do uwalniania siarkowodoru stwarza realne zagrożenie dla otoczenia i uzasadnia kwalifikację z art. 163, 164 albo 182 k.k., niezależnie od losów przedsięwzięcia głównego - a przy działalności zawodowej także z art. 220 k.k.
Odpowiedzialność karna
| Podstawa | Czyn | Zagrożenie |
|---|---|---|
| art. 121 § 1 k.k. | wytwarzanie, gromadzenie, nabywanie, zbywanie, przechowywanie, przewożenie środków walki zakazanych przez prawo międzynarodowe - przy ustaleniu zamiaru | od roku do lat 10 |
| art. 16 § 1 w zw. z art. 121 k.k. | przygotowanie - gromadzenie prekursorów i aparatury | karalne, gdy ustawa tak stanowi |
| art. 33 ustawy o obrocie z zagranicą towarami o znaczeniu strategicznym | obrót bez zezwolenia albo wbrew jego warunkom | od roku do lat 10 |
| art. 163 § 1 pkt 1 i 3 k.k. | sprowadzenie zdarzenia zagrażającego życiu lub zdrowiu wielu osób - pożar albo rozprzestrzenianie substancji trujących | od roku do lat 10 |
| art. 164 § 1 k.k. | sprowadzenie bezpośredniego niebezpieczeństwa takiego zdarzenia | od 6 miesięcy do lat 8 |
| art. 165 § 1 pkt 2 k.k. | wyrabianie lub wprowadzanie do obrotu substancji zagrażających życiu lub zdrowiu wielu osób | od 6 miesięcy do lat 8 |
| art. 182 § 1 k.k. | zanieczyszczenie powietrza, wody lub ziemi | od 3 miesięcy do lat 5 |
| art. 183 § 1 k.k. | nielegalne składowanie odpadów niebezpiecznych | od roku do lat 10 |
| art. 220 § 1 k.k. | narażenie pracownika - typowe przy pracach w przestrzeniach zamkniętych | do lat 3 |
| art. 13 § 2 k.k. | usiłowanie nieudolne - materiał zhydrolizowany | jak za usiłowanie |
| art. 86 i 87 Kodeksu karnego skarbowego | przemyt celny, oszustwo celne | zależnie od wartości |
| przepisy przewozowe (ADR) | naruszenie zasad segregacji i opakowania klasy 4.3 | sankcje administracyjne |
Hasła powiązane
- VX, Amiton (VG) - produkty końcowe kierunku serii V
- Dichlorek metylotiofosfonowy - produkt tionowania, sygnał mocniejszy niż sam pentasiarczek
- Dichlorek metylofosfonowy - substrat tionowania
- N,N-diizopropylo-(beta)-tioloetanoamina, Di-izopropyloamina - komponent aminowy kierunku V
- O,O-dietylo fosforotionian, O,O-dietylo fosforoditionian - estry tiofosforowe wykazu
- Siarczek sodu - analogiczny mechanizm uwalniania siarkowodoru
- Cyjanek sodu - analogiczna zasada oceny materiału zawilgoconego
Przypisy
- Rozporządzenie (UE) 2021/821, załącznik I, pozycja 1C350 poz. 47.
- Wassenaar Arrangement, List of Dual-Use Goods and Technologies and Munitions List, 2025, ML7.
- Rozporządzenie (WE) nr 1907/2006 (REACH) oraz rozporządzenie (WE) nr 1272/2008 (CLP).
- Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2012/18/UE (Seveso III).
- Ustawa z dnia 6 czerwca 1997 r. - Kodeks karny, art. 13 § 2, art. 16, art. 121, art. 163, art. 164, art. 165, art. 182, art. 183, art. 220.
- Ustawa z dnia 29 listopada 2000 r. o obrocie z zagranicą towarami, technologiami i usługami o znaczeniu strategicznym dla bezpieczeństwa państwa.
- Umowa europejska dotycząca międzynarodowego przewozu drogowego towarów niebezpiecznych (ADR), klasa 4.3, UN 1340.