Biely fosfor: vlastnosti, história objavu a aplikácie.

Fosfor je dôležitou zložkou života a neživej prírode. Nachádza sa v útrobách Zeme, vo vode a v našom tele a akademik Fersman ho dokonca nazval „prvkom života a myslenia“. Napriek svojej užitočnosti môže byť biely fosfor mimoriadne nebezpečný a jedovatý. Povedzme si viac o jeho vlastnostiach.

Otvorenie prvku

História objavu fosforu začala alchýmiou. Už od 15. storočia európski vedci túžia nájsť kameň mudrcov, čiže „veľký elixír“, pomocou ktorého bude možné premeniť akýkoľvek kov na zlato.

V 17. storočí sa alchymista Hennig Brand rozhodol, že cesta k „magickému činidlu“ vedie cez moč. Je žltá, čo znamená, že obsahuje zlato alebo je s ním nejako spojená. Vedec usilovne zbieral materiál, bránil ho a potom destiloval. Namiesto zlata dostal bielu hmotu, ktorá v tme svietila a dobre horela.

Brand nazval objav „studeným ohňom“. Neskôr podobným spôsobom napadlo získať fosfor aj írsky alchymista Robert Boyle a Nemec Andreas Maggraf. Ten mu do moču pridal aj uhlie, piesok a minerál fosgenit. Následne bola látka pomenovaná phosphorus mirabilis, čo v preklade znamená „zázračný nosič svetla“.

Svetelný prvok

Objav fosforu sa stal medzi alchymistami skutočnou senzáciou. Niektorí sa tu a tam pokúsili kúpiť tajomstvo získania látky od Branda, iní sa to pokúsili dosiahnuť sami. V XVIII storočí sa dokázalo, že prvok je obsiahnutý v kostných pozostatkoch organizmov a čoskoro bolo otvorených niekoľko tovární na jeho výrobu.

Francúzsky fyzik Lavoisier dokázal, že fosfor je jednoduchá látka. V periodickej tabuľke je na čísle 15. Spolu s dusíkom, antimónom, arzénom a bizmutom patrí do skupiny pniktidov a je charakterizovaný ako nekov.

Prvok je v prírode celkom bežný. AT percentá v hmotnosti zemskej kôry zaberá 13. miesto. Fosfor aktívne interaguje s kyslíkom a nevyskytuje sa vo voľnej forme. Existuje ako súčasť mnohých minerálov (viac ako 190), ako sú fosfority, apatity atď.

Biely fosfor

Fosfor existuje v niekoľkých formách alebo alotropných modifikáciách. Líšia sa od seba hustotou, farbou a chemickými vlastnosťami. Zvyčajne existujú štyri hlavné formy: biely, čierny, červený a kovový fosfor. Ostatné modifikácie sú len zmesou vyššie uvedených.

Biely fosfor je veľmi nestabilný. Za normálnych podmienok na svetle sa rýchlo zmení na červenú a vysoký tlak sfarbí to na čierno. Jeho atómy sú usporiadané do tvaru štvorstenu. Má kryštalickú molekulovú mriežku s molekulovým vzorcom P4.

Extrahujem aj žltý fosfor. Nejde o ďalšiu modifikáciu látky, ale o názov surového bieleho fosforu. Môže mať svetlo aj tmavohnedý odtieň a vyznačuje sa silnou toxicitou.

Vlastnosti bieleho fosforu

z hľadiska konzistencie a vzhľad látka pripomína vosk. Má cesnakovú vôňu a je mastný na dotyk. Mäkký fosfor (bez osobitné úsilie môže sa krájať nožom) a deformovať. Po očistení sa stáva bezfarebným. Jeho priehľadné kryštály sa na slnku dúhovo trblietajú a vyzerajú ako diamanty.

Topí sa pri 44 stupňoch. Aktivita látky sa prejavuje už pri izbovej teplote. Hlavnou charakteristikou fosforu je jeho schopnosť chemiluminiscencie alebo luminiscencie. Oxidovaný na vzduchu vyžaruje bielo-zelené svetlo a nakoniec sa spontánne zapáli.

Látka je prakticky nerozpustná vo vode, ale pri dlhšom kontakte s kyslíkom v nej môže horieť. Je vysoko rozpustný v organických rozpúšťadlách, ako je sírouhlík, kvapalný parafín a benzén.

Použitie fosforu

Človek „skrotil“ fosfor na mierové aj vojenské účely. Látka sa používa na výrobu kyseliny fosforečnej, ktorá sa používa na výrobu hnojív. Predtým bol široko používaný na farbenie vlny, čím sa vyrábali fotosenzitívne emulzie.

Biely fosfor nie je široko používaný. Jeho hlavnou hodnotou je horľavosť. Látka sa teda používa na zápalnú muníciu. Tento typ zbrane bol relevantný počas oboch svetových vojen. Bol použitý vo vojne v Gaze v roku 2009 a v Iraku v roku 2016.

Vo väčšej miere sa používa červený fosfor. Používa sa na výrobu paliva, mazív, výbušnín a hlavičiek zápaliek. Rôzne zlúčeniny fosforu sa priemyselne používajú v zmäkčovačoch vody a pridávajú sa do pasivačných činidiel na ochranu kovu pred koróziou.

Obsah v tele a vplyv na človeka

Fosfor je pre nás jedným z životne dôležitých prvkov. Vo forme zlúčenín s vápnikom je prítomný v zuboch a kostre, dodáva kostiam tvrdosť a pevnosť. Prvok je prítomný v zlúčeninách ATP a DNA. Je nevyhnutný pre činnosť mozgu. Byť in nervové bunky, podporuje prenos nervových vzruchov.

Fosfor sa nachádza v svalové tkanivo. Podieľa sa na procese premeny energie z bielkovín, tukov a sacharidov, ktoré vstupujú do tela. Prvok udržiava acidobázickú rovnováhu v bunkách, vykonáva sa ich delenie. Podporuje metabolizmus, je nevyhnutný pri raste organizmu a jeho rekonvalescencii.

Fosfor však môže byť nebezpečný. Samotný biely fosfor je vysoko toxický. Dávky nad 50 miligramov sú smrteľné. Otravu fosforom sprevádza vracanie, bolesť hlavy a žalúdka. Kontakt s látkou na koži spôsobuje popáleniny, ktoré sa hoja veľmi pomaly a bolestivo.

Nadbytok fosforu v tele vedie k krehkosti kostí, výskytu srdcovo-cievne ochorenia, krvácanie, anémia. Preťaženie fosforom ovplyvňuje aj pečeň a tráviaci systém.

FOSFOR PE

"Bez fosforu niet myslenia"

Obsiahnuté v ľudskom mozgovom tkanive a kostiach.

Je súčasťou minerálneho hnojiva superfosfátu.

Pri výrobe zápaliek sa používa červený fosfor.

História objavu fosforu.

Staroveké knihy nám zachovali jednotlivé epizódy zo života vojaka na dôchodku a hamburského obchodníka. Jeho meno bolo Značka Hennig (okolo 1630-?). Jeho obchodné záležitosti nešli oslnivo a práve z tohto dôvodu sa snažil dostať z chudoby. Strašne ho utláčala. A Brand sa rozhodol skúsiť šťastie v alchýmii. Navyše v XVII storočí. na rozdiel od nášho 20. storočia. sa považovalo za celkom možné nájsť „kameň mudrcov“, ktorý dokáže premeniť obyčajné kovy na zlato.

Značka Hennig

Značka už vykonala veľa experimentov rôzne látky ale nedostal nič užitočné. Jedného dňa sa rozhodol vykonať chemický experiment s močom. Odparil ju takmer do sucha a zvyšnú svetložltú zrazeninu zmiešal s uhlím a pieskom a zahrieval v retorte bez vzduchu. Výsledkom bolo, že Brand dostal novú látku, ktorá mala úžasnú vlastnosť žiariť v tme.

Takže v roku 1669 bol objavený fosfor, ktorý hrá mimoriadne dôležitú úlohu vo voľnej prírode: vo svete rastlín, v tele zvierat a ľudí.

Šťastný vedec neváhal využiť nezvyčajné vlastnosti novej látky a začal ušľachtilým ľuďom za pomerne vysokú odmenu predvádzať svietiaci fosfor. Všetko, čo prišlo do kontaktu s fosforom, získalo schopnosť žiariť. Stačilo pomazať prsty, vlasy či predmety fosforom a tie sa mihali tajomným modrobielym svetlom. Nábožensky a mysticky zmýšľajúci boháči tej doby žasli nad rôznymi Brandovými manipuláciami s touto „božskou“ substanciou. Šikovne využil obrovský záujem vedcov a širokej verejnosti o fosfor a začal ho predávať za cenu, ktorá dokonca prevyšovala cenu zlata. X. Brand vyrábal fosfor vo veľkých množstvách a spôsob jeho získavania držal v najprísnejšej tajnosti. Nikto z ostatných alchymistov nemohol preniknúť do jeho laboratória, a preto mnohí z nich začali horúčkovito organizovať rôzne experimenty, snažiac sa odhaliť tajomstvo výroby fosforu.

"Túlavé svetlá"

Pri rozklade zlúčenín bohatých na fosfor organického pôvodučasto vznikajú plynné a kvapalné látky. Niekedy môžete pozorovať uvoľňovanie plynu so zápachom zhnitých rýb - fosforovodík alebo fosfín, PH3. Súčasne s fosfínom vzniká ďalší produkt - difosfín, P2H4, ktorý je kvapalinou. Pary difosfínu sa spontánne zapália a zapália plynný fosfín. To vysvetľuje vzhľad takzvaných "putujúcich svetiel" na miestach, ako sú cintoríny, močiare. "Túlavé svetlá" a iné prípady žiary fosforu a jeho zlúčenín vyvolávali u mnohých ľudí, ktorí neboli oboznámení s podstatou týchto javov, poverčivý strach.Tu je to, čo akademik S.I. spomína na prácu s plynným fosforom. Volfkovich: „Fosfor bol získaný v elektrickej peci inštalovanej na Moskovskej univerzite na Mokhovaya Street. Keďže sa tieto pokusy u nás vtedy robili po prvý raz, neurobil som opatrenia, ktoré sú potrebné pri práci s plynným fosforom - jedovatým, samozápalným a svietiacim modrastým prvkom. Počas mnohých hodín práce pri elektrickej peci časť uvoľneného plynného fosforu namočila moje oblečenie a dokonca aj topánky natoľko, že keď som v noci kráčal z univerzity tmavými, vtedy ešte neosvetlenými ulicami Moskvy, moje oblečenie vyžarovalo modrastú žiaru. a spod mojich topánok (počas ich trenia o chodník) šľahali iskry. Zakaždým sa za mnou zhromaždil dav, medzi ktorým sa napriek mojim vysvetleniam našlo nemálo ľudí, ktorí vo mne videli „novoobjaveného“ predstaviteľa druhého sveta. Čoskoro sa medzi obyvateľmi oblasti Mokhovaya Street a v celej Moskve začali z úst do úst prenášať fantastické príbehy o žiarivom mníchovi ... “(http://www.alhimikov.net/phosfor/otkrytie.html)

Hádanky o fosfore.

1) Biela sa bojí vzduchu, červená, aby prežila.

1. Spoznajte ma všetkých!

Žiarim v tme noci.

Môžem vyzerať inak:

Ak je biela jedovatá,

Ak mám červenú farbu

Potom som v bezpečí!

1. Ja som ten svetelný prvok.

O chvíľu ti zapálim zápalku.

Spália ma – a pod vodou

Môj oxid sa stane kyselinou.

Z histórie zápasov

Vynálezcom prvých fosforových zápaliek bol devätnásťročný Francúz Charles Soria. V roku 1831 pridal mladý experimentátor do zmesi Bertholletovej soli a síry biely fosfor, aby oslabil jej výbušné vlastnosti. Tento nápad sa ukázal ako mimoriadne úspešný, pretože trieska mazaná výslednou kompozíciou sa ľahko vznietila počas trenia. Teplota vznietenia takýchto zápaliek je relatívne nízka - 30 ° C. Mladý S. Soria sa pokúsil získať patent na svoj vynález, ale, žiaľ, sa ukázalo, že je to oveľa náročnejšie ako vytvoriť prvé fosforové zápalky. Za patent bolo potrebné zaplatiť príliš veľa veľkú sumu, ale Sh. Soria takéto peniaze nemala. O rok neskôr opäť vytvoril fosforové zápalky nemecký chemik J. Kammerer.

Skončila sa teda dlhá cesta maternicového dozrievania prvej zápalky a zrodila sa naraz v rukách niekoľkých vynálezcov. Osud však rád udelil vavríny prvenstva v tomto objave Jacobovi Friedrichovi Kammererovi (1796-1857) a zachoval rok 1832 pre potomkov ako rok zrodu zápaliek, najväčšieho objavu 19. storočia, ktorý zohral významnú úlohu v dejinách rozvoja ľudskej kultúry.

Mnohí sa snažili získať vavríny objaviteľov zápaliek, no história nám medzi všetkými uchádzačmi zachovala meno J. Kammerer. Prvé fosforové zápalky boli privezené do Ruska z Hamburgu v roku 1836 a predávali sa za veľmi drahú cenu - jeden strieborný rubeľ za sto. Existujú návrhy, že náš veľký básnik A. S. Pushkin používal takéto fosforové zápalky v poslednom roku svojho života pri práci pri sviečkach počas dlhých zimných večerov.

Mládež v Petrohrade sa, samozrejme, nepozdávala, aby na plesoch a v módnych salónoch predvádzala fosforové zápalky a snažila sa v ničom nepripúšťať západná Európa. Je škoda, že A. S. Pushkin nemal čas venovať zápalkám jedinú poetickú líniu - úžasný a veľmi dôležitý vynález, taký užitočný a známy, že ani nemyslíme na ťažký osud vzhľadu zápaliek. Zdá sa nám, že zápasy boli vždy vedľa nás. Ale v skutočnosti prvá domáca továreň na výrobu zápaliek bola postavená v Petrohrade až v roku 1837.

Odkedy obyvatelia ruského štátu dostali prvé domáce zápalky, uplynulo niečo viac ako 150 rokov a uvedomujúc si dôležitosť tohto vynálezu, rýchlo spustili výrobu zápaliek.

V roku 1842 bolo v jednej provincii Petrohrad 9 závodov na zápalky, ktoré denne vyrábali 10 miliónov zápaliek. Cena zápaliek prudko klesla a nepresiahla 3-5 kopejok. meď na 100 kusov. Spôsob výroby zápaliek sa ukázal byť taký jednoduchý, že v Rusku do polovice 19. začala niesť charakter ručnej práce. Takže v rokoch 1843-1844. Zistilo sa, že vo významnom počte boli vyrobené domáce zápasy.

Vyrábali ich v najodľahlejších kútoch Ruska podnikaví roľníci, čím sa skrývali pred daňami. Horľavosť fosforu však viedla k veľkým požiarom. Mnohé dediny a dediny vyhoreli doslova do tla.

Vinníkom týchto katastrof bol biely fosfor, ktorý je vysoko horľavý. Počas prepravy sa zápalky často vznietili trením. Na ceste zápalkových vozov plápolali obrovské ohne a pobláznené kone s horiacimi vozmi prinášali veľa problémov.

V roku 1848 nasledoval najvyšší cisársky dekrét podpísaný Mikulášom I., ktorý umožňoval výrobu zápalných zápaliek len v hlavných mestách a zápalky mali byť balené v plechovkách po 1000 kusoch. Ďalej sa v dekréte uvádzalo: „Venujte osobitnú pozornosť extrémnemu rozšíreniu používania zápalných zápaliek, snažte sa to vidieť počas požiarov, ktoré sa vyskytli v tomto roku a ktoré v niektorých mestách pohltili viac ako 12 000 000 rubľov. striebra filistínskeho majetku, podpaľači veľmi často páchali svoj zločin pomocou zápaliek.

Biely fosfor je navyše jednou z najtoxickejších látok.

Preto bola sprevádzaná práca v továrňach na zápalky vážna choroba, nazývaná fosforová nekróza postihujúca čeľuste, t.j. bunková smrť a ťažký zápal a krvácanie ďasien.

Ale našlo sa východisko, pomerne rýchlo sa ukázalo, že je možné nahradiť biely fosfor červeným, objaveným v roku 1848. Na rozdiel od bieleho je tento druh fosforu úplne neškodný. Do zloženia zápalkovej hmoty bol zavedený červený fosfor. Očakávania sa však nenaplnili. Zápalky pálili veľmi zle. Trh nenašli. Výrobcovia, ktorí začali s výrobou, skrachovali.

Do polovice 19. storočia bolo vyrobených mnoho vynikajúcich vynálezov a výroba obyčajnej zápalky nemohla nájsť uspokojivé riešenie.

Problém bol vyriešený v roku 1855 vo Švédsku. Bezpečnostné zápalky v tom istom roku boli prezentované na medzinárodnej výstave v Paríži a získali zlatú medailu. Od tohto momentu začali takzvané švédske zápasy svoje triumfálne ťaženie svetom. ich Hlavná prednosť spočívala v tom, že sa pri trení o akýkoľvek tvrdý povrch nezapálili. Švédska zápalka svietila iba vtedy, ak bola otretá bočný povrch krabice pokryté špeciálnou hmotou.

Tak sa "bezpečný oheň" vo švédskych zápasoch zrodil z veľkolepého spojenia trenia a chemickej reakcie.

Povedzme si terazAko funguje moderný zápas?. Hmota zápalkovej hlavičky pozostáva zo 60% Bertholletovej soli, ako aj horľavých látok, síry alebo niektorých sulfidov kovov, ako je sulfid antimónu. Aby sa hlava vznietila pomaly a rovnomerne, bez výbuchu, do hmoty sa pridávajú takzvané plnivá - sklenený prášok, oxid železitý (III) atď. Spojovacím materiálom je lepidlo. Bertoletovu soľ možno nahradiť látkami v vo veľkom počte obsahujúce kyslík, ako je dvojchróman draselný. A z čoho sa skladá pleťová pasta? Tu je hlavnou zložkou červený fosfor. Pridáva sa k nemu oxid mangánu (IV), drvené sklo a lepidlo. (http://www.alhimikov.net/phosfor/otkrytie.html)

Použitie fosforu

Zvyčajne sa za dátum objavu fosforu považuje rok 1669, ale existujú náznaky, že bol známy skôr. Gefer napríklad uvádza, že v alchymistickom rukopise zo zbierky uloženej v Parížskej knižnici sa hovorí, že okolo 12. stor. istý Alkhid Bekhil získal destiláciou moču s hlinou a vápnom látku, ktorú nazval „escarbucle“. Možno to bol fosfor, ktorý je veľkým tajomstvom alchymistov. V každom prípade je známe, že pri hľadaní kameňa mudrcov alchymisti podrobili destilácii a iným operáciám všetky druhy materiálov vrátane moču, výkalov, kostí atď.

Od staroveku sa fosfor nazývali látky, ktoré môžu svietiť v tme. V 17. storočí Známy bol boloňský fosfor – kameň nájdený v horách neďaleko Bologne; po spálení na uhlíkoch získal kameň schopnosť žiariť. Opisuje aj „Baldwinov fosfor“, ktorý pripravil volostný majster Alduin z kalcinovanej zmesi kriedy a kyseliny dusičnej. Žiara takýchto látok spôsobila extrémne prekvapenie a považovala sa za zázrak.

V roku 1669 hamburský amatérsky alchymista Brand, skrachovaný obchodník, ktorý sníval o zlepšení svojich záležitostí pomocou alchýmie, spracoval širokú škálu produktov. Za predpokladu, že fyziologické produkty by mohli obsahovať „prvotnú hmotu“, o ktorej sa predpokladá, že je základom kameňa mudrcov, Brand sa začal zaujímať o ľudský moč.

Ach, ako bol unesený tou myšlienkou, aké úsilie vynaložil na jej realizáciu! Vo viere, že produkty životne dôležitej činnosti človeka, „kráľa prírody“, môžu obsahovať takzvanú primárnu energiu, začal neúnavný experimentátor destilovať ľudský moč, dalo by sa povedať, v priemyselnom meradle: vo vojenských kasárňach. , dokopy toho nazbieral celú tonu! A vyparil sa do sirupovitého stavu (samozrejme nie naraz!), A po destilácii výsledný „močový olej“ opäť destiloval a dlho kalcinoval. V dôsledku toho sa v retorte objavil biely prach, ktorý sa usadil na dne a žiaril, a preto ho Brand nazval „studený oheň“ (kaltes Feuer). Brandovi súčasníci nazývali túto látku fosfor kvôli jej schopnosti svietiť v tme (ďalší grécky jwsjoroV).

V roku 1682 Brand zverejnil výsledky svojho výskumu a dnes je právom považovaný za objaviteľa prvku č.15. Fosfor bol prvým prvkom, ktorého objav bol zdokumentovaný a jeho objaviteľ je známy.

Záujem o novú látku bol enormný a Brand to využil – fosfor demonštroval len za peniaze alebo jeho malé množstvá vymenil za zlato. Napriek početnému úsiliu sa hamburskému obchodníkovi nepodarilo splniť si svoj drahocenný sen – získať zlato z olova pomocou „studeného ohňa“, a preto recept na získanie novej látky čoskoro predal istému Kraftovi z Drážďan za dvesto tolárov. Novému majiteľovi sa podarilo zarobiť na fosfore oveľa väčšie bohatstvo – so „studeným ohňom“ precestoval celú Európu a predviedol to vedcom, vysokým, ba aj kráľovským ľuďom, napríklad Robertovi Boyleovi, Gottfriedovi Leibnizovi, Karolovi II. Hoci bol spôsob prípravy fosforu držaný v najprísnejšej tajnosti, v roku 1682 sa ho podarilo získať Robertovi Boyleovi, no aj ten svoj spôsob prezradil až na neverejnom zasadnutí Kráľovskej spoločnosti v Londýne. Boylova metóda bola zverejnená po jeho smrti v roku 1692.

Na jar roku 1676 zorganizoval Kraft pokusy s fosforom na dvore kurfirsta Friedricha Wilhelma z Brandenburska. 24. apríla o 21:00 všetky sviečky v miestnosti zhasli a Kraft prítomným predviedol pokusy s „večným ohňom“, pričom však neprezradil, akým spôsobom bola táto magická látka pripravená.

jar ďalší rok Kraft prišiel na dvor vojvodu Johanna Friedricha v Hannoveri3, kde v tom čase pôsobil ako knihovník nemecký filozof a matematik G.W.Leibniz (1646-1716). Kraft tu usporiadal aj pokusy s fosforom, kde ukázal najmä dve banky, ktoré žiarili ako svetlušky. Leibniz, podobne ako Kunkel, sa o novú látku mimoriadne zaujímal. Na prvom sedení sa Krafta spýtal, či by veľký kus tejto hmoty nedokázal rozsvietiť celú miestnosť. Kraft súhlasil, že je to celkom možné, ale bolo by to nepraktické, pretože proces prípravy látky je veľmi komplikovaný.

Kto mal toto? Mal som.

Leibnizove pokusy presvedčiť Krafta, aby predal tajomstvo vojvodovi, zlyhal. Potom odišiel Leibniz do Hamburgu k samotnému Brandovi. Tu sa mu podarilo uzavrieť zmluvu medzi vojvodom Johannom Friedrichom a Brandom, podľa ktorej bol prvý z nich povinný zaplatiť Brandovi 60 tolárov za odhalenie tajomstva. Od tej doby Leibniz pravidelne korešpondoval s Brandom.

Približne v rovnakom čase prišiel do Hamburgu I. I. Becher (1635-1682) s cieľom prilákať Branda k vojvodovi z Mecklenburgu. Brand bol však opäť zadržaný Leibnizom a odvezený do Hannoveru k vojvodovi Johannovi Friedrichovi. Leibniz bol plne presvedčený, že Brand je veľmi blízko objaveniu „kameňa mudrcov“, a preto vojvodovi poradil, aby ho nepustil, kým túto úlohu nesplní. Brand sa však v Hannoveri zdržal päť týždňov, mimo mesta pripravil čerstvé zásoby fosforu, podľa zmluvy ukázal výrobné tajomstvo a odišiel.

Potom Brand pripravil značné množstvo fosforu pre fyzika Christiana Huygensa, ktorý študoval povahu svetla, a poslal zásobu fosforu do Paríža.

Brand však bol veľmi nespokojný s cenou, ktorú mu dal Leibniz a vojvoda Johann Friedrich za odhalenie tajomstva výroby fosforu. Poslal nahnevaný list Leibnizovi, v ktorom sa sťažoval, že prijatá suma nestačí ani na živobytie jeho rodiny v Hamburgu a zaplatenie cestovných nákladov. Podobné listy boli zaslané Leibnizovi a Brandovej manželke Margarite.

Brand nebol spokojný aj s Kraftom, ktorému v listoch vyjadril nevôľu a vyčítal mu, že tajomstvo predal za 1000 tolárov do Anglicka. Kraft poslal tento list Leibnizovi, ktorý odporučil vojvodovi Johannovi Friedrichovi, aby nedráždil Branda, aby mu štedrejšie zaplatil za odhalenie tajomstva, v obave, že sa autor objavu vo forme aktu pomsty podelí o recept na výrobu fosfor s niekým iným. Leibniz poslal upokojujúci list samotnému Brandovi.

Zdá sa, že Brand dostal odmenu, tk. v roku 1679 opäť prišiel do Hannoveru a pracoval tam dva mesiace, pričom dostával týždenný plat 10 talárov s príplatkom za stôl a cestovné náklady. Korešpondencia medzi Leibnizom a Brandom, súdiac podľa listov uložených v hannoverskej knižnici, pokračovala až do roku 1684.

Vráťme sa teraz ku Kunkelovi. Podľa Leibniza sa Kunkel prostredníctvom Krafta naučil recept na výrobu fosforu a pustil sa do práce. Ale jeho prvé experimenty boli neúspešné. Písal Brandovi list za listom a sťažoval sa, že mu poslali recept, ktorý je pre inú osobu veľmi nezrozumiteľný. V liste napísanom v roku 1676 z Wittenbergu, kde vtedy Kunkel žil, sa Branda pýtal na podrobnosti tohto procesu.

Nakoniec Kunkel dosiahol úspech vo svojich experimentoch a trochu upravil Brandovu metódu. Pridaním trochy piesku do suchého moču pred jeho destiláciou získal fosfor a ... si urobil nárok na nezávislosť objavu. V tom istom roku, v júli, Kunkel porozprával o svojich úspechoch svojmu priateľovi, profesorovi univerzity vo Wittenbergu Kasparovi Kirchmeyerovi, ktorý o tejto problematike vydal prácu pod názvom „Stála nočná lampa, niekedy iskrivá, ktorá sa dlho hľadala, teraz sa našla. " Kirchmeyer v tomto článku hovorí o fosfore ako o dlho známom svietiacom kameni, no samotný výraz „fosfor“ nepoužíva, očividne na tú dobu ešte nezvyknutý.

V Anglicku nezávisle od Branda, Kunkela a Kirchmeyera v roku 1680 získal fosfor R. Boyle (1627-1691). Boyle vedel o fosfore od toho istého Krafta. Už v máji 1677 bol fosfor demonštrovaný na Royal Society of London. V lete toho istého roku prišiel sám Kraft s fosforom do Anglicka. Boyle podľa svojho vlastného rozprávania navštívil Kraft a videl fosfor v jeho pevnej a tekutej forme. Ako vďačnosť za srdečné privítanie mu Kraft, ktorý sa lúčil s Boylom, naznačil, že hlavnou zložkou jeho fosforu je niečo vlastné ľudskému telu. Je zrejmé, že tento náznak stačil na to, aby dal impulz Boylovej práci. Po Kraftovom odchode začal testovať krv, kosti, vlasy, moč a v roku 1680 bolo jeho úsilie o získanie svetelného prvku korunované úspechom.

Boyle svoj objav začal využívať v spoločnosti asistenta Nemca Gaukwitza. Po Boylovej smrti v roku 1691 Gaukwitz spustil výrobu fosforu, čím ho zdokonalil v komerčnom meradle. Predajom fosforu za tri libry šterlingov za uncu a jeho dodaním vedeckým inštitúciám a jednotlivým vedcom v Európe Gaukwitz nazhromaždil obrovský majetok. Aby nadviazal obchodné spojenia, cestoval do Holandska, Francúzska, Talianska a Nemecka. V samotnom Londýne Gaukwitz založil farmaceutickú spoločnosť, ktorá sa preslávila už za jeho života. Je zvláštne, že napriek všetkým svojim experimentom s fosforom, niekedy veľmi nebezpečným, sa Gaukwitz dožil 80 rokov, prežil svojich troch synov a všetkých ľudí, ktorí sa podieľali na práci súvisiacej s raná história fosfor.

Od objavenia fosforu Kunkelom a Boylom rapídne klesla jeho cena v dôsledku konkurencie vynálezcov. Nakoniec dediči vynálezcov začali všetkých oboznamovať s tajomstvom jeho výroby za 10 toliarov, pričom cenu znižovali. V roku 1743 našiel A.S. Marggraf ďalší Najlepšia cesta produkciu fosforu z moču a hneď to zverejnil, lebo. rybolov už nie je ziskový.

V súčasnosti sa fosfor nevyrába nikde metódou Brand-Kunkel-Boyle, pretože je úplne nerentabilné. V záujme historického záujmu však uvedieme opis ich metódy.

Hnijúci moč sa odparuje do sirupovitého stavu. Výsledná hustá hmota sa zmieša s trojnásobným množstvom bieleho piesku, umiestni sa do retorty vybavenej prijímačom a zahrieva sa 8 hodín na rovnomernom ohni, kým sa neodstránia prchavé látky, potom sa zahrievanie zvýši. Prijímač je naplnený bielou parou, ktorá sa potom mení na modrastý pevný a svietiaci fosfor.

Fosfor dostal svoje meno vďaka vlastnosti svietiť v tme (z gréčtiny - svietiaci). Medzi niektorými ruskými chemikmi bola túžba dať tomuto prvku čistý Ruské meno: „drahokam“, „svetlejšie“, ale tieto názvy sa neudomácnili.

Lavoisier, ako výsledok podrobného štúdia spaľovania fosforu, bol prvý, kto ho rozpoznal ako chemický prvok.

Prítomnosť fosforu v moči dala chemikom dôvod hľadať ho aj v iných častiach tela zvierat. V roku 1715 sa v mozgu našiel fosfor. Významná prítomnosť fosforu v ňom slúžila ako základ pre tvrdenie, že „bez fosforu niet myslenia“. V roku 1769 Yu.G.Gan našiel v kostiach fosfor a o dva roky neskôr K.V.Scheele dokázal, že kosti pozostávajú hlavne z fosforečnanu vápenatého a navrhol spôsob získavania fosforu z popola, ktorý zostal po spálení kostí. Napokon v roku 1788 M.G. Klaproth a J.L. Proust ukázali, že fosforečnan vápenatý je v prírode mimoriadne rozšírený minerál.

Alotropickú modifikáciu fosforu - červený fosfor - objavil v roku 1847 A. Schretter. V práci s názvom „Nový alotropický stav fosforu“ ​​Schretter píše, že slnečné svetlo mení biely fosfor na červený a faktory ako vlhkosť, atmosférický vzduch nemajú žiadny vplyv. Schretter oddelil červený fosfor spracovaním so sírouhlíkom. Pripravil aj červený fosfor zahrievaním bieleho fosforu na teplotu asi 250 °C v inertnom plyne. Zároveň sa zistilo, že ďalšie zvýšenie teploty opäť vedie k tvorbe bielej modifikácie.

Je veľmi zaujímavé, že Schroetter ako prvý predpovedal využitie červeného fosforu v zápalkovom priemysle. Na svetovej výstave v Paríži v roku 1855 bol demonštrovaný červený fosfor, ktorý už získavala továreň.

Ruský vedec A.A. Musin-Pushkin v roku 1797 dostal novú modifikáciu fosforu - fialový fosfor. Tento objav sa mylne pripisuje I. V. Gittorfovi, ktorý po takmer úplnom zopakovaní Musin-Pushkinovej metódy získal fialový fosfor až v roku 1853.

V roku 1934 profesor P.W.Bridgman podrobil biely fosfor tlaku až 1100 atm, zmenil ho na čierny a tak získal novú alotropickú modifikáciu prvku. Spolu s farbou, fyzickým a Chemické vlastnosti fosfor: biely fosfor sa napríklad na vzduchu samovoľne zapáli a čierny, podobne ako červený, túto vlastnosť nemá.

zdrojov

Jeden z najbežnejších prvkov zemskej kôry sa nenachádza vo voľnom stave kvôli vysokej chemickej aktivite. Tvorí asi 190 minerálov.

Fosfor sa nachádza vo všetkých častiach zelených rastlín, ešte viac v ovocí a semenách. Nachádza sa aj v živočíšnych tkanivách, je súčasťou bielkovín a iných esenciálnych organických zlúčenín (ATP), je prvkom života. Vo svojej elementárnej forme normálnych podmienkach predstavuje niekoľko stabilných alotropných modifikácií (biela, červená, čierna, kovová). Líšia sa farbou, hustotou a inými fyzikálnymi vlastnosťami. V tele sa fosfor koncentruje najmä v kostre, svaloch a nervovom tkanive.

Prečo je to potrebné?

Je to najdôležitejší biogénny prvok a zároveň nález široké uplatnenie v priemysle. červený fosfor používané pri výrobe zápaliek. Používa sa tiež pri výrobe výbušnín, zápalných zmesí, palív, mazív pre extrémne tlaky. AT poľnohospodárstvo tento prvok je potrebný na výrobu hnojív.

Fosfor je prítomný v živých bunkách vo forme kyseliny orto- a pyrofosforečnej, je súčasťou nukleotidov, nukleových kyselín, fosfoproteíny, fosfolipidy, koenzýmy, enzýmy. ľudské kosti sú zložené z hydroxylapatitu a zloženie zubnej skloviny zahŕňa fluorapatit. Hlavnú úlohu pri premene zlúčenín fosforu u ľudí a zvierat zohráva pečeň. Výmena zlúčenín fosforu je regulovaná hormónmi a vitamínom D. Väčšina organofosforových zlúčenín má biologickú aktivitu, takže niektoré z nich sa používajú ako lieky, iné - ako prostriedok na boj proti poľnohospodárskym škodcom.

Fosfor najdôležitejší prvok, ktorý je súčasťou bielkovín, nukleových kyselín, kostného tkaniva . Zlúčeniny fosforu sa podieľajú na energetickom metabolizme (kyselina adenozíntrifosforečná a kreatínfosfát sú energetické akumulátory), svaly a svaly sú spojené s ich premenami. duševnej činnosti podpora života tela. Fosfor ovplyvňuje činnosť srdca a obličiek.

Z potravín je žĺtok obzvlášť bohatý na fosfor. kuracie vajcia. Pomerne veľa fosforu sa nachádza v rybách, chlebe, mäse, mlieku a syroch. Ešte viac fosforu obsahuje fazuľa, hrach, ovsené vločky, perličkový jačmeň a jačmenné krúpy, ako aj bobule, orechy, petržlen, kapusta, mrkva, cesnak a špenát.

Fosfor prvýkrát objavil alchymista Hennig Brand z Hamburgu v roku 1669. Vedec, ktorý dostal látku žiariacu v tme, ju najprv nazval „studený oheň“. Sekundárny názov "fosfor" pochádza z gréckych slov "phos" - svetlo a "fero" - nosím.

Ľudské telo obsahuje v priemere asi 1,5 kg prvku: 1,4 kg je v kostiach, asi 130 g je vo svaloch a 12 g je v nervoch a mozgu. V zložení kostí je fosfor prítomný najmä vo forme fosforečnanu vápenatého a v zubná sklovina zložením a kryštálovou štruktúrou zodpovedá apatitu.

Denná ľudská potreba fosforu je 800-1500 mg. S jeho nedostatkom sa telo vyvíja rôzne choroby kosti. Pre správnej výživy dôležitý je pomer fosforu a vápnika (2:3). Pri nadbytku prvého sa môže vápnik z kostí odstrániť, pri nadbytku druhého sa môže vyvinúť urolitiáza.

Pri práci s fosforom je potrebné dávať pozor. Biely fosfor je veľmi toxický: spôsobuje poškodenie kostí, kostnej drene, nekrózu čeľustí. Je rozpustný v lipidoch. Smrteľná dávka tejto látky pre dospelého muža je 0,05-0,1 g.Keď sa dostane na kožu, spôsobí ťažké popáleniny. Červený fosfor je 1000-krát menej toxický ako biely fosfor.. Je takmer netoxický. Ale jeho prach, ktorý sa dostane do pľúc, spôsobuje zápal pľúc s chronickým účinkom. O akútnej otravy táto látka spôsobuje pálenie v ústach a žalúdku, bolesť hlavy, slabosť, vracanie. A po 2-3 dňoch sa vyvinie žltačka. Pre chronické formy charakterizované porušením metabolizmu vápnika, poškodením kardiovaskulárnych a nervových systémov. Ako prvá pomoc pri akútnej otrave je potrebný výplach žalúdka, laxatíva, čistiace klystíry a intravenózne roztoky glukózy. V prípade popálenín musia byť postihnuté oblasti pokožky ošetrené roztokmi modrý vitriol alebo sóda.

12.10.2015

História objavu fosforu je celkom fascinujúca a zaujímavá. Podľa hlavnej verzie bola táto látka získaná v dôsledku hľadania "kameňa mudrcov". S jeho pomocou chcel skrachovaný obchodník Henning Brand vyriešiť svoje finančné ťažkosti. Veril, že primárnu hmotu možno nájsť práve vo fyziologických produktoch človeka. Takže pri jeho pokusoch, počnúc rokom 1669, sa do nej dostal ľudský moč.

Po zhromaždení niekoľkých ton tohto produktu v kasárňach vojakov ho dlho odparoval, v dôsledku čoho sa získala kvapalina podobná sirupu. Keď ho znova zriedil vodou, odhalil takzvaný „močový olej“. Následne sa začala zrážať ďalšia destilácia. V priebehu experimentu zistil, že ak sa podrobí dlhšej kalcinácii, zrazenina sa zmení na biely svietiaci prach.

Obchodník sa rozhodol, že objavil elementárny oheň, ktorý by sa v budúcnosti mohol zmeniť na zlato, a tak sa rozhodol svoj objav uchovať v najprísnejšej tajnosti. Prášok ukázal ľuďom výlučne za peniaze, predával ho v minimálnom množstve za cenu často vyššiu ako zlato. Značka dala názov pôvodne získanej látke studený Oheň alebo môj oheň, ďalej len názov fosfor odvodené z gréckych slov svetlo a zaujímam sa.

Prirodzene, mnohí sa pokúšali jeho skúsenosť zopakovať. Alchymista Kunkel presvedčil svojho priateľa Krafta, aby tajomstvo kúpil od obchodníka. Podarilo sa mu to, len sa ukázal byť oveľa prefíkanejší a recept na výrobu fosforu mu nechal. V budúcnosti tiež cestoval po mestách a predvádzal experimenty s práškom výlučne za peniaze, čím zarobil dosť veľké bohatstvo.

V Anglicku v tom istom čase, úplne nezávisle od všetkých, objavil fosfor alchymista Boyle. Tento vynález vraj podnietil sám Kraft, ktorý prišiel do Londýna v roku 1677 s predvádzacími predstaveniami. Bol rád, že ho prijali, a po odchode dal Boyleovi vedenie tým, že povedal, že pôvodná látka, z ktorej získaval fosfor, je to, čo má ľudské telo. Po skúmaní krvi, potom kostí a tak ďalej viedli Boylove experimenty k úspechu, získal svietiaci prvok.

Po jeho smrti jeho obdivovateľ Hankwitz naďalej prijímal fosfor. Trochu zlepšil metódu a dokonca sa pokúsil vytvoriť zdanie zápasov. Jeho búrlivá činnosť umožnila uzavrieť najziskovejšie dohody so známymi vedeckými inštitúciami v celej Európe. Aj vďaka nemu bola v Londýne otvorená farmaceutická spoločnosť. Napriek nebezpečným skúškam s fosforom sa Gankwitz dožil 80 rokov a prežil svoje deti a mnohých svojich robotníkov.

Už do XVIII storočia Mnoho ľudí začalo vyrábať tento prvok. Vedec Marggraf metódu zjednodušil pridaním chloridu olovnatého do moču, Scheele ako prvý získal fosfor z kostí a rohov zvierat. Od tej doby cena fosforu každým rokom klesala viac a viac, pretože konkurencia neustále rástla a následne príbuzní vynálezcov začali recept úplne predávať.

Hoci sa vyššie uvedené považuje za hlavnú verziu objavu, existuje predpoklad, že fosfor sa ťažil už v 12. storočí. Údajne istý vedec Behil, ktorý destiloval moč s hlinou, dostal určitú látku. Možno to bol už vtedy fosfor. Zo 17. storočia existujú aj zmienky o bolonskom kameni nájdenom pri Bologni, pri ktorého výpale nadobudol schopnosť žiariť.