Bijeli fosfor, crvena i crna - svojstva i primjena

Fosfor je prilično čest kemijski element na našem planetu. Njegovo ime prevodi kao "svjetlosni", jer u svom čistom obliku svijetli vedro u mraku. Taj je element slučajno otkriven, alkemičar Henning Brand, kada je pokušao izvaditi zlato iz urina. Tako je fosfor bio prvi element koji su alkemičari mogli izvaditi uz pomoć njihovih eksperimenata.

Karakteristike fosfora

Kemijski je vrlo aktivan, stoga se u prirodi može naći samo u obliku minerala - spojeva s drugim elementima, koji broje 190 vrsta. Najvažniji spoj je kalcijev fosfat (mineralni apatit). Sada su poznate mnoge vrste apatita, od kojih je najčešći fluorapatit. Od apatita različitih vrsta, sedimentnih stijena - fosforita - oblika.

Za žive organizme, fosfor je vrlo važan, jer je dio biljnih i životinjskih proteina u obliku različitih spojeva.

U biljkama se taj element pronalazi uglavnom u proteinima sjemena, te u organizmima životinja - u raznim proteinima krvi, mlijeka, stanica mozga i živčanog tkiva. Velika količina fosfora sadržana je u obliku kalcijevog fosfata u kostima kralježnjaka.

Fosfor postoji u tri alotropne modifikacije: bijeli fosfor, crvena i crna. Pogledajmo ih detaljnije.

Bijeli fosfor se može dobiti brzo hlađenjem pare. Tada nastaje čvrsta kristalna tvar koja je u čistom obliku apsolutno bezbojna i prozirna. Bijeli fosfor, namijenjen prodaji, obično je obojan blago žućkastom bojom i izgleda jako nalik vosku u izgledu. U hladnoći, ova tvar postaje krhka, a na temperaturi iznad 15 stupnjeva postaje mekana, a može se lako rezati nožem.

U vodi, bijeli fosfor se ne otapa, ali dobro se oslobađa organskim otapalima. U zraku se vrlo brzo oksidira (počinje gorjeti) i svijetli u mraku. Zapravo, ideja svjetleće tvari i detektivskih priča o tome Hound of the Baskervilles povezani su s bijelim fosforom. To je snažan otrov koji je smrtonosan čak iu malim dozama.

Crveni fosfor je čvrsta tamno crvena boja, koja je u svojim svojstvima izrazito drugačija od gore opisane. Vrlo je oksidiran u zraku, ne svijetli u mraku, osvjetljava se samo kad se zagrije, nemoguće ga je otapati u organskim otapalima, a to nije otrovno. S jakim zagrijavanjem, u kojem nema pristupa zraku, ne upija se u paru, od koje se, pri hlađenju, dobiva bijeli fosfor. Kada gori oba elementa, formira se fosforni oksid, što dokazuje prisutnost istog elementa u njihovom sastavu. Drugim riječima, one su oblikovane od jednog elementa - fosfora - i su njegove alotropne modifikacije.

Crni fosfor se dobiva od bijele do 200 stupnjeva Celzija pod visokim tlakom. Ima slojevitu strukturu, metalnu sjaj i izgleda kao grafit. Od svih krutih vrsta ove tvari, to je najmanje aktivno.

Primjena fosfora

Moderna proizvodnja fosfor - oko milijun tona godišnje. Glavni proizvođači: SAD, Nizozemska, Kanada, Njemačka.

Većina proizvedenog fosfora se troši kako bi se dobilo toplinu fosforna kiselina, koji se koristi za proizvodnju gnojiva i fosfata. Bijeli fosfor se koristi kao dim i zapaljiva sredstva, uključujući i streljivo za tragove.

Crvena se koristi za stvaranje prigušne površine od šibica, a u proizvodnji žarulja sa žarnom niti, ona djeluje kao getter.

Fosfor je pronašao svoju primjenu u metalurgiji. Koristi se kao aditiv za proizvodnju legiranih legura, lemljenika, mekih magnetskih i antifriknih slitina.