Бял фосфор: свойства, история на откриване и приложение

Фосфорът е важен компонент от жива и нежива природа. Той се намира в дълбините на Земята, във водата и в нашето тяло, а академик Ферсман дори го нарича "елемент на живота и мисълта". Въпреки своята полезност, бял фосфор може да бъде изключително опасен и токсичен. Нека поговорим повече за неговите характеристики.

Отваряне на елемент

Историята на откриването на фосфор започва с алхимия. От 15-ти век европейските учени с нетърпение искаха да намерят философския камък или “великия еликсир”, с който би било възможно да се превърнат всички метали в злато.

През 17 век алхимикът Хенниг Бранд решава, че пътят към „магическия реагент“ е чрез урината. Той е жълт, което означава, че съдържа злато или е някак свързано с него. Ученият усърдно събира материала, защитава го и го изпреварва. Вместо злато, той получи бяло вещество, което светеше в тъмното и гореше добре.

Дискавъри Марк нарича "студен огън". По-късно ирландският алхимик Робърт Бойл и германецът Андреас Маграф мислеха за подобен фосфор. Последните също добавиха урина, пясък и минерален фосгенит към урината. Впоследствие, веществото се нарича фосфор mirabilis, което се превежда като "чудотворен носител на светлина".

Светлинен елемент

Откриването на фосфор е истинска сензация сред алхимиците. Някои се опитаха да изкупят тайната на получаването на веществото от марката, други се опитаха да я намерят сами. През XVIII век е доказано, че елементът се съдържа в костните останки от организми и скоро се отварят няколко завода за неговото производство.

Френският физик Лавоазие доказа, че фосфорът е проста субстанция. В периодичната таблица тя е номер 15. Заедно с азот, антимон, арсен и бисмут, той принадлежи към групата на pnictides и се характеризира като неметален.

Елементът е доста често срещан в природата. Като процент от масата на земната кора, тя заема 13 място. Фосфорът активно взаимодейства с кислорода и не се намира в свободната му форма. Съществува в състава на множество минерали (повече от 190), като фосфати, апатити и др.

Бял фосфор

Фосфорът съществува под формата на няколко форми или алотропни модификации. Те се различават по плътност, цвят и химични свойства. Обикновено се разграничават четири основни форми: бял, черен, червен и метален фосфор. Други модификации са само смес от горното.

Белият фосфор е много нестабилен. При нормални условия светлината бързо се превръща в червено, а високото налягане го превръща в черно. Неговите атоми са подредени във формата на тетраедър. Той има кристална молекулна решетка с формулата на молекула Р4.

Аз също подчертавам жълт фосфор. Това не е още една модификация на веществото, а името на суровия бял фосфор. Той може да има светъл и тъмнокафяв оттенък и се характеризира със силна токсичност.

Свойства на бял фосфор

Консистенцията и външният вид на веществото прилича на восък. Той има миризма на чесън и е мазна на пипане. Фосфорът е мек (с малко усилия може да се отреже с нож) и се деформира. След почистване става безцветен. Неговите прозрачни кристали блещукат ярко на слънце и приличат на диаманти.

То се топи при 44 градуса. Активността на веществото се проявява дори при стайна температура. Основната характеристика на фосфора е неговата способност за хемилуминесценция или луминесценция. Окислена във въздуха, тя излъчва бяло-зелена светлина и накрая се запалва.

Веществото е практически неразтворимо във вода, но може да изгори в него с продължителен контакт с кислород. Той е силно разтворим в органични разтворители, например в въглероден дисулфид, течен парафин и бензен.

Нанасяне на фосфор

Човекът "опитомява" фосфора както за мирни, така и за военни цели. Веществото се използва за производството на фосфорна киселина, която се използва за торове. Преди това тя е била широко използвана за боядисване на вълна, правейки фоточувствителни емулсии.

Белият фосфор не се използва широко. Неговата основна стойност при запалимост. Така, веществото се използва за запалителни боеприпаси. Този тип оръжие е имало значение и по време на двете световни воини. Той е бил използван във войната в Газа през 2009 г., както и в Ирак през 2016 г.

Червеният фосфор се използва по-широко. Използва се за производство на гориво, смазочни материали, взривни вещества и глави за съвпадение. Различни фосфорни съединения се използват в промишлеността във водните омекотители, добавени към пасиваторните агенти за защита на метала от корозия.

Съдържанието в тялото и въздействието върху хората

Фосфорът е един от жизненоважните елементи за нас. Под формата на съединения с калций, той присъства в зъбите и скелета, придавайки на костите твърдост и здравина. Елементът присъства в съединенията на АТР и ДНК. Той е от съществено значение за мозъчната дейност. Тъй като е в нервните клетки, той насърчава предаването на нервните импулси.

Фосфорът се намира в мускулната тъкан. Участва в процеса на превръщане на енергията от протеини, мазнини и въглехидрати, влизащи в тялото. Елементът поддържа киселинно-алкалния баланс в клетките, като се извършва тяхното разделяне. Той насърчава метаболизма, е изключително необходим по време на растежа на тялото и неговото възстановяване.

Въпреки това, фосфорът може да бъде опасен. Самият бял фосфор е силно токсичен. Дозата над 50 милиграма е фатална. Фосфорното отравяне е придружено от повръщане, главоболие и стомашни болки. Контактът с кожата причинява изгаряния, които лекуват много бавно и болезнено.

Излишният фосфор в организма води до крехки кости, поява на сърдечно-съдови заболявания, кървене, анемия. Черен дроб и храносмилателната система също са засегнати от претоварване с фосфор.