Fosfor (P) , niemetaliczny pierwiastek chemiczny rodzina azotu (Grupa 15 [Va] układu okresowego pierwiastków ), który w temperaturze pokojowej jest bezbarwnym, półprzezroczystym, miękkim, woskowatym ciałem stałym, które świeci w ciemności.
Encyklopedia Britannica, Inc.
japoński mit stworzenia izanagi i izanami
| Liczba atomowa | piętnaście |
|---|---|
| masa atomowa | 30,9738 |
| temperatura topnienia (biały) | 44,1 °C (111,4 °F) |
| temperatura wrzenia (biały) | 280 °C (536 °F) |
| gęstość (biały) | 1.82 gram/cm3w 20 °C (68 °F) |
| stany utlenienia | -3, +3, +5 |
| konfiguracja elektronów | 1 s dwadwa s dwadwa p 63 s dwa3 p 3 |
Dowiedz się o historii moczu w alchemii i jego eksperymentach chemicznych Dowiedz się o historii moczu w eksperymentach alchemicznych i chemicznych. Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne (partner wydawniczy Britannica) Zobacz wszystkie filmy do tego artykułu
Arabscy alchemicy z XII wieku mogli przypadkowo wyizolować fosfor elementarny, ale zapisy są niejasne. Wydaje się, że fosfor został odkryty w 1669 roku przez Henniga Branda, niemieckiego kupca, którego hobby była alchemia. Brand odstawił 50 wiader moczu, dopóki nie zgniją i nie rozmnożą robaków. Następnie zagotował mocz do postaci pasty i podgrzał go piaskiem, oddestylowując w ten sposób z mieszaniny fosfor elementarny. Brand poinformował o swoim odkryciu w liście do Gottfrieda Wilhelma Leibniza, a następnie demonstracje tego pierwiastka i jego zdolności do świecenia w ciemności, czyli fosforyzowania, wzbudziły zainteresowanie opinii publicznej. Fosfor pozostał jednak chemiczną ciekawostką, aż około sto lat później okazał się składnikiem kości . Trawienie kości z azotowy lub kwas siarkowy tworzył kwas fosforowy, z którego fosfor można było oddestylować przez ogrzewanie węglem drzewnym. Pod koniec XIX wieku James Burgess Readman z Edynburga opracował metodę pieca elektrycznego do produkcji pierwiastka ze skały fosforanowej, która jest zasadniczo metodą stosowaną do dziś.
Fosfor jest bardzo szeroko rozpowszechnionym pierwiastkiem – 12. najbardziej obfitym w skorupie ziemskiej pierwiastkiem, do którego przyczynia się około 0,10 procent wagowych. Jego kosmiczna obfitość wynosi około jednego atomu na 100 atomów krzemu, który jest standardem. Jego wysoka reaktywność chemiczna zapewnia, że nie występuje w stanie wolnym (z wyjątkiem nielicznych meteorytów). Fosfor zawsze występuje jako jon fosforanowy. Głównymi formami kombinowanymi występującymi w przyrodzie są sole fosforanowe. Około 550 różnych minerały stwierdzono, że zawierają fosfor, ale z nich głównym źródłem fosforu jest szereg apatytu, w którym występują jony wapnia wraz z jonami fosforanowymi i zmiennymi ilościami jonów fluorkowych, chlorkowych lub wodorotlenowych, zgodnie ze wzorem [Ca10(PO4)6(F, Cl lub OH)dwa]. Inne ważne minerały fosforonośne to fallit i wiwianit . Powszechnie takie atomy metali jak magnez , mangan , stront , i prowadzić substytut wapnia w in minerał , a krzemiany, siarczany, wanadan i podobne aniony zastępują jony fosforanowe. W wielu częściach Ziemi znajdują się bardzo duże złoża osadowe fluoroapatytu. Fosforan kość a szkliwo zębów to hydroksyapatyt. (Zasada zmniejszania próchnicy poprzez fluoryzację zależy od konwersji hydroksyapatytu w twardszy, bardziej odporny na próchnicę fluoroapatyt).
Głównym źródłem handlowym jest fosforyt lub fosforyt, nieczysta, masywna forma apatytu zawierającego węglan. Szacunkowa całkowita ilość fosforytów w skorupie ziemskiej wynosi średnio około 65 000 000 000 ton, z czego Maroko i Sahara Zachodnia zawierają około 80 procent. Szacunek ten obejmuje tylko rudę, która jest wystarczająco bogata w fosforany do przekształcenia w użyteczne produkty obecnymi sposobami. Istnieją również znaczne ilości materiału o niższej zawartości fosforu.
Togo: kopalnia fosforanów Kopalnia fosforanów, Hahatoé, Togo. wiek fotostock/SuperStock
Jedynym naturalnie występującym izotopem fosforu jest izotop o masie 31. Pozostałe izotopy o masie 24 do masy 46 zostały zsyntetyzowane w odpowiednich reakcjach jądrowych. Wszystkie te są radioaktywny o stosunkowo krótkich okresach półtrwania. Izotop o masie 32 ma pół życia 14,268 dni i okazał się niezwykle przydatny w badaniach nad znacznikami obejmującymi wchłanianie i przemieszczanie fosforu w organizmach żywych.
ile waży ryś
Główna technika przekształcania fosforytu w materiały nadające się do użytku obejmuje zakwaszanie skruszonej skały - kwasem siarkowym lub fosforowym - w celu wytworzenia surowych wodorofosforanów wapnia, które są woda -rozpuszczalne, są cennymi dodatkami do nawozu. Większość wydobycia jest spalana do bezwodnika fosforowego, a następnie poddawana obróbce wodą w celu wytworzenia kwasu fosforowego H3PO4. Około 95 procent fosforytów wydobywanych w Stanach Zjednoczonych jest wykorzystywanych do produkcji nawozów lub suplementów diety dla zwierząt. Pojawiły się jednak obawy dotyczące stosowania fosforu. Większość fosforu marnuje się w drodze od wydobycia do zjadania przez ludzi, a zmarnowany fosfor trafia do cieków wodnych, gdzie może powodować zakwity glonów. Innym problemem jest to, że zwiększone zużycie fosforu uszczupli nieodnawialne zasoby fosforytu.
cykl fosforu Fosfor, który krąży głównie w środowisku lądowym i wodnym, jest jednym z najważniejszych pierwiastków wpływających na wzrost roślin. Encyklopedia Britannica, Inc.
który prezydent zaproponował inicjatywę obrony strategicznej, nazywaną gwiezdnymi wojnami
Poznaj chemię, która sprawia, że zapałka jest zapalona Dowiedz się, jak zapala się zapałka. Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne (partner wydawniczy Britannica) Zobacz wszystkie filmy do tego artykułu
Tylko około 5 procent fosforu zużywanego rocznie w Stanach Zjednoczonych jest wykorzystywane w formie pierwiastkowej. Zastosowania pirotechniczne elementu obejmują znaczniki, podpalacze , fajerwerki i zapałki. Niektóre są używane jako stopowanie środek, część służy do zabijania gryzoni, a reszta jest wykorzystywana w synteza chemiczna . Duża ilość zamieniana jest na siarczki używane w zapałkach i przy produkcji insektycydy i dodatki do oleju. Większość pozostałości jest przekształcana w halogenki lub tlenki do późniejszego wykorzystania w syntezie fosforu organicznego związki .
