Bílý fosfor, červená a černá - vlastnosti a použití

Fosfor je poměrně běžným chemickým prvkem na naší planetě. Jeho jméno se označuje jako "světelné", protože ve své čisté podobě jasně září ve tmě. Tento prvek byl objeven náhodou, alchymistou Henningem Brandem, když se snažil získat z moči zlato. Takže fosfor byl první prvek, který alchymisté dokázali extrahovat pomocí svých experimentů.

Charakteristika fosforu

Je chemicky velmi aktivní, proto v přírodě se vyskytuje pouze ve formě minerálů - sloučenin s dalšími prvky, z nichž je 190 druhů. Nejdůležitější složkou je fosforečnan vápenatý (minerální apatit). Nyní je známo mnoho druhů apatitů, z nichž nejčastější je fluorapatit. Apatity různých druhů tvoří sedimentární horniny - fosforitany.

U živých organismů je fosfor velmi důležitý, protože je součástí rostlinných i živočišných proteinů ve formě různých sloučenin.

U rostlin se tento prvek nachází hlavně v proteinech semen a v organizmech zvířat - v různých proteinech krve, mléka, buňkách mozku a nervových tkání. V kostech obratlovců je obsaženo velké množství fosforu ve formě fosforečnanu vápenatého.

Fosfor existuje ve třech alotropické modifikace: bílý fosfor, červený a černý. Podívejme se na ně podrobněji.

Bílý fosfor lze získat rychlým chlazením jeho páry. Pak se vytvoří pevná krystalická látka, která je v čisté formě naprosto bezbarvá a průhledná. Bílý fosfor, určený k prodeji, je obvykle malovaný nažloutlé barvy a vypadá velmi podobně jako vosk ve vzhledu. V chladu se tato látka stává křehkou a při teplotě nad 15 stupňů se stává měkkou a lze ji snadno řezat nožem.

Ve vodě se bílý fosfor nerozpouští, ale dobře propůjčuje organickým rozpouštědlům. Ve vzduchu se velmi rychle oxiduje (začíná hořet) a svítí ve tmě. Vlastně myšlenka na světelnou látku a detektivní příběhy Hound Baskervillů jsou spojeny s bílým fosforem. Je to silný jed, který je smrtelný i v malých dávkách.

Červený fosfor je tuhá tmavě červená barva, která je ve svých vlastnostech výrazně odlišná od výše popsané. Oxiduje se velmi pomalu ve vzduchu, nesvítí ve tmě, svítí pouze při zahřátí, není možné ho rozpustit v organických rozpouštědlech a není jedovatý. Se silným ohřevem, v němž není přístup vzduchu, se neroztaje do páry, z níž se po ochlazení získá bílý fosfor. Při spalování obou prvků vzniká oxid fosforu, což dokazuje přítomnost stejného prvku v jejich složení. Jinými slovy, jsou tvořeny jedním prvkem - fosforem - a jeho alotropickými modifikacemi.

Černý fosfor se získává z bílé barvy při teplotě 200 ° C pod vysokým tlakem. Má vrstvenou strukturu, kovový lesk a vypadá jako grafit. Ze všech pevných druhů této látky je nejméně aktivní.

Aplikace fosforu

Moderní výroba fosfor - asi milion tun ročně. Hlavní výrobci: USA, Holandsko, Kanada, Německo.

Většina produkovaného fosforu se spotřebuje k výrobě tepelné energie kyselina fosforečná, který se používá při výrobě hnojiv a fosfátů. Bílý fosfor se používá jako dýmový a zápalný prostředek, včetně stopovacího střeliva.

Červená se používá k vytvoření zápalné plochy krabice a při výrobě žárovkových svítidel působí jako getr.

Fosfor našel uplatnění v metalurgii. Používá se jako přísada pro výrobu legovaných slitin, pájky, měkkých magnetických a antifrikčních slitin.