En yaygın unsurlardan biri yer kabuğu, yüksek kimyasal aktivitesi nedeniyle serbest halde bulunmaz. Yaklaşık 190 mineral oluşturur.
Fosfor yeşil bitkilerin her yerinde, özellikle meyve ve tohumlarda bulunur. Hayvan dokularında da bulunur; proteinlerin ve diğer temel organik bileşiklerin (ATP) bir parçasıdır. yaşamın bir unsurudur. Normal koşullar altında elementel formunda çeşitli kararlı allotropik modifikasyonları (beyaz, kırmızı, siyah, metalik) temsil eder. Renk, yoğunluk ve diğer özellikler bakımından farklılık gösterirler. fiziksel özellikler. Vücutta fosfor esas olarak iskelet, kaslar ve sinir dokusunda yoğunlaşır.
Neden gerekli?
En önemlisi mi biyojenik element ve aynı zamanda endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Kırmızı fosfor kibrit yapımında kullanılır. Üretimde de kullanılıyor patlayıcılar, yangın çıkarıcı bileşimler, yakıtlar, aşırı basınç yağlayıcılar. İÇİNDE tarım bu element gübre oluşturmak için talep görüyor.
Fosfor canlı hücrelerde orto ve pirofosforik asitler formunda bulunur ve nükleotitlerin bir parçasıdır. nükleik asitler, fosfoproteinler, fosfolipidler, koenzimler, enzimler. İnsan kemikleri Hidroksiapatitten oluşur ve diş minesinin bileşimi fluorapatit içerir. Karaciğer, insan ve hayvan vücudundaki fosfor bileşiklerinin dönüşümünde ana rolü oynar. Fosfor bileşiklerinin metabolizması hormonlar ve D vitamini tarafından düzenlenir. Organofosfor bileşiklerinin çoğu biyolojik aktiviteye sahiptir, bu nedenle bazıları ilaç olarak, diğerleri ise haşere kontrol maddesi olarak kullanılır.
Fosfor - temel element proteinlerin, nükleik asitlerin bir parçası olan, kemik dokusu . Fosfor bileşikleri enerji metabolizmasında (adenozin trifosforik asit ve kreatin fosfat enerji akümülatörleridir), kas ve zihinsel aktivitede yer alır ve vücudun yaşam desteği bunların dönüşümleriyle ilişkilidir. Fosfor kalp ve böbreklerin aktivitesini etkiler.
Gıda ürünleri arasında yumurta sarısı özellikle fosfor açısından zengindir tavuk yumurtası. Balık, ekmek, et, süt ve peynirde nispeten daha fazla fosfor bulunur. Fasulye, bezelye, yulaf ezmesi, arpa ve arpanın yanı sıra meyveler, fındıklar, maydanoz, lahana, havuç, sarımsak ve ıspanakta daha da fazla fosfor bulunur.
Fosfor ilk kez 1669'da Hamburglu simyacı Hennig Brand tarafından keşfedildi. Karanlıkta parlayan bir madde elde eden bilim adamı, ilk önce buna "soğuk ateş" adını verdi. İkincil adı "fosfor" geliyor Yunanca kelimeler"phos" - hafif ve "fero" - taşıyorum.
İnsan vücudu ortalama olarak yaklaşık 1,5 kg element içerir: 1,4 kg'ı kemiklerde, yaklaşık 130 g'ı kaslarda ve 12 g'ı sinirlerde ve beyinde. Kemiklerde fosfor esas olarak kalsiyum fosfat formunda ve diş minesinde bileşim ve kristal yapısı apatite karşılık gelir.
İnsanın günlük fosfor ihtiyacı 800-1500 mg'dır. Eksik olduğunda vücut gelişir. çeşitli hastalıklar kemikler. İçin doğru beslenme Fosforun kalsiyuma oranı (2:3) önemlidir. Birincisinin fazlalığı ile kalsiyum kemiklerden çıkarılabilir ve ikincisinin fazlalığı ile ürolitiyazis gelişebilir.
Fosforla çalışırken dikkatli olmalısınız. Beyaz fosforçok zehirli: kemiklere, kemik iliğine, çenelerde nekrozlara zarar verir. Yağda çözünür. Bu maddenin yetişkin bir erkek için öldürücü dozu 0,05-0,1 gramdır. Cilde temas ettiğinde ciddi yanıklara neden olur. Kırmızı fosforun toksisitesi beyaz fosforunkinden binlerce kat daha azdır.. Neredeyse toksik değildir. Ancak akciğerlere giren tozu, kronik etkiyle zatürreye neden olur. Bu maddeyle akut zehirlenmelerde ağızda ve midede yanma hissi ortaya çıkar, baş ağrısı, halsizlik, kusma. Ve 2-3 gün sonra sarılık gelişir. Kronik formlar, bozulmuş kalsiyum metabolizması, kardiyovasküler hasar ve sinir sistemleri. Akut zehirlenmelerde ilk yardım, gastrik lavaj, laksatifler, temizleme lavmanları ve intravenöz glukoz solüsyonlarını gerektirir. Yanık durumunda cildin etkilenen bölgeleri solüsyonlarla tedavi edilmelidir. bakır sülfat veya soda.
Elementlerin büyük çoğunluğunun aksine yalnızca bir izotop 31 P.B'den oluşur. nükleer reaksiyonlar birkaç kısa ömürlü olanlar sentezlendi radyoaktif izotoplar 15 numaralı element. Bunlardan biri olan fosfor-30'un elde edilen ilk izotop olduğu ortaya çıktı yapay olarak. Bu, 1934 yılında Frederic ve Irene Joliot-Curie tarafından alüminyumun alfa parçacıklarıyla ışınlanmasıyla elde edildi. Fosfor-30'un yarı ömrü 2,55 dakikadır ve bozundukça pozitronlar ("pozitif elektronlar") yayar. Fosforun altı radyoaktif izotopu artık bilinmektedir. Bunlardan en uzun ömürlü olan 33 P'nin yarı ömrü 25 gündür. Fosfor izotopları esas olarak biyolojik araştırmalarda kullanılır.
SÜPERFOSFAT ENDÜSTRİSİNİN BAŞLANGICI. Dünyada ilk endüstriyel üretim Süperfosfat 1842'de İngiltere'de düzenlendi. Rusya'da benzer girişimler 1868 ve 1871'de ortaya çıktı. Devrimden önce ülkemizde sadece altı süperfosfat tesisi kurulmuştu, toplam verimlilikleri yılda 50 bin tonu geçmiyordu. Birinci Dünya Savaşı sırasında, dış müdahale Ve iç savaş altı tesisten dördü arızalandı ve 1918'de ülkemizde yalnızca 2,8 bin ton süperfosfat üretildi. Ve sadece 20 yıl sonra, 1938'de fosfatlı gübre üretimi için Sovyetler Birliği Avrupa'da birinci, dünyada ikinci sırada yer alıyor. Şu anda ülkemizin dünya fosfat kayası ve fosfatlı gübre üretimindeki payı yaklaşık dörtte birdir.
D. N. PRYANISHNIKOV TANIMALARI. “...Gübre ne kadar doğru depolanır ve kullanılırsa kullanılsın, kendisinde bulunmayan şeyleri, yani satılan tahıl, hayvan kemikleri, süt vb. yoluyla çiftlikten yabancılaştırılan büyük orandaki fosforu toprağa geri veremez; Böylece toprak yavaş yavaş ama istikrarlı bir şekilde fosforunu (veya en azından sindirilebilir kısmını) kaybeder ve bilinen sınır Fosfor, Liebig'in oldukça doğru bir şekilde belirttiği gibi, iyi bir hasat elde etmek için en fazla eksik olan "minimum faktör" konumuna düşüyor." (“Tarımımız için fosfatların önemi ve fosforitlerin doğrudan kullanım imkanının genişletilmesi üzerine” makalesinden, 1924).
KUTUP BÖLGESİNİN APATİTLERİ. 1926 yılında A.E. Fersman ve çalışanları büyük apatit rezervleri keşfettiler. Kola Yarımadası. Yıllar sonra, Akademisyen A.E. Fersman bu birikinti hakkında şunları yazdı: “... gri nefelinli yeşil parlak apatit, 100 m'lik sağlam bir duvar oluşturur. Khibiny tundralarının bu harika kuşağı, bir halka şeklinde etraflarında bükülerek 25 km boyunca uzanır. Araştırmalar, apatit cevherinin okyanus yüzeyinin altında bile derinlere indiğini ve bu en değerli minerallerin yaklaşık iki milyar tonunun burada, dünyanın hiçbir yerinde eşi benzeri olmayan Khibiny Dağları'nda biriktiğini göstermiştir." ("Eğlenceli Mineraloji", 1937) ) Bu yatağın temelinde "Apatit" adını taşıyan bir madencilik ve kimya tesisi bulunmaktadır. S. M. Kirov. Savaştan kısa süre önce bir başkası daha büyük depozito fosfor hammaddeleri - Kazakistan'daki Kapa-Tay fosforitleri. Ülkemizin diğer bölgelerinde, özellikle Moskova bölgesinde de fosforitler bulunmaktadır. Ancak fosfatlı gübre üretimi için en iyi hammadde hâlâ "Khibiny tundralarının apatit kuşağından" geliyor.
APATİT NASIL GÖRÜNÜYOR. Tekrar “Eğlenceli Mineraloji” konusuna dönelim. "Apatit kalsiyum fosfattır, fakat dış görünüş o kadar çeşitli ve tuhaf ki, eski mineralogların ona Yunanca'da "aldatıcı" anlamına gelen apatit adını vermesi boşuna değildi: bazen bunlar beril ve hatta kuvarsı bir dakika bile anımsatan şeffaf kristallerdir, bazen basit kireç taşından ayırt edilemeyen yoğun kütlelerdir. Bazen ışınsal-parlak toplar oluyorlar, sonra kaya iri taneli mermer gibi granüler ve parlak oluyor.”
BİRİNCİ KİM? Fransız tarihçi F. Gefer, fosforun ilk kez 1669'da simyacı G. Brand tarafından elde edildiğine dair genel kabul gören görüşün yanlış olduğunu iddia ediyor. Ona göre fosforu 12. yüzyılda elde edebildiler. Arap simyacıları ve onların fosfor elde etme teknolojileri Brand'inkiyle aynıydı: idrarı buharlaştırmak ve kuru artığı kömür ve kumla ısıtmak. Eğer öyleyse, insanlık neredeyse 800 yıldır 15 numaralı elemente aşinadır.
KIRMIZI VE MOR. Fosforun en ünlü modifikasyonları beyaz ve kırmızıdır ve her ikisi de endüstride kullanılır. 15 numaralı elementin diğer çeşitleri - menekşe, kahverengi, siyah fosfor - yalnızca laboratuvarlarda bulunabilir. Ancak menekşe fosforu insanlar tarafından kırmızı fosfordan çok daha erken tanındı. Rus bilim adamı A. A. Musin-Pushkin bunu ilk kez 1797'de elde etti. Bazı kitaplarda kırmızı ve mor fosforun bir ve aynı olduğu ifadesini bulabilirsiniz. Ancak bu çeşitler sadece renk bakımından farklılık göstermez. Mor fosfor kristalleri daha büyüktür. Kırmızı fosfor, beyaz fosforun kapalı bir hacimde zaten 250°C'de ve menekşe renginin yalnızca 500°C'de ısıtılmasıyla elde edilir.
"PARLAYAN KEŞİŞ." Akademisyen S.I. Volfkovich'in anılarından: “Fosfor, Moskova Üniversitesi'nde Mokhovaya Caddesi'ne kurulan bir elektrikli fırında üretildi. Bu deneyler ülkemizde ilk kez o dönemde yapıldığından, zehirli, kendiliğinden tutuşan ve mavimsi renkte parlak bir element olan gaz halindeki fosfor ile çalışırken gerekli önlemleri almadım. Elektrik ocağında saatlerce çalıştığım sırada açığa çıkan fosfor gazının bir kısmı kıyafetlerimi ve hatta ayakkabılarımı o kadar ıslattı ki, geceleri üniversiteden Moskova'nın karanlık, o zamanlar aydınlatılmayan sokaklarında yürürken kıyafetlerim mavimsi bir parıltı yaydı. ve ayakkabılarımın altından (onları kaldırıma sürttüğümde) kıvılcımlar çıktı.
Ne zaman arkamda bir kalabalık toplansa, aralarında açıklamalarıma rağmen bende diğer dünyanın "yeni ortaya çıkan" bir temsilcisini gören birçok insan vardı. Kısa süre sonra Mokhovaya bölgesi sakinleri arasında ve Moskova'nın her yerinde ağızdan ağza bulaşmaya başladılar. fantastik hikayeler"Işıltılı keşiş" hakkında...
MUCİZELER OLMADAN MUCİZELER. Kilise, inananları kandırmak için defalarca beyaz fosfor kullandı. Bu maddenin dahil olduğu en az iki tür “mucize” bilinmektedir. Birinci mucize: Kendi kendine yanan bir mum. Bu şu şekilde yapılır: Fitile karbon disülfür içindeki bir fosfor çözeltisi uygulanır, çözücü oldukça hızlı bir şekilde buharlaşır ve fitil üzerinde kalan fosfor taneleri atmosferik oksijen tarafından oksitlenir ve kendiliğinden tutuşur. İkinci mucize: Duvarlarda yanıp sönen “ilahi” yazılar. Aynı çözüm, aynı tepkiler. Çözelti yeterince doygunsa, yazılar önce parlıyor, ardından yanıp sönüyor ve kayboluyor.
ORGANOFOSFOR VE HAYAT. Organofosfor bileşiklerinin vücudun en önemli biyokimyasal reaksiyonlarındaki rolü hakkında birçok cilt yazıldı. Herhangi bir biyokimya ders kitabında bu maddelerden defalarca bahsedilmekle kalmaz, aynı zamanda ayrıntılı olarak da anlatılır. Organofosfor bileşikleri olmadan beyin dokusunda karbonhidrat metabolizması süreci gerçekleşemez. Fosfor içeren fosforilaz enzimi beyindeki polisakkaritlerin yalnızca parçalanmasını değil aynı zamanda sentezini de destekler. Beyin dokusunda karbonhidratların oksidasyonu sırasında önemli rol difosfopiridin nükleotidi ve inorganik fosfat oynar. Bir diğer en önemli süreç- kas kasılması, adenozin fosfatları içeren reaksiyonlar sırasında açığa çıkan enerji ile desteklenir. Bir kas kasıldığında, adenozin trifosfat (ATP) molekülü, adenozin difosfat ve inorganik fosforik asite parçalanır. Bu çok fazla enerji açığa çıkarır (8-11 kcal/mol). Bu maddelerin en önemli rolü şu şekilde kanıtlanmaktadır: kas dokusu ATP'nin sabit bir seviyesi her zaman korunur.
FOSFOR PE
“Fosfor olmadan düşünce olmaz”
İnsan beyin dokusunda ve kemiklerinde bulunur.
Dahil mineral gübre süperfosfat.
Kibrit üretiminde kırmızı fosfor kullanılmaktadır.
Fosforun keşfinin tarihi.
Eski ciltler bizim için emekli bir askerin ve Hamburglu bir tüccarın hayatından bireysel bölümleri sakladı. Onun adı Hennig Markası (c. 1630-?). Tüccar işleri pek iyi gitmiyordu ve bu nedenle yoksulluktan kurtulmaya çalışıyordu. Onu fena halde depresyona soktu. Ve Brand şansını simyada denemeye karar verdi. Üstelik 17. yüzyılda. 20. yüzyılımızın aksine. bulmanın oldukça mümkün olduğu düşünülüyordu " felsefe taşı"Adi metalleri altına çevirme yeteneğine sahip.
Hennig Markası
Marka halihazırda birçok deney gerçekleştirdi çeşitli maddeler, ancak yararlı hiçbir şeyde başarılı olamadı. Bir gün harcamaya karar verdi kimyasal deney idrarla. Neredeyse kuruyana kadar buharlaştırdı ve kalan açık sarı çökeltiyi kömür ve kumla karıştırıp, havaya erişimi olmayan bir imbikte ısıttı. Sonuç olarak Brand, karanlıkta parlama gibi şaşırtıcı özelliğe sahip yeni bir madde aldı.
Böylece 1669'da canlı doğada son derece önemli bir rol oynayan fosfor keşfedildi: flora, hayvanların ve insanların vücudunda.
Mutlu bilim adamı, yeni maddenin alışılmadık özelliğinden yararlanmakta gecikmedi ve oldukça yüksek bir ödül karşılığında parlak fosforu soylu insanlara göstermeye başladı. Fosforla temas eden her şey parlama yeteneği kazandı. Parmakları, saçları veya nesneleri fosforla yağlamak yeterliydi ve bunlar gizemli mavimsi beyaz bir ışıkla parlıyordu. O zamanın dini ve mistik düşünceye sahip zengin insanları, Brand'in bu "ilahi" maddeyle yaptığı çeşitli manipülasyonlar karşısında hayrete düşmüşlerdi. Bilim adamlarının ve halkın fosfora olan büyük ilgisinden akıllıca yararlandı ve onu altının maliyetini bile aşan bir fiyata satmaya başladı. X. Marka fosfor üretti büyük miktarlar ve onu elde etme yöntemini son derece gizli tuttu. Diğer simyacılardan hiçbiri onun laboratuvarına giremedi ve birçoğu hararetli bir şekilde yerlerine yerleşmeye başladı. çeşitli deneyimler fosfor yapmanın sırrını ortaya çıkarmaya çalışıyor.
Organik kökenli, fosfor bakımından zengin bileşiklerin ayrışması sırasında gaz ve sıvı maddeler. Bazen çürük balık kokusuna sahip bir gazın salındığını gözlemleyebilirsiniz - hidrojen fosfit veya fosfin, PH3. Fosfin ile eş zamanlı eğitim sürüyor başka bir ürün - sıvı olan difosfin, P2 H4. Difosfin buharı kendi kendine tutuşur ve fosfin gazını ateşler. Bu, mezarlıklar ve bataklıklar gibi yerlerde sözde "delilerin" ortaya çıkışını açıklıyor. "Will-o'-the-wips" ve fosforun ve bileşiklerinin parlamasıyla ilgili diğer vakalar, bu fenomenlerin özüne aşina olmayan birçok insanda batıl inançlı korkuya neden oldu.Akademisyen S.I.'nin gazlı fosforla çalışma hakkında hatırladığı şey budur. Volfkovich: “Fosfor, Moskova Üniversitesi'nde Mokhovaya Caddesi'ne kurulan bir elektrikli fırında üretildi. Bu deneyler ülkemizde ilk kez o dönemde yapıldığından, zehirli, kendiliğinden tutuşan ve mavimsi renkte parlak bir element olan gaz halindeki fosfor ile çalışırken gerekli önlemleri almadım. Elektrikli fırında saatlerce çalıştığım sırada açığa çıkan gaz halindeki fosforun bir kısmı kıyafetlerimi ve hatta ayakkabılarımı o kadar ıslattı ki, geceleri üniversiteden Moskova'nın karanlık, o zamanlar aydınlatılmamış sokaklarında yürürken kıyafetlerim mavimsi bir parıltı yaydı. ve ayakkabılarımın altından (kaldırıma sürttüğümde) kıvılcımlar çıktı. Ne zaman arkamda bir kalabalık toplansa, aralarında açıklamalarıma rağmen bende diğer dünyanın "yeni ortaya çıkan" bir temsilcisini gören birçok insan vardı. Çok geçmeden Mokhovaya Caddesi sakinleri arasında ve Moskova'nın her yerinde, ışık saçan keşişle ilgili fantastik hikayeler ağızdan ağza yayılmaya başladı...”(http://www.alhimikov.net/phosfor/otkrytie.html)
Fosfor hakkında bilmeceler.
1) Beyaz havadan korkuyor, hayatta kalabilmek için kırmızıya dönüyor.
- Herkes beni tanısın!
Gecenin karanlığında parlıyorum.
Farklı görünebilirim:
Beyaz zehirliyse,
Eğer rengim kırmızıysa
O zaman güvendeyim!
- Ben aydınlık elementim.
Birazdan senin için bir kibrit yakacağım.
Beni ve suyun altında yakacaklar
Oksitim asit haline gelecek.
Maçların geçmişinden
İlk fosforlu kibritlerin mucidi, on dokuz yaşındaki Fransız Charles Soria'ydı. 1831'de genç bir deneyci, patlayıcı özelliklerini zayıflatmak için berthollet tuzu ve kükürt karışımına beyaz fosfor ekledi. Bu fikrin son derece başarılı olduğu ortaya çıktı, çünkü elde edilen bileşimle yağlanan kıymıklar ovalandığında kolayca alev alıyordu. Bu tür kibritlerin tutuşma sıcaklığı nispeten düşüktür - 30 ° C. Young S. Soria, icadı için patent almaya çalıştı, ancak ne yazık ki bunu yapmanın ilk fosfor kibritlerini oluşturmaktan çok daha zor olduğu ortaya çıktı. Patent için çok büyük bir meblağ ödemek gerekiyordu ve S. Soria'nın bu kadar parası yoktu. Bir yıl sonra Alman kimyager J. Kammerer tarafından fosfor kibritleri yeniden yaratıldı.
Böylece, ilk eşleşmenin uzun rahim olgunlaşması yolculuğu sona erdi ve aynı anda birçok mucidin elinde doğdu. Ancak kader, bu keşifte defne üstünlüğünü Jacob Friedrich Kammerer'e (1796-1857) devretmekten ve 1832 yılını kibritlerin doğum yılı olarak gelecek nesiller için korumaktan memnuniyet duydu. açıklıklar XIX Yüzyıl, insan kültürünün gelişim tarihinde önemli bir rol oynamıştır.
Pek çok kişi kibriti keşfedenlerin ünvanını almaya çalıştı, ancak tarih bizim için tüm yarışmacılar arasında J. Kammerer'in adını korudu. İlk fosfor kibritleri 1836'da Hamburg'dan Rusya'ya getirildi ve yüzde bir gümüş ruble gibi çok yüksek bir fiyata satıldı. Bizim için öneriler var büyük şair A. S. Puşkin geçen sene hayatım boyunca bu tür fosfor kibritlerini uzun kış akşamlarında mum ışığında çalışarak kullandım.
St.Petersburg gençliği elbette balolarda ve moda salonlarında fosfor kibritlerini göstermekten çekinmedi, hiçbir şeyden ödün vermemeye çalıştı Batı Avrupa. A. S. Puşkin'in kibritlere tek bir şiirsel dize ayıracak vaktinin olmaması üzücü - güzel ve çok önemli buluş o kadar kullanışlı ve tanıdık ki artık üzerinde düşünmüyoruz bile zor kader kibritlerin görünümü... Bize öyle geliyor ki maçlar her zaman yanımızdaydı. Ama aslında ilk yerli kibrit fabrikası yalnızca 1837'de St. Petersburg'da kuruldu.
Rus devletinin sakinlerinin ilk yerli kibritleri alması ve bu buluşun öneminin farkına vararak çok hızlı bir şekilde kibrit üretimine başlamasının üzerinden 150 yıldan biraz fazla zaman geçti.
1842'de yalnızca St. Petersburg eyaletinde günde 10 milyon kibrit üreten 9 kibrit fabrikası vardı. Kibritlerin fiyatı keskin bir şekilde düştü ve 3-5 kopeği geçmedi. 100 adet için bakır. Kibrit yapma yönteminin o kadar basit olduğu ortaya çıktı ki Rusya'da 19'uncu yüzyılın ortası V. el sanatları endüstrisi karakterini almaya başladı. Yani, 1843-1844'te. ile eşleştiği keşfedildi önemli miktar evde yapılmaktadır.
Rusya'nın en ücra köşelerinde girişimci köylüler tarafından vergilerden saklanarak üretildiler. Ancak fosforun son derece yanıcı özelliği büyük yangınlara yol açmıştır. Pek çok köy kelimenin tam anlamıyla yandı.
Bu felaketlerin suçlusunun kolayca tutuşabilen beyaz fosfor olduğu ortaya çıktı. Taşıma sırasında kibritler sürtünme nedeniyle sıklıkla alev alıyordu. Kibrit trenlerinin yolu boyunca muazzam yangınlar yanıyordu ve yanan arabalarla çılgına dönen atlar pek çok belaya neden oluyordu.
Bunu 1848'de I. Nicholas tarafından imzalanan en yüksek imparatorluk kararnamesi izledi; yangın çıkarıcı kibritlerin yalnızca başkentlerde üretilmesine izin verildi ve kibritlerin 1000 adetlik teneke kutularda paketlenmesi gerekiyordu. Kararnamede ayrıca şu ifadelere yer verildi: "Dönüştür özel ilgi Yangın çıkarıcı kibrit kullanımının aşırı yaygınlaşması üzerine, bu yıl meydana gelen ve bazı şehirlerde 12.000.000 rubleden fazla tüketilen yangınlar sırasında bunu görmeye tenezzül ettiler. Filistin malının gümüşü, kundakçılar suçlarını sıklıkla kibritle işliyorlardı.”
Ayrıca beyaz fosfor en zehirli maddelerden biridir.
Bu nedenle kibrit fabrikalarında çalışmaya, fosfor nekrozu adı verilen ve çeneleri etkileyen ciddi bir hastalık eşlik ediyordu; hücre ölümü, ayrıca diş etlerinde şiddetli iltihaplanma ve kanama.
Ancak bir çözüm bulundu; nispeten hızlı bir şekilde, 1848'de keşfedilen beyaz fosforun kırmızı ile değiştirilmesi mümkün hale geldi. Beyazın aksine, bu tür fosfor tamamen zararsızdır. Kibrit kütlesine kırmızı fosfor eklendi. Fakat beklentiler karşılanmadı. Maçlar çok kötü aydınlatıldı. Satış bulamadılar. Üretime başlayan üreticiler iflas etti.
19. yüzyılın ortalarına gelindiğinde pek çok olağanüstü buluşlar ve sıradan bir eşleştirme yapmak tatmin edici bir çözüm bulamadı.
Sorun 1855'te İsveç'te çözüldü. Emniyet kibritleri aynı yıl Paris'teki Uluslararası Sergide sunuldular ve kabul edildiler. altın madalya. O andan itibaren sözde İsveç maçları başladı. zafer alayı dünyanın her yerinde. Onların ana özellik herhangi bir şeye sürtüldüğünde tutuşmamalarıydı sert yüzey. Bir İsveç kibriti ancak sürtündüğünde yakılırdı yan yüzeyözel bir kütle ile kaplı kutular.
Böylece İsveç maçlarındaki "güvenli ateş", sürtünme kuvveti ile kimyasal reaksiyonun muhteşem birleşiminden doğmuştur.
Şimdi söyleyelimnasıl çalışıyor modern maç . Bir kibrit başının kütlesi% 60 bertolit tuzunun yanı sıra yanıcı maddelerden - kükürt veya antimon sülfür gibi bazı metal sülfürlerden oluşur. Kafanın patlama olmadan yavaş ve eşit bir şekilde tutuşması için kütleye cam tozu, demir (III) oksit vb. gibi dolgu maddeleri eklenir. Bağlayıcı malzeme tutkaldır. Berthollet tuzu, potasyum dikromat gibi büyük miktarlarda oksijen içeren maddelerle değiştirilebilir. Cilt kaplaması nelerden oluşur? Buradaki ana bileşen kırmızı fosfordur. Buna manganez (IV) oksit, kırılmış cam ve tutkal eklenir. (http://www.alhimikov.net/phosfor/otkrytie.html)
Fosfor uygulaması
İÇİNDE karanlık oda veya geceleri sokakta bu basit deneyi deneyin. Kibritin yanmaması için çok sert değil, kibrit kutusunun üzerine vurun. Bir süre kibritten parlayan bir yolun rende üzerinde göründüğünü fark edeceksiniz. Bu beyaz fosfor parlıyor. Ama kimya derslerini hatırlayan herkes lise“Affedersiniz kibrit yapımında beyaz değil kırmızı fosfor kullanılıyor” diyebilir. Sağ! rendelenmiş kibrit kutusu Beyaz fosfor yoktur, kibrit kutusunun yüzeyinde bulunan kırmızı fosfor ile kibrit başlığında bulunan bertolit tuzu arasında meydana gelen reaksiyon sonucu sürtünme anında ısınan kırmızı vardır. az miktarda beyaza dönüşür.
Fosfor çeşitli şekillerde veya dedikleri gibi çeşitli modifikasyonlarda mevcut olabilir.
Beyaz fosfor - katı kristal madde ve kimyasal olarak saf haliyle beyaz fosfor kristalleri tamamen renksiz, şeffaftır ve ışığı çok iyi kırar. Işıkta hızla sararırlar ve şeffaflıklarını kaybederler. Bu nedenle normal koşullar altında fosfor görünüm olarak balmumuna çok benzer, ancak daha ağırdır (beyaz fosforun yoğunluğu 1.84'tür). Fosfor soğukta kırılgandır, ancak oda sıcaklığında nispeten yumuşaktır ve bıçakla kolayca kesilebilir. Beyaz fosfor 44°C'de erir, 280,5°C'de ise kaynar. Atmosferdeki oksijen tarafından oksitlenen beyaz fosfor karanlıkta parlar ve maruz kaldığında kolayca alev alır. düşük ısıörneğin sürtünmeden dolayı.
Tamamen kuru ve saf fosforun tutuşma sıcaklığı sıcaklığa yakındır. insan vücudu. Bu nedenle sadece su altında depolanır. Birinci dünya savaşı Beyaz fosfor, top mermilerinde yanıcı madde olarak kullanıldı. hava bombaları, el bombaları, mermiler.
Kırmızı fosfor, beyazın veya sarının aksine, bazen denildiği gibi zehirli değildir, havada oksitlenmez, karanlıkta parlamaz, karbon disülfürde çözünmez ve yalnızca 260 ° C'de tutuşur. Kırmızı fosfor elde edilir beyaz yol 250-300°C'de hava erişimi olmadan uzun süreli ısıtma.
Fosforun keşfinin tarihi
Joseph Wright'ın "Simyacı Fosforu Keşfediyor" adlı tablosunun, Hennig Brand'in fosfor keşfini anlattığı iddia ediliyor
Gençlik iksirini arayan ve altın elde etmeye çalışan bir simyacı XVII yüzyıl Hamburglu Genning Brand idrardan "filozof taşı" yapmaya çalıştı. Bu amaçla buharlaştı büyük sayı o ve buharlaştırmadan sonra elde edilen şuruplu kalıntı, kum ve odun kömürü içeren bir karışımda, havaya erişim olmadan güçlü kalsinasyona tabi tutuldu.
Sonuç olarak Brand olağanüstü özelliklere sahip bir madde elde etti: karanlıkta parlıyordu; Kaynayan suya atıldığında havada tutuşan buharlar açığa çıkıyor ve kalın bir tabaka açığa çıkıyor. beyaz duman asit oluşturmak üzere suda çözülür.
Yeni maddeye büyük bir ilgi vardı ve Brand, keşfinden büyük bir kazanç elde etmeyi umuyordu: Onun eski bir Hamburg tüccarı olması boşuna değildi. Üretim yöntemini son derece gizli tutan Brand, yeni maddeyi para karşılığında gösterdi ve onu küçük porsiyonlar halinde isteyenlere sadece saf altın karşılığında sattı. Bir süre sonra Brand, fosfor yapmanın sırrını, Brand gibi nüfuzlu kişilerin saraylarında dolaşmaya, para karşılığında fosfor göstererek büyük bir servet kazanmaya başlayan Dresdenli kimyager Kraft'a da sattı.
Fosforun parlaması ve tutuşması ile ilgili mucizeler
Fosforun keşfinden sonra karanlıkta parlama yeteneği yeniden kullanıldı, ancak farklı amaçlarla. Bu kez dini tarikatların temsilcileri fosfor ticaretine başladı. Fosfor kullanma tarifleri çok çeşitlidir. Örneğin, erimiş ancak zaten koyulaştırılmış olana balmumu veya parafin eklenmiştir. küçük miktar beyaz fosfor. Ortaya çıkan karışım, kiliselerin ve ikonların duvarlarına yazı yazmak için kullanılan kalemlerin kalıplanmasında kullanıldı. Geceleri “gizemli yazıtlar” görülüyordu. Yavaş yavaş oksitlenen, parıldayan fosfor ve onu hızlı oksidasyondan koruyan parafin, olgunun süresini arttırdı.
Beyaz fosfor benzen veya karbon disülfür içinde çözüldü. Ortaya çıkan çözelti, mumların veya lambaların fitillerini nemlendirmek için kullanıldı. Çözücü buharlaştıktan sonra beyaz fosfor tutuştu ve ondan fitil tutuştu. “Mumların kendiliğinden tutuşması” denilen “mucize” işte böyle yaratıldı.
Bataklıklarda ve mezarlıklarda bulunan tüyler ürpertici
Bir tanesi ilginç bağlantılar Fosfor gaz halindeki bir fosfindir ve özelliği havada oldukça yanıcı olmasıdır. Fosfinin bu özelliği bataklık, ışık saçan veya mezar yangınlarının görünümünü açıklar. Bataklıklarda ve taze mezarlarda gerçekten yangınlar var. Bu bir fantezi ya da kurgu değil. Sıcak havalarda karanlık geceler Taze mezarların üzerinde bazen soluk mavimsi, hafifçe titreyen ışıklar görülür. “Yanan” fosfindir. Fosfin, ölü bitki ve hayvan organizmalarının çürümesi sırasında oluşur.
Hamburglu simyacı Genning Brand'in yeni bir elementi keşfettiği andan itibaren üç yüz yıldan fazla bir süre geçti. Diğer simyacılar gibi Brand de yaşlıların gençleşmesine, hastaların iyileşmesine ve soysuzların birer insana dönüşmesine yardımcı olan yaşam iksirini veya felsefe taşını bulmaya çalıştı. Brand'a yön veren şey insanların refahı değil kişisel çıkarlardı. Bu, bu simyacının yaptığı tek gerçek keşfin tarihindeki gerçeklerle kanıtlanmaktadır.
Deneylerden birinde idrarı buharlaştırdı, artığı kömür ve kumla karıştırıp buharlaştırmaya devam etti. Kısa süre sonra imbikte karanlıkta parlayan bir madde oluştu. Doğru, kaltes Feuer (soğuk ateş) ya da Brand'in deyimiyle "benim ateşim" yaşlı insanlara dönüşmedi ya da görünüşlerini değiştirmedi, ancak ortaya çıkan maddenin ısınmadan parıldaması gerçeği alışılmadık ve yeniydi.
Brand bu yeni mülkün avantajlarından yararlanmakta hızlı davrandı. Çeşitli ayrıcalıklı kişileri göstermeye, onlardan hediyeler ve para almaya başladı. Fosfor elde etmenin sırrını saklamak kolay olmadı ve Brand kısa süre sonra onu Dresdenli kimyager I. Kraft'a sattı. Üretiminin tarifi I. Kunkel ve K. Kirchmeyer tarafından öğrenildiğinde fosfor göstericilerin sayısı arttı. 1680 yılında, öncekilerden bağımsız olarak, ünlü İngiliz fizikçi ve kimyager Robert Boyle tarafından yeni bir element elde edildi. Ancak Boyle çok geçmeden öldü ve öğrencisi A. Gankwitz saf bilime ihanet ederek "fosfor spekülasyonunu" yeniden canlandırdı. A. Margrave ancak 1743'te daha fazlasını buldu mükemmel yol fosfor elde etti ve verilerini kamuoyunun bilgisine sundu. Bu olay Brand'in işine son verdi ve fosfor ve bileşikleri üzerine ciddi bir çalışmanın başlangıcı oldu.
Fosfor tarihinin ilk elli yıllık aşamasında, Boyle'un keşfi dışında bilim tarihine damgasını vuran tek bir olay vardı: 1715'te Gensing, beyin dokusunda fosforun varlığını tespit etti. Markgrave deneylerinden sonra, yıllar sonra 15. sıraya yükselen elementin tarihi, pek çok büyük keşfin tarihi haline geldi.
Bu keşiflerin kronolojisi
1769'da Yu.Gan kemiklerin çok fazla fosfor içerdiğini kanıtladı. aynı şey iki yıl sonra kemiklerin kavrulması sırasında oluşan külden fosfor elde etmek için bir yöntem öneren ünlü İsveçli kimyager K. Scheele tarafından da doğrulandı.
Birkaç yıl sonra, çeşitli doğal bileşikleri inceleyen J. L. Proust ve M. Klaproth, bunun yer kabuğunda, esas olarak kalsiyum fosfat formunda yaygın olduğunu kanıtladılar.
18. yüzyılın 70'li yıllarının başında fosforun özelliklerini incelemede büyük başarı elde etti. Harika Fransız kimyager Antoine Laurent. Fosforu kapalı bir hava hacminde diğer maddelerle yakarak fosforun olduğunu kanıtladı. bağımsız eleman ve hava var karmaşık kompozisyon ve en az iki bileşenden oluşur: oksijen ve nitrojen. "Bu şekilde, ilk kez, phlojistik formunda baş aşağı duran tüm kimyayı ayağa kaldırdı." F. Engels, Ka-pitala'nın ikinci cildinin önsözünde eser hakkında böyle yazmıştı.”
1709'da Dondonald, bitkilerin normal gelişimi için fosfor bileşiklerinin gerekli olduğunu kanıtladı.
1839'da başka bir İngiliz olan Laws, kolayca sindirilebilen bir fosforlu gübre olan süperfosfatı ilk elde eden kişi oldu. bitkiler.
1847'de Alman kimyager Schrötter, hava erişimi olmadan ısıtma yaparak yeni bir çeşit geliştirdi ( allotropik modifikasyon) element No. 15 - ve zaten 20. yüzyılda, 1934'te, Amerikalı fizikçi P. Bradjen, etkiyi araştırıyor yüksek basınçlar farklı olanlarda siyah fosfora benzer şekilde izole edilmiştir. Bunlar 15 numaralı elementin tarihindeki ana kilometre taşlarıdır. Şimdi bu keşiflerin her birini takip edenleri izleyelim.
“1715'te Gensing, beyin dokusunda fosforun varlığını tespit etti... 1769'da Hahn, kemiklerin çok fazla fosfor içerdiğini kanıtladı”
Fosfor bir nitrojen analoğudur
Her ne kadar fiziksel ve kimyasal özellikler Bu unsurlar çok farklı, sahipler. ve özellikle genel olan şey, bu elementlerin her ikisinin de hayvanlar ve bitkiler için kesinlikle gerekli olmasıdır. Akademisyen A.E. Fersman, fosforu "yaşamın ve düşüncenin bir unsuru" olarak nitelendirdi ancak bu tanımın edebi bir abartı olarak sınıflandırılması pek mümkün değil. Fosfor, yeşil bitkilerin kelimenin tam anlamıyla tüm organlarında bulunur: gövdelerde, köklerde, yapraklarda, ancak en önemlisi meyvelerde ve tohumlarda. Bitkiler fosforu biriktirerek hayvanlara sağlar.
Hayvanlarda fosfor esas olarak iskelet, kas ve sinir dokusunda yoğunlaşır.
İnsan gıdası ürünleri arasında özellikle tavuk yumurtasının sarısı fosfor açısından zengindir.
İnsan vücudu ortalama olarak yaklaşık 1,5 kg 15 No'lu element içerir. Bu miktarın 1,4 kg'ı kemiklerde, yaklaşık 130 gr'ı kaslarda ve 12 gr'ı - sinirlerimde ve beyin. Hemen hemen hepsi en önemlileri fizyolojik süreçler Vücudumuzda meydana gelen fosfor-organik maddelerin dönüşümleri ile ilişkilidir. Fosfor kemiklerde esas olarak kalsiyum fosfat formunda bulunur. Diş minesi aynı zamanda bileşim ve kristal yapı bakımından en önemli fosfor minerali olan apatit Ca5(P04)3(F, Cl)'ye karşılık gelen bir fosfor bileşiğidir.
Doğal olarak her hayati element gibi fosfor da doğada bir döngüye uğrar. Bitkiler onu topraktan alır ve bitkilerden bu element insanların ve hayvanların vücutlarına girer. Fosfor dışkıyla ve cesetlerin çürümesiyle toprağa geri döner. Fosforobakteriler organik fosforu inorganik bileşiklere dönüştürür.
Bununla birlikte, birim zamanda toprağa girenden önemli ölçüde daha fazla fosfor topraktan uzaklaştırılır. Artık dünya hasadı her yıl tarlalardan 3 milyon tondan fazla fosforu uzaklaştırıyor.
Doğal olarak sürdürülebilir verim elde etmek için bu fosforun toprağa geri verilmesi gerekir ve bu nedenle dünya fosfat kayası üretiminin yılda 100 milyon tonun önemli ölçüde üzerinde olması şaşırtıcı değildir.
“...Proust ve Klaproth, fosforun yerkabuğunda çoğunlukla kalsiyum fosfat formunda geniş çapta dağıldığını kanıtladı”
Yer kabuğunda fosfor yalnızca bileşikler halinde bulunur. Bunlar esas olarak ortofosforik asidin az çözünen tuzlarıdır; Katyon çoğunlukla kalsiyum iyonudur.
Fosfor yer kabuğunun ağırlığının %0,08'ini oluşturur. Yaygınlık açısından tüm unsurlar arasında 13. sırada yer almaktadır. Fosfor en az 190 mineralde bulunur; bunların en önemlileri şunlardır: fluorapatit Ca5(P04)3F, hidroksilapatit Ca5(P04)3OH, fosforit Cae(P04)2 ve safsızlıklar.
Fosfor birincil ve ikincil olarak ikiye ayrılır. Birincil olanlar arasında apatitler özellikle yaygındır ve genellikle magmatik kökenli kayalar arasında bulunur. Bunlar yer kabuğunun oluşumu sırasında oluşmuştur.
Apatitlerden farklı olarak fosforitler, canlıların ölümü sonucu oluşan tortul kökenli kayalar arasında oluşur. Bunlar ikincildir.
Fosfor meteoritlerde demir, kobalt ve nikel fosfit formunda bulunur. Elbette bu ortak unsur aynı zamanda deniz suyu (6 10-6%).
“Lavoisier fosforun bağımsız bir kimyasal element olduğunu kanıtladı…”
Fosfor metal olmayan bir maddedir (eskiden metaloid olarak adlandırılırdı) ortalama aktivite. Fosfor atomunun dış yörüngesinde üçü eşleşmemiş beş elektron bulunur. Bu nedenle 3-, 3+ ve 5+ değerleri sergileyebilir.
Fosforun 5+ göstermesi için atom üzerinde bir miktar etki gereklidir, bu da son yörüngedeki iki eşleştirilmiş elektronu eşleşmemiş elektronlara dönüştürür.
Fosfora genellikle çok yönlü bir element denir. Gerçekten de farklı koşullar farklı davranır, oksidatif veya onarıcı özellikler. Fosforun çok yönlülüğü aynı zamanda çeşitli allotropik modifikasyonlarda var olma yeteneğini de içerir.
Belki de 15 numaralı elementin en ünlü modifikasyonu balmumu gibi yumuşak, beyaz veya sarı fosfor. Onu keşfeden Brand'di ve özellikleri sayesinde element adını aldı: Yunanca'da "fosfor" parlak, aydınlık anlamına gelir. Beyaz fosfor molekülü tetrahedron şeklinde düzenlenmiş dört atomdan oluşur. Yoğunluk 1,83, erime noktası 44,1° C. zehirlidir, kolayca oksitlenir. Karbon disülfit, sıvı amonyak ve SO2, benzen, eterde çözünür. Suda neredeyse çözünmez.
250° C'nin üzerinde havaya erişim olmadan ısıtıldığında kırmızıya döner. Bu zaten bir polimer ama çok düzenli bir yapı değil. Kırmızı fosforun reaktivitesi beyaz fosforunkinden önemli ölçüde daha azdır. Karanlıkta parlamaz, karbon disülfürde çözünmez ve zehirli değildir. Yoğunluğu çok daha fazladır, yapısı ince kristallidir.
