Ο φώσφορος ανακαλύφθηκε το 1669 από τον αλχημιστή Brandt, όταν, αναζητώντας τη «φιλοσοφική πέτρα», θέρμανε έντονα το ξηρό υπόλειμμα των ούρων με άνθρακα χωρίς πρόσβαση στον αέρα. Η απομονωμένη ουσία έλαμψε στον αέρα και στη συνέχεια αναφλέχθηκε. Για αυτή την ιδιότητα ο Μπραντ του έδωσε το όνομα «φώσφορος», δηλ. φορέας φωτός («φωτοφόρος»).
Μετά την ανακάλυψη για άλλα εκατό χρόνια, ο φώσφορος ήταν μια σπάνια και ακριβή ουσία, γιατί. Η περιεκτικότητά του στα ούρα είναι αμελητέα και η λήψη του είναι δύσκολη. Και μόνο μετά το 1771, όταν ο Σουηδός χημικός Scheele ανέπτυξε μια μέθοδο για τη λήψη φωσφόρου από οστά, κατέστη δυνατή η απόκτησή του σε σημαντικές ποσότητες.
Χαρακτηριστικά του φωσφόρου
Το δεύτερο τυπικό στοιχείο, το τυπικό στοιχείο στην πέμπτη ομάδα, είναι ένα μη μέταλλο. Η υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης που μπορεί να παρουσιάσει ο φώσφορος είναι +5. Ενώσεις που περιέχουν φώσφορο σε κατάσταση οξείδωσης μικρότερη από +5 δρουν ως αναγωγικοί παράγοντες. Ταυτόχρονα, οι ενώσεις φωσφόρου +5 σε διαλύματα δεν είναι οξειδωτικά μέσα. Οι ενώσεις οξυγόνου του φωσφόρου είναι πιο σταθερές από αυτές του αζώτου. Οι ενώσεις υδρογόνου είναι λιγότερο σταθερές.
Φυσικές ενώσεις και λήψη φωσφόρου
Όσον αφορά την επικράτηση στον φλοιό της γης, ο φώσφορος υπερτερεί του αζώτου, του θείου και του χλωρίου. Σε αντίθεση με το άζωτο, ο φώσφορος εμφανίζεται στη φύση μόνο με τη μορφή ενώσεων. Τα πιο σημαντικά ορυκτά του φωσφόρου είναι ο απατίτης Ca5X (PO4) 3 (το X είναι φθόριο, λιγότερο συχνά το χλώριο και μια ομάδα υδροξειδίου) και ο φωσφορίτης, η βάση του οποίου είναι το Ca3 (PO4) 2. Επιπλέον, ο φώσφορος είναι μέρος ορισμένων πρωτεϊνικών ουσιών και βρίσκεται σε φυτά και οργανισμούς ζώων και ανθρώπων.
Από φυσικές πρώτες ύλες που περιέχουν φώσφορο, ο ελεύθερος φώσφορος λαμβάνεται με αναγωγή σε υψηλή θερμοκρασία (1500 βαθμούς C) με οπτάνθρακα παρουσία άμμου. Το τελευταίο δεσμεύει το οξείδιο του ασβεστίου σε σκωρία - πυριτικό ασβέστιο. Στην περίπτωση αναγωγής του φωσφορίτη, η συνολική αντίδραση μπορεί να αναπαρασταθεί από την εξίσωση:
Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2 = CaSiO3 + 5CO + P2
Το προκύπτον μονοξείδιο του άνθρακα και ο ατμός φωσφόρου εισέρχονται στο ψυγείο με νερό, όπου συμβαίνει συμπύκνωση για να σχηματιστεί στερεός λευκός φώσφορος.
ΦΥΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ
Κάτω από τους 1000 βαθμούς C, ο ατμός φωσφόρου περιέχει μόρια P4 με τέσσερα άτομα που έχουν σχήμα τετραέδρου. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, λαμβάνει χώρα θερμική διάσταση και η περιεκτικότητα των διατομικών μορίων P2 στο μείγμα αυξάνεται. Η διάσπαση του τελευταίου σε άτομα φωσφόρου συμβαίνει πάνω από 2500 βαθμούς Κελσίου.
Η λευκή τροποποίηση του φωσφόρου που προκύπτει από τη συμπύκνωση ατμών έχει ένα μοριακό κρυσταλλικό πλέγμα, στους κόμβους του οποίου εξαρθρώνονται τα μόρια P4. Λόγω της αδυναμίας των διαμοριακών δυνάμεων, ο λευκός φώσφορος είναι πτητικός, εύτηκτος, κόβεται με μαχαίρι και διαλύεται σε μη πολικούς διαλύτες, όπως ο δισουλφίδιο του άνθρακα. Ο λευκός φώσφορος είναι μια πολύ δραστική ουσία. Αντιδρά έντονα με το οξυγόνο, τα αλογόνα, το θείο και τα μέταλλα. Η οξείδωση του φωσφόρου στον αέρα συνοδεύεται από θέρμανση και λάμψη. Επομένως, ο λευκός φώσφορος αποθηκεύεται κάτω από το νερό, με το οποίο δεν αντιδρά. Ο λευκός φώσφορος είναι πολύ τοξικός.
Κατά τη μακροχρόνια αποθήκευση, καθώς και όταν θερμαίνεται, ο λευκός φώσφορος μετατρέπεται σε κόκκινη τροποποίηση. Ο κόκκινος φώσφορος είναι μια πολυμερής ουσία, αδιάλυτη στο δισουλφίδιο του άνθρακα, λιγότερο τοξική από τον λευκό φώσφορο. Ο κόκκινος φώσφορος οξειδώνεται πιο δύσκολα από τον λευκό, δεν λάμπει στο σκοτάδι και αναφλέγεται μόνο στους 250 βαθμούς Κελσίου.
Η πιο σταθερή τροποποίηση του φωσφόρου είναι ο μαύρος φώσφορος. Λαμβάνεται με αλλοτροπικό μετασχηματισμό του λευκού φωσφόρου σε θερμοκρασία 220 βαθμών C και πίεση 1200 MPa. Στην εμφάνιση μοιάζει με γραφίτη. Η κρυσταλλική δομή του μαύρου φωσφόρου είναι στρωμένη, αποτελούμενη από κυματοειδείς στρώσεις. Όπως και στον κόκκινο φώσφορο, εδώ κάθε άτομο φωσφόρου συνδέεται με ομοιοπολικούς δεσμούς με τρεις γείτονες. Η απόσταση μεταξύ των ατόμων φωσφόρου είναι 0,387 nm. Ο λευκός και ο κόκκινος φώσφορος είναι διηλεκτρικά, ενώ ο μαύρος φώσφορος είναι ημιαγωγός με διάκενο ζώνης 0,33 eV. Χημικά, ο μαύρος φώσφορος είναι ο λιγότερο δραστικός· αναφλέγεται μόνο όταν θερμαίνεται πάνω από 400 βαθμούς Κελσίου.
Ο φώσφορος παρουσιάζει μια οξειδωτική λειτουργία όταν αλληλεπιδρά με μέταλλα: 3Ca + 2P = Ca3P2
Ως αναγωγικός παράγοντας, ο φώσφορος δρα σε αντιδράσεις με ενεργά αμέταλλα - αλογόνα, οξυγόνο, θείο, καθώς και με ισχυρούς οξειδωτικούς παράγοντες:
2P + 3S = P2S3 2P + 5S = P2S5
Αλληλεπιδρά παρόμοια με το οξυγόνο και το χλώριο.
P + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2 + H2O
Σε αλκαλικά διαλύματα, όταν θερμαίνεται, ο λευκός φώσφορος είναι δυσανάλογος:
8Р + 3Ва(ОН)2 + 6Н2О = 2РН3 + 3Ва(Н2Р2)2
Το χημικό οξείδιο του φωσφόρου (+3) είναι όξινο στη φύση:
P2O3 + 3H2O = 2H3PO3
Φωσφορώδες οξύ - άχρωμοι, εύτηκτοι, υδατοδιαλυτοί κρύσταλλοι. Σύμφωνα με τη χημική του δομή, είναι ένα παραμορφωμένο τετράεδρο, στο κέντρο του οποίου υπάρχει ένα άτομο φωσφόρου με υβριδικά τροχιακά sp3 και οι κορυφές καταλαμβάνονται από δύο υδροξοομάδες και άτομα υδρογόνου και οξυγόνου. Ένα άτομο υδρογόνου που συνδέεται άμεσα με τον φώσφορο δεν είναι ικανό για υποκατάσταση, και επομένως το φωσφορικό οξύ είναι το πολύ διβασικό και συχνά αντιπροσωπεύεται από τον τύπο H2[HPO3]. Το φωσφορικό οξύ είναι οξύ μέτριας ισχύος. Τα άλατα - φωσφορώδες του παράγονται από την αλληλεπίδραση του P2O3 με τα αλκάλια:
P2O3 + 4NaOH = 2Na2HPO3 + H2O
Τα φωσφορώδη άλατα των αλκαλιμετάλλων και το ασβέστιο είναι εύκολα διαλυτά στο νερό.
Όταν θερμαίνεται, το φωσφορικό οξύ είναι δυσανάλογα:
4H3PO3 = PH3 + 3H3RO4
Το φωσφορικό οξύ οξειδώνεται από πολλούς οξειδωτικούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των αλογόνων, για παράδειγμα:
H3PO3 + Cl2 + H2O = H3RO4 + 2HCl
Το φωσφορικό οξύ λαμβάνεται συνήθως με υδρόλυση των τριαλογονιδίων του φωσφόρου:
RG3 + 3H2O = H3RO3 + 3NG
Όταν θερμαίνονται τα μονο-υποκατεστημένα φωσφορώδη, λαμβάνονται άλατα πυροφωσφορώδους (διφωσφορώδους) οξέος - πυροφωσφίτες:
2NaH2PO3 = Na2H2P2O5 + H2O
Οι πυροφωσφίτες υδρολύονται όταν βράζονται με νερό:
Na2H2P2O5 + 3H2O = 2NaOH + 2H3PO3
Το ίδιο το πυροφωσφορικό οξύ H4P2O5 (πενταοξοδιφωσφορικό), όπως και ο φώσφορος, είναι μόνο διβασικό και σχετικά ασταθές.
Ένα άλλο οξύ φωσφόρου (+3) είναι γνωστό - ένα κακώς μελετημένο πολυμερικό μεταφωσφορικό οξύ (HPO2) n.
Το οξείδιο P2O5, το πεντοξείδιο του διφωσφόρου, είναι το πιο χαρακτηριστικό του φωσφόρου. Είναι ένα λευκό στερεό που μπορεί εύκολα να ληφθεί σε υαλώδη κατάσταση. Σε κατάσταση ατμού, τα μόρια του οξειδίου του φωσφόρου (+5) έχουν τη σύσταση P4O10. Το στερεό P2O5 έχει αρκετές τροποποιήσεις. Μία από τις μορφές του οξειδίου του φωσφόρου (+5) έχει μοριακή δομή με μόρια P4O10 στις θέσεις του πλέγματος. Στην εμφάνιση, αυτή η τροποποίηση μοιάζει με πάγο. Έχει χαμηλή πυκνότητα, περνά εύκολα σε ατμούς, είναι πολύ διαλυτό στο νερό και αντιδραστικό. Το P2O5 είναι ο ισχυρότερος παράγοντας αφυδάτωσης. Όσον αφορά την ένταση του φαινομένου ξήρανσης, είναι πολύ ανώτερο από απορροφητές υγρασίας όπως CaCl2, NaOH, H2SO4 κ.λπ. Όταν το P2O5 ενυδατώνεται, σχηματίζεται για πρώτη φορά μεταφωσφορικό οξύ:
P2O5 + H2O = 2HPO3
περαιτέρω ενυδάτωση της οποίας οδηγεί διαδοχικά σε πυροφωσφορικό και ορθοφωσφορικό οξύ:
2HPO3 + H2O = H4P2O7 και H4P2O7 + H2O = 2H3PO4
Η ιστορία της ανακάλυψης χημικών στοιχείων είναι γεμάτη προσωπικά δράματα, διάφορες εκπλήξεις, μυστηριώδη μυστήρια και εκπληκτικούς θρύλους.
Μερικές φορές ένα τραγικό τέλος περίμενε τον ερευνητή, όπως, για παράδειγμα, συνέβη με τον ανακάλυψε το φθόριο. Αλλά πιο συχνά η επιτυχία αποδείχτηκε πιστός σύντροφος εκείνων που ήξεραν πώς να παρακολουθούν προσεκτικά τα φυσικά φαινόμενα.
Οι αρχαίοι τόμοι έχουν διατηρήσει για εμάς μεμονωμένα επεισόδια από τη ζωή ενός συνταξιούχου στρατιώτη και ενός εμπόρου του Αμβούργου. Το όνομά του ήταν Hennig Brand (περίπου 1630-?). Οι εμπορικές του υποθέσεις δεν πήγαν άψογα, και γι' αυτόν τον λόγο προσπάθησε να ξεφύγει από τη φτώχεια. Τον καταπίεζε τρομερά. Και ο Μπραντ αποφάσισε να δοκιμάσει την τύχη του στην αλχημεία. Επιπλέον, τον XVII αιώνα. σε αντίθεση με τον 20ο αιώνα μας. Θεωρήθηκε πολύ πιθανό να βρεθεί μια «φιλοσοφική πέτρα» που μπορεί να μετατρέψει τα βασικά μέταλλα σε χρυσό.
Hennig Brand και Φώσφορος
Ο Brand έχει ήδη κάνει πολλά πειράματα με διάφορες ουσίες, αλλά δεν πέτυχε τίποτα λογικό. Μια μέρα αποφάσισε να κάνει ένα χημικό πείραμα με ούρα. Το εξατμίστηκε σχεδόν μέχρι να στεγνώσει και ανακάτεψε το υπόλοιπο ανοιχτό κίτρινο ίζημα με άνθρακα και άμμο, θερμαίνοντάς το σε αποστακτήριο χωρίς αέρα. Ως αποτέλεσμα, ο Brand έλαβε μια νέα ουσία που είχε την εκπληκτική ιδιότητα να λάμπει στο σκοτάδι.Έτσι το 1669 ανακαλύφθηκε ο φώσφορος, ο οποίος παίζει εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στην άγρια ζωή: στον φυτικό κόσμο, στο σώμα των ζώων και των ανθρώπων.
Ο χαρούμενος επιστήμονας δεν άργησε να εκμεταλλευτεί τις ασυνήθιστες ιδιότητες της νέας ουσίας και άρχισε να επιδεικνύει φωτεινό φώσφορο σε ευγενείς ανθρώπους για μια μάλλον υψηλή ανταμοιβή. Ό,τι ερχόταν σε επαφή με τον φώσφορο αποκτούσε την ικανότητα να λάμπει. Αρκούσε να αλείψουν τα δάχτυλα, τα μαλλιά ή τα αντικείμενα με φώσφορο και έλαμψαν με ένα μυστηριώδες γαλαζωπόλευκο φως. Οι θρησκευτικά και μυστικιστικά σκεπτόμενοι πλούσιοι εκείνης της εποχής θαύμαζαν τους διάφορους χειρισμούς του Brand με αυτή τη «θεϊκή» ουσία. Χρησιμοποίησε επιδέξια το τεράστιο ενδιαφέρον των επιστημόνων και του ευρύτερου κοινού για τον φώσφορο και άρχισε να τον πουλά σε τιμή που ξεπερνούσε ακόμη και το κόστος του χρυσού. Ο X. Brand παρήγαγε φώσφορο σε μεγάλες ποσότητες και κράτησε με απόλυτη εχεμύθεια τη μέθοδο απόκτησής του. Κανένας από τους άλλους αλχημιστές δεν μπόρεσε να διεισδύσει στο εργαστήριό του, και ως εκ τούτου πολλοί από αυτούς άρχισαν να στήνουν πυρετωδώς διάφορα πειράματα, προσπαθώντας να αποκαλύψουν το μυστικό της παραγωγής φωσφόρου.
Ο διάσημος Γερμανός χημικός I. Kunkel (1630-1703) συμβούλεψε τον φίλο-συνάδελφό του I. Kraft να πείσει τον H. Brand να πουλήσει το μυστικό της απόκτησης φωσφόρου. Ο I. Kraft κατάφερε να πείσει τον ανακάλυψε σε αυτή τη συμφωνία για 100 τάλερ, «ωστόσο, ο νέος ιδιοκτήτης του μυστικού της απόκτησης της «αιώνιας φλόγας» αποδείχθηκε ότι ήταν μισθοφόρος και, χωρίς να πει στον φίλο του I. Kunkel ούτε μια λέξη. σχετικά με την απόκτηση της συνταγής, άρχισε να βγάζει τεράστια χρηματικά ποσά σε επιδείξεις φωσφόρου στο κοινό.
Ι. Κούνκελ
Ο εξαιρετικός Γερμανός μαθηματικός και φιλόσοφος G. Leibniz επίσης δεν έχασε την ευκαιρία και απέκτησε το μυστικό της παραγωγής φωσφόρου από τον H. Brand.G. Leibniz
Σύντομα, η συνταγή για την παρασκευή «κρύας φωτιάς» έγινε γνωστή στους I. Kunkel και K. Kirchmeyer και το 1680 το μυστικό της απόκτησης φωσφόρου ανακαλύφθηκε στην Αγγλία από τον διάσημο χημικό R. Boyle. Μετά τον θάνατο του R. Boyle, ο μαθητής του, ο Γερμανός A. Gankwitz, έχοντας βελτιώσει τη μέθοδο λήψης φωσφόρου, έστησε την παραγωγή του και προσπάθησε μάλιστα να κάνει τα πρώτα ματς. Προμήθευε φώσφορο στα επιστημονικά ιδρύματα της Ευρώπης και σε άτομα που επιθυμούσαν να τον αγοράσουν. Για την επέκταση των εμπορικών σχέσεων, ο A. Gankwitz επισκέφθηκε την Ολλανδία, τη Γαλλία, την Ιταλία και τη Γερμανία, συνάπτοντας νέα συμβόλαια για την πώληση φωσφόρου. Στο Λονδίνο ίδρυσε μια φαρμακευτική εταιρεία που έγινε ευρέως γνωστή. Είναι αξιοπερίεργο το γεγονός ότι ο A. Hankwitz, παρά τη μακρά δουλειά του με τον φώσφορο και τα πολύ επικίνδυνα πειράματα με αυτόν, έζησε μέχρι την ηλικία των ογδόντα ετών. Έζησε περισσότερο από τους τρεις γιους του και όλους εκείνους που συμμετείχαν στο έργο σχετικά με την πρώιμη ιστορία του φωσφόρου.Η τιμή του φωσφόρου από την ανακάλυψή του από τον I. Kunkel και τον R. Boyle άρχισε να πέφτει ραγδαία και στο τέλος, οι κληρονόμοι των ανακαλύψεων άρχισαν να εισάγουν το μυστικό της απόκτησης φωσφόρου για μόλις 10 τάλερ.
Στάδια μελέτης φωσφόρου
Στην ιστορία της χημείας, ο φώσφορος συνδέεται με πολλές μεγάλες ανακαλύψεις. Ωστόσο, μόλις έναν αιώνα μετά την ανακάλυψη του φωσφόρου, πέρασε από τον κόσμο του εμπορίου και του κέρδους στον κόσμο της επιστήμης. Αλλά μόνο ένα γεγονός κατά τη διάρκεια αυτής της μακράς περιόδου μπορεί να αποδοθεί στην πραγματική επιστήμη, και συνδέεται με το 1715, όταν ο I. Gensing ανακάλυψε τον φώσφορο στον εγκεφαλικό ιστό. Αυτό χρησίμευσε αργότερα ως βάση για τη δήλωση: «Χωρίς φώσφορο δεν υπάρχει σκέψη».Ο Yu. Gan το 1769 βρήκε φώσφορο στα οστά και δύο χρόνια αργότερα ο διάσημος Σουηδός χημικός έδειξε ότι τα οστά αποτελούνται κυρίως από φωσφορικό ασβέστιο και πρότεινε μια μέθοδο για τη λήψη φωσφόρου από την τέφρα που σχηματίζεται κατά την καύση των οστών.
Οι J. Proust και M. Klaproth το 1788 απέδειξαν την εξαιρετικά υψηλή επικράτηση στη φύση των ορυκτών που περιέχουν φωσφορικό ασβέστιο.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η λάμψη του φωσφόρου εμφανίζεται μόνο με την παρουσία συνηθισμένου, δηλαδή, που περιέχει υγρασία, αέρα. Αυτή η συμπεριφορά του φωσφόρου οφείλεται στην αργή οξείδωσή του από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο. Ταυτόχρονα σχηματίζεται και το όζον που δίνει στον αέρα ένα είδος φρεσκάδας, πολύ γνωστό σε εμάς τις μέρες των ανοιξιάτικων καταιγίδων. Η λάμψη του φωσφόρου εμφανίζεται χωρίς αξιοσημείωτη θέρμανση, και μια τέτοια αντίδραση ονομάζεται χημειοφωταύγεια. Μπορεί να παρατηρηθεί όχι μόνο κατά τη διάρκεια της αργής οξείδωσης του φωσφόρου, αλλά και κατά τη διάρκεια ορισμένων άλλων χημικών και βιοχημικών διεργασιών, στις οποίες, για παράδειγμα, εμφανίζεται η λάμψη των πυγολαμπίδων, η σήψη, το ωκεάνιο πλαγκτόν κ.λπ.
Μ. Κλάπροθ
Στις αρχές της δεκαετίας του '70 του XVIII αιώνα. Ο Γάλλος χημικός Antoine Laurent Lavoisier, πραγματοποιώντας διάφορα πειράματα για την καύση του φωσφόρου και άλλων ουσιών σε ένα κλειστό δοχείο, απέδειξε πειστικά ότι ο φώσφορος είναι ένα απλό σώμα. Και ο αέρας, κατά τη γνώμη του, έχει πολύπλοκη σύνθεση και αποτελείται κυρίως από δύο συστατικά - οξυγόνο και άζωτο.Στο γύρισμα των δύο αιώνων, το 1799, ο Άγγλος A. Dondonald ανακάλυψε ότι οι ενώσεις του φωσφόρου είναι απαραίτητες για την κανονική ανάπτυξη των φυτικών οργανισμών. Ένας άλλος Άγγλος, ο Τζ. Το Looz το 1839 έλαβε για πρώτη φορά υπερφωσφορικό - ένα λίπασμα φωσφόρου, το οποίο αργότερα έπαιξε εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στην αύξηση των αποδόσεων των καλλιεργειών.
Στη Ρωσία το 1797, ο A.A. Musin-Pushkin έλαβε μια αλλοτροπική ποικιλία φωσφόρου - βιολετί φωσφόρου. Ωστόσο, στη βιβλιογραφία, η ανακάλυψη του ιώδους φωσφόρου αποδίδεται λανθασμένα στον I. Gittorf, ο οποίος, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο του A. A. Musin-Pushkin, τον απέκτησε μόλις το 1853.
Το 1848, ο Αυστριακός χημικός A. Schretter ανακάλυψε την αλλοτροπική τροποποίηση του φωσφόρου - κόκκινου φωσφόρου. Πήρε τέτοιο φώσφορο θερμαίνοντας λευκό φώσφορο σε θερμοκρασία περίπου 250 ° C σε ατμόσφαιρα μονοξειδίου του άνθρακα (IV). Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι ο Schroetter ήταν ο πρώτος που επεσήμανε τη δυνατότητα χρήσης κόκκινου φωσφόρου στην κατασκευή σπίρτων. Το 1855, στην Παγκόσμια Έκθεση στο Παρίσι, επιδείχθηκε ο κόκκινος φώσφορος, που ελήφθη ήδη στο εργοστάσιο.
Ο διάσημος Αμερικανός φυσικός P. Bridgen το 1917, θερμαίνοντας τον φώσφορο στους 200 °C υπό πίεση περίπου 1,27 GPa, έλαβε μια νέα αλλοτροπική τροποποίηση - τον μαύρο φώσφορο. Όπως ο κόκκινος φώσφορος, ο τελευταίος δεν αναφλέγεται στον αέρα.
Έτσι, απαιτήθηκαν πολλές δεκαετίες για να μελετηθούν οι φυσικές και χημικές ιδιότητες του φωσφόρου και να ανακαλυφθούν οι νέες αλλοτροπικές τροποποιήσεις του. Η μελέτη του φωσφόρου κατέστησε δυνατό να μάθουμε τι ρόλο παίζει στη ζωή των φυτών και των ζώων. Ο φώσφορος βρίσκεται κυριολεκτικά σε όλα τα μέρη των πράσινων φυτών, τα οποία όχι μόνο τον συσσωρεύουν για τις δικές τους ανάγκες, αλλά και τον εφοδιάζουν με τα ζώα. Αυτό είναι ένα από τα στάδια του κύκλου του φωσφόρου στη φύση.
Φώσφορος και φύση
Ο φώσφορος είναι εξίσου σημαντικός με το άζωτο. Συμμετέχει στον μεγάλο φυσικό κύκλο της ύλης και αν δεν υπήρχε ο φώσφορος, η χλωρίδα και η πανίδα θα ήταν τελείως διαφορετική. Ωστόσο, ο φώσφορος βρίσκεται σε φυσικές συνθήκες όχι τόσο συχνά, κυρίως με τη μορφή ορυκτών, και αποτελεί το 0,08% της μάζας του φλοιού της γης. Όσον αφορά τον επιπολασμό, κατατάσσεται στη δέκατη τρίτη θέση μεταξύ άλλων στοιχείων. Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι στο ανθρώπινο σώμα, ο φώσφορος αντιπροσωπεύει περίπου το 1,16%. Από αυτά, το 0,75% πηγαίνει στον οστικό ιστό, περίπου το 0,25% στον μυ και περίπου το 0,15% στον νευρικό ιστό.Ο φώσφορος βρίσκεται σπάνια σε μεγάλες ποσότητες και γενικά θα πρέπει να ταξινομηθεί ως ιχνοστοιχείο. Δεν βρίσκεται σε ελεύθερη μορφή στη φύση, αφού έχει μια πολύ σημαντική ιδιότητα - οξειδώνεται εύκολα, αλλά περιέχεται σε πολλά ορυκτά, ο αριθμός των οποίων είναι ήδη 190. Τα σημαντικότερα από αυτά είναι ο φθοραπατίτης, ο υδροξυλαπατίτης, και φωσφορίτη. Ο βιβιανίτης, ο μοναζίτης, ο αμβλυγονίτης, ο τριφυλλίτης είναι κάπως πιο σπάνιοι και ο ξενοτίτης και ο τορβερνίτης είναι αρκετά σπάνιοι.
Όσον αφορά τα ορυκτά του φωσφόρου, αυτά χωρίζονται σε πρωτογενή και δευτερογενή. Μεταξύ των πρωτογενών, οι πιο συνηθισμένοι είναι οι απατίτες, που είναι κυρίως πετρώματα πυριγενούς προέλευσης. Η χημική σύνθεση του απατίτη είναι φωσφορικό ασβέστιο που περιέχει μια ορισμένη ποσότητα φθορίου και χλωριούχου ασβεστίου. Αυτό είναι που καθορίζει την ύπαρξη των ορυκτών φθοραπατίτης και χλωραπατίτης. Επιπλέον, περιέχουν από 5 έως 36% P2 05. Συνήθως, αυτά τα ορυκτά βρίσκονται στις περισσότερες περιπτώσεις στη ζώνη του μάγματος, αλλά συχνά βρίσκονται σε σημεία όπου τα πυριγενή πετρώματα έρχονται σε επαφή με ιζηματογενή. Από όλα τα γνωστά κοιτάσματα φωσφορικών αλάτων, τα πιο σημαντικά βρίσκονται στη Νορβηγία και τη Βραζιλία. Ένα μεγάλο κοίτασμα απατίτη ανακαλύφθηκε από τον Ακαδημαϊκό A. E. Fersman στο Khibiny το 1925. «Ο απατίτης είναι κυρίως μια ένωση φωσφορικού οξέος και ασβεστίου», έγραψε ο A. E. Fersman. Τον ονόμασαν απατίτη, που σημαίνει «απατεώνας» στα ελληνικά. Είτε πρόκειται για διαφανείς κρύσταλλους, μέχρι την παραμικρή λεπτομέρεια που μοιάζουν με βηρύλιο ή ακόμα και χαλαζία, τότε πρόκειται για πυκνές μάζες, που δεν διακρίνονται από τον απλό ασβεστόλιθο, μετά είναι ακτινωτές μπάλες, μετά ο βράχος είναι κοκκώδης και γυαλιστερός, σαν μάρμαρο με χονδρόκοκκο.
Ως αποτέλεσμα της δράσης των καιρικών διαδικασιών, της ζωτικής δραστηριότητας των βακτηρίων και της καταστροφής από διάφορα οξέα του εδάφους, οι απατίτες περνούν σε μορφές που καταναλώνονται εύκολα από τα φυτά και έτσι εμπλέκονται στον βιοχημικό κύκλο. Πρέπει να σημειωθεί ότι ο φώσφορος απορροφάται μόνο από τα διαλυμένα άλατα του φωσφορικού οξέος. Ωστόσο, ο φώσφορος ξεπλένεται μερικώς από το έδαφος και μια μεγάλη ποσότητα του, που απορροφάται από τα φυτά, δεν επιστρέφει πίσω στο έδαφος και παρασύρεται μαζί με την καλλιέργεια. Όλα αυτά οδηγούν στη σταδιακή εξάντληση του εδάφους. Με την εισαγωγή φωσφορικών λιπασμάτων στο έδαφος, η απόδοση αυξάνεται.
Παρά τη σημαντική ζήτηση για φωσφορικά λιπάσματα, δεν φαίνεται να υπάρχει μεγάλη ανησυχία για την εξάντληση των πρώτων υλών για την παραγωγή τους. Αυτά τα λιπάσματα μπορούν να ληφθούν με σύνθετη επεξεργασία ορυκτών πρώτων υλών, θαλάσσιων ιζημάτων βυθού και διαφόρων γεωλογικών πετρωμάτων πλούσια σε φώσφορο.
Κατά την αποσύνθεση των πλούσιων σε φώσφορο ενώσεων οργανικής προέλευσης σχηματίζονται συχνά αέριες και υγρές ουσίες. Μερικές φορές μπορείτε να παρατηρήσετε την απελευθέρωση αερίου με τη μυρωδιά σάπιου ψαριού - υδροφωσφίδιο ή φωσφίνη, PH3. Ταυτόχρονα με τη φωσφίνη, σχηματίζεται ένα άλλο προϊόν - διφωσφίνη, P2 H4, που είναι υγρό. Οι ατμοί της διφωσφίνης αναφλέγονται αυθόρμητα και αναφλέγουν την αέρια φωσφίνη. Αυτό εξηγεί την εμφάνιση των λεγόμενων «περιπλανώμενων φώτων» σε μέρη όπως νεκροταφεία, βάλτους.
Τα «φώτα περιπλάνησης» και άλλες περιπτώσεις λάμψης του φωσφόρου και των ενώσεων του προκάλεσαν δεισιδαιμονικό φόβο σε πολλούς ανθρώπους που δεν ήταν εξοικειωμένοι με την ουσία αυτών των φαινομένων. Εδώ είναι τι θυμάται ο ακαδημαϊκός S.I. σχετικά με την εργασία με αέριο φώσφορο. Volfkovich: «Ο φώσφορος ελήφθη σε έναν ηλεκτρικό κλίβανο που εγκαταστάθηκε στο Πανεπιστήμιο της Μόσχας στην οδό Mokhovaya. Δεδομένου ότι αυτά τα πειράματα έγιναν τότε στη χώρα μας για πρώτη φορά, δεν έλαβα τις προφυλάξεις που είναι απαραίτητες όταν εργάζομαι με αέριο φώσφορο - ένα δηλητηριώδες, αυτοαναφλεγόμενο και φωτεινό μπλε στοιχείο. Κατά τη διάρκεια πολλών ωρών εργασίας στον ηλεκτρικό φούρνο, μέρος του απελευθερωμένου αερίου φωσφόρου μου μούσκεψε τόσο πολύ τα ρούχα και ακόμη και τα παπούτσια μου που όταν περπατούσα από το πανεπιστήμιο τη νύχτα στους σκοτεινούς, τότε αφωτισμένους δρόμους της Μόσχας, τα ρούχα μου ακτινοβολούσαν μια γαλαζωπή λάμψη. και από κάτω από τα παπούτσια μου (κατά την τριβή τους στο πεζοδρόμιο) χτυπήθηκαν σπινθήρες.
Κάθε φορά που μαζευόταν πλήθος πίσω μου, μεταξύ των οποίων, παρά τις εξηγήσεις μου, δεν ήταν λίγοι εκείνοι που έβλεπαν σε μένα έναν «νεοεμφανιζόμενο» εκπρόσωπο του άλλου κόσμου. Σύντομα, μεταξύ των κατοίκων της περιοχής της οδού Mokhovaya και σε ολόκληρη τη Μόσχα, άρχισαν να μεταδίδονται από στόμα σε στόμα φανταστικές ιστορίες για τον φωτεινό μοναχό ... "
Η φωσφίνη και η διφωσφίνη είναι αρκετά σπάνιες στη φύση και πιο συχνά κάποιος πρέπει να αντιμετωπίσει τέτοιες ενώσεις φωσφόρου όπως οι φωσφορίτες. Πρόκειται για δευτερογενή ορυκτά-φωσφορικά οργανικής προέλευσης, που παίζουν ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο στη γεωργία. Στα νησιά του Ειρηνικού Ωκεανού, στη Χιλή και στο Περού, σχηματίστηκαν με βάση τα περιττώματα πτηνών - γκουάνο, το οποίο σε ξηρό κλίμα συσσωρεύεται σε παχιά στρώματα, που συχνά υπερβαίνουν τα εκατό μέτρα.
Ο σχηματισμός φωσφοριτών μπορεί επίσης να συσχετιστεί με γεωλογικές καταστροφές, για παράδειγμα, με την εποχή των παγετώνων, όταν ο θάνατος των ζώων ήταν τεράστιος. Παρόμοιες διεργασίες είναι επίσης δυνατές στον ωκεανό κατά τον μαζικό θάνατο της θαλάσσιας πανίδας. Η ταχεία αλλαγή των υδρολογικών συνθηκών, η οποία μπορεί να σχετίζεται με διάφορες διαδικασίες οικοδόμησης βουνών, ιδιαίτερα με τη δράση υποβρύχιων ηφαιστείων, οδηγεί αναμφίβολα σε ορισμένες περιπτώσεις στο θάνατο θαλάσσιων ζώων. Ο φώσφορος από τα οργανικά υπολείμματα απορροφάται εν μέρει από τα φυτά, αλλά κυρίως, διαλύοντας στο θαλασσινό νερό, περνά σε ορυκτές μορφές. Το θαλασσινό νερό περιέχει φωσφορικά άλατα σε αρκετά μεγάλες ποσότητες - 100-200 mg/m3. Κάτω από ορισμένες χημικές διεργασίες στο θαλασσινό νερό, τα φωσφορικά άλατα μπορούν να καθιζάνουν και να συσσωρευτούν στον πυθμένα. Και όταν ο βυθός ανεβαίνει σε διαφορετικές γεωλογικές περιόδους, τα κοιτάσματα φωσφορίτη αποδεικνύονται ότι βρίσκονται στη στεριά. Με παρόμοιο τρόπο, θα μπορούσε να είχε σχηματιστεί ένα μεγάλο εγχώριο κοίτασμα φωσφορίτη κοντά στο Kara-Tau στο Καζακστάν. Φωσφορίτες βρίσκονται επίσης στην περιοχή της Μόσχας.
Ο κύκλος του φωσφόρου στη φύση
Μια καλή εξήγηση των κύριων σταδίων του κύκλου του φωσφόρου στη φύση μπορεί να είναι τα λόγια του διάσημου επιστήμονα, ενός από τους ιδρυτές της κατεύθυνσης της εγχώριας επιστήμης για τη μελέτη των φωσφορικών λιπασμάτων Ya. V. Samoilov: «Φώσφορος των καταθέσεων φωσφορίτη μας είναι βιοχημικής προέλευσης. Από τον απατίτη, ένα ορυκτό στο οποίο αρχικά περιείχε σχεδόν όλος ο φώσφορος της λιθόσφαιρας, αυτό το στοιχείο περνά στο σώμα των φυτών, από τα φυτά στο σώμα των ζώων, τα οποία είναι πραγματικοί συμπυκνωτές φωσφόρου. Αφού περάσει από μια σειρά ζωικών σωμάτων, ο φώσφορος τελικά πέφτει από τον βιοχημικό κύκλο και επιστρέφει ξανά στον ορυκτό. Κάτω από ορισμένες φυσικές και γεωγραφικές συνθήκες, ο μαζικός θάνατος ζωικών οργανισμών συμβαίνει στη θάλασσα
Σχετικά με τον αγώνα
Η πρώτη φωτιά δημιουργήθηκε από έναν άνθρωπο με πολύ πρωτόγονο τρόπο - τρίβοντας δύο κομμάτια ξύλου και η σκόνη και το πριονίδι του ξύλου θερμάνθηκαν τόσο πολύ που αναφλέγονταν αυθόρμητα. Οι αρχαίοι άνθρωποι γνώριζαν αρκετούς τρόπους για να κάνουν φωτιά με τριβή: τις περισσότερες φορές, ένα κοφτερό ξύλινο ραβδί έκανε μια γρήγορη περιστροφή, ακουμπώντας το σε μια στεγνή σανίδα. Αυτή η μέθοδος μπορεί να αναπαραχθεί τώρα, αλλά δεν είναι καθόλου απλή και απαιτεί μεγάλη προσπάθεια και επιδεξιότητα. Έτσι ο άνθρωπος βάζει φωτιά εδώ και χιλιάδες χρόνια.
Είναι απίστευτο! Αν σκεφτείτε αυτό το απλό γεγονός, μπορείτε να δείτε πόσο περίπλοκο ήταν κάθε βήμα ενός ανθρώπου στο μονοπάτι της προόδου.
Ο περίφημος πυριτόλιθος και το ατσάλι ήρθαν να αντικαταστήσουν τα ξύλινα ξυλάκια. Αυτή είναι μια πολύ απλή συσκευή: ένα κομμάτι χάλυβα ή πυρίτη χαλκού χτυπήθηκε στον πυριτόλιθο και κόπηκε ένα δεμάτι από σπινθήρες, πυροδοτώντας μια εύφλεκτη ουσία.
Αυτή η μέθοδος, που μας παρουσιάστηκε από έναν αρχαίο άνθρωπο, χρησιμοποιήθηκε ευρέως κατά τη διάρκεια του Μεγάλου Πατριωτικού Πολέμου, όταν η χώρα γνώρισε έντονη έλλειψη σπίρτων.
Παραδόξως, αλλά μόνο πριν από 200 χρόνια στη Ρωσία και σε όλο τον κόσμο, ο πυριτόλιθος και το φυτίλι ήταν πρακτικά τα μόνα «ταίρι» ενός ανθρώπου που κατάφερε όχι μόνο να χτίσει τις αιγυπτιακές πυραμίδες, αλλά και να δημιουργήσει την ατμομηχανή του Τζέιμς Βατ. το πρώτο ατμόπλοιο του Robert Fulton, αργαλειοί και πολλές άλλες μεγάλες εφευρέσεις, αλλά όχι σπίρτα. Γεννήθηκαν αργότερα! Δύσκολη και μεγάλη ήταν η πορεία προς αυτούς, όπως κάθε μονοπάτι στον κόσμο άγνωστο στον άνθρωπο.
Οι αρχαίοι Έλληνες και οι Ρωμαίοι γνώριζαν έναν άλλο τρόπο να φτιάχνουν φωτιά, χρησιμοποιώντας τις ακτίνες του ήλιου που εστιάζονται από έναν φακό ή έναν κοίλο καθρέφτη. Ο μεγάλος αρχαίος Έλληνας επιστήμονας Αρχιμήδης χρησιμοποίησε επιδέξια αυτή τη μέθοδο και, σύμφωνα με το μύθο, έβαλε φωτιά στον εχθρικό στόλο με τη βοήθεια ενός τεράστιου καθρέφτη. Αλλά αυτή η μέθοδος απόκτησης φωτιάς είναι ελάχιστη χρήσιμη λόγω των πολύ περιορισμένων δυνατοτήτων χρήσης της, αφού ο ήλιος είναι απαραίτητος.
Η ανάπτυξη του πολιτισμού, η επιστημονική και τεχνολογική πρόοδος άνοιξαν νέες ευκαιρίες σε διάφορους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας.
Μετά το 1700, εφευρέθηκε ένας σημαντικός αριθμός μέσων για την παραγωγή φωτιάς, το πιο ενδιαφέρον από αυτά είναι η εμπρηστική συσκευή Döbereiner, που δημιουργήθηκε στην Ιένα το 1823. Ο εφευρέτης της συσκευής χρησιμοποίησε τις ιδιότητες του εκρηκτικού αερίου για να αναφλεγεί αυθόρμητα παρουσία σπογγώδους πλατίνα, δηλ. ψιλοτριμμένο.
Ωστόσο, μια τέτοια συσκευή ήταν, φυσικά, ελάχιστη χρήση για ευρεία χρήση.
Πλησιάζουμε όλο και πιο κοντά στη στιγμή που επιτέλους ακούστηκε για πρώτη φορά η λέξη «ταίρι». Ποιος εισήγαγε αυτή τη λέξη σε χρήση δεν έχει ακόμη καθιερωθεί, αλλά η δουλειά συνεχίζεται προς αυτή την κατεύθυνση και ελπίζουμε ότι οι μικροί μας αναγνώστες θα μας βοηθήσουν σε αυτό.
Εδώ θα πρέπει να ρίξουμε μια μικρή γέφυρα προς τον φώσφορο και τον ανακάλυψή του - έναν στρατιώτη του Αμβούργου, αργότερα έναν έμπορο και αλχημιστή Hennig Brand. Το νέο στοιχείο φώσφορος αποδείχθηκε εύφλεκτο όταν τρίβεται. Οι ερευνητές εκμεταλλεύτηκαν αυτή την ιδιότητα δημιουργώντας σπίρτα.
Ο βοηθός και μαθητής του R. Boyle, ο ταλαντούχος και επιχειρηματικός Γερμανός A. Hankwitz έλαβε καθαρό φώσφορο από φωσφορικά άλατα και μάντεψε να φτιάξει σπίρτα με επίστρωση θείου, που αναφλέγεται τρίβοντας ένα κομμάτι φωσφόρου. Αλλά αυτό το πρώτο βήμα έπρεπε να βελτιωθεί και να κάνει τους αγώνες πιο βολικούς για ευρεία χρήση.
Αυτό έγινε δυνατό όταν ο διάσημος Γάλλος χημικός C. Berthollet έλαβε ένα άλας - χλωρικό κάλιο KClO3, που ονομάζεται Berthollet. Ο συμπατριώτης του Σανσέλ εκμεταλλεύτηκε αυτή την ανακάλυψη και εφηύρε το 1805 τις λεγόμενες γαλλικές εμπρηστικές μηχανές. Χλωρικό κάλιο, μαζί με θείο, ρητίνη, ζάχαρη και αραβικό κόμμι, εφαρμόστηκε σε ένα ξύλινο ραβδί και όταν ήρθε σε επαφή με πυκνό θειικό οξύ, προέκυψε ανάφλεξη. Η αντίδραση μερικές φορές αναπτύχθηκε πολύ γρήγορα και είχε εκρηκτικό χαρακτήρα.
Το 1806, ο Γερμανός Wagemann από το Tübingen χρησιμοποίησε την εφεύρεση του Chansel, αλλά πρόσθεσε κομμάτια αμιάντου στο θειικό οξύ για να επιβραδύνει τη διαδικασία καύσης. Σύντομα μετακόμισε στο Βερολίνο και οργάνωσε την κατασκευή των λεγόμενων αναπτήρων Βερολίνου. Το εργοστάσιο που ίδρυσε ήταν η πρώτη μεγάλης κλίμακας παραγωγή εμπρηστικών μηχανισμών, που απασχολούσε πάνω από 400 άτομα. Παρόμοιο εμπρηστικό μείγμα χρησιμοποιήθηκε στον «Προμηθέα» (τα σπίρτα του Ιωάννη), που κατασκευάστηκε το 1828 στην Αγγλία.
Το 1832 ξερά σπίρτα εμφανίστηκαν στη Βιέννη. Τα εφευρέθηκε ο L. Trevani, κάλυψε το κεφάλι ενός ξύλινου καλαμιού με μείγμα αλατιού Berthollet με θείο και κόλλα. Εάν ένα τέτοιο σπίρτο κρατηθεί πάνω από γυαλόχαρτο, τότε το κεφάλι του αναφλέγεται. Αλλά ακόμη και σε αυτή την περίπτωση, δεν αποδείχθηκαν όλα επιτυχημένα, μερικές φορές το κεφάλι αναφλέγεται με έκρηξη και αυτό οδήγησε σε σοβαρά εγκαύματα.
Οι τρόποι περαιτέρω βελτίωσης των αγώνων ήταν εξαιρετικά σαφείς: είναι απαραίτητο να φτιάξετε μια τέτοια σύνθεση του μείγματος για - μια κεφαλή σπίρτου ώστε να ανάβει ήρεμα. Το πρόβλημα λύθηκε σύντομα. Η νέα σύνθεση περιελάμβανε αλάτι Berthollet, λευκό φώσφορο και κόλλα. Τα σπίρτα με μια τέτοια επίστρωση αναφλέγονται εύκολα όταν τρίβονται σε οποιαδήποτε σκληρή επιφάνεια, γυαλί, σόλες παπουτσιών ή κομμάτι ξύλου.
Ο εφευρέτης των πρώτων σπίρτων φωσφόρου ήταν ένας δεκαεννιάχρονος Γάλλος Charles Soria. Το 1831, ένας νεαρός πειραματιστής πρόσθεσε λευκό φώσφορο σε ένα μείγμα αλατιού Berthollet και θείου για να αποδυναμώσει τις εκρηκτικές του ιδιότητες. Αυτή η ιδέα αποδείχθηκε εξαιρετικά επιτυχημένη, καθώς ο θραύσμα που λιπαίνεται με την προκύπτουσα σύνθεση έπιασε εύκολα φωτιά κατά τη διάρκεια της τριβής. Η θερμοκρασία ανάφλεξης τέτοιων σπίρτων είναι σχετικά χαμηλή - 30 ° C. Ο νεαρός S. Soria προσπάθησε να πάρει ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την εφεύρεσή του, αλλά, δυστυχώς, αποδείχθηκε ότι ήταν πολύ πιο δύσκολο από το να δημιουργήσει τα πρώτα σπίρτα φωσφόρου. Έπρεπε να πληρωθούν πάρα πολλά χρήματα για το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, αλλά ο S. Soria δεν είχε τέτοιου είδους χρήματα. Ένα χρόνο αργότερα δημιουργήθηκαν πάλι σπίρτα φωσφόρου από τον Γερμανό χημικό J. Kammerer.
Έτσι, ο μακρύς δρόμος ωρίμανσης της μήτρας του πρώτου αγώνα τελείωσε και γεννήθηκε αμέσως στα χέρια αρκετών εφευρετών. Ωστόσο, η μοίρα ευχαρίστησε να δώσει τις δάφνες της πρωτοκαθεδρίας σε αυτή την ανακάλυψη στον Jacob Friedrich Kammerer (1796-1857) και να διατηρήσει το 1832 για τους επόμενους ως το έτος γέννησης των σπίρτων, τη μεγαλύτερη ανακάλυψη του 19ου αιώνα, που έπαιξε σημαντικό ρόλο στην ιστορία της ανάπτυξης του ανθρώπινου πολιτισμού.
Πολλοί επιδίωξαν να λάβουν τις δάφνες των ανακαλυπτών των σπίρτων, αλλά η ιστορία έχει διατηρήσει για εμάς το όνομα του J. Kammerer από όλους τους διεκδικητές. Τα πρώτα σπίρτα φωσφόρου μεταφέρθηκαν στη Ρωσία από το Αμβούργο το 1836 και πωλήθηκαν σε πολύ ακριβή τιμή - ένα ασημένιο ρούβλι ανά εκατό. Υπάρχουν προτάσεις ότι ο μεγάλος μας ποιητής A. S. Pushkin χρησιμοποίησε τέτοια σπίρτα φωσφόρου τον τελευταίο χρόνο της ζωής του, δουλεύοντας υπό το φως των κεριών τα μακρά βράδια του χειμώνα.
Η νεολαία της Αγίας Πετρούπολης δεν άργησε, φυσικά, να επιδείξει αγώνες φωσφόρου σε μπάλες και σε μοντέρνα σαλόνια, προσπαθώντας να μην είναι σε καμία περίπτωση κατώτερη από τη Δυτική Ευρώπη. Είναι κρίμα που ο A. S. Pushkin δεν είχε χρόνο να αφιερώσει ούτε μια ποιητική γραμμή σε αγώνες - μια υπέροχη και πολύ σημαντική εφεύρεση, τόσο χρήσιμη και οικεία τώρα που δεν σκεφτόμαστε καν τη δύσκολη μοίρα της εμφάνισης των σπίρτων.. Μας φαίνεται ότι τα ματς ήταν πάντα δίπλα μας. Αλλά στην πραγματικότητα, το πρώτο εγχώριο εργοστάσιο για την παραγωγή σπίρτων χτίστηκε στην Αγία Πετρούπολη μόλις το 1837.
Έχουν περάσει λίγο περισσότερα από 150 χρόνια από τότε που οι κάτοικοι του ρωσικού κράτους έλαβαν τα πρώτα εγχώρια σπίρτα και, συνειδητοποιώντας τη σημασία αυτής της εφεύρεσης, ξεκίνησαν γρήγορα την παραγωγή σπίρτων.
Το 1842, σε μια επαρχία της Αγίας Πετρούπολης, υπήρχαν 9 εργοστάσια σπίρτων που παρήγαγαν 10 εκατομμύρια σπίρτα καθημερινά. Η τιμή των σπίρτων έπεσε κατακόρυφα και δεν ξεπέρασε τα 3-5 καπίκια. χαλκός για 100 τεμάχια. Η μέθοδος κατασκευής σπίρτων αποδείχθηκε τόσο απλή που στη Ρωσία στα μέσα του 19ου αιώνα. άρχισε να φέρει τον χαρακτήρα της χειροτεχνίας. Έτσι, το 1843-1844. τα σπίρτα βρέθηκαν να είναι σπιτικά σε σημαντικό αριθμό.
Κατασκευάζονταν στις πιο απομακρυσμένες γωνιές της Ρωσίας από επιχειρηματίες αγρότες, κρύβοντας έτσι από τους φόρους. Ωστόσο, η ευφλεκτότητα του φωσφόρου έχει οδηγήσει σε μεγάλες πυρκαγιές. Πολλά χωριά και χωριά κάηκαν κυριολεκτικά ολοσχερώς.
Ο ένοχος αυτών των καταστροφών ήταν ο λευκός φώσφορος, ο οποίος είναι πολύ εύφλεκτος. Κατά τη μεταφορά, τα σπίρτα έπαιρναν συχνά φωτιά από την τριβή. Τεράστιες φωτιές άναψαν στο δρόμο των άμαξων με σπίρτα και τα τρελά άλογα με τα φλεγόμενα βαγόνια έφεραν πολλά προβλήματα.
Το 1848 ακολούθησε το ανώτατο αυτοκρατορικό διάταγμα που υπέγραψε ο Νικόλαος Α', που επέτρεπε την κατασκευή εμπρηστικών σπίρτων μόνο στις πρωτεύουσες και τα σπίρτα έπρεπε να συσκευάζονται σε τενεκέδες των 1000 τεμαχίων. Περαιτέρω, το διάταγμα ανέφερε: «Δώστε ιδιαίτερη προσοχή στην ακραία εξάπλωση της χρήσης εμπρηστικών σπίρτων, με ευγνωμοσύνη να δείτε ότι κατά τη διάρκεια των πυρκαγιών που εκδηλώθηκαν φέτος, οι οποίες κατανάλωσαν περισσότερα από 12.000.000 ρούβλια σε ορισμένες πόλεις. ασήμι της περιουσίας των φιλισταίων, οι εμπρηστές διέπρατταν πολύ συχνά το έγκλημά τους με σπίρτα.
Επιπλέον, ο λευκός φώσφορος είναι μια από τις πιο τοξικές ουσίες.
Ως εκ τούτου, η εργασία σε εργοστάσια σπίρτων συνοδεύτηκε από μια σοβαρή ασθένεια που ονομάζεται νέκρωση του φωσφόρου που επηρεάζει τις γνάθους, δηλ. κυτταρικός θάνατος, καθώς και σοβαρή φλεγμονή και αιμορραγία των ούλων.
Με την επέκταση της παραγωγής αυξήθηκαν τα κρούσματα σοβαρών δηλητηριάσεων μεταξύ των εργαζομένων. Τα ατυχήματα πήραν τέτοιες καταστροφικές μορφές που στη Ρωσία ήδη το 1862 εκδόθηκε μια εντολή περιορισμού της πώλησης λευκού φωσφόρου.
Ο φώσφορος άρχισε να πωλείται μόνο με ειδικές άδειες από την τοπική αστυνομία.
Τα εργοστάσια σπίρτων έπρεπε να πληρώσουν βαρείς φόρους και ο αριθμός των επιχειρήσεων άρχισε να μειώνεται. Όμως η ανάγκη για αγώνες δεν μειώθηκε, αλλά, αντίθετα, αυξήθηκε. Εμφανίστηκαν διάφορα βιοτεχνικά σπίρτα, τα οποία μοιράστηκαν παράνομα. Όλα αυτά οδήγησαν στο γεγονός ότι το 1869 εκδόθηκε νέο διάταγμα, το οποίο επέτρεπε "παντού, τόσο στην Αυτοκρατορία όσο και στο Βασίλειο της Πολωνίας, να φτιάχνουν φωσφορικά σπίρτα προς πώληση χωρίς ειδικούς περιορισμούς ...".
Στο δεύτερο μισό του XIX αιώνα. Το πρόβλημα της αντικατάστασης του λευκού φωσφόρου προέκυψε πολύ οξύ. Οι κυβερνήσεις πολλών πολιτειών έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι η κατασκευή σπίρτων που περιέχουν λευκό φώσφορο φέρνει περισσότερες απώλειες παρά εισόδημα. Στις περισσότερες χώρες, η παραγωγή τέτοιων σπίρτων απαγορευόταν από το νόμο.
Αλλά βρέθηκε μια διέξοδος, σχετικά γρήγορα αποδείχθηκε ότι ήταν δυνατή η αντικατάσταση του λευκού φωσφόρου με κόκκινο, που ανακαλύφθηκε το 1848. Σε αντίθεση με το λευκό, αυτό το είδος φωσφόρου είναι εντελώς ακίνδυνο. Ο κόκκινος φώσφορος εισήχθη στη σύνθεση της μάζας του σπίρτου. Όμως οι προσδοκίες δεν ικανοποιήθηκαν. Τα ματς κάηκαν πολύ άσχημα. Δεν βρήκαν αγορά. Οι κατασκευαστές που ξεκίνησαν την παραγωγή χρεοκόπησαν.
Μέχρι τα μέσα του 19ου αιώνα είχαν γίνει πολλές εξαιρετικές εφευρέσεις και η κατασκευή ενός συνηθισμένου σπίρτου δεν μπορούσε να βρει ικανοποιητική λύση.
Το πρόβλημα λύθηκε το 1855 στη Σουηδία. Οι αγώνες ασφαλείας την ίδια χρονιά παρουσιάστηκαν στη Διεθνή Έκθεση του Παρισιού και έλαβαν χρυσό μετάλλιο. Από εκείνη τη στιγμή, οι λεγόμενοι σουηδικοί αγώνες ξεκίνησαν τη θριαμβευτική τους πορεία σε όλο τον κόσμο. Το κύριο χαρακτηριστικό τους ήταν ότι δεν αναφλέγονταν όταν τρίβονταν σε οποιαδήποτε σκληρή επιφάνεια. Το σουηδικό σπίρτο άναβε μόνο αν τρίβονταν στο πλάι του κουτιού, καλυμμένο με ειδική μάζα.
Έτσι, η «ασφαλής φωτιά» στα σουηδικά ματς γεννήθηκε από τη θαυμάσια ένωση τριβής και χημικής αντίδρασης.
Αυτό, ίσως, είναι όλο! Ας σας πούμε τώρα πώς λειτουργεί ένα σύγχρονο ταίριασμα. Η μάζα μιας κεφαλής σπίρτου είναι 60% αλάτι κουκουλών, καθώς και εύφλεκτες ουσίες, θείο ή κάποια θειούχα μέταλλα, όπως το θειούχο αντιμόνιο. Προκειμένου η κεφαλή να αναφλέγεται αργά και ομοιόμορφα, χωρίς έκρηξη, προστίθενται στη μάζα τα λεγόμενα πληρωτικά - σκόνη γυαλιού, οξείδιο σιδήρου (III) κ.λπ. Το συνδετικό υλικό είναι κόλλα. Το άλας Bertolet μπορεί να αντικατασταθεί από ουσίες που περιέχουν οξυγόνο σε μεγάλες ποσότητες, όπως το διχρωμικό κάλιο.
Και από τι αποτελείται η πάστα του δέρματος; Εδώ είναι το κύριο συστατικό
κόκκινος φώσφορος. Σε αυτό προστίθενται οξείδιο του μαγγανίου (IV), θρυμματισμένο γυαλί και κόλλα.
Ας δούμε τώρα ποιες διαδικασίες γίνονται όταν ανάβει ένα σπίρτο.
Όταν το κεφάλι τρίβεται στο δέρμα στο σημείο επαφής τους, ο κόκκινος φώσφορος αναφλέγεται λόγω του οξυγόνου του άλατος Bertolet. Μεταφορικά μιλώντας, η φωτιά γεννιέται αρχικά στο δέρμα. Ανάβει την κεφαλή του σπίρτου. Το θείο ή το σουλφίδιο του αντιμονίου (III) φουντώνει σε αυτό, πάλι λόγω του οξυγόνου του άλατος Bertolet. Και τότε το δέντρο ανάβει.
Τώρα υπάρχουν πολλές συνταγές για συνθέσεις κεφαλιού και επάλειψης. Τα μόνα σταθερά συστατικά είναι το αλάτι Berthollet και ο κόκκινος φώσφορος.
Άλλωστε όμως, το απαραίτητο στοιχείο ενός σπίρτου είναι το ξύλινο μέρος του, ή το καλαμάκι του σπίρτου. Οι μέθοδοι κατασκευής του έχουν επίσης μακρά ιστορία. Για τα πρωτόγονα ντιπ σπίρτα, η δάδα κόπηκε με το χέρι με ένα μαχαίρι. Τώρα έξυπνα μηχανήματα λειτουργούν σε εργοστάσια σπίρτων. Το πιο κατάλληλο δέντρο για την κατασκευή καλαμιών σπίρτων είναι η λεύκη. Η κορυφογραμμή της λεκάνης τρίβεται πρώτα και καθαρίζεται σχολαστικά. Ένα λεπτό ξύλινο φύλλο κόβεται από ένα κούτσουρο σε ειδικά μηχανήματα. Στη συνέχεια χωρίζεται σε μακριές λεπτές ράβδους. Αυτά τα καλάμια έχουν ήδη μετατραπεί σε σπιρτόξυλα σε άλλο μηχάνημα. Στη συνέχεια, το καλαμάκι μπαίνει στις μηχανές, όπου εφαρμόζεται μια μάζα σπίρτου στο άκρο του. Μαζί με αυτό, τα καλαμάκια σπίρτων συνήθως υποβάλλονται σε ειδική επεξεργασία για να αποφευχθεί, για παράδειγμα, η υγρασία.
Τα σύγχρονα Mishins που δημιουργούν σπίρτα παράγουν εκατοντάδες εκατομμύρια σπίρτα την ημέρα.
Εν κατακλείδι, ας δούμε την παραγωγή σπίρτων με τα μάτια ενός οικονομολόγου. Αν υποθέσουμε ότι κάθε άτομο ξοδεύει κατά μέσο όρο τουλάχιστον ένα σπίρτο την ημέρα, τότε για να ικανοποιηθεί η ετήσια ανάγκη της ανθρωπότητας για σπίρτα, χρειάζονται περίπου 20 εκατομμύρια ασπένς, που είναι σχεδόν μισό εκατομμύριο εκτάρια πρώτης τάξεως δάσους ασπηνών.
Δεν είναι δύσκολο; Και για εκείνες τις χώρες στις οποίες υπάρχουν λίγα ή σχεδόν καθόλου δάση, αυτό απλά δεν είναι δυνατό. Προσπαθήσαμε να χρησιμοποιήσουμε χαρτόνι αντί για ξύλινα καλαμάκια. Αλλά τέτοια μαλακά ματς δεν ήταν επιτυχημένα. Είναι πολύ άβολα στο χειρισμό.
Γι' αυτό έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένοι όλων των ειδών οι αναπτήρες - βενζίνη, υγραέριο, ηλεκτρικοί αναπτήρες για εστίες υγραερίου κ.λπ. Και στο τέλος η παραγωγή τους θα είναι φθηνότερη από την κατασκευή σπίρτων.
Αυτό σημαίνει ότι ο αγώνας θα γίνει κάποτε απλώς ένα μουσειακό κομμάτι; Είναι δύσκολο να απαντηθεί αυτό το ερώτημα. Μπορεί να υποτεθεί ότι η παραγωγή σπίρτων στο μέλλον μπορεί να μειωθεί.
Αυτή τη στιγμή η χώρα μας κατέχει την πρώτη θέση παγκοσμίως στην παραγωγή σπίρτων. Τα σύγχρονα εργοστάσια σπίρτων είναι εξοπλισμένα με μηχανήματα υψηλής απόδοσης που καθιστούν δυνατή την παραγωγή 500.000 σπίρτων την ώρα.
Με την επέκταση της παραγωγής βελτιώνεται η τεχνολογία, κατακτώνται νέοι τύποι σπίρτων, παράγονται σπίρτα κυνηγιού, καταιγίδας, γκαζιού και αναμνηστικών σε σετ, πολύχρωμες ετικέτες των οποίων αντικατοπτρίζουν τα σημαντικότερα γεγονότα στη ζωή της χώρας μας.
Τα κυνηγετικά σπίρτα διαφέρουν από τα απλά στο ότι, εκτός από τα συνηθισμένα
κεφάλια και καλαμάκια, έχουν επιπλέον επίστρωση κάτω από το κεφάλι. Η πρόσθετη εμπρηστική μάζα κάνει το σπίρτο μακρόβιο με μεγάλη καυτή φλόγα. Καίγεται για περίπου 10 δευτερόλεπτα, ενώ ένα απλό ταίρι είναι μόνο 2-3 δευτερόλεπτα. Τέτοια σπίρτα καθιστούν δυνατό το άναμμα φωτιάς σε κάθε καιρό.
Οι αγώνες καταιγίδας δεν είναι λιγότερο περίεργοι. Δεν έχουν κεφάλι, αλλά η επίστρωση του «σώματος» είναι πολύ πιο παχιά από αυτή των σπίρτων κυνηγιού. Η εμπρηστική μάζα τους περιέχει πολύ αλάτι μπερτολέ, επομένως, την ικανότητα ανάφλεξης, δηλ. η ευαισθησία τέτοιων αγώνων είναι πολύ υψηλή. Καίγονται για τουλάχιστον 10 δευτερόλεπτα σε οποιεσδήποτε μετεωρολογικές συνθήκες, ακόμη και σε καταιγίδες στους 12 βαθμούς. Τέτοια σπίρτα χρειάζονται ιδιαίτερα οι ψαράδες και οι ναυτικοί.
Τα σπίρτα αερίου διαφέρουν από τα συνηθισμένα στο ότι το ραβδί τους είναι μεγαλύτερο. Τώρα παράγονται σπίρτα με καλαμάκια 70 mm. Με αυτό το σπίρτο, μπορείτε να ανάψετε πολλούς καυστήρες ταυτόχρονα. Η προσθήκη κάποιων αλάτων στην εμπρηστική μάζα καθιστά δυνατή τη λήψη έγχρωμης φωτιάς: κόκκινο, ροζ, μπλε, πράσινο, βιολετί.
Τα σπίρτα συσκευάζονται σε κουτιά διαφόρων μεγεθών, που περιέχουν πενήντα, εκατό, διακόσια ακόμα και πεντακόσια σπίρτα. Επί του παρόντος, η παραγωγή σπίρτων είναι πλήρως αυτοματοποιημένη και αυτό επιτρέπει την πώληση των προϊόντων της σε αρκετά χαμηλές τιμές. Παλαιότερα χρησιμοποιήθηκε η έκφραση «φθηνότερο από τα σπίρτα», που σημαίνει «σχεδόν δωρεάν».
Φυσικά, το να ξοδεύεις ξύλα για την κατασκευή σπιρτόξυλων γίνεται όλο και πιο σπάταλο. Εξάλλου, για αυτό δαπανώνται εκατοντάδες εκτάρια καλού δάσους, για την εξοικονόμηση των οποίων ενδιαφέρονται πλέον σχεδόν όλες οι χώρες του κόσμου, ακόμη και εκείνες που εξακολουθούν να έχουν αρκετά μεγάλες εκτάσεις δασικού πλούτου. Ο όγκος της σύγχρονης παραγωγής και κατασκευής αυξάνεται τόσο γρήγορα που η ποσότητα ξυλείας που καταναλώνεται αυξάνεται σημαντικά κάθε δεκαετία. Τώρα υπάρχει πλήρης αποστολή εξοικονόμησης ξυλείας και αντικατάστασής της, όπου είναι δυνατόν, με προϊόντα από άλλες πρώτες ύλες.
Όλο και περισσότερο, διάφορα αντικείμενα που χρησιμοποιούνται ευρέως στην καθημερινή ζωή κατασκευάζονται από πλαστικό. Στην παγκόσμια αγορά την τελευταία δεκαετία, οι τιμές για το χλωριούχο πολυβινύλιο, το οξικό πολυβινύλιο, το πολυστυρένιο και άλλα υλικά έχουν μειωθεί αισθητά.
Κατασκευή σπίρτων και σπιρτόκουτων από πλαστικά
Το θέμα της κατασκευής σπίρτων και σπιρτόκουτων από πλαστικά για τον μαζικό καταναλωτή συζητείται ευρέως αυτή τη στιγμή. Αν μπορούσε να γίνει αυτό, τότε θα γινόταν μια πραγματική επανάσταση στην ανάπτυξη της βιομηχανίας σπίρτων. Στην οικολογικά σημαδεμένη γη μας, θα ήταν δυνατό να σωθούν εκατοντάδες εκτάρια δάσους, τα οποία καταναλώνονται πολύ πιο γρήγορα από ό,τι αναπληρώνονται τα αποθέματά του.Ωστόσο, στην πραγματικότητα, όλα δεν είναι τόσο απλά. Πολλά πλαστικά υλικά είναι δύσκολο να ανακυκλωθούν και μολύνουν ολοένα και περισσότερο τους ωκεανούς και τη γη. Οι μεγάλες βιομηχανικές πόλεις δύσκολα μπορούν να αντεπεξέλθουν στην επεξεργασία των απορριμμάτων από πλαστικά υλικά, ο άλλοτε καθαρός πλανήτης μας ασφυκτιά κάτω από την επίθεση των συνθετικών απορριμμάτων. Όπως είναι φυσικό, τα σπιρτόκουτα από διάφορα πολυμερή υλικά θα πεταχτούν απρόσεκτα μετά τη χρήση των σπίρτων, όπως συμβαίνει τώρα με παρόμοια προϊόντα από χαρτόνι και ξύλο. Τότε, αναμφίβολα, η Μόσχα και η περιοχή της Μόσχας και πολλές άλλες πόλεις του πολύπαθου πλανήτη μας θα ντυθούν με μια νέα στολή από τα απόβλητα προϊόντων σπίρτου. Αυτό δεν θα είναι πια το μυθικό φόρεμα του βασιλιά από το υπέροχο παραμύθι του μεγάλου Άντερσεν, αλλά ένα ανακριτικό τόγκα φτιαγμένο από τον άνθρωπο από πολυμερή υλικά για τη Μητέρα Γη.
Πού είναι λοιπόν η έξοδος; Πώς να αποφύγετε την καταστροφή που ελλοχεύει στην εντατική διανομή πλαστικών προϊόντων; Υπάρχει βέβαια διέξοδος. Υπάρχουν και χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο τεχνητά υλικά που, υπό την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας και των οξέων, διαλύονται στο έδαφος. Αυτά τα συνθετικά υλικά για την κατασκευή σπιρτόκουτων και σπίρτων αναμφίβολα θα χρησιμοποιηθούν στο εγγύς μέλλον. Αν και επί του παρόντος τέτοια προϊόντα είναι πολύ πιο ακριβά από παρόμοια προϊόντα ξύλου.
Η κατασκευή πολύ όμορφων σπιρτόκουτων από συνθετικά υλικά απαιτεί σημαντικές επενδύσεις. Στα εξωτερικά σπιρτόκουτα από πλαστικό, ένα σχέδιο συμπιέζεται και εφαρμόζεται μια μάζα φωσφόρου χρησιμοποιώντας ειδικά μηχανήματα.
Φυσικά, το τελευταίο τέταρτο του αιώνα, η τιμή μειώθηκε κάπως λόγω βελτιώσεων στην τεχνολογία κατασκευής, αλλά παρόλα αυτά, τα συνθετικά σπίρτα εξακολουθούν να μην μπορούν να ανταγωνιστούν σε τιμή με σπίρτα από ξύλο. Τα συνθετικά σπίρτα παράγονται σε μικρές παρτίδες σε ορισμένες χώρες της Δυτικής Ευρώπης. Απαιτούνται φθηνότερες πρώτες ύλες και περαιτέρω βελτίωση του εξοπλισμού. Είναι άλυτο;
Θυμηθείτε ότι μόλις πριν από περίπου 100 χρόνια, το αλουμίνιο ήταν πιο ακριβό από τον χρυσό και μόνο χάρη στη δημιουργία μιας νέας ηλεκτροχημικής μεθόδου για την απόκτησή του, έγινε προσιτό και φθηνό.
Η απόκτηση ενός συνθετικού υλικού για ένα σπιρτόξυλο ικανό να αντικαταστήσει ένα σπιρτόξυλο, καθιστώντας δυνατή τη ρύθμιση της θερμοκρασίας και του ρυθμού καύσης, είναι αρκετά δυνατή από τεχνική άποψη κατά την επίλυση του ζητήματος της μαζικής παραγωγής συνθετικών σπίρτων από τη σύγχρονη βιομηχανία.
Προς το παρόν, στη Γερμανία, η εταιρεία Reifenhäuser χρησιμοποιεί πολυστυρένιο για την κατασκευή σπιρτόκουτων και σπίρτων και στη Γαλλία έχουν αρχίσει να γίνονται κεριά σπίρτα, δηλαδή δεν έχει ειπωθεί ακόμη η τελευταία λέξη στη δημιουργία ενός συνηθισμένου σπίρτου. Ένα εκτεταμένο πεδίο δραστηριότητας στον τομέα αυτό περιμένει τη νέα γενιά με αγωνίες και επιτυχίες. Θα ήθελα να πιστεύω ότι θα αρνηθούμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε ξύλο.
χημικές ειδήσεις της χημικής βιομηχανίας
Μάθετε περισσότερα για νέα στον τομέα της χημείας, ενδιαφέρουσαΟ φώσφορος ανακαλύφθηκε από τον Γερμανό αλχημιστή Hennig Brand. Ο Χ. Μπραντ ήταν έμπορος στο Αμβούργο, στη συνέχεια χρεοκόπησε, χρεώθηκε και αποφάσισε να δοκιμάσει την τύχη του στην αλχημεία για να βελτιώσει τις υποθέσεις του. Αφού εργάστηκε ανεπιτυχώς για πολύ καιρό, αποφάσισε να αναζητήσει τη «φιλοσοφική πέτρα». Πρώτα απ 'όλα, ο Brand αποφάσισε να αναζητήσει αυτή τη μυστηριώδη ουσία στα προϊόντα ενός ζωντανού οργανισμού. Για διάφορους λόγους, κυρίως μυστικιστικής φύσης, επέλεξε τα ούρα για αυτόν τον σκοπό. Αφού εξατμίστηκε σχεδόν μέχρι ξηρού, ο Brand το υπέβαλε σε ισχυρή θέρμανση, ενώ παρατήρησε ότι προέκυψε μια λευκή ουσία, η οποία καιγόταν με το σχηματισμό λευκού καπνού.
Ο αλχημιστής H. Brand, προσπαθώντας να βρει τη «φιλοσοφική πέτρα»,
πήρε καταπληκτικά πράγματα. Αποδείχθηκε ότι ήταν φώσφορος
Ο Brand αποφάσισε να συλλέξει αυτή την ουσία και άρχισε να θερμαίνει τα αποξηραμένα ούρα χωρίς αέρα. Το 1669, το έργο του στέφθηκε με μια απροσδόκητη ανακάλυψη: μια περίεργη ουσία σχηματίστηκε στο ρεζερβουάρ, που είχε μια άσχημη γεύση, μια αδύναμη μυρωδιά σκόρδου, έμοιαζε με κερί, έλιωνε με ελαφρά θέρμανση και απελευθέρωσε ατμούς που έλαμπαν στο σκοτάδι. Ο Brand πέρασε το χέρι του πάνω από την ουσία - τα δάχτυλά του άρχισαν να λάμπουν στο σκοτάδι, την πέταξε σε βραστό νερό - οι ατμοί μετατράπηκαν σε θεαματικά λαμπερά δοκάρια. Ό,τι ερχόταν σε επαφή με την προκύπτουσα ουσία απέκτησε την ικανότητα αυτοφωταύγειας. Μπορεί κανείς να φανταστεί πόσο μεγάλη ήταν η έκπληξη του μυστικιστικού Brand, που ανατράφηκε στην πίστη στη «φιλοσοφική πέτρα». Έτσι ανακαλύφθηκε ο φώσφορος. Το ονόμασε η μάρκα Καλτές Φόιερ("ψυχρή φωτιά"), αποκαλώντας το μερικές φορές με στοργή "φωτιά μου". Και παρόλο που ο Brand δεν μπόρεσε να μετατρέψει ούτε ένα βασικό μέταλλο σε χρυσό ή ασήμι με τη βοήθεια μιας νέας φωτεινής ουσίας, εντούτοις, η "κρύα φωτιά" του έφερε ένα πολύ σημαντικό όφελος.
Ο Brand χρησιμοποίησε πολύ έξυπνα το τεράστιο ενδιαφέρον που προκάλεσε η ανακάλυψη του φωσφόρου στον επιστημονικό κόσμο και στο ευρύ κοινό. Άρχισε να παράγει φώσφορο σε αρκετά σημαντικές ποσότητες. Η μέθοδος απόκτησής του ήταν ντυμένη από τον ίδιο με την πιο αυστηρή μυστικότητα και κανένας από τους άλλους αλχημιστές δεν μπορούσε να διεισδύσει στο εργαστήριό του. Ο Brand έδειξε μια νέα ουσία για τα χρήματα και την πούλησε σε μικρές μερίδες στην τιμή του χρυσού και ακόμη υψηλότερη. Το 1730, δηλ. 61 χρόνια μετά την ανακάλυψη, μια ουγγιά (31 g) φωσφόρου κόστισε 10,5 chervonets στο Λονδίνο και 16 chervonets στο Άμστερνταμ. Δεν είναι περίεργο, λοιπόν, ότι πολλοί έσπευσαν να κάνουν διάφορα πειράματα, προσπαθώντας να αποκαλύψουν το μυστικό του Brand.
Ο Γερμανός χημικός, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Wittenberg, Johann Kunkel (1630–1703) ενδιαφέρθηκε ιδιαίτερα για τον φώσφορο. Κατά τη διάρκεια του ταξιδιού, συναντήθηκε με τον φίλο του, τον χημικό Kraft από τη Δρέσδη, και τον έπεισε να αγοράσει ένα μυστικό από τον Brand για να επωφεληθεί από αυτό. Ο Kraft επισκέφτηκε τον Brand και κατάφερε να αγοράσει το μυστικό της παρασκευής φωσφόρου για 200 τάλερ. Ωστόσο, ο Kunkel δεν κέρδισε τίποτα από αυτή τη συμφωνία: ο Kraft δεν μοιράστηκε το μυστικό που είχε λάβει μαζί του, αλλά άρχισε να ταξιδεύει στις αυλές των εκλογέων, δείχνοντας, όπως ο Brand, φώσφορο για χρήματα και βγάζοντας τεράστια ποσά σε αυτήν την επιχείρηση.
Την άνοιξη του 1676, ο Kraft διοργάνωσε μια σύνοδο πειραμάτων με φώσφορο στην αυλή του εκλέκτορα Friedrich Wilhelm του Βρανδεμβούργου. Στις 9 το βράδυ της 24ης Απριλίου, όλα τα κεριά στο δωμάτιο έσβησαν και ο Kraft έδειξε στους παρόντες πειράματα με την «αιώνια φωτιά», χωρίς ωστόσο να αποκαλύψει τη μέθοδο με την οποία παρασκευάστηκε αυτή η μαγική ουσία.
Την άνοιξη του επόμενου έτους, ο Kraft ήρθε στην αυλή του δούκα Johann Friedrich στο Αννόβερο, όπου εκείνη την εποχή ο Γερμανός φιλόσοφος και μαθηματικός G. W. Leibniz (1646–1716) υπηρετούσε ως βιβλιοθηκάριος. Ο Kraft διοργάνωσε επίσης μια συνεδρία πειραμάτων με φώσφορο εδώ, δείχνοντας, συγκεκριμένα, δύο φιάλες που έλαμπαν σαν πυγολαμπίδες. Ο Leibniz, όπως και ο Kunkel, ενδιαφέρθηκε εξαιρετικά για τη νέα ουσία. Στην πρώτη συνεδρία, ρώτησε τον Kraft εάν ένα μεγάλο κομμάτι αυτής της ουσίας δεν θα μπορούσε να φωτίσει ολόκληρο το δωμάτιο. Η Kraft συμφώνησε ότι ήταν αρκετά πιθανό, αλλά δεν θα ήταν πρακτικό, καθώς η διαδικασία παρασκευής της ουσίας είναι πολύ περίπλοκη.
Οι προσπάθειες του Leibniz να πείσει τον Kraft να πουλήσει το μυστικό στον δούκα απέτυχαν. Στη συνέχεια, ο Leibniz πήγε στο Αμβούργο στον ίδιο τον Brand. Εδώ κατάφερε να συνάψει ένα συμβόλαιο μεταξύ του δούκα Johann Friedrich και του Brand, σύμφωνα με το οποίο ο πρώτος ήταν υποχρεωμένος να πληρώσει 60 τάληρα για την αποκάλυψη του μυστικού. Από εκείνη τη στιγμή, ο Leibniz συνήψε τακτική αλληλογραφία με τον Brand.
Την ίδια περίπου εποχή έφτασε στο Αμβούργο ο I.I. Becher (1635-1682) με σκοπό να δελεάσει τον Μπραντ στον δούκα του Μεκλεμβούργου. Ωστόσο, ο Μπραντ αναχαιτίστηκε ξανά από τον Λάιμπνιτς και μεταφέρθηκε στο Ανόβερο στον δούκα Γιόχαν Φρίντριχ. Ο Λάιμπνιτς ήταν απόλυτα πεπεισμένος ότι ο Μπραντ ήταν πολύ κοντά στην ανακάλυψη της «φιλοσοφικής πέτρας» και γι' αυτό συμβούλεψε τον δούκα να μην τον αφήσει να φύγει μέχρι να ολοκληρώσει αυτό το έργο. Ο Μπραντ, ωστόσο, έμεινε στο Ανόβερο για πέντε εβδομάδες, ετοίμασε φρέσκες προμήθειες φωσφόρου έξω από την πόλη, έδειξε, σύμφωνα με το συμβόλαιο, το μυστικό της παραγωγής και έφυγε.
Στη συνέχεια ο Brand ετοίμασε μια σημαντική ποσότητα φωσφόρου για τον φυσικό Christian Huygens, ο οποίος μελέτησε τη φύση του φωτός, και έστειλε μια προμήθεια φωσφόρου στο Παρίσι.
Ο Brand, ωστόσο, ήταν πολύ δυσαρεστημένος με την τιμή που του έδωσαν ο Leibniz και ο δούκας Johann Friedrich για την αποκάλυψη του μυστικού της παραγωγής φωσφόρου. Έστειλε μια θυμωμένη επιστολή στον Λάιμπνιτς, παραπονούμενος ότι το ποσό που έλαβε δεν επαρκούσε ούτε για να συντηρήσει την οικογένειά του στο Αμβούργο και να πληρώσει τα έξοδα ταξιδίου. Παρόμοιες επιστολές στάλθηκαν στη σύζυγο του Leibniz και του Brand, Margarita.
Ο Brand ήταν επίσης δυσαρεστημένος με τον Kraft, στον οποίο εξέφρασε τη δυσαρέσκεια του με επιστολές, κατηγορώντας τον επειδή είχε μεταπωλήσει το μυστικό για 1000 τάλερ στην Αγγλία. Ο Kraft έστειλε αυτή την επιστολή στον Leibniz, ο οποίος συμβούλεψε τον δούκα Johann Friedrich να μην εκνευρίσει τον Brand, να τον πληρώσει πιο γενναιόδωρα για την αποκάλυψη του μυστικού, φοβούμενος ότι ο συγγραφέας της ανακάλυψης, με τη μορφή μιας πράξης εκδίκησης, θα μοιραζόταν τη συνταγή για φώσφορο με κάποιον άλλο. Ο Leibniz έστειλε μια καθησυχαστική επιστολή στον ίδιο τον Brand.
Προφανώς, ο Brand έλαβε μια ανταμοιβή, tk. το 1679 ήρθε ξανά στο Ανόβερο και εργάστηκε εκεί για δύο μήνες, λαμβάνοντας εβδομαδιαίο μισθό 10 τάλερ με επιπλέον πληρωμή για το τραπέζι και τα έξοδα ταξιδιού. Η αλληλογραφία μεταξύ του Λάιμπνιτς και του Μπραντ, αν κρίνουμε από τις επιστολές που φυλάσσονταν στη Βιβλιοθήκη του Ανόβερου, συνεχίστηκε μέχρι το 1684.
Ας επιστρέψουμε τώρα στο Kunkel. Σύμφωνα με τον Leibniz, ο Kunkel έμαθε μέσω της Kraft τη συνταγή για την παρασκευή φωσφόρου και άρχισε να λειτουργεί. Όμως τα πρώτα του πειράματα ήταν ανεπιτυχή. Έγραφε επιστολή μετά από γράμμα στον Μπραντ, παραπονούμενος ότι του έστειλαν μια συνταγή που ήταν πολύ ακατανόητη σε άλλο άτομο. Σε μια επιστολή που γράφτηκε το 1676 από το Wittenberg, όπου ζούσε τότε ο Kunkel, ρώτησε τον Brand για τις λεπτομέρειες της διαδικασίας.
Στο τέλος, ο Kunkel πέτυχε επιτυχία στα πειράματά του, τροποποιώντας κάπως τη μέθοδο του Brand. Προσθέτοντας λίγη άμμο στα ξερά ούρα πριν τα αποστάξει, έλαβε φώσφορο και... ισχυρίστηκε την ανεξαρτησία της ανακάλυψης. Την ίδια χρονιά, τον Ιούλιο, ο Κούνκελ μίλησε για τις επιτυχίες του στον φίλο του, καθηγητή του Πανεπιστημίου της Βιτεμβέργης Kaspar Kirchmeyer, ο οποίος δημοσίευσε μια εργασία για αυτό το θέμα με τίτλο «Μόνιμη νυχτερινή λάμπα, μερικές φορές αστραφτερή, που αναζητούνταν από καιρό, τώρα βρέθηκε. " Σε αυτό το άρθρο, ο Kirchmeyer μιλάει για τον φώσφορο ως μια από καιρό γνωστή φωτεινή πέτρα, αλλά δεν χρησιμοποιεί τον ίδιο τον όρο «φώσφορος», προφανώς δεν είναι ακόμη συνηθισμένος σε εκείνη την εποχή.
ΣΕΑγγλία, ανεξάρτητα από τους Brand, Kunkel και Kirchmeyer το 1680, ο φώσφορος ελήφθη από τον R. Boyle (1627–1691). Ο Μπόιλ ήξερε για τον φώσφορο από την ίδια Kraft. Ήδη από τον Μάιο του 1677, ο φώσφορος επιδείχθηκε στη Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου. Το καλοκαίρι του ίδιου έτους, ο ίδιος ο Kraft ήρθε με φώσφορο στην Αγγλία. Ο Boyle, σύμφωνα με τη δική του αφήγηση, επισκέφτηκε τον Kraft και είδε τον φώσφορο στη στερεή και υγρή του μορφή. Σε ευγνωμοσύνη για το θερμό καλωσόρισμα, ο Kraft, αποχαιρετώντας τον Boyle, του υπαινίχθηκε ότι η κύρια ουσία του φωσφόρου του ήταν κάτι εγγενές στο ανθρώπινο σώμα. Προφανώς, αυτός ο υπαινιγμός ήταν αρκετός για να δώσει ώθηση στο έργο του Μπόιλ. Μετά την αποχώρηση του Kraft, άρχισε να δοκιμάζει αίμα, οστά, μαλλιά, ούρα και το 1680 οι προσπάθειές του να αποκτήσει ένα φωτεινό στοιχείο στέφθηκαν με επιτυχία.
Ο Boyle άρχισε να εκμεταλλεύεται την ανακάλυψή του παρέα με έναν βοηθό, τον Γερμανό Gaukwitz. Μετά τον θάνατο του Boyle το 1691, ο Gaukwitz ξεκίνησε την παραγωγή φωσφόρου, βελτιώνοντάς τον σε εμπορική κλίμακα. Πουλώντας φώσφορο σε τρεις λίρες στερλίνα η ουγγιά και προμηθεύοντας με αυτόν τα επιστημονικά ιδρύματα και μεμονωμένους επιστήμονες της Ευρώπης, ο Gaukwitz συγκέντρωσε μια τεράστια περιουσία. Για να δημιουργήσει εμπορικές συνδέσεις, ταξίδεψε στην Ολλανδία, τη Γαλλία, την Ιταλία και τη Γερμανία. Στο ίδιο το Λονδίνο, ο Gaukwitz ίδρυσε μια φαρμακευτική εταιρεία που έγινε διάσημη όσο ζούσε. Είναι περίεργο ότι, παρά όλα τα πειράματά του με τον φώσφορο, μερικές φορές πολύ επικίνδυνο, ο Gaukwitz έζησε μέχρι τα 80 του χρόνια, ξεπερνώντας τους τρεις γιους του και όλους τους ανθρώπους που συμμετείχαν στο έργο που σχετίζεται με την πρώιμη ιστορία του φωσφόρου.
Από την ανακάλυψη του φωσφόρου από τους Kunkel και Boyle, η τιμή του έχει πέσει γρήγορα ως αποτέλεσμα του ανταγωνισμού των εφευρετών. Στο τέλος, οι κληρονόμοι των εφευρετών άρχισαν να εξοικειώνουν τους πάντες με το μυστικό της παραγωγής του για 10 τάλερ, μειώνοντας ταυτόχρονα την τιμή. Το 1743, ο A.S. Marggraf βρήκε έναν ακόμη καλύτερο τρόπο παραγωγής φωσφόρου από τα ούρα και τον δημοσίευσε αμέσως, γιατί. η αλιεία έπαψε να είναι επικερδής.
ΣΕΕπί του παρόντος, ο φώσφορος δεν παράγεται πουθενά με τη μέθοδο Brand-Kunkel-Boyle, αφού είναι εντελώς ασύμφορος. Για λόγους ιστορικού ενδιαφέροντος, εξακολουθούμε να δίνουμε μια περιγραφή της μεθόδου τους.
Τα σαπισμένα ούρα εξατμίζονται σε σιροπιασμένη κατάσταση. Η παχύρρευστη μάζα που προκύπτει αναμιγνύεται με τριπλάσια ποσότητα λευκής άμμου, τοποθετείται σε αποστακτήριο εξοπλισμένο με δέκτη και θερμαίνεται για 8 ώρες σε ομοιόμορφη φωτιά μέχρι να απομακρυνθούν οι πτητικές ουσίες, μετά την οποία η θέρμανση αυξάνεται. Ο δέκτης γεμίζει με λευκό ατμό, ο οποίος στη συνέχεια μετατρέπεται σε μπλε στερεό και φωτεινό φώσφορο.
Ο φώσφορος πήρε το όνομά του λόγω της ιδιότητας να λάμπει στο σκοτάδι (από τα ελληνικά - φωτεινός). Μεταξύ ορισμένων Ρώσων χημικών υπήρχε η επιθυμία να δοθεί στο στοιχείο ένα καθαρά ρωσικό όνομα: "πετράδι", "ελαφρύτερο", αλλά αυτά τα ονόματα δεν ρίζωσαν.
Ο Λαβουαζιέ, ως αποτέλεσμα μιας λεπτομερούς μελέτης της καύσης του φωσφόρου, ήταν ο πρώτος που τον αναγνώρισε ως χημικό στοιχείο.
Η παρουσία του φωσφόρου στα ούρα έδωσε στους χημικούς αφορμή να τον αναζητήσουν σε άλλα μέρη του σώματος των ζώων. Το 1715 βρέθηκε φώσφορος στον εγκέφαλο. Η σημαντική παρουσία του φωσφόρου σε αυτό χρησίμευσε ως βάση για τον ισχυρισμό ότι «χωρίς φώσφορο δεν υπάρχει σκέψη». Το 1769, ο Yu.G. Gan βρήκε φώσφορο στα οστά και δύο χρόνια αργότερα, ο K.V. Scheele απέδειξε ότι τα οστά αποτελούνται κυρίως από φωσφορικό ασβέστιο και πρότεινε μια μέθοδο για τη λήψη φωσφόρου από την τέφρα που απομένει μετά την καύση των οστών. Τέλος, το 1788, οι M.G. Klaproth και J.L. Proust έδειξαν ότι το φωσφορικό ασβέστιο είναι ένα εξαιρετικά διαδεδομένο ορυκτό στη φύση.
Η αλλοτροπική τροποποίηση του φωσφόρου - ο κόκκινος φώσφορος - ανακαλύφθηκε το 1847 από τον A. Schretter. Σε ένα έργο με τίτλο «Μια νέα αλλοτροπική κατάσταση του φωσφόρου», ο Schretter γράφει ότι το ηλιακό φως αλλάζει τον λευκό φώσφορο σε κόκκινο και παράγοντες όπως η υγρασία, ο ατμοσφαιρικός αέρας, δεν έχουν καμία επίδραση. Ο Schretter διαχώρισε τον κόκκινο φώσφορο με επεξεργασία με δισουλφίδιο άνθρακα. Παρασκεύασε επίσης κόκκινο φώσφορο θερμαίνοντας λευκό φώσφορο σε θερμοκρασία περίπου 250 ° C σε αδρανές αέριο. Ταυτόχρονα, διαπιστώθηκε ότι μια περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί και πάλι στον σχηματισμό μιας λευκής τροποποίησης.
Είναι πολύ ενδιαφέρον ότι ο Schroetter ήταν ο πρώτος που προέβλεψε τη χρήση του κόκκινου φωσφόρου στη βιομηχανία σπίρτων. Στην Παγκόσμια Έκθεση στο Παρίσι το 1855, επιδείχθηκε ο κόκκινος φώσφορος, που είχε ήδη αποκτηθεί από το εργοστάσιο.
Ο Ρώσος επιστήμονας A.A. Musin-Pushkin το 1797 έλαβε μια νέα τροποποίηση του φωσφόρου - βιολετί φωσφόρου. Αυτή η ανακάλυψη αποδίδεται λανθασμένα στον I.V. Gittorf, ο οποίος, έχοντας σχεδόν πλήρως επαναλάβει τη μέθοδο Musin-Pushkin, έλαβε ιώδες φώσφορο μόνο το 1853.
Το 1934, ο καθηγητής P.W. Bridgman, εκθέτει τον λευκό φώσφορο σε πίεση έως και 1100 atm , το έκανε μαύρο και έτσι απέκτησε μια νέα αλλοτροπική τροποποίηση του στοιχείου. Μαζί με το χρώμα, οι φυσικές και χημικές ιδιότητες του φωσφόρου έχουν αλλάξει: ο λευκός φώσφορος, για παράδειγμα, αναφλέγεται αυθόρμητα στον αέρα και το μαύρο, όπως το κόκκινο, δεν έχει αυτή την ιδιότητα.
Είναι πιθανό ότι ο στοιχειώδης φώσφορος ελήφθη ήδη από τον 12ο αιώνα. από τον Άραβα αλχημιστή Alkhid Behil κατά την απόσταξη των ούρων με άργιλο και ασβέστη, αυτό αποδεικνύεται από ένα αρχαίο αλχημικό χειρόγραφο που φυλάσσεται στη Βιβλιοθήκη του Παρισιού. Ωστόσο, η ανακάλυψη του φωσφόρου συνήθως αποδίδεται στον χρεοκοπημένο έμπορο του Αμβούργου Hennig Brand. Ο επιχειρηματίας ασχολήθηκε με την αλχημεία για να αποκτήσει τη φιλοσοφική πέτρα και το ελιξίριο της νεότητας, με το οποίο θα μπορούσε κανείς να βελτιώσει εύκολα την οικονομική του κατάσταση.
Αλλά στην πραγματικότητα, από την αρχαιότητα, οι ουσίες που μπορούν να λάμπουν στο σκοτάδι ονομάζονταν φώσφοροι με το ελαφρύ χέρι των αρχαίων Ελλήνων, αφού είχαν αυτή τη λέξη που σήμαινε «φωτοφόρος». Παρεμπιπτόντως, αποκαλούσαν τον πλανήτη Venus Phosphorus ή Lucifer, αλλά μόνο το πρωί, τα βράδια είχε διαφορετικό όνομα.
Στην ιστορία της αποκάλυψης του μυστικού της απόκτησης φωσφόρου, ο 17ος αιώνας έγινε ένα σημαντικό ορόσημο. Για παράδειγμα, ο τσαγκάρης V. Kagaorolo, ο οποίος ασχολούνταν με την αλχημεία, αποφάσισε ότι ένα ορυκτό που ονομάζεται βαρίτης θα μπορούσε να μετατραπεί σε χρυσό (ή σε φιλοσοφική πέτρα, που θα βοηθούσε στην επίλυση του ίδιου προβλήματος και ταυτόχρονα στην επίλυση προβλημάτων υγείας και αιώνια νιότη). Έχοντας φρυγμένο βαρίτη με άνθρακα και λάδι, έλαβε τον λεγόμενο «φώσφορο Bolognese», λάμποντας στο σκοτάδι για αρκετή ώρα.
Στη Σαξονία, ο Balduin, ένας δικαστικός υπάλληλος χαμηλού βαθμού (όπως ο επιστάτης μας), για κάποιο λόγο έκανε πειράματα με κιμωλία και νιτρικό οξύ (ωστόσο, είναι σαφές γιατί: ήταν αλχημιστής). Έχοντας φρύξει το προϊόν της αλληλεπίδρασης των συστατικών, ανακάλυψε μια λάμψη στο θάλαμο - ήταν άνυδρο νιτρικό ασβέστιο, το οποίο ονομαζόταν "φώσφορος του Baldwin".
Αλλά η καταγραφή της πιο φωτεινής σελίδας αυτής της ιστορίας ξεκίνησε από τον Honnig Brand, για την οποία αξίζει να μιλήσουμε λεπτομερέστερα, επειδή ακόμη και ο μεγάλος Λαβουαζιέ άφησε σύντομες πληροφορίες για αυτόν μετά τη γνωριμία τους το 1678. Στα νιάτα του, ήταν στρατιώτης, τότε αυτοανακηρύχτηκε γιατρός, μη επιβαρυμένος με ιατρική εκπαίδευση. Ο γάμος με μια πλούσια γυναίκα κατέστησε δυνατό να ξεκινήσετε να ζείτε με μεγάλο τρόπο και να ασχοληθείτε με το εμπόριο. Η Αλχημεία προσέλκυσε τον H. Brand με το μυστικό της απόκτησης χρυσού.
Α, πόσο τον παρασύρθηκε η ιδέα, τι προσπάθειες έκανε για να την υλοποιήσει! Πιστεύοντας ότι τα προϊόντα της ζωτικής δραστηριότητας ενός ατόμου, του «βασιλιά της φύσης», μπορούν να περιέχουν τη λεγόμενη πρωτογενή ενέργεια, ο ακούραστος πειραματιστής άρχισε να αποστάζει ανθρώπινα ούρα, θα έλεγε κανείς, σε βιομηχανική κλίμακα: στους στρατώνες των στρατιωτών , μάζεψε έναν ολόκληρο τόνο από αυτό συνολικά! Και εξατμίστηκε σε σιροπιασμένη κατάσταση (όχι με μια κίνηση, φυσικά!), Και μετά την απόσταξη, απόσταξε και πάλι το προκύπτον "έλαιο ούρων" και το φρύωσε για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ως αποτέλεσμα, στο θάλαμο εμφανίστηκε λευκή σκόνη, η οποία κατακάθισε στον πάτο και έλαμψε, γι' αυτό και ονομάστηκε «κρύα φωτιά» (kaltes Feuer) από τον Brand. Οι σύγχρονοι του Brand ονόμασαν αυτή την ουσία φώσφορο λόγω της ικανότητάς της να λάμπει στο σκοτάδι (άλλο ελληνικό jwsjoroV).
Το 1682, ο Μπραντ δημοσίευσε τα αποτελέσματα της έρευνάς του και τώρα δικαίως θεωρείται ο ανακαλυπτής του στοιχείου Νο. 15. Ο φώσφορος ήταν το πρώτο στοιχείο του οποίου η ανακάλυψη τεκμηριώθηκε και ο ανακάλυψής του είναι γνωστός.
Το ενδιαφέρον για τη νέα ουσία ήταν τεράστιο και ο Brand το εκμεταλλεύτηκε - έδειξε φώσφορο μόνο για χρήματα ή αντάλλαξε μικρές ποσότητες με χρυσό. Παρά τις πολυάριθμες προσπάθειες, ο έμπορος του Αμβούργου δεν μπόρεσε να εκπληρώσει το αγαπημένο του όνειρο - να αποκτήσει χρυσό από μόλυβδο χρησιμοποιώντας "κρύα φωτιά", και ως εκ τούτου σύντομα πούλησε τη συνταγή για την απόκτηση μιας νέας ουσίας σε έναν συγκεκριμένο Kraft από τη Δρέσδη για διακόσια τάλερ. Ο νέος ιδιοκτήτης κατάφερε να κάνει πολύ μεγαλύτερη περιουσία στον φώσφορο - με "κρύα φωτιά" ταξίδεψε σε όλη την Ευρώπη και το έδειξε σε επιστήμονες, υψηλόβαθμους και ακόμη και βασιλικούς ανθρώπους, για παράδειγμα, Robert Boyle, Gottfried Leibniz, Charles II. Αν και η μέθοδος παρασκευής του φωσφόρου κρατήθηκε με απόλυτη εχεμύθεια, το 1682 ο Robert Boyle κατάφερε να την αποκτήσει, αλλά αποκάλυψε τη μέθοδό του μόνο σε μια κλειστή συνεδρίαση της Βασιλικής Εταιρείας του Λονδίνου. Η μέθοδος του Μπόιλ δημοσιοποιήθηκε μετά το θάνατό του, το 1692.
Την άνοιξη του 1676, ο Kraft διοργάνωσε μια σύνοδο πειραμάτων με φώσφορο στην αυλή του εκλέκτορα Friedrich Wilhelm του Βρανδεμβούργου. Στις 9 το βράδυ της 24ης Απριλίου, όλα τα κεριά στο δωμάτιο έσβησαν και ο Kraft έδειξε στους παρόντες πειράματα με την «αιώνια φωτιά», χωρίς ωστόσο να αποκαλύψει τη μέθοδο με την οποία παρασκευάστηκε αυτή η μαγική ουσία.
Την άνοιξη του επόμενου έτους, ο Kraft ήρθε στην αυλή του δούκα Johann Friedrich στο Αννόβερο3, όπου εκείνη την εποχή ο Γερμανός φιλόσοφος και μαθηματικός G.W. Leibniz (1646-1716) υπηρετούσε ως βιβλιοθηκάριος. Ο Kraft διοργάνωσε επίσης μια συνεδρία πειραμάτων με φώσφορο εδώ, δείχνοντας, συγκεκριμένα, δύο φιάλες που έλαμπαν σαν πυγολαμπίδες. Ο Leibniz, όπως και ο Kunkel, ενδιαφέρθηκε εξαιρετικά για τη νέα ουσία. Στην πρώτη συνεδρία, ρώτησε τον Kraft εάν ένα μεγάλο κομμάτι αυτής της ουσίας δεν θα μπορούσε να φωτίσει ολόκληρο το δωμάτιο. Η Kraft συμφώνησε ότι ήταν αρκετά πιθανό, αλλά δεν θα ήταν πρακτικό, καθώς η διαδικασία παρασκευής της ουσίας είναι πολύ περίπλοκη.
Οι προσπάθειες του Leibniz να πείσει τον Kraft να πουλήσει το μυστικό στον δούκα απέτυχαν. Στη συνέχεια, ο Leibniz πήγε στο Αμβούργο στον ίδιο τον Brand. Εδώ κατάφερε να συνάψει ένα συμβόλαιο μεταξύ του δούκα Johann Friedrich και του Brand, σύμφωνα με το οποίο ο πρώτος ήταν υποχρεωμένος να πληρώσει 60 τάληρα για την αποκάλυψη του μυστικού. Από εκείνη τη στιγμή, ο Leibniz συνήψε τακτική αλληλογραφία με τον Brand.
Την ίδια περίπου εποχή έφτασε στο Αμβούργο ο I.I. Becher (1635-1682) με σκοπό να δελεάσει τον Μπραντ στον δούκα του Μεκλεμβούργου. Ωστόσο, ο Μπραντ αναχαιτίστηκε ξανά από τον Λάιμπνιτς και μεταφέρθηκε στο Ανόβερο στον δούκα Γιόχαν Φρίντριχ. Ο Λάιμπνιτς ήταν απόλυτα πεπεισμένος ότι ο Μπραντ ήταν πολύ κοντά στην ανακάλυψη της «φιλοσοφικής πέτρας» και γι' αυτό συμβούλεψε τον δούκα να μην τον αφήσει να φύγει μέχρι να ολοκληρώσει αυτό το έργο. Ο Μπραντ, ωστόσο, έμεινε στο Ανόβερο για πέντε εβδομάδες, ετοίμασε φρέσκες προμήθειες φωσφόρου έξω από την πόλη, έδειξε, σύμφωνα με το συμβόλαιο, το μυστικό της παραγωγής και έφυγε.
Στη συνέχεια ο Brand ετοίμασε μια σημαντική ποσότητα φωσφόρου για τον φυσικό Christian Huygens, ο οποίος μελέτησε τη φύση του φωτός, και έστειλε μια προμήθεια φωσφόρου στο Παρίσι.
Ο Brand, ωστόσο, ήταν πολύ δυσαρεστημένος με την τιμή που του έδωσαν ο Leibniz και ο δούκας Johann Friedrich για την αποκάλυψη του μυστικού της παραγωγής φωσφόρου. Έστειλε μια θυμωμένη επιστολή στον Λάιμπνιτς, παραπονούμενος ότι το ποσό που έλαβε δεν επαρκούσε ούτε για να συντηρήσει την οικογένειά του στο Αμβούργο και να πληρώσει τα έξοδα ταξιδίου. Παρόμοιες επιστολές στάλθηκαν στη σύζυγο του Leibniz και του Brand, Margarita.
Ο Brand ήταν επίσης δυσαρεστημένος με τον Kraft, στον οποίο εξέφρασε τη δυσαρέσκεια του με επιστολές, κατηγορώντας τον επειδή είχε μεταπωλήσει το μυστικό για 1000 τάλερ στην Αγγλία. Ο Kraft έστειλε αυτή την επιστολή στον Leibniz, ο οποίος συμβούλεψε τον δούκα Johann Friedrich να μην εκνευρίσει τον Brand, να τον πληρώσει πιο γενναιόδωρα για την αποκάλυψη του μυστικού, φοβούμενος ότι ο συγγραφέας της ανακάλυψης, με τη μορφή μιας πράξης εκδίκησης, θα μοιραζόταν τη συνταγή για φώσφορο με κάποιον άλλο. Ο Leibniz έστειλε μια καθησυχαστική επιστολή στον ίδιο τον Brand.
Προφανώς, ο Brand έλαβε μια ανταμοιβή, tk. το 1679 ήρθε ξανά στο Ανόβερο και εργάστηκε εκεί για δύο μήνες, λαμβάνοντας εβδομαδιαίο μισθό 10 τάλερ με επιπλέον πληρωμή για το τραπέζι και τα έξοδα ταξιδιού. Η αλληλογραφία μεταξύ του Λάιμπνιτς και του Μπραντ, αν κρίνουμε από τις επιστολές που φυλάσσονταν στη Βιβλιοθήκη του Ανόβερου, συνεχίστηκε μέχρι το 1684.
Ας επιστρέψουμε τώρα στο Kunkel. Σύμφωνα με τον Leibniz, ο Kunkel έμαθε μέσω της Kraft τη συνταγή για την παρασκευή φωσφόρου και άρχισε να λειτουργεί. Όμως τα πρώτα του πειράματα ήταν ανεπιτυχή. Έγραφε επιστολή μετά από γράμμα στον Μπραντ, παραπονούμενος ότι του έστειλαν μια συνταγή που ήταν πολύ ακατανόητη σε άλλο άτομο. Σε μια επιστολή που γράφτηκε το 1676 από το Wittenberg, όπου ζούσε τότε ο Kunkel, ρώτησε τον Brand για τις λεπτομέρειες της διαδικασίας.
Στο τέλος, ο Kunkel πέτυχε επιτυχία στα πειράματά του, τροποποιώντας κάπως τη μέθοδο του Brand. Προσθέτοντας λίγη άμμο στα ξερά ούρα πριν τα αποστάξει, έλαβε φώσφορο και... ισχυρίστηκε την ανεξαρτησία της ανακάλυψης. Την ίδια χρονιά, τον Ιούλιο, ο Κούνκελ μίλησε για τις επιτυχίες του στον φίλο του, καθηγητή του Πανεπιστημίου της Βιτεμβέργης Kaspar Kirchmeyer, ο οποίος δημοσίευσε μια εργασία για αυτό το θέμα με τίτλο «Μόνιμη νυχτερινή λάμπα, μερικές φορές αστραφτερή, που αναζητούνταν από καιρό, τώρα βρέθηκε. " Σε αυτό το άρθρο, ο Kirchmeyer μιλάει για τον φώσφορο ως μια από καιρό γνωστή φωτεινή πέτρα, αλλά δεν χρησιμοποιεί τον ίδιο τον όρο «φώσφορος», προφανώς δεν είναι ακόμη συνηθισμένος σε εκείνη την εποχή.
Στην Αγγλία, ανεξάρτητα από τους Brand, Kunkel και Kirchmeyer το 1680, ο φώσφορος ελήφθη από τον R. Boyle (1627-1691). Ο Μπόιλ ήξερε για τον φώσφορο από την ίδια Kraft. Ήδη από τον Μάιο του 1677, ο φώσφορος επιδείχθηκε στη Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου. Το καλοκαίρι του ίδιου έτους, ο ίδιος ο Kraft ήρθε με φώσφορο στην Αγγλία. Ο Boyle, σύμφωνα με τη δική του αφήγηση, επισκέφτηκε τον Kraft και είδε τον φώσφορο στη στερεή και υγρή του μορφή. Σε ευγνωμοσύνη για το θερμό καλωσόρισμα, ο Kraft, αποχαιρετώντας τον Boyle, του υπαινίχθηκε ότι η κύρια ουσία του φωσφόρου του ήταν κάτι εγγενές στο ανθρώπινο σώμα. Προφανώς, αυτός ο υπαινιγμός ήταν αρκετός για να δώσει ώθηση στο έργο του Μπόιλ. Μετά την αποχώρηση του Kraft, άρχισε να δοκιμάζει αίμα, οστά, μαλλιά, ούρα και το 1680 οι προσπάθειές του να αποκτήσει ένα φωτεινό στοιχείο στέφθηκαν με επιτυχία.
Ο Boyle άρχισε να εκμεταλλεύεται την ανακάλυψή του παρέα με έναν βοηθό, τον Γερμανό Gaukwitz. Μετά τον θάνατο του Boyle το 1691, ο Gaukwitz ξεκίνησε την παραγωγή φωσφόρου, βελτιώνοντάς τον σε εμπορική κλίμακα. Πουλώντας φώσφορο σε τρεις λίρες στερλίνα η ουγγιά και προμηθεύοντας με αυτόν τα επιστημονικά ιδρύματα και μεμονωμένους επιστήμονες της Ευρώπης, ο Gaukwitz συγκέντρωσε μια τεράστια περιουσία. Για να δημιουργήσει εμπορικές συνδέσεις, ταξίδεψε στην Ολλανδία, τη Γαλλία, την Ιταλία και τη Γερμανία. Στο ίδιο το Λονδίνο, ο Gaukwitz ίδρυσε μια φαρμακευτική εταιρεία που έγινε διάσημη όσο ζούσε. Είναι περίεργο ότι, παρά όλα τα πειράματά του με τον φώσφορο, μερικές φορές πολύ επικίνδυνο, ο Gaukwitz έζησε μέχρι τα 80 του χρόνια, ξεπερνώντας τους τρεις γιους του και όλους τους ανθρώπους που συμμετείχαν στο έργο που σχετίζεται με την πρώιμη ιστορία του φωσφόρου.
Από την ανακάλυψη του φωσφόρου από τους Kunkel και Boyle, η τιμή του έχει πέσει γρήγορα ως αποτέλεσμα του ανταγωνισμού των εφευρετών. Στο τέλος, οι κληρονόμοι των εφευρετών άρχισαν να εξοικειώνουν τους πάντες με το μυστικό της παραγωγής του για 10 τάλερ, μειώνοντας ταυτόχρονα την τιμή. Το 1743, ο A.S. Marggraf βρήκε έναν ακόμη καλύτερο τρόπο παραγωγής φωσφόρου από τα ούρα και τον δημοσίευσε αμέσως, γιατί. η αλιεία έπαψε να είναι επικερδής.
Επί του παρόντος, ο φώσφορος δεν παράγεται πουθενά με τη μέθοδο Brand-Kunkel-Boyle, αφού είναι εντελώς ασύμφορος. Για λόγους ιστορικού ενδιαφέροντος, θα δώσουμε ωστόσο μια περιγραφή της μεθόδου τους.
Τα σαπισμένα ούρα εξατμίζονται σε σιροπιασμένη κατάσταση. Η παχύρρευστη μάζα που προκύπτει αναμιγνύεται με τριπλάσια ποσότητα λευκής άμμου, τοποθετείται σε αποστακτήριο εξοπλισμένο με δέκτη και θερμαίνεται για 8 ώρες σε ομοιόμορφη φωτιά μέχρι να απομακρυνθούν οι πτητικές ουσίες, μετά την οποία η θέρμανση αυξάνεται. Ο δέκτης γεμίζει με λευκό ατμό, ο οποίος στη συνέχεια μετατρέπεται σε μπλε στερεό και φωτεινό φώσφορο.
Ο φώσφορος πήρε το όνομά του λόγω της ιδιότητας να λάμπει στο σκοτάδι (από τα ελληνικά - φωτεινός). Μεταξύ ορισμένων Ρώσων χημικών υπήρχε η επιθυμία να δοθεί στο στοιχείο ένα καθαρά ρωσικό όνομα: "πετράδι", "ελαφρύτερο", αλλά αυτά τα ονόματα δεν ρίζωσαν.
Ο Λαβουαζιέ, ως αποτέλεσμα μιας λεπτομερούς μελέτης της καύσης του φωσφόρου, ήταν ο πρώτος που τον αναγνώρισε ως χημικό στοιχείο.
Η παρουσία του φωσφόρου στα ούρα έδωσε στους χημικούς αφορμή να τον αναζητήσουν σε άλλα μέρη του σώματος των ζώων. Το 1715 βρέθηκε φώσφορος στον εγκέφαλο. Η σημαντική παρουσία του φωσφόρου σε αυτό χρησίμευσε ως βάση για τον ισχυρισμό ότι «χωρίς φώσφορο δεν υπάρχει σκέψη». Το 1769, ο Yu.G. Gan βρήκε φώσφορο στα οστά και δύο χρόνια αργότερα, ο K.V. Scheele απέδειξε ότι τα οστά αποτελούνται κυρίως από φωσφορικό ασβέστιο και πρότεινε μια μέθοδο για τη λήψη φωσφόρου από την τέφρα που απομένει μετά την καύση των οστών. Τέλος, το 1788, οι M.G. Klaproth και J.L. Proust έδειξαν ότι το φωσφορικό ασβέστιο είναι ένα εξαιρετικά διαδεδομένο ορυκτό στη φύση.
Η αλλοτροπική τροποποίηση του φωσφόρου - ο κόκκινος φώσφορος - ανακαλύφθηκε το 1847 από τον A. Schretter. Σε ένα έργο με τίτλο «Μια νέα αλλοτροπική κατάσταση του φωσφόρου», ο Schretter γράφει ότι το ηλιακό φως αλλάζει τον λευκό φώσφορο σε κόκκινο και παράγοντες όπως η υγρασία, ο ατμοσφαιρικός αέρας, δεν έχουν καμία επίδραση. Ο Schretter διαχώρισε τον κόκκινο φώσφορο με επεξεργασία με δισουλφίδιο άνθρακα. Παρασκεύασε επίσης κόκκινο φώσφορο θερμαίνοντας λευκό φώσφορο σε θερμοκρασία περίπου 250 ° C σε αδρανές αέριο. Ταυτόχρονα, διαπιστώθηκε ότι μια περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί και πάλι στον σχηματισμό μιας λευκής τροποποίησης.
Είναι πολύ ενδιαφέρον ότι ο Schroetter ήταν ο πρώτος που προέβλεψε τη χρήση του κόκκινου φωσφόρου στη βιομηχανία σπίρτων. Στην Παγκόσμια Έκθεση στο Παρίσι το 1855, επιδείχθηκε ο κόκκινος φώσφορος, που είχε ήδη αποκτηθεί από το εργοστάσιο.
Ο Ρώσος επιστήμονας A.A. Musin-Pushkin το 1797 έλαβε μια νέα τροποποίηση του φωσφόρου - ιώδες φώσφορο. Αυτή η ανακάλυψη αποδίδεται λανθασμένα στον I.V. Gittorf, ο οποίος, έχοντας σχεδόν πλήρως επαναλάβει τη μέθοδο Musin-Pushkin, έλαβε ιώδες φώσφορο μόνο το 1853.
Το 1934, ο καθηγητής P.W. Bridgman, υποβάλλοντας τον λευκό φώσφορο σε πίεση έως και 1100 atm, τον μετέτρεψε σε μαύρο και έτσι έλαβε μια νέα αλλοτροπική τροποποίηση του στοιχείου. Μαζί με το χρώμα, οι φυσικές και χημικές ιδιότητες του φωσφόρου έχουν αλλάξει: ο λευκός φώσφορος, για παράδειγμα, αναφλέγεται αυθόρμητα στον αέρα και το μαύρο, όπως το κόκκινο, δεν έχει αυτή την ιδιότητα.
Φώσφορος (από το ελληνικό phosphoros - φωτεινό· λατ. Phosphorus) - στοιχείο του περιοδικού πίνακα των χημικών στοιχείων του περιοδικού πίνακα, ένα από τα πιο κοινά στοιχεία του φλοιού της γης, η περιεκτικότητά του είναι 0,08-0,09% της μάζας του. Η συγκέντρωση στο θαλασσινό νερό είναι 0,07 mg/l. Δεν βρίσκεται σε ελεύθερη κατάσταση λόγω της υψηλής χημικής του δράσης. Σχηματίζει περίπου 190 ορυκτά, τα σημαντικότερα από τα οποία είναι ο απατίτης Ca 5 (PO 4) 3 (F,Cl,OH), ο φωσφορίτης Ca 3 (PO 4) 2 και άλλα. Ο φώσφορος βρίσκεται σε όλα τα μέρη των πράσινων φυτών, και ακόμη περισσότερο στους καρπούς και τους σπόρους (βλ. φωσφολιπίδια). Περιέχεται σε ζωικούς ιστούς, αποτελεί μέρος πρωτεϊνών και άλλων απαραίτητων οργανικών ενώσεων (ATP, DNA), αποτελεί στοιχείο της ζωής.
Ιστορία
Ο φώσφορος ανακαλύφθηκε από τον αλχημιστή του Αμβούργου Hennig Brand το 1669. Όπως και άλλοι αλχημιστές, ο Brand προσπάθησε να βρει τη φιλοσοφική πέτρα, αλλά έλαβε μια φωτεινή ουσία. Ο Brand επικεντρώθηκε σε πειράματα με ανθρώπινα ούρα, γιατί πίστευε ότι, έχοντας ένα χρυσό χρώμα, μπορεί να περιέχει χρυσό ή κάτι απαραίτητο για την εξόρυξη. Αρχικά, η μέθοδός του συνίστατο στο γεγονός ότι στην αρχή τα ούρα καθιζάνονταν για αρκετές ημέρες μέχρι να εξαφανιστεί η δυσάρεστη οσμή και στη συνέχεια έβραζαν σε μια κολλώδη κατάσταση. Ζεστάνοντας αυτή την πάστα σε υψηλές θερμοκρασίες και φέρνοντάς την στην εμφάνιση φυσαλίδων, ήλπιζε ότι, όταν συμπυκνωθεί, θα περιείχαν χρυσό. Μετά από αρκετές ώρες έντονου βρασμού, προέκυψαν κόκκοι λευκής ουσίας που μοιάζει με κερί, οι οποίοι έκαιγαν πολύ έντονα και, επιπλέον, τρεμόπαιζαν στο σκοτάδι. Η μάρκα ονόμασε αυτή την ουσία phosphorus mirabilis (λατ. "θαυματουργός φορέας φωτός"). Η ανακάλυψη του φωσφόρου από τον Brand ήταν η πρώτη ανακάλυψη ενός νέου στοιχείου από την αρχαιότητα.
Λίγο αργότερα, ο φώσφορος ελήφθη από έναν άλλο Γερμανό χημικό, τον Johann Kunkel.
Ανεξάρτητα από τον Brand και τον Kunkel, ο φώσφορος ελήφθη από τον R. Boyle, ο οποίος τον περιέγραψε στο άρθρο «Μέθοδος παρασκευής φωσφόρου από ανθρώπινα ούρα», με ημερομηνία 14 Οκτωβρίου 1680 και δημοσιεύτηκε το 1693.
Μια βελτιωμένη μέθοδος για τη λήψη φωσφόρου δημοσιεύτηκε το 1743 από τον Andreas Marggraf.
Υπάρχουν ενδείξεις ότι Άραβες αλχημιστές μπόρεσαν να αποκτήσουν φώσφορο τον 12ο αιώνα.
Το ότι ο φώσφορος είναι μια απλή ουσία απέδειξε ο Λαβουαζιέ.
προέλευση του ονόματος
Το 1669, ο Henning Brand, θερμαίνοντας ένα μείγμα λευκής άμμου και εξατμισμένων ούρων, απέκτησε μια ουσία που λάμπει στο σκοτάδι, που αρχικά ονομάστηκε «κρύα φωτιά». Το δευτερεύον όνομα "φώσφορος" προέρχεται από τις ελληνικές λέξεις "φῶς" - φως και "φέρω" - φέρω. Στην αρχαία ελληνική μυθολογία, το όνομα Φώσφορος (ή Εωσφόρος, άλλο ελληνικό Φωσφόρος) φορούσε ο φύλακας του Πρωινού Άστρου.
Παραλαβή
Ο φώσφορος λαμβάνεται από απατίτες ή φωσφορίτες ως αποτέλεσμα αλληλεπίδρασης με οπτάνθρακα και πυρίτιο σε θερμοκρασία 1600 ° C:
2Ca 3 (PO 4) 2 + 10C + 6SiO 2 → P4 + 10CO + 6CaSiO 3 .
Ο προκύπτων λευκός ατμός φωσφόρου συμπυκνώνεται στον δέκτη κάτω από το νερό. Αντί για φωσφορίτες, άλλες ενώσεις μπορούν να αναχθούν, για παράδειγμα, το μεταφωσφορικό οξύ:
4HPO 3 + 12C → 4P + 2H 2 + 12CO.
Φυσικές ιδιότητες
Ο στοιχειακός φώσφορος υπό κανονικές συνθήκες αντιπροσωπεύει αρκετές σταθερές αλλοτροπικές τροποποιήσεις. Το πρόβλημα της αλλοτροπίας του φωσφόρου είναι πολύπλοκο και δεν έχει επιλυθεί πλήρως. Συνήθως υπάρχουν τέσσερις τροποποιήσεις μιας απλής ουσίας - λευκό, κόκκινο, μαύρο και μεταλλικό φώσφορο. Μερικές φορές ονομάζονται επίσης οι κύριες αλλοτροπικές τροποποιήσεις, υπονοώντας ότι όλες οι άλλες είναι μια ποικιλία από αυτές τις τέσσερις. Υπό κανονικές συνθήκες, υπάρχουν μόνο τρεις αλλοτροπικές τροποποιήσεις του φωσφόρου, και υπό συνθήκες υπερυψηλών πιέσεων, υπάρχει επίσης μια μεταλλική μορφή. Όλες οι τροποποιήσεις διαφέρουν ως προς το χρώμα, την πυκνότητα και άλλα φυσικά χαρακτηριστικά. υπάρχει μια αξιοσημείωτη τάση για απότομη μείωση της χημικής δραστηριότητας κατά τη μετάβαση από τον λευκό στον μεταλλικό φώσφορο και μια αύξηση των μεταλλικών ιδιοτήτων.
Χημικές ιδιότητες
Η χημική δραστηριότητα του φωσφόρου είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή του αζώτου. Οι χημικές ιδιότητες του φωσφόρου καθορίζονται σε μεγάλο βαθμό από την αλλοτροπική τροποποίησή του. Ο λευκός φώσφορος είναι πολύ ενεργός· κατά τη διαδικασία μετάβασης σε κόκκινο και μαύρο φώσφορο, η χημική δραστηριότητα μειώνεται απότομα. Ο λευκός φώσφορος λάμπει στο σκοτάδι στον αέρα, η λάμψη οφείλεται στην οξείδωση του ατμού του φωσφόρου σε χαμηλότερα οξείδια.
Σε υγρή και διαλυμένη κατάσταση, καθώς και σε ατμούς έως 800 ° C, ο φώσφορος αποτελείται από μόρια P 4. Όταν θερμαίνεται πάνω από 800 ° C, τα μόρια διαχωρίζονται: P 4 \u003d 2P 2. Σε θερμοκρασίες άνω των 2000 °C, τα μόρια διασπώνται σε άτομα.
