Ettekanne fosforist (0)

Fosfor

Fosfori avastas Hamburgi kaupmees ja alkeemik Hennig Brand 1669 . Ta eeldas, et „ tarkade kivi“ peab olema seotud inimorganismiga. Uurimist alustas ta uriinist. Brand kogus tünnitäie uriini, aurutas seda siirupi konsistensini ning sai pruunika vedeliku, mille nimetas uriiniõliks. Viimase segas ta liiva ja söega ningkuumutas siis tugevasti õhu juurdepääsuta. Äraarvamatu oli alkeemiku rõõm, kui ta avastas anumas omalaadse, nõrgalt küüslaugulõhnalise vahataolise aine, mis pimedas helendab.
Fosfor (keemiline sümbol P) on keemiline element, mille järjenumber on 15 ning massiarv on 31.
Fosfor lihtainena esineb üldiselt kolme allotroopse (sama keemiline element võib esineda mitme erineva lihtainena) vormina: valge, punane ja must fosfor. Tuntumad on valge ja punane.
Valge fosfor
Punane fosfor
Valem
P4
Pn (polümeer)
Füüsikalisi omadusi
valge vahataoline aine, vees ei lahustu, lahustub hästi mõnedes orgaanilistes ainetes
tumepunane tahke aine, ei lahustu vees ega orgaanilistes lahustites
Keemilisi omadusi
keemiliselt küllaltki aktiivne, võib toatemp . iseenesest süttida(PH3), pimedas helendab
keemiliselt väheaktiivne, süttib kuumutamisel (üle 250’C), ei helenda
Füsioloogiline toime
Väga mürgine
Ei ole mürgine
Tuntumad ühendid
Fosfor moodustab palju oksiide , kuid kõige püsivama oksiidi moodustab fosfor oksüdatsiooniastmes V. Enamasti on fosfori oksiidid värvusetud ja praktikas
valged, kuid näiteks P4O on punakaspruun ja P4O2 oranži värvi kristalne aine.
P4O10 – tetrafosfordekaoksiid ehk fosfor(V) oksiid on fosfori tähtsaim ja ka püsivaim oksiid. Ta tekib tiheda valge suitsuna fosfori põlemisel hapniku või õhu liias. Fosfor(V)oksiid on valge tahke, amorfne (tahke, kuid muudab raskusjõu mõjul ajapikku oma kuju), klaasjas või kristalliline aine. Kristalne P4O10 on molekulvõrega ühend, kus molekulid asuvad kristalvõre sõlmpunktides. Ta on sööbiv ja erakordselt hügroskoopne (imamisvõime), mis seob tugevasti õhuniiskust ja vett ka teiste ainete koostisest. Seepärast võivad orgaanilised lahustid ja paber kokkupuutel fosfor(V)oksiidiga süttida.
Fosfor(V)oksiid on happeline oksiid. Tema reageerimine veega kulgeb astmeliselt, vahesaadusena tekivad mitmesugused polüfosforhapped, millest osa on mürgised. Kui vett on piisavalt, tekib lõppsaadusena ortofosforhape H3PO4. ( fosforhape )
Kuuma veega reageerimisel tekib põhiliselt ortofosforhape(H3PO4, mis on tugev kristalne aine, lahustub hästi vees. keskmise tugevusega hape).
P4O10 + 6H2O = 4H3PO4
Fosfaadid
Ortofosforhappe reageerimisel leelisega tekib saadusena kas divesinikfosfaat, vesinikfosfaat või fosfaat (olenevalt lisatud leelise hulgast). ainus, mis hästi vees lahustub on divesinikfosfaat. teised kaks on kas vähelahustuvad või praktiliselt lahustumatud .
Leidumine
Fosforit ehedalt looduses ei leidu. Seevastu ühendites on fosfor looduses levinud
element. Põhiosa toodetavatest fosfaatidest leiab rakendust fosforväetistena. Fosfaadid on väga püsivad ning nad ei redutseeru elusorganismides madalama oksüdatsiooniastmega ühenditeks. Fosfori looduslikud mineraalid apatiit, fosforiit (leidub ka Eestis) jt on vees praktiliselt lahustumatud, seetõttu neid fosforväetistena ei kasutata.
Ka Eesti fosforivarud on suured (umbes 350 miljonit tonni), tänu Põhja-Eestis leiduva fosforiidi tõttu, mida peetakse Eesti üheks tähtsamaks maavaraks. Fosforiit on tekkinud ordoviitsiumis meres elanud käsijalgsete (Obolos) fosfaatidest koosnevatest karpidest. Kuna fosforiit asub Eestis sügaval maapõues, siis tehnilistel ja ka keskkonnakaitselistel põhjustel meil fosforiiti hetkel ei kaevandata.
Saamine
Tööstuslikult toodetakse fosforit (täpsemalt valget fosforit) kuumutades fosforiidi või
apatiidi segu liiva ja söega elektriahjudes temperatuuril 1300-1500 °C
4Ca5F(PO4)3 + 21SiO2 + 30C 3P4 + 20CaSiO3 + SiF4 + 30CO
2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C (1500°C) 6CaSiO3 + 10CO + P4
Valge fosfor eraldub seal auruna, mis kondenseeritakse ja kogutakse sulas olekus sooja
vee all.
Kaasaegne elektriahi fosfori tootmiseks on 12 meetrise läbimõõduga, võimsusega 60-70
MW ning see annab üle 30 tuhande tonni fosforit aastas. Valge fosfori
maailmatoodanguks peetakse ligikaudu 1,5 miljonit tonni aastas.