FOSFOR (0)

Tabasalu Ühisgümnaasium 
 
 
 
 
 
 
 
FOSFOR  
Referaat 
 
 
 
 
Koostaja : Vivian Ruumet 
11. A klass 
Juhendaja : Evelin Maalmeister 
 
 
 
Tabasalu  2016  
Sisukord  
Sissejuhatus............................................................................................................................................................... 3 
Füüsikalised omadused ....................................................................................................................................... 3 
Valge fosfor ........................................................................................................................................................... 3 
Punane fosfor ...................................................................................................................................................... 4 
Must fosfor ............................................................................................................................................................ 5 
Keemilised omadused .......................................................................................................................................... 5 
Leidumine .................................................................................................................................................................. 7 
Fosfori ja selle ühendite kasutamine ............................................................................................................ 7 
Mõju inimesele......................................................................................................................................................... 9 
Kasutatud materjalid ......................................................................................................................................... 10 
 
 
 
 
2 
 
Sissejuhatus 
Fosfor  on  keemiline  element  ladinakeelse  nimetusega  „phosphoros“,  mis  tähendab 
valguse  kandjat  (ENE peatoimetus, 1982, lk 242). Elemendi sümbol on P, atomnumber 
15 ja molaarmass 31 g/mol. See asub perioodilusustabelis VA rühmas, 3. perioodis ning 
on mittemetall. ( Mendelejev , 2013) 
Fosfor  oli  avastamisjärjekorras  13.  element.  Fosfori  avastati  1669.  aastal  uuriniga 
eksperiminteerides  Saksa  keemiku  Henning   Brandi   poolt.  Algselt  oli  eksperimendi 
eesmärgiks  leida  tarkade  kivi,  mis  vananenud  müüdi  kohaselt  pidi   võimaldama  
väheväärtuslikest  metallidest väärismetalle toota. Fosfori saamiseks lasi  keemik   esmalt  
uriinil   roiskuda,  seejärel  keetis  seda  ning  aurutas.  Tulemuseks  oli  valge   pimedas  
helendav  vahataoline aine.  ( Schmundt , 2010) 
 
Füüsikalised omadused 
Fosfor  lihtainena  esineb  mitme  erineva  allotroobina,  mille  omadused  teatud  hulgal 
teineteisest  erinevad.    Tuntuimad   allotroobid   on  valge,  punane  ja  must  fosfor.  (ENE 
peatoimetus, 1982, lk 242) 
 Valge fosfor (vt. Joonis 1) 
Fosfori levinuim ja tähtsaim  allotroop  (Zone/Chemestry, 2004). 
  Tihedus: 1,83 g/cmᶟ 
  Sulamistemp: 44,2˚C 
   Keemistemp : 257˚C 
   Dielektrik ehk ei juhi elektrit 
  Kollaka värvusega 
   Küüslaugu  lõhnaga 
  Vahataoline 
  Helendab pimedas 
  Väga mürgine 
3 
 
(Voskressenski, 1987) 
 
Joonis 1. Valge fosfor. (Wikipedia,  2016 ) 
Punane fosfor (vt. Joonis 2) 
Tekib valge fosfori kuumutamisel õhu juurdepääsuta 250-260˚C juures (ENE 
peatoimetus, 1982).  
  Tihedus: 2,2g/cmᶟ 
  Sublimeerub 429˚C  juures 
  Dielektrik 
   Punakaspruun  
  Lõhnatu 
  Kihiline 
(Voskressenski, 1987) 
 
4 
 
Joonis 2. Punane fosfor. (Zimth, 2015) 
Must fosfor (vt. Joonis 3) 
Tekib valge fosfori kuumutamisel kõrgema rõhu all 200-220˚C juurs (ENE peatoimetus, 
1982). 
  Tihedus: 2,69 g/cmᶟ 
  Sublimeerub 429˚C  juures 
  Pooljuht 
  Tumehall 
  Lõhnata 
   Kristalne  
(Zone/Chemestry, 2004) 
 
Joonis 3. Must fosfor. (Larris, 2015) 
 
Keemilised omadused 
Fosfor on väga aktiivne ja mittepüsiv (Voskressenski, 1987). Metallide ja vesiniku suhtes 
käitub   oksüdeerijana   ehk  redutseerub.  Hapniku,  halogeenide  või  väävliga  käitub 
redutseerijana ehk oksüdeerub. ( Taskutark ) 
Oksüdatsiooniaste võib olla nii +3 kui ka +5 (sõltuvalt tingimustest). Nt õhus põledes: 
4P 
+ 
3O2  = 
P4O6  (hapniku vaegusel) 
5 
 
4P 
+ 
5O2  = 
P4O10  (mürgine) 
 (Taskutark) 
Õhuhapniku  käes  oksüdeerub  valge  fosfor  aeglaselt, on  näha  kuidas  selle  pinnalt  õrna 
valget suitsu eraldub. (Vt. Joonis 4) Valge fosfori isesüttimistemperatuur on 50˚C,  seega 
reaktsiooni  elavdamiseks  võib  fosforitükki  kuumaõhupuhuriga   soojendada .    Nii  saab 
näha, kuidas fosfor energiliselt põlema süttib ja eraldub mürgine tetrafosfordekaoksiid. 
(Chemicum) 
 
Joonis 4. Valge fosfori süttimine. (Chemicum) 
Punase  fosfori  saab  põlema  süüdata  tuletikuga.  Õhuhapnikus  põleb  see  mõõduka 
leegiga, kuid puhta hapniku lisamisel intensiivistub  põlemine  kordades, ka sellisel juhul 
eraldub mürgine tetrafosfordekaoksiid. (Chemicum) 
Veega fosfor ei reageeri (tänu sellele saab vältida fosfoti hapnikuga oksüdeerimist seda 
vees säilitades).  Erandiks  on  reaktsioon  kõrgel temperatuuril veeauru ja katalüsaatorite 
abiga: 
 
2P 
+ 
8H20  = 
2H3PO4 
+ 
5H2 
(Zone/Chemestry, 2004) 
Kuumutamisel  reageerib  pea  kõikide  metallidega  (v.a.   vismut   ja  poolmetall   antimon ) 
moodustades fosfiide: 
 
Zn 
+ 
P4 
= 
2Zn3P2 
6 
 
(Zone/Chemestry, 2004) 
 
Mitteoksüdeerivate  hapetega  fosfor  ei  reageeri,  aga  nt  tugeva  oksüdeerijaga 
lämmasikhappega: 
 
3P 
+ 
5HNO3 
+ 
2H20  = 
3H3PO4 
+ 
5NO 
(Voskressenski, 1987) 
 
Leidumine 
Looduses  fosforit  lihtainena ei esine, sest on keemiliselt väga aktiivne ning ebapüsiv. 
Element on levinud mitmetes erinevates ühendites  ja on paljude mineraalide koostises.  
Neid leidub peamiselt kivides, setetes, mullas ja vees. Ligi pool maal olevast 
fosforivarudest asub Aafrikas. (Lenntetch B. V., 2016) 
Levinuim fosforit sisaldav  mineraal  on apatiit, olles seetõttu peamiseks fosfori maagiks. 
See esineb pea kõikides tardkivimites ja ka mõnes moonde- ning settekivimis. Apatiidi 
mineraalid on kristalse läikega ja nende värv võib laialdaselt varieeruda olenevalt 
mineraalides olevate aineosakeste konsentratsioonist. (Wikipedia, 2013) 
Teine levinud allikas, mis sisaldab suurel hulgal fosforit on fosforiit . See on kivim , mis on 
tekkinud  organismide mere põhja settinud jäänustest. Fosforiit on tähtis  maavara , mida 
kaevandati kunagi Maardus, kuid nüüdseks on tegevus  lõpetatud  selle ohtlikuse tõttu 
loodusele  ja põhjaveele. (ENE peatoimetus, 1982, lk 243) 
 
Fosfori ja selle ühendite kasutamine 
Fosforit kasutatakse  pesemis - ja puhastusvahendites, sest see parandab pesemisvõimet 
ning  pehmendab  vett  sidudes  Mg  ja  Ca  ioone.  Samuti  kasutatakse  seda  ka 
puhastusjaamades olmevee käitlemisel. (Peltier, 2014) 
7 
 
Fosfor  leiab   kasutust   ka  toidulisandina.  Näiteks  leivas,  pudingus,  abrassiivina 
hambapastas.  (Peltier,  2014)   Abrassiiv   on  kõva  kristalne  aine,  mille  osakeste   teravad  
servad  kokkupuutel  pehmema   materjaliga   (näiteks  hambad  antud  juhul)  selle  pinda 
kriimustavad ja kulutavad (ENE peatoimetus, 1982, lk 22). 
Fosforhape   (H3PO4) leiab  fosfori hapetest  kõige  enam  kasutust.  Enamasti  kasutatakse 
fosforhapet  fosforväetiste  (superfosfaatide)  ja  fosforhappesoolade  tootmiseks. 
Väetistega  aga  ei  tohi  liialdada,  sest  veekeskkonda   sattudes   põhjustavad  need  vetikate 
vohamist ,  mille  tagajärjel  veekogu  võib  kinni  kasvada.  (Taskutark)  Lisaks  kasutatakse 
seda  ka    karboniseeritud   jookides   ja  veinides  happesuse  reguleerimiseks,  sogasusest 
hoidumiseks,  maitseomaduse  parandamiseks  ning  vahutuvuse   suurendamiseks . 
(Gagnon)  Fosforhappega  immutati  ka  lennuvälja  radu,  et  muuta  need  mehaaniliselt  ja 
termiliselt vastupidavamaks (Zone/Chemestry, 2004). 
Tetrafosfordekaoksiid  (P4O10)  on  tahke  valge  aine,  mis   aurustub   36˚C  juures.  See  on 
peamine  fosfori  põlemise  saadus,  mis  tekitab  suitseva   leegi .  Selle  omaduse  tõttu 
kasutatakse seda suitsuefektide tekitamisel. (Taskutark) 
Fosfaan  (PH3)  on  värvusetu  väga  mürgine  roiskunud  kala  või  küüslaugulühnaga   gaas . 
See on üks tugevaimaid redutseerijaid, mida kasutatakse metallisooladest vaba metalli 
saamiseks. (Zone/Chemestry, 2004) 
Tsinkfosfiid  (Zn3P2) on rotimürk ehk tõhus vahend näriliste tõrjumiseks. ( Lung , 2015) 
Tetrafosfortrisulfiidi  ( P4S3 )  kasutatakse  tuletikupeades.  Tikkudes  kasutatakse  punast 
fosforit,   tiku   hõõrdumisel  mööda  süütepinda  tekib  valgefosfor,  mis  süttides  süütab  ka 
tiku.  Kergesti  süttivat  valget  fosforit  kasutati  sama  omaduse  tõttu  ka  I-ja  II  
maailmasõjas süütepommide- ning mürskude valmistamiseks. (ENE peatoimetus, 1982, 
lk 242) 
Fosfaate  (PO4  ᶟ)  ehk  fosfothappe  soolasid  kasutatakse  konsrveerimisel  ja   vorstide  
valmistamisel,  sest  seovad  niiskust  ja  aitavad  lihal  säilitada  maitsenüansse,  värvust  ja 
lõhna. (Zone/Chemestry, 2004) 
 
8 
 
Mõju inimesele 
Fosorit on inimese kehas keskmiselt 1,5 kg, sellest 1,4 asub  luudes  (Zone/Chemestry, 
2004). Fosfor osaleb peaagu kõikides organismis toimuvates reaktsioonides, energia 
tootmisel, mõtlemisprotsessides ja annab luudele tugevust (Wax,  Emily , 2015). 
Fosfori  vaegust  esineb  harva,  sest  on  pea  kõikides  toiduainetes,  eriti  piimas  ja   munas . 
Vaeguse  sümptomiteks  on  lihasnõrkus,   luuvalu ,  rahhiit  ehk  luu  ainevahetushaigus  ja 
osteoproos  ehk  luude  hõrenemine.  Fosfori  omandamist  võib  takistada  Mg  ja  Al  liigne 
sisaldus organismis. (Wax, Emily, 2015) 
Mürgine  on  ainult  valge  fosfor,  mis  on  üks  tugevaimaid  mürke,  juba  0,1g  on   surmav . 
Meeles  tuleb  pidada,  et  ka  hapnikuga  reageerides  eralduvad  aurud  on   mürgised , 
mistõttu  on  katsed  soovitatav   sooritada   tõmbekapis.  Ka  nahale  sattudes  põhjustab 
fosfor väga raskesti parandatavaid põletushaavu (vt. Joonis 5). (Toxnet, 2006) 
 
Joonis 5. Fosfori põletushaavad. (Boon, 2015) 
 
9 
 
Kasutatud materjalid 
Boon, N. Y. (5. märts 2015. a.). A  Phosphorus Burn : ePlasty. Allikas: ePlasty: 
http://www.eplasty.com/index.php?option=com_content&view=article&id=1329&catid
=49 
Chemicum. (kuupäev puudub). Punase fosfori süttimine: Chemicum. Allikas: Chemicum: 
http://www.chemicum.com/?video=7&lan=EE 
Chemicum. (kuupäev puudub). Valge fosfori süttimine õhus: Chemicum. Allikas: 
Chemicum:  http://www.chemicum.com/?video=7&lan=EE 
ENE peatoimetus. (1982).  ENEKE . Tallinn: Valgus. 
Gagnon, S. (kuupäev puudub). The Element Phosphorus: Jefferson  Lab. Allikas: Jefferson 
lab:  http://education.jlab.org/itselemental/ele015.html 
Larris, L. (16. oktoober 2015. a.). News Center: Berkeley lab. Allikas: Berkeley lab: 
http://newscenter.lbl.gov/2015/10/16/is-black-phosphorous-the-next-big-thing-in -
materials/ 
Lenntetch B. V. (2016). Phosphorus cycle: Lenntech. Allikas: Lenntech: 
http://www.lenntech.com/phosphorus-cycle.htm 
Lung, D. (29. detsember 2015. a.). Rodenticide Toxicity: Medscape. Allikas: Medscape: 
http://emedicine.medscape.com/article/818130-overview 
Mendelejev, D. (2013). Keemiliste elementide perioodilusustabel. Tallinn: Avita. 
Peltier, K. (26. november 2014. a.). Phosphates:  Green  cleaning. Allikas: About: 
http://greencleaning.about.com/od/GreenCleaningResources/g/Phosphates-What -
They-Are-How-Theyre-Used-In-Cleaning-and-More.htm 
Schmundt, H. (2010). Experts Warn of Impending Phosphorus  Crisis . Spiegel . 
Zimth, B. (2. Juuni 2015. a.). Phosphorus: Prezi . Allikas: 
https://prezi.com/1niyxgsaqt9n/phosphorus/ 
Zone/Chemestry. (2004). Chemestry/P. Allikas: Zone.ee: 
http://web.zone.ee/chemistry/p.htm 
Taskutark. (kuupäev puudub). Fosfor: Taskutark. Allikas: Taskutark: 
http://www.taskutark.ee/m/fosfor/?auth=dGFza3V0YXJr 
Toxnet. (1. detsember 2006. a.). Phosphorus, elemental: Toxnet. Allikas: Toxiology Data 
Network :  https://toxnet.nlm.nih.gov/cg i-
bin/sis/search/a?dbs+hsdb:@ term +@DOCNO+1169 
10 
 
Wax, Emily. (2. veebruar 2015. a.). Phosphorus in  diet : MedlinePlus. Allikas: MedlinePlus: 
https://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/002424.htm 
Wikipedia. (11. märts 2013. a.). Apatiit: Wikipedia. Allikas: Wikipedia: 
https://et.wikipedia.org/wiki/Apatiit 
Wikipedia. (Mai 2016. a.). White phosphourus under water. Allikas: 
https://et.wikipedia.org/wiki/Valge_fosfor#/media/File:Wei%C3%9Fer_Phosphor.JPG 
Voskressenski, P. (1987). Keemia käsiraamat keskkoolile. Tallinn: Valgus. 
 
 
 
11