ვინ და როდის აღმოაჩინეს ფოსფორი? ფოსფორის ალოტროპული მოდიფიკაციების აღმოჩენის ისტორია ფოსფორის ალოტროპული მოდიფიკაციების აღმოჩენის ისტორია V.A.

ფოსფორი აღმოაჩინა 1669 წელს ალქიმიკოსმა ბრანდტმა, როდესაც "ფილოსოფიური ქვის" ძიებაში მან ძლიერად გააცხელა შარდის მშრალი ნარჩენები ნახშირით ჰაერზე წვდომის გარეშე. იზოლირებული ნივთიერება ჰაერში აინთო და შემდეგ ცეცხლი გაუჩნდა. ამ ქონებას ბრანდტმა უწოდა "ფოსფორი", ე.ი. სინათლის მატარებელი („შუქის მატარებელი“).

აღმოჩენის შემდეგ ფოსფორი იშვიათი და ძვირადღირებული ნივთიერება იყო კიდევ ასი წლის განმავლობაში, რადგან... მისი შემცველობა შარდში უმნიშვნელოა და მისი მიღება რთულია. მხოლოდ 1771 წლის შემდეგ, როდესაც შვედმა ქიმიკოსმა შელემ შეიმუშავა ძვლებიდან ფოსფორის მიღების მეთოდი, შესაძლებელი გახდა მისი მნიშვნელოვანი რაოდენობით მიღება.

ფოსფორის თვისებები

მეხუთე ჯგუფში მეორე ტიპიური ელემენტია არალითონი. ყველაზე მაღალი ჟანგვის მდგომარეობა, რომელიც ფოსფორს შეუძლია გამოავლინოს, არის +5. +5-ზე ნაკლები ჟანგვის მდგომარეობაში ფოსფორის შემცველი ნაერთები მოქმედებს როგორც შემცირების აგენტები. ამავდროულად, ხსნარებში +5 ფოსფორის ნაერთები არ არის ჟანგვის აგენტები. ფოსფორის ჟანგბადის ნაერთები უფრო სტაბილურია, ვიდრე აზოტის. წყალბადის ნაერთები ნაკლებად სტაბილურია.

ბუნებრივი ნაერთები და ფოსფორის წარმოება

ფოსფორი უფრო მეტია დედამიწის ქერქში, ვიდრე აზოტი, გოგირდი და ქლორი. აზოტისგან განსხვავებით, ფოსფორი ბუნებაში გვხვდება მხოლოდ ნაერთების სახით. ფოსფორის ყველაზე მნიშვნელოვანი მინერალებია აპატიტი Ca5X(PO4)3 (X არის ფტორი, ნაკლებად ხშირად ქლორი და ჰიდროქსილის ჯგუფი) და ფოსფორიტი, რომლის საფუძველია Ca3(PO4)2. გარდა ამისა, ფოსფორი არის ზოგიერთი ცილოვანი ნივთიერების ნაწილი და გვხვდება მცენარეებსა და ცხოველებსა და ადამიანის ორგანიზმებში.

თავისუფალი ფოსფორი მიიღება ბუნებრივი ფოსფორის შემცველი ნედლეულისგან მაღალი ტემპერატურის შემცირებით (1500 გრადუსი C) კოქსით ქვიშის თანდასწრებით. ეს უკანასკნელი კალციუმის ოქსიდს აკავშირებს წიდაში - კალციუმის სილიკატში. ფოსფორიტის შემცირების შემთხვევაში, საერთო რეაქცია შეიძლება წარმოდგენილი იყოს განტოლებით:

Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2 = CaSiO3 + 5CO + P2

შედეგად მიღებული ნახშირბადის მონოქსიდი და ორთქლის ფოსფორი შედის მაცივარში წყალთან ერთად, სადაც კონდენსაცია ხდება მყარი თეთრი ფოსფორის წარმოქმნით.

ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

1000 გრადუსზე დაბლა, ფოსფორის ორთქლი შეიცავს ტეტრაატომურ P4 მოლეკულებს, ტეტრაედრის ფორმის. მაღალ ტემპერატურაზე ხდება თერმული დისოციაცია და იზრდება დიატომური P2 მოლეკულების შემცველობა ნარევში. ამ უკანასკნელის დაშლა ფოსფორის ატომებად ხდება 2500 გრადუსზე ზემოთ.

ფოსფორის თეთრ მოდიფიკაციას, ორთქლის კონდენსაციის შედეგად, აქვს მოლეკულური კრისტალური ბადე, რომლის კვანძებში განლაგებულია P4 მოლეკულები. ინტერმოლეკულური ძალების სისუსტის გამო, თეთრი ფოსფორი აქროლადია, დნებადი, შეიძლება დაიჭრას დანით და იხსნება არაპოლარულ გამხსნელებში, როგორიცაა ნახშირბადის დისულფიდი. თეთრი ფოსფორი ძალიან რეაქტიული ნივთიერებაა. ის ენერგიულად რეაგირებს ჟანგბადთან, ჰალოგენებთან, გოგირდთან და ლითონებთან. ჰაერში ფოსფორის დაჟანგვას თან ახლავს გათბობა და ნათება. ამიტომ, თეთრი ფოსფორი ინახება წყლის ქვეშ, რომელთანაც ის არ რეაგირებს. თეთრი ფოსფორი ძალიან ტოქსიკურია.

გრძელვადიანი შენახვისას, ისევე როგორც გაცხელებისას, თეთრი ფოსფორი იქცევა წითელ მოდიფიკაციად. წითელი ფოსფორი არის პოლიმერული ნივთიერება, უხსნადი ნახშირბადის დისულფიდში, ნაკლებად ტოქსიკური ვიდრე თეთრი ფოსფორი. წითელი ფოსფორის დაჟანგვა უფრო რთულია, ვიდრე თეთრი ფოსფორი, არ ანათებს სიბნელეში და ანთებს მხოლოდ 250 გრადუს C ტემპერატურაზე.

ფოსფორის ყველაზე სტაბილური მოდიფიკაცია შავი ფოსფორია. იგი მიიღება თეთრი ფოსფორის ალოტროპული ტრანსფორმაციის შედეგად 220 გრადუსი C ტემპერატურაზე და 1200 მპა წნევაზე. გარეგნულად იგი წააგავს გრაფიტს. შავი ფოსფორის კრისტალური სტრუქტურა ფენიანია, რომელიც შედგება გოფრირებული ფენებისგან. როგორც წითელ ფოსფორში, აქაც ფოსფორის თითოეული ატომი კოვალენტური ბმებით არის დაკავშირებული სამ მეზობელთან. ფოსფორის ატომებს შორის მანძილი 0,387 ნმ. თეთრი და წითელი ფოსფორი არის იზოლატორები, ხოლო შავი ფოსფორი არის ნახევარგამტარი 0,33 eV ზოლებით. ქიმიურად შავი ფოსფორი ყველაზე ნაკლებად რეაქტიულია, იწვის მხოლოდ 400 გრადუსზე მაღლა გაცხელებისას.

ფოსფორი ავლენს ჟანგვის ფუნქციას ლითონებთან ურთიერთობისას: 3Ca + 2P = Ca3P2

როგორც შემამცირებელი აგენტი, ფოსფორი მოქმედებს რეაქციებში აქტიურ არალითონებთან - ჰალოგენებთან, ჟანგბადთან, გოგირდთან, აგრეთვე ძლიერ ჟანგვის აგენტებთან:

2P + 3S = P2S3 2P + 5S = P2S5

ის ანალოგიურად ურთიერთქმედებს ჟანგბადთან და ქლორთან.

P + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2 + H2O

ტუტე ხსნარებში გაცხელებისას თეთრი ფოსფორი არაპროპორციულია:

8P + 3Ba(OH)2 + 6H2O = 2РН3 + 3Ba(H2PO2)2

ქიმიური ფოსფორის ოქსიდი (+3) ბუნებით მჟავეა:

P2O3 + 3H2O = 2H3PO3

ფოსფორის მჟავა არის უფერო, დნებადი კრისტალები, რომლებიც წყალში ძალიან ხსნადია. მისი ქიმიური სტრუქტურის მიხედვით, ეს არის დამახინჯებული ტეტრაედონი, რომლის ცენტრში არის ფოსფორის ატომი sp3 - ჰიბრიდული ორბიტალებით, ხოლო წვეროები უკავია ორ ჰიდროქსილის ჯგუფს და წყალბადისა და ჟანგბადის ატომებს. ფოსფორთან უშუალოდ დაკავშირებული წყალბადის ატომი არ არის ჩანაცვლების უნარი, ამიტომ ფოსფორის მჟავა არის მაქსიმუმ ორფუძიანი და ხშირად წარმოდგენილია ფორმულით H2[HPO3]. ფოსფორის მჟავა არის საშუალო სიძლიერის მჟავა. მისი მარილები - ფოსფიტები - მიიღება P2O3 ტუტეებთან რეაქციით:

P2O3 + 4NaOH = 2Na2HPO3 + H2O

ტუტე ლითონისა და კალციუმის ფოსფიტები წყალში ადვილად ხსნადია.

როდესაც თბება, ფოსფორის მჟავა არაპროპორციულია:

4H3PO3 = PH3 + 3H3PO4

ფოსფორის მჟავა იჟანგება მრავალი ჟანგვის აგენტებით, მათ შორის ჰალოგენებით, მაგალითად:

H3PO3 + Cl2 + H2O = H3PO4 + 2HCl

ფოსფორის მჟავა ჩვეულებრივ მიიღება ფოსფორის ტრიჰალიდების ჰიდროლიზით:

RG3 + 3H2O = H3PO3 + 3NG

მონოშემცვლელი ფოსფიტების გაცხელებისას მიიღება პიროფოსფორის (დიფოსფორის) მჟავას მარილები - პიროფოსფიტები:

2NaH2PO3 = Na2H2P2O5 + H2O

პიროფოსფიტები ჰიდროლიზდება წყალთან ერთად მოხარშვისას:

Na2H2P2O5 + 3H2O = 2NaOH + 2H3PO3

პიროფოსფორის მჟავა H4P2O5 (პენტაოქსოდიფოსფორის მჟავა), ისევე როგორც ფოსფორის მჟავა, მხოლოდ ორფუძიანი და შედარებით არასტაბილურია.

ცნობილია კიდევ ერთი ფოსფორის მჟავა (+3) - ცუდად შესწავლილი პოლიმერული მეტაფოსფორის მჟავა (HPO2)n.

ფოსფორის ყველაზე დამახასიათებელი ოქსიდია P2O5 - დიფოსფორის პენტოქსიდი. ეს არის თეთრი მყარი, რომელიც ადვილად მიიღება მინის მდგომარეობაში. ორთქლის მდგომარეობაში ფოსფორის ოქსიდის მოლეკულებს (+5) აქვთ შემადგენლობა P4O10. მყარი P2O5 აქვს რამდენიმე მოდიფიკაცია. ფოსფორის ოქსიდის ერთ-ერთ ფორმას (+5) აქვს მოლეკულური სტრუქტურა P4O10 მოლეკულებით გისოსებზე. გარეგნულად, ეს მოდიფიკაცია ყინულს წააგავს. აქვს დაბალი სიმკვრივე, ადვილად გადაიქცევა ორთქლად, კარგად იხსნება წყალში და არის რეაქტიული. P2O5 არის ყველაზე ძლიერი დეჰიდრატაციის რეაგენტი. მისი საშრობი ეფექტის ინტენსივობის თვალსაზრისით, ის ბევრად აღემატება ტენის შთანთქმას, როგორიცაა CaCl2, NaOH, H2SO4 და ა.შ. P2O5 ჰიდრატაციისას პირველად წარმოიქმნება მეტაფოსფორის მჟავა:

P2O5 + H2O = 2HPO3

შემდგომი დატენიანება, რომელიც თანმიმდევრულად იწვევს პიროფოსფორის და ორთოფოსფორის მჟავას:

2HPO3 + H2O = H4P2O7 და H4P2O7 + H2O = 2H3PO4

ქიმიური ელემენტების აღმოჩენის ისტორია სავსეა პირადი დრამებით, სხვადასხვა სიურპრიზებით, იდუმალი საიდუმლოებითა და საოცარი ლეგენდებით.
ზოგჯერ მკვლევარს ტრაგიკული დასასრული ელოდა, როგორც, მაგალითად, ფტორის აღმომჩენს დაემართა. მაგრამ უფრო ხშირად, წარმატება აღმოჩნდებოდა მათი ერთგული თანამგზავრი, ვინც იცოდა როგორ მჭიდროდ დაკვირვებოდა ბუნებრივ მოვლენებს.
ძველმა ტომებმა შემოგვინახა ცალკეული ეპიზოდები გადამდგარი ჯარისკაცისა და ჰამბურგელი ვაჭრის ცხოვრებიდან. მისი სახელი იყო ჰენიგ ბრენდი (დაახლოებით 1630-?). მისი სავაჭრო საქმეები კარგად არ მიდიოდა და სწორედ ამ მიზეზით ცდილობდა სიღარიბისგან თავის დაღწევას. მან საშინლად დათრგუნა მას. და ბრენდმა გადაწყვიტა ბედი ეცადა ალქიმიაში. უფრო მეტიც, მე-17 საუკუნეში. ჩვენი მე-20 საუკუნისგან განსხვავებით. სავსებით შესაძლებლად ითვლებოდა "ფილოსოფიური ქვის" პოვნა, რომელსაც შეეძლო ძირითადი ლითონების ოქროდ გადაქცევა.

Hennig ბრენდი და ფოსფორი

ბრენდს უკვე ჩაატარა მრავალი ექსპერიმენტი სხვადასხვა ნივთიერებით, მაგრამ მას არაფერი გამოუვიდა. ერთ დღეს მან გადაწყვიტა შარდით ქიმიური ექსპერიმენტის ჩატარება. მან ის თითქმის სიმშრალემდე აორთქლდა და დარჩენილი ღია ყვითელი ნალექი ნახშირსა და ქვიშას შეურია, ჰაერში წვდომის გარეშე გააცხელა. შედეგად, ბრენდმა მიიღო ახალი ნივთიერება, რომელსაც გააჩნდა სიბნელეში ანათების საოცარი თვისება.
ამრიგად, 1669 წელს აღმოაჩინეს ფოსფორი, რომელიც უაღრესად მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ცოცხალ ბუნებაში: მცენარეულ სამყაროში, ცხოველებისა და ადამიანების სხეულში.
ბედნიერმა მეცნიერმა არ დააყოვნა ახალი ნივთიერების უჩვეულო თვისებების გამოყენება და დაიწყო მანათობელი ფოსფორის დემონსტრირება კეთილშობილ ადამიანებს საკმაოდ მაღალი ჯილდოსთვის. ყველაფერი, რაც ფოსფორთან შეხებაში იყო, იძენდა ბზინვის უნარს. საკმარისი იყო თითების, თმისა თუ საგნების ფოსფორით წასმა და ისინი იდუმალი მოლურჯო-თეთრი შუქით ანათებდნენ. რელიგიურად და მისტიკურად მოაზროვნე იმდროინდელი მდიდარი ხალხი გაოცებული იყო ბრენდის სხვადასხვა მანიპულაციებით ამ „ღვთაებრივი“ ნივთიერებით. მან ჭკვიანურად გამოიყენა მეცნიერთა და ფართო საზოგადოების უზარმაზარი ინტერესი ფოსფორის მიმართ და დაიწყო მისი გაყიდვა იმ ფასად, რომელიც აღემატებოდა ოქროს ღირებულებასაც კი. X. ბრენდი აწარმოებდა ფოსფორს დიდი რაოდენობით და უმკაცრესად ინახავდა მისი მოპოვების მეთოდს. ვერცერთმა სხვა ალქიმიკოსმა ვერ შეაღწია მის ლაბორატორიაში და ამიტომ ბევრმა მათგანმა დაიწყო სხვადასხვა ექსპერიმენტების ცხელება, ცდილობდა აღმოეჩინა ფოსფორის მიღების საიდუმლო.
ცნობილმა გერმანელმა ქიმიკოსმა ი.კუნკელმა (1630-1703 წწ.) თავის მეგობარს და კოლეგას ი.კრაფტს ურჩია, დაეყოლიებინა X. ბრენდი, გაეყიდა ფოსფორის მოპოვების საიდუმლო. ი. კრაფტმა მოახერხა აღმომჩენის დაყოლიება ამ გარიგებაზე 100 თალერზე, თუმცა, „მარადიული ცეცხლის“ მოპოვების საიდუმლოს ახალი მფლობელი ეგოისტი აღმოჩნდა და მეგობარ ი.კუნკელს არც ერთი უთქვამს. სიტყვით რეცეპტის შეძენის შესახებ, მან დაიწყო უზარმაზარი თანხების გამომუშავება ფოსფორის დემონსტრაციებიდან საზოგადოებისთვის.

ი.კუნკელი

გამოჩენილმა გერმანელმა მათემატიკოსმა და ფილოსოფოსმა გ.ლაიბნიცმაც შანსი ხელიდან არ გაუშვა და ფოსფორის წარმოების საიდუმლო ჰ.ბრანდისგან შეიძინა.

გ.ლაიბნიცი

მალე "ცივი ცეცხლის" დამზადების რეცეპტი ცნობილი გახდა ი.კუნკელი და კ.კირჩმეიერი, ხოლო 1680 წელს ფოსფორის წარმოების საიდუმლო ინგლისში აღმოაჩინა ცნობილმა ქიმიკოსმა რ.ბოილმა. რ.ბოილის გარდაცვალების შემდეგ მისმა სტუდენტმა გერმანელმა ა.განკვვიცმა გააუმჯობესა ფოსფორის მიღების მეთოდი, დააარსა მისი წარმოება და პირველი შესატყვისების გაკეთებაც კი სცადა. ფოსფორით ამარაგებდა ევროპულ სამეცნიერო დაწესებულებებს და მის შეძენის მსურველ პირებს. სავაჭრო ურთიერთობების გასაფართოებლად ა. განკვიცი ეწვია ჰოლანდიას, საფრანგეთს, იტალიასა და გერმანიას, დადო ახალი კონტრაქტები ფოსფორის გაყიდვის შესახებ. ლონდონში მან დააარსა ფარმაცევტული კომპანია, რომელიც ფართოდ გახდა ცნობილი. საინტერესოა, რომ ა. განკვვიცმა, მიუხედავად ფოსფორის ხანგრძლივი მუშაობისა და მასთან ძალიან საშიში ექსპერიმენტებისა, ოთხმოცი წლამდე იცოცხლა. მან გადარჩა სამი ვაჟი და ყველა, ვინც მონაწილეობა მიიღო ფოსფორის ადრეულ ისტორიასთან დაკავშირებულ სამუშაოებში.
ი.კუნკელისა და რ.ბოილის მიერ მისი აღმოჩენის შემდეგ ფოსფორის ფასმა სწრაფად დაცემა დაიწყო და საბოლოოდ აღმომჩენთა მემკვიდრეებმა დაიწყეს მხოლოდ 10 ტალერად ფოსფორის მიღების საიდუმლოს გაცნობა.

ფოსფორის შესწავლის ეტაპები

ქიმიის ისტორიაში ფოსფორი დაკავშირებულია ბევრ დიდ აღმოჩენასთან. თუმცა, ფოსფორის აღმოჩენიდან მხოლოდ ერთი საუკუნის შემდეგ, ის ვაჭრობისა და მოგების სამყაროდან მეცნიერების სამყაროში გადავიდა. მაგრამ მხოლოდ ერთი მოვლენა ამ ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში შეიძლება მივაწეროთ რეალურ მეცნიერებას და ის დაკავშირებულია 1715 წელთან, როდესაც ი. გენსინგმა აღმოაჩინა ფოსფორი თავის ტვინის ქსოვილში. ეს მოგვიანებით საფუძვლად დაედო გამონათქვამს: „ფოსფორის გარეშე აზრი არ არსებობს“.
იუ განმა აღმოაჩინა ფოსფორი ძვლებში 1769 წელს, ხოლო ორი წლის შემდეგ ცნობილმა შვედმა ქიმიკოსმა აჩვენა, რომ ძვლები ძირითადად კალციუმის ფოსფატისგან შედგება და შესთავაზა ფოსფორის მიღების მეთოდი, რომელიც წარმოიქმნება ძვლების წვის დროს წარმოქმნილი ფერფლიდან.
ჯ. პრუსტმა და მ. კლაპროტმა 1788 წელს დაადასტურეს კალციუმის ფოსფატის შემცველი მინერალების უკიდურესად მაღალი გავრცელება ბუნებაში.
მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ ფოსფორი ანათებს მხოლოდ ჩვეულებრივი ჰაერის, ანუ ტენიანობის შემცველი ჰაერის არსებობისას. ფოსფორის ეს ქცევა განპირობებულია მისი ნელი დაჟანგვით ატმოსფერული ჟანგბადით. ამავდროულად, წარმოიქმნება ოზონიც, რომელიც ჰაერს აძლევს თავისებურ სიახლეს, რომელიც ჩვენთვის კარგად არის ცნობილი გაზაფხულის ჭექა-ქუხილის დროს. ფოსფორი ანათებს შესამჩნევი გათბობის გარეშე და ამ რეაქციას ქიმილუმინესცენცია ეწოდება. მისი შემჩნევა შესაძლებელია არა მხოლოდ ფოსფორის ნელი დაჟანგვის დროს, არამედ ზოგიერთი სხვა ქიმიური და ბიოქიმიური პროცესის დროსაც, რომლებშიც, მაგალითად, ჩნდება ციცინათელების, დამპალი ბუსუსების, ოკეანის პლანქტონის ბზინვარება და ა.შ.

მ.კლაპროტი

XVIII საუკუნის 70-იანი წლების დასაწყისში. ფრანგმა ქიმიკოსმა ანტუან ლორან ლავუაზიემ, ჩაატარა სხვადასხვა ექსპერიმენტი ფოსფორისა და სხვა ნივთიერებების დახურულ ჭურჭელში წვის შესახებ, დამაჯერებლად დაამტკიცა, რომ ფოსფორი მარტივი სხეულია. ჰაერს კი, მისი აზრით, რთული შემადგენლობა აქვს და ძირითადად ორი კომპონენტისგან შედგება - ჟანგბადი და აზოტი.
ორი საუკუნის ბოლოს, 1799 წელს, ინგლისელმა ა.დონდონალდმა აღმოაჩინა, რომ ფოსფორის ნაერთები აუცილებელია მცენარეული ორგანიზმების ნორმალური განვითარებისთვის. კიდევ ერთი ინგლისელი - ჯ. ლოზმა 1839 წელს პირველმა მიიღო სუპერფოსფატი - ფოსფორიანი სასუქი, რომელმაც შემდგომში უაღრესად მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა სასოფლო-სამეურნეო კულტურების პროდუქტიულობის გაზრდაში.
1797 წელს რუსეთში A.A. Musin-Pushkin-მა მიიღო ფოსფორის ალოტროპული სახეობა - იისფერი ფოსფორი. თუმცა ლიტერატურაში იისფერი ფოსფორის აღმოჩენა შეცდომით მიეწერება ი.ჰიტორფს, რომელმაც ა.ა.მუსინ-პუშკინის მეთოდით იგი მხოლოდ 1853 წელს მიიღო.
1848 წელს ავსტრიელმა ქიმიკოსმა ა.შროტერმა აღმოაჩინა ფოსფორის ალოტროპული მოდიფიკაცია – წითელი ფოსფორი. მან ასეთი ფოსფორი მიიღო თეთრი ფოსფორის გაცხელებით დაახლოებით 250 ° C ტემპერატურაზე ნახშირბადის მონოქსიდის ატმოსფეროში (IV). საინტერესოა აღინიშნოს, რომ შროტერმა პირველმა აღნიშნა წითელი ფოსფორის გამოყენების შესაძლებლობა ასანთის წარმოებაში. 1855 წელს პარიზის მსოფლიო გამოფენაზე აჩვენეს ქარხნის პირობებში მიღებული წითელი ფოსფორი.
ცნობილმა ამერიკელმა ფიზიკოსმა პ.ბრიჯენმა 1917 წელს ფოსფორის 200 °C-მდე გაცხელებით დაახლოებით 1,27 გპა წნევის ქვეშ მიიღო ახალი ალოტროპული მოდიფიკაცია - შავი ფოსფორი. წითელი ფოსფორის მსგავსად, ეს უკანასკნელი არ ანთებს ჰაერში.
ამრიგად, მრავალი ათწლეული დასჭირდა ფოსფორის ფიზიკური და ქიმიური თვისებების შესწავლას და მისი ახალი ალოტროპული მოდიფიკაციების აღმოჩენას. ფოსფორის შესწავლამ შესაძლებელი გახადა იმის გარკვევა, თუ რა როლს ასრულებს ის მცენარეებისა და ცხოველების ცხოვრებაში. ფოსფორი გვხვდება მწვანე მცენარეების ფაქტიურად ყველა ნაწილში, რომლებიც არა მხოლოდ აგროვებენ მას საკუთარი საჭიროებისთვის, არამედ ამარაგებენ ცხოველებსაც. ეს არის ბუნებაში ფოსფორის ციკლის ერთ-ერთი ეტაპი

ფოსფორი და ბუნება

ფოსფორი არანაკლებ მნიშვნელოვანია, ვიდრე აზოტი. ის მონაწილეობს ნივთიერებების დიდ ბუნებრივ ციკლში და რომ არა ფოსფორი, ფლორა და ფაუნა სულ სხვა იქნებოდა. თუმცა ფოსფორი ბუნებაში არც თუ ისე გავრცელებულია, ძირითადად მინერალების სახით და მას შეადგენს დედამიწის ქერქის მასის 0,08%. გავრცელების მხრივ ის მეცამეტე ადგილზეა სხვა ელემენტებს შორის. საინტერესოა აღინიშნოს, რომ ფოსფორი ადამიანის ორგანიზმში დაახლოებით 1.16%-ს შეადგენს. აქედან 0,75% მიდის ძვლოვან ქსოვილზე, დაახლოებით 0,25% კუნთოვან ქსოვილზე და დაახლოებით 0,15% ნერვულ ქსოვილზე.
ფოსფორი იშვიათად გვხვდება დიდი რაოდენობით და ზოგადად უნდა იყოს კლასიფიცირებული, როგორც მიკროელემენტი. ბუნებაში თავისუფალი სახით არ არის ნაპოვნი, ვინაიდან აქვს ძალიან მნიშვნელოვანი თვისება - ადვილად იჟანგება, მაგრამ გვხვდება ბევრ მინერალში, რომელთა რაოდენობა უკვე 190-ია. მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანია ფტორპატიტი, ჰიდროქსიაპატიტი, და ფოსფორიტი. რამდენადმე ნაკლებად გავრცელებულია ვივიანიტი, მონაზიტი, ამბლიგონიტი, ტრიფილიტი და ძალიან შეზღუდული რაოდენობით ქსენოტიტი და ტორბერნიტი.

რაც შეეხება ფოსფორის მინერალებს, ისინი იყოფა პირველად და მეორად. პირველებს შორის ყველაზე გავრცელებულია აპატიტები, რომლებიც ძირითადად ცეცხლოვანი წარმოშობის ქანებია. აპატიტის ქიმიური შემადგენლობა არის კალციუმის ფოსფატი, რომელიც შეიცავს კალციუმის ფტორს და კალციუმის ქლორიდს. სწორედ ეს განსაზღვრავს მინერალების ფტორპატიტისა და ქლორაპატიტის არსებობას. გარდა ამისა, ისინი შეიცავენ 5-დან 36%-მდე P2 05-ს. როგორც წესი, ეს მინერალები ძირითადად გვხვდება მაგმის ზონაში, მაგრამ ხშირად გვხვდება ისეთ ადგილებში, სადაც ცეცხლოვანი ქანები შეხებაშია დანალექ ქანებთან. ყველა ცნობილი ფოსფატის საბადოებიდან ყველაზე მნიშვნელოვანი ნორვეგიასა და ბრაზილიაშია. ფერსმანმა 1925 წელს ხიბინში აღმოაჩინა აპატიტების დიდი საშინაო საბადო. ”აპატიტი ძირითადად ფოსფორის მჟავისა და კალციუმის ნაერთია, - წერს A.E. Fersman. ”ამ მინერალის გარეგნობა იმდენად მრავალფეროვანი და უცნაურია, რომ მათ ძველ მინერალოგებს უწოდებდნენ. ეს აპატიტი, რაც ბერძნულად ნიშნავს "მატყუარას". ეს ან გამჭვირვალე კრისტალებია, ბერილის ან თუნდაც კვარცის მოგონება, შემდეგ ისინი მკვრივი მასებია, რომლებიც არ განსხვავდებიან უბრალო კირქვისგან, შემდეგ ისინი რადიალური სფეროებია, ან კლდე არის მარცვლოვანი და მბზინავი, როგორც მსხვილმარცვლოვანი მარმარილო.
აპატიტები, ამინდის პროცესების, ბაქტერიების აქტივობის და ნიადაგის სხვადასხვა მჟავების მიერ განადგურების შედეგად, გარდაიქმნება მცენარეების მიერ ადვილად მოხმარებულ ფორმებად და, შესაბამისად, ჩართულია ბიოქიმიურ ციკლში. უნდა აღინიშნოს, რომ ფოსფორი შეიწოვება მხოლოდ ფოსფორმჟავას გახსნილი მარილებიდან. ამასთან, ფოსფორი ნაწილობრივ ირეცხება ნიადაგიდან და მისი დიდი რაოდენობა, მცენარეების მიერ შთანთქმული, არ უბრუნდება მიწას და მოსავალთან ერთად გაიტანება. ყოველივე ეს იწვევს ნიადაგის თანდათანობით ამოწურვას. როდესაც ფოსფორიანი სასუქები ნიადაგს ემატება, პროდუქტიულობა იზრდება.
ფოსფატულ სასუქებზე მნიშვნელოვანი მოთხოვნის მიუხედავად, არ არსებობს განსაკუთრებული შეშფოთება მათი წარმოებისთვის ნედლეულის მარაგის ამოწურვასთან დაკავშირებით. ამ სასუქების მიღება შესაძლებელია მინერალური ნედლეულის, ქვედა ზღვის ნალექისა და ფოსფორით მდიდარი სხვადასხვა გეოლოგიური ქანების კომპლექსური დამუშავებით.
ორგანული წარმოშობის ფოსფორით მდიდარი ნაერთების დაშლისას ხშირად წარმოიქმნება აირისებრი და თხევადი ნივთიერებები. ზოგჯერ შეგიძლიათ დააკვირდეთ გაზის გამოყოფას დამპალი თევზის სუნით - წყალბადის ფოსფიდი, ან ფოსფინი, PH3. ფოსფინთან ერთად წარმოიქმნება კიდევ ერთი პროდუქტი - დიფოსფინი, P2 H4, რომელიც სითხეა. დიფოსფინის ორთქლი თვითინთება და ანთებს ფოსფინის გაზს. ამით აიხსნება ეგრეთ წოდებული "will-o'-the-wisps" გამოჩენა ისეთ ადგილებში, როგორიცაა სასაფლაოები და ჭაობები.
"Will-o'-the-wisps" და ფოსფორისა და მისი ნაერთების ბრწყინვალების სხვა შემთხვევებმა გამოიწვია ცრუმორწმუნე შიში ბევრ ადამიანში, რომლებიც არ იცნობდნენ ამ ფენომენების არსს. აი რას იხსენებს აიროვანი ფოსფორის მუშაობაზე აკადემიკოსი ს.ი. ვოლფკოვიჩი: „ფოსფორი იწარმოებოდა მოხოვაიას ქუჩაზე მოსკოვის უნივერსიტეტში დამონტაჟებულ ელექტროღუმელში. ვინაიდან ეს ექსპერიმენტები იმ დროს პირველად ჩატარდა ჩვენს ქვეყანაში, მე არ მივიღე სიფრთხილის ზომები, რაც აუცილებელია აირისებრ ფოსფორთან მუშაობისას - მომწამვლელ, თვითგამწვავ და მოლურჯო ელემენტთან მუშაობისას. ელექტრო ღუმელში მუშაობის მრავალი საათის განმავლობაში, გამოთავისუფლებული აირისებრი ფოსფორის ნაწილი იმდენად გაჯერებული იყო ჩემი ტანსაცმელი და ფეხსაცმელიც კი, რომ როდესაც ღამით უნივერსიტეტიდან მოსკოვის ბნელ, მაშინდელი განათებულ ქუჩებში დავდიოდი, ჩემი ტანსაცმელი მოლურჯო ბზინვარებას ასხივებდა. და ჩემი ფეხსაცმლის ქვემოდან (როდესაც ტროტუარზე ვასხამდი) ნაპერწკლები ისმოდა.
ყოველ ჯერზე, როცა ჩემს უკან ბრბო იკრიბებოდა, რომელთა შორის, ჩემი ახსნა-განმარტების მიუხედავად, ბევრი იყო, ვინც ჩემში სხვა სამყაროს „ახალ გამოჩენილ“ წარმომადგენელს ხედავდა. მალე, მოხოვაიას ქუჩის მაცხოვრებლებს შორის და მთელ მოსკოვში, ფანტასტიკური ისტორიები ნათელ ბერზე დაიწყო პირიდან პირში გადაცემა...“
ფოსფინი და დიფოსფინი ბუნებით საკმაოდ იშვიათია და უფრო ხშირად უწევთ საქმე ფოსფორის ნაერთებთან, როგორიცაა ფოსფორიტები. ეს არის ორგანული წარმოშობის მეორადი ფოსფატური მინერალები, რომლებიც განსაკუთრებით მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ სოფლის მეურნეობაში. წყნარი ოკეანის კუნძულებზე, ჩილესა და პერუში, ისინი ჩამოყალიბდნენ ფრინველის ნარჩენების - გუანოს საფუძველზე, რომელიც მშრალ კლიმატში გროვდება სქელ ფენებში, ხშირად ას მეტრს აღემატება.
ფოსფორიტების წარმოქმნა შეიძლება ასევე დაკავშირებული იყოს გეოლოგიურ კატასტროფებთან, მაგალითად, გამყინვარების ხანასთან, როდესაც ფართოდ იყო გავრცელებული ცხოველების სიკვდილი. მსგავსი პროცესები შესაძლებელია ოკეანეში საზღვაო ფაუნის მასობრივი სიკვდილით. ჰიდროლოგიური პირობების სწრაფი ცვლილებები, რომლებიც შეიძლება დაკავშირებული იყოს მთის მშენებლობის სხვადასხვა პროცესებთან, კერძოდ წყალქვეშა ვულკანების მოქმედებასთან, უდავოდ, ზოგიერთ შემთხვევაში იწვევს ზღვის ცხოველების სიკვდილს. ორგანული ნარჩენებიდან ფოსფორი ნაწილობრივ შეიწოვება მცენარეების მიერ, მაგრამ ძირითადად იხსნება ზღვის წყალში და გადადის მინერალურ ფორმებში. ზღვის წყალი შეიცავს ფოსფატებს საკმაოდ დიდი რაოდენობით - 100-200 მგ/მ3. ზღვის წყალში გარკვეული ქიმიური პროცესების დროს ფოსფატები შეიძლება დალექილიყო და ფსკერზე დაგროვდეს. და როდესაც ზღვის ფსკერი ამაღლდება სხვადასხვა გეოლოგიურ პერიოდში, ფოსფორიტის საბადოები ხმელეთზე ჩნდება. ანალოგიურად, ყაზახეთში, ყარა-ტაუს მახლობლად შეიძლება წარმოიქმნას დიდი შიდა ფოსფორიტის საბადო. ფოსფორიტები ასევე გვხვდება მოსკოვის რეგიონში.

ფოსფორის ციკლი ბუნებაში

ბუნებაში ფოსფორის ციკლის ყველაზე მნიშვნელოვანი ეტაპების კარგი ახსნა შეიძლება იყოს ცნობილი მეცნიერის, ფოსფორის სასუქების შესწავლისთვის საშინაო მეცნიერების მიმართულების ერთ-ერთი დამაარსებლის, ია. ვ. სამოილოვის სიტყვები: ”ფოსფორი ჩვენი ფოსფორის საბადოები ბიოქიმიური წარმოშობისაა. აპატიტიდან, მინერალიდან, რომელშიც თავდაპირველად შეიცავს ლითოსფეროს თითქმის მთელი ფოსფორი, ეს ელემენტი გადადის მცენარეების სხეულში, მცენარეებიდან ცხოველების სხეულში, რომლებიც ფოსფორის ნამდვილი კონცენტრატორები არიან. ცხოველთა სხეულების რიგზე გავლის შემდეგ, ფოსფორი საბოლოოდ გამოდის ბიოქიმიური ციკლიდან და უბრუნდება მინერალურ ციკლს. გარკვეულ ფიზიკურ და გეოგრაფიულ პირობებში, ცხოველური ორგანიზმების მასობრივი სიკვდილი ხდება ზღვაში

მატჩის შესახებ
პირველი ცეცხლი ადამიანმა წარმოშვა ძალიან პრიმიტიული გზით - ორი ხის ნატეხის გახეხვით და ხის მტვერი და ნახერხი ისე გაცხელდა, რომ სპონტანურად აინთო. ძველმა ადამიანებმა იცოდნენ ხახუნის გზით ცეცხლის გაჩენის რამდენიმე გზა: ყველაზე ხშირად ხის ბასრი ჯოხს სწრაფად ატრიალებდნენ და მშრალ ფიცარზე ეყრდნობოდნენ. ამ მეთოდის რეპროდუცირება ახლაც შეიძლება, მაგრამ სულაც არ არის მარტივი და უზარმაზარ ძალისხმევასა და ოსტატობას მოითხოვს. ასე ანთებს ადამიანი ცეცხლს მრავალი ათასწლეულის მანძილზე.
Გასაოცარია! თუ დაფიქრდებით ამ მარტივ ფაქტზე, ხედავთ, რამდენად რთული იყო ადამიანის ყოველი ნაბიჯი პროგრესის გზაზე.
ხის ჯოხები ცნობილი კაჟით შეიცვალა. ეს არის ძალიან მარტივი ხელსაწყო: ფოლადის ან სპილენძის პირიტის ნაჭერი დაარტყა კაჟს და დაარტყა ნაპერწკლების ღერო, რამაც გამოიწვია აალებადი ნივთიერება.
ეს მეთოდი, რომელიც მოგვცა ძველმა ადამიანმა, ფართოდ გამოიყენებოდა დიდი სამამულო ომის დროს, როდესაც ქვეყანა ასანთის მწვავე დეფიციტს განიცდიდა.
გასაკვირია, რომ მხოლოდ 200 წლის წინ რუსეთში და მთელ მსოფლიოში ფოლადის კაჟი და ფითილი პრაქტიკულად ერთადერთი „შესატყვისი“ იყო იმ ადამიანისა, რომელმაც მოახერხა არა მხოლოდ ეგვიპტური პირამიდების აგება, არამედ ჯეიმს უოტის ორთქლის ძრავის შექმნაც. რობერტ ფულტონის პირველი ორთქლმავალი, ლუქი და სხვა მრავალი დიდი გამოგონება, მაგრამ არა ასანთი. ისინი მოგვიანებით დაიბადნენ! მათკენ მიმავალი გზა რთული და დიდი იყო, როგორც ყოველი გზა ადამიანის მიერ უცნობი სამყაროსკენ.
ძველმა ბერძნებმა და რომაელებმა იცოდნენ ცეცხლის გაჩენის კიდევ ერთი გზა - მზის სხივების გამოყენებით, რომლებიც ფოკუსირებულია ლინზაზე ან ჩაზნექილ სარკეზე. დიდი ძველი ბერძენი მეცნიერი არქიმედეს ჭკვიანურად გამოიყენა ეს მეთოდი და, როგორც ლეგენდა ამბობს, უზარმაზარი სარკის დახმარებით ცეცხლი წაუკიდა მტრის ფლოტს. მაგრამ ცეცხლის წარმოქმნის ეს მეთოდი ნაკლებად სარგებლობს მისი გამოყენების ძალიან შეზღუდული შესაძლებლობების გამო, რადგან მზეა საჭირო.
ცივილიზაციის განვითარებამ, სამეცნიერო და ტექნოლოგიურმა პროგრესმა გახსნა ახალი შესაძლებლობები ადამიანის საქმიანობის სხვადასხვა სფეროში.
1700 წლის შემდეგ გამოიგონეს ცეცხლის წარმომქმნელი საშუალებების მნიშვნელოვანი რაოდენობა, მათგან ყველაზე საინტერესო იყო Döbereiner-ის ცეცხლგამჩენი აპარატი, რომელიც შეიქმნა იენაში 1823 წელს. აპარატის გამომგონებელმა გამოიყენა აფეთქების გაზის თვისებები სპონტანურად აალებით სპონტანური თანდასწრებით. პლატინის, ე.ი. წვრილად დამსხვრეული.
თუმცა, ასეთი მოწყობილობა, რა თქმა უნდა, უვარგისი იყო ფართო გამოყენებისთვის.
სულ უფრო და უფრო ვუახლოვდებით იმ მომენტს, როდესაც საბოლოოდ პირველად გაისმა სიტყვა "მატჩი". ჯერ ვერ დადგინდა, ვინ შემოიღო ეს სიტყვა ხმარებაში, მაგრამ მუშაობა ამ მიმართულებით გრძელდება და ვიმედოვნებთ, რომ ამაში ჩვენი ახალგაზრდა მკითხველი დაგვეხმარება.
აქ ჩვენ უნდა ავაშენოთ პატარა ხიდი ფოსფორისა და მისი აღმომჩენის - ჰამბურგელი ჯარისკაცის, მოგვიანებით ვაჭრისა და ალქიმიკოსის ჰენიგ ბრენდისკენ. ახალი ელემენტი ფოსფორი აალებადი აღმოჩნდა გახეხვისას. მკვლევარებმა ისარგებლეს ამ თვისებით მატჩების შექმნისას.
რ.ბოილის ასისტენტმა და სტუდენტმა, ნიჭიერმა და საქმიანმა გერმანელმა ა. განკვვიცმა, მიიღო სუფთა ფოსფორი ფოსფატებისგან და შეექმნა იდეა გოგირდით დაფარული ასანთის დამზადების იდეას, რომელიც ანთებს ფოსფორის ნაჭერზე შეხებისას. მაგრამ ეს პირველი ნაბიჯი უნდა გაუმჯობესებულიყო და მატჩები უფრო მოსახერხებელი გამხდარიყო ფართო გამოყენებისთვის.
ეს შესაძლებელი გახდა, როდესაც ცნობილმა ფრანგმა ქიმიკოსმა C. Berthollet-მა მიიღო მარილი - კალიუმის ქლორატი KClO3, რომელსაც ბერტოლეს მარილი ეწოდა. ამ აღმოჩენით ისარგებლა მისმა თანამემამულემ ჩანსელმა და 1805 წელს გამოიგონა ე.წ ფრანგული ცეცხლგამჩენი მანქანები. კალიუმის ქლორატი, გოგირდთან, ფისთან, შაქართან და არაბული რეზინასთან ერთად, დაიტანეს ხის ჯოხზე და კონცენტრირებულ გოგირდმჟავასთან შეხებისას მოხდა აალება. რეაქცია ზოგჯერ ძალზე ძალადობრივად ვითარდებოდა და ფეთქებადი ხასიათისა იყო.
გერმანელმა ვაგემანმა ტუბინგენიდან გამოიყენა ჩანსელის გამოგონება 1806 წელს, მაგრამ დაამატა აზბესტის ნაჭრები გოგირდმჟავას წვის პროცესის შესანელებლად. მალევე გადავიდა ბერლინში და მოაწყო ე.წ ბერლინის სანთებელების წარმოება. მის მიერ შექმნილი ქარხანა იყო ცეცხლგამჩენი მოწყობილობების პირველი ფართომასშტაბიანი წარმოება, რომელშიც 400-ზე მეტი ადამიანი იყო დასაქმებული. მსგავსი ცეცხლგამჩენი ნარევი გამოიყენებოდა 1828 წელს ინგლისში წარმოებულ "პრომეთეაში" (იოანეს ასანთი).
1832 წელს ვენაში მშრალი ასანთი გამოჩნდა. ისინი გამოიგონა ლ.ტრევანმა, მან ხის ჩალის თავი დააფარა ბერტოლეს მარილის ნარევით გოგირდით და წებოთი. თუ ასეთ ასანთს გადაავლებთ ქვიშაზე, მისი თავი აინთება. მაგრამ ამ შემთხვევაშიც კი ყველაფერი წარმატებული არ აღმოჩნდა, ზოგჯერ თავი აფეთქებით ანთებდა და ამან გამოიწვია სერიოზული დამწვრობა.
მატჩების შემდგომი გაუმჯობესების გზები უკიდურესად ნათელი იყო: საჭირო იყო ასანთის თავისთვის ისეთი კომპოზიციის გაკეთება, რომ იგი მშვიდად აანთებულიყო. მალე პრობლემა მოგვარდა. ახალ შემადგენლობაში შედიოდა ბერტოლეტის მარილი, თეთრი ფოსფორი და წებო. ასანთები ასეთი საფარით ადვილად ენთება ნებისმიერ მყარ ზედაპირზე, მინაზე, ფეხსაცმლის ძირზე ან ხის ნაჭერზე წასმისას.
პირველი ფოსფორის ასანთის გამომგონებელი იყო ცხრამეტი წლის ფრანგი ჩარლზ სორია. 1831 წელს ახალგაზრდა ექსპერიმენტატორმა დაამატა თეთრი ფოსფორი ბერტოლეტის მარილისა და გოგირდის ნარევს, რათა შესუსტებულიყო მისი ფეთქებადი თვისებები. ეს იდეა უაღრესად წარმატებული აღმოჩნდა, რადგან მიღებული კომპოზიციით შეზეთილი ნატეხები ადვილად დაიწვა ცეცხლის გახეხვისას. ასეთი მატჩების აალების ტემპერატურა შედარებით დაბალია - 30 ° C. ახალგაზრდა ს. სორია ცდილობდა მიეღო პატენტი თავისი გამოგონებისთვის, მაგრამ, სამწუხაროდ, ეს ბევრად უფრო რთული აღმოჩნდა, ვიდრე პირველი ფოსფორის ასანთის შექმნა. პატენტისთვის საჭირო იყო ძალიან დიდი თანხის გადახდა და ს. სორიას ასეთი ფული არ ჰქონდა. ერთი წლის შემდეგ გერმანელმა ქიმიკოსმა ჯ.კამერერმა კვლავ შექმნა ფოსფორის ასანთი.
ასე დასრულდა პირველი მატჩის საშვილოსნოს მომწიფების გრძელი მოგზაურობა და ის ერთდროულად რამდენიმე გამომგონებლის ხელში დაიბადა. თუმცა, ბედმა სიამოვნებით გადასცა ამ აღმოჩენაში პირველობის დაფნა იაკობ ფრიდრიხ კამერერს (1796-1857) და 1832 წელი შეუნარჩუნა შთამომავლობას, როგორც ასანთის დაბადების წელი, მე-19 საუკუნის უდიდესი აღმოჩენა, რომელიც. მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა კაცობრიობის კულტურის განვითარების ისტორიაში.
ბევრი ცდილობდა ასანთის აღმომჩენთა დაფების მიღებას, მაგრამ ისტორიამ შემოგვინახა ჯ.კამერერის სახელი ყველა პრეტენდენტს შორის. პირველი ფოსფორის ასანთი რუსეთში 1836 წელს ჰამბურგიდან ჩამოიტანეს და ძალიან ძვირად გაიყიდა - ასი ვერცხლის რუბლი. არსებობს ვარაუდები, რომ ჩვენი დიდი პოეტი ა.
პეტერბურგის ახალგაზრდობა, რა თქმა უნდა, არ ერიდებოდა ბურთებზე და მოდურ სალონებში ფოსფორის ასანთის ჩვენებას, ცდილობდა არანაირად არ ჩამოუვარდეს დასავლეთ ევროპას. მხოლოდ სამწუხაროა, რომ A.S. პუშკინს არ ჰქონდა დრო, რომ ერთი პოეტური სტრიქონი დაეთმო ასანთებს - მშვენიერი და ძალიან მნიშვნელოვანი გამოგონება, ახლა იმდენად სასარგებლო და ნაცნობი, რომ არც კი ვფიქრობთ ასანთის გარეგნობის რთულ ბედზე.. ჩვენ გვეჩვენება, რომ მატჩები ყოველთვის ჩვენს გვერდით იყო. მაგრამ ფაქტობრივად, პირველი საშინაო ასანთის ქარხანა აშენდა პეტერბურგში მხოლოდ 1837 წელს.
150 წელზე ცოტა მეტი გავიდა მას შემდეგ, რაც რუსეთის სახელმწიფოს მაცხოვრებლებმა მიიღეს პირველი საშინაო მატჩები და, გააცნობიერეს ამ გამოგონების მნიშვნელობა, ძალიან სწრაფად დაიწყეს ასანთის წარმოება.
1842 წელს მხოლოდ პეტერბურგის პროვინციაში არსებობდა 9 ასანთის ქარხანა, რომლებიც ყოველდღიურად აწარმოებდნენ 10 მილიონ ასანთს. ასანთის ფასი მკვეთრად დაეცა და 3-5 კაპიკს არ აღემატებოდა. სპილენძი 100 ცალი. ასანთის დამზადების მეთოდი ისეთი მარტივი აღმოჩნდა, რომ რუსეთში მე-19 საუკუნის შუა ხანებისთვის. მან ხელნაკეთი ინდუსტრიის ხასიათი მიიღო. ასე რომ, 1843-1844 წლებში. აღმოჩნდა, რომ ასანთები სახლში კეთდებოდა მნიშვნელოვანი რაოდენობით.
მათ აწარმოებდნენ რუსეთის ყველაზე შორეულ კუთხეებში მეწარმე გლეხების მიერ, რითაც ემალებოდნენ გადასახადებს. თუმცა, ფოსფორის ძალიან აალებადი ბუნებამ გამოიწვია დიდი ხანძარი. ბევრი სოფელი და სოფელი ფაქტიურად მთლიანად დაიწვა.
ამ კატასტროფების დამნაშავე თეთრი ფოსფორი აღმოჩნდა, რომელიც ძალზე აალებადია. ტრანსპორტირების დროს ასანთს ხშირად უჩნდებოდა ცეცხლი ხახუნის გამო. ასანთის მატარებლების ბილიკზე უზარმაზარ ხანძრებს ენთო და დამწვარი ურმებით შეშლილ ცხენებს უამრავი უბედურება მოჰყვა.
1848 წელს ნიკოლოზ I-ის მიერ ხელმოწერილი უმაღლესი იმპერიული ბრძანებულება მოჰყვა, რომელიც ნებადართულია ცეცხლგამჩენი ასანთის წარმოება მხოლოდ დედაქალაქებში და ასანთი უნდა შეფუთულიყო თუნუქის ქილაში 1000 ცალი. განკარგულებაში შემდგომში ნათქვამია: ”ჩვენ გვსურს განსაკუთრებული ყურადღება მივაქციოთ ცეცხლგამჩენი ასანთების გამოყენების უკიდურეს გავრცელებას; ჩვენ მოხარულნი ვართ იმის დანახვით, რომ წელს გაჩენილი ხანძრის დროს ზოგიერთ ქალაქში მათ 12,000,000 რუბლზე მეტი მოიხმარეს. ფილისტიმური საკუთრების ვერცხლი, ცეცხლის მსხვერპლნი ძალიან ხშირად სჩადიოდნენ თავიანთ დანაშაულს ასანთი“.
გარდა ამისა, თეთრი ფოსფორი ერთ-ერთი ყველაზე ტოქსიკური ნივთიერებაა.
ამიტომ ასანთის ქარხნებში მუშაობას თან ახლდა სერიოზული დაავადება ფოსფორის ნეკროზი, რომელიც აზიანებს ყბებს, ე.ი. უჯრედების სიკვდილი, ასევე ღრძილების მძიმე ანთება და სისხლდენა.
წარმოების გაფართოებასთან ერთად, მუშებს შორის სერიოზული მოწამვლის შემთხვევები გაიზარდა. ავარიებმა ისეთი კატასტროფული ფორმები მიიღო, რომ რუსეთში უკვე 1862 წელს გამოიცა ბრძანება თეთრი ფოსფორის გაყიდვის შეზღუდვის შესახებ.
ფოსფორის გაყიდვა დაიწყო მხოლოდ ადგილობრივი პოლიციის სპეციალური ნებართვით.
ასანთის ქარხნებს დიდი გადასახადების გადახდა მოუწიათ და საწარმოთა რაოდენობამ კლება დაიწყო. მაგრამ მატჩების საჭიროება არ შემცირდა, პირიქით, გაიზარდა. გამოჩნდა სხვადასხვა ხელნაკეთი ასანთი და არალეგალურად დარიგდა. ამ ყველაფერმა განაპირობა ის, რომ 1869 წელს გამოიცა ახალი ბრძანებულება, რომელიც საშუალებას აძლევდა „ყოველგან, როგორც იმპერიაში, ასევე პოლონეთის სამეფოში, სპეციალური შეზღუდვების გარეშე ეწარმოებინა ფოსფორის ასანთი გასაყიდად...“.
მე-19 საუკუნის მეორე ნახევარში. თეთრი ფოსფორის ჩანაცვლების პრობლემა ძალიან მწვავე გახდა. ბევრი ქვეყნის მთავრობა მივიდა დასკვნამდე, რომ თეთრი ფოსფორის შემცველი ასანთის დამზადებას უფრო მეტი ზარალი მოაქვს, ვიდრე შემოსავალი. უმეტეს ქვეყნებში ასეთი ასანთის წარმოება კანონით აკრძალული იყო.
მაგრამ გამოსავალი იპოვეს, შედარებით სწრაფად გახდა შესაძლებელი თეთრი ფოსფორის წითელით ჩანაცვლება, აღმოჩენილი 1848 წელს. თეთრისგან განსხვავებით, ამ ტიპის ფოსფორი სრულიად უვნებელია. ასანთის მასაში წითელი ფოსფორი შეიტანეს. მაგრამ მოლოდინი არ გამართლდა. ასანთი ძალიან ცუდად ანათებდა. გასაყიდი ვერ იპოვეს. მწარმოებლები, რომლებმაც წარმოება დაიწყეს, გაკოტრდნენ.
მე-19 საუკუნის შუა ხანებისთვის ბევრი გამორჩეული გამოგონება გაკეთდა, მაგრამ ჩვეულებრივი ასანთის დამზადებამ ვერ იპოვა დამაკმაყოფილებელი გამოსავალი.
პრობლემა მოგვარდა 1855 წელს შვედეთში. უსაფრთხოების მატჩები იმავე წელს პარიზის საერთაშორისო გამოფენაზე იყო წარმოდგენილი და ოქროს მედალი მიიღეს. იმ მომენტიდან დაიწყო ეგრეთ წოდებული შვედური მატჩები ტრიუმფალური მსვლელობით მთელ მსოფლიოში. მათი მთავარი მახასიათებელი იყო ის, რომ ისინი არ ენთებოდნენ მყარ ზედაპირთან შეხებისას. შვედური ასანთი აინთებოდა მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ მას სპეციალური მასით დაფარული ყუთის გვერდითა ზედაპირს უსვამდნენ.
ამრიგად, შვედურ მატჩებში "უსაფრთხო ცეცხლი" წარმოიშვა ხახუნის ძალისა და ქიმიური რეაქციის შესანიშნავი გაერთიანების შედეგად.
ალბათ სულ ესაა! მოდით ახლა გითხრათ, როგორ მუშაობს თანამედროვე მატჩი. ასანთის თავის მასა შედგება 60%-იანი ბერთოლიტის მარილისგან, ასევე აალებადი ნივთიერებებისგან - გოგირდის ან ზოგიერთი ლითონის სულფიდისგან, როგორიცაა სტიმონის სულფიდი. იმისათვის, რომ თავი ნელა და თანაბრად აალება, აფეთქების გარეშე, მასას უმატებენ ეგრეთ წოდებულ შემავსებლებს - შუშის ფხვნილს, რკინის (III) ოქსიდს და ა.შ. შესაკრავის მასალაა წებო. ბერტოლეტის მარილი შეიძლება შეიცვალოს დიდი რაოდენობით ჟანგბადის შემცველი ნივთიერებებით, მაგალითად, კალიუმის დიქრომატით.
რისგან შედგება კანის საფარი? აქ არის მთავარი კომპონენტი
წითელი ფოსფორი. მას ემატება მანგანუმის (IV) ოქსიდი, დამსხვრეული მინა და წებო.
ახლა ვნახოთ, რა პროცესები ხდება ასანთის განათებისას.
როდესაც თავი შეხების ადგილას კანს ერევა, წითელი ფოსფორი აალდება ბერთოლიტის მარილის ჟანგბადის გამო. ფიგურალურად რომ ვთქვათ, ცეცხლი თავდაპირველად კანში იბადება. ასანთის თავს ანთებს. გოგირდის ან ანტიმონის (III) სულფიდი იფეთქებს მასში, ისევ ბერტოლეტის მარილის ჟანგბადის გამო. და შემდეგ ხე იკიდებს ცეცხლს.
დღესდღეობით ცნობილია მრავალი რეცეპტი თავისა და სპრეის კომპოზიციებისთვის. ერთადერთი მუდმივი კომპონენტებია ბერტოლეტის მარილი და წითელი ფოსფორი.

მაგრამ ასანთის აუცილებელი ელემენტია მისი ხის ნაწილი, ანუ ასანთის ჩალა. მისი დამზადების მეთოდებს ასევე დიდი ისტორია აქვს. პრიმიტიული ასანთებისთვის ნატეხი ხელით იჭრებოდა დანით. ახლა მატჩების ქარხნები მუშაობენ გენიალური მანქანებით. ასანთის ჩალის დასამზადებლად ყველაზე შესაფერისი ხე ასპენია. ასპენის ქედს ჯერ ქვიშავენ და კარგად ასუფთავებენ. მორები იჭრება თხელ ხის ნაჭრებად სპეციალური მანქანების გამოყენებით. შემდეგ ის იყოფა გრძელ თხელ ღეროებად. ეს ღეროები უკვე სხვა მანქანაში ასანთის ღერებად არის გადაქცეული. შემდეგ ჩალა მიდის მანქანებში, სადაც ასანთის მასა გამოიყენება მის ბოლოში. გარდა ამისა, ასანთის ჩალას ჩვეულებრივ ექვემდებარება სპეციალური დამუშავება, მაგალითად, ტენიანობის თავიდან ასაცილებლად.
მიშინის თანამედროვე ასანთის ქარხნები დღეში ასობით მილიონ ასანთს აწარმოებენ.
დასასრულს, მოდით შევხედოთ ასანთის წარმოებას ეკონომისტის თვალით. თუ დავუშვებთ, რომ ყოველი ადამიანი დღეში საშუალოდ ერთ ასანთს ხარჯავს, მაშინ კაცობრიობის წლიური მოთხოვნილების დასაკმაყოფილებლად საჭიროა დაახლოებით 20 მილიონი ვერხვის ხე - ეს არის თითქმის ნახევარი მილიონი ჰექტარი პირველი კლასის ვერხვის ტყე.
ძვირია, არა? მაგრამ იმ ქვეყნებისთვის, სადაც ტყეები ცოტაა ან თითქმის არ არის დარჩენილი, ეს უბრალოდ შეუძლებელია. ვცადეთ მუყაოს ჩალის ნაცვლად ხის ჩალის გამოყენება. მაგრამ ასეთი რბილი მატჩები არ იყო წარმატებული. მათი გამოყენება ძალიან მოუხერხებელია.
ამიტომ გავრცელდა ყველანაირი სანთებელა - ბენზინი, გაზი, გაზქურის ელექტრო სანთებელა და ა.შ. და საბოლოო ჯამში მათი წარმოება ასანთის დამზადებაზე იაფი დაჯდება.
ნიშნავს თუ არა ეს, რომ მატჩი ერთ დღეს მხოლოდ მუზეუმის ექსპონატად იქცევა? ძნელია ამ კითხვაზე პასუხის გაცემა. შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ ასანთის წარმოება მომავალში შეიძლება შემცირდეს.
ამჟამად ჩვენი ქვეყანა ასანთის წარმოებით მსოფლიოში პირველ ადგილზეა. ასანთის თანამედროვე ქარხნები აღჭურვილია მაღალი ხარისხის მანქანებით, რაც შესაძლებელს ხდის საათში 1 500 000 ასანთის წარმოებას.
წარმოების გაფართოებასთან ერთად იხვეწება ტექნოლოგია, ათვისებულია ასანთის ახალი სახეობები, ნადირობა, ქარიშხალი, გაზი და სუვენირების ასანთი მზადდება კომპლექტებში, რომელთა ფერადი ეტიკეტები ასახავს ჩვენი ქვეყნის ცხოვრების ყველაზე მნიშვნელოვან მოვლენებს.
სანადირო ასანთი უბრალოებისგან იმითაც განსხვავდება, გარდა ჩვეულებრივისა
თავები და ჩალა, მათ აქვთ დამატებითი საფარი თავის ქვემოთ. დამატებითი ცეცხლგამჩენი მასა ასანთის ხანგრძლივად იწვის დიდი, ცხელი ცეცხლით. ის იწვის დაახლოებით 10 წამის განმავლობაში, ხოლო მარტივი მატჩი გრძელდება მხოლოდ 2-3 წამი. ასეთი ასანთი შესაძლებელს ხდის ცეცხლის დანთებას ნებისმიერ ამინდში.

არანაკლებ საინტერესოა შტორმის მატჩები. მათ არ აქვთ თავი, მაგრამ მათი "სხეულის" საფარი გაცილებით სქელია, ვიდრე სანადირო ასანთის საფარი. მათი ცეცხლგამჩენი მასა შეიცავს უამრავ ბერტოლეტ მარილს, ამიტომ აალების უნარი, ე.ი. ასეთი მატჩების მგრძნობელობა ძალიან მაღალია. ისინი იწვიან მინიმუმ 10 წამის განმავლობაში ნებისმიერ მეტეოროლოგიურ პირობებში, თუნდაც ქარიშხლიან ამინდში 12 ქულაზე. ასეთი მატჩები განსაკუთრებით სჭირდებათ მეთევზეებს და მეზღვაურებს.
გაზის ასანთი განსხვავდება ჩვეულებრივი მატჩებისგან იმით, რომ ჯოხი გრძელია. ახლა ასანთი იწარმოება 70 მმ-იანი ჩალისგან. ამ ასანთს შეუძლია ერთდროულად რამდენიმე სანთურის ანთება. ცეცხლმოკიდებულ მასაში გარკვეული მარილების დამატება შესაძლებელს ხდის ფერადი ცეცხლის მიღებას: წითელი, ვარდისფერი, ლურჯი, მწვანე, იისფერი.
ასანთი შეფუთულია სხვადასხვა ზომის ყუთებში, სადაც იტევს ორმოცდაათი, ასი, ორასი და თუნდაც ხუთასი ასანთი. ამჟამად ასანთის წარმოება სრულად ავტომატიზირებულია და ეს საშუალებას აძლევს მისი პროდუქციის გაყიდვას საკმაოდ დაბალ ფასებში. ადრე არსებობდა გამოთქმა "ასანთზე იაფი", რაც ნიშნავს "თითქმის უფასო".
რა თქმა უნდა, ხის დახარჯვა ასანთის ჩალის დასამზადებლად სულ უფრო და უფრო ფუჭდება. ყოველივე ამის შემდეგ, ამისათვის საჭიროა ასობით ჰექტარი კარგი ხარისხის ტყე, რომლის გადარჩენა ახლა მსოფლიოს თითქმის ყველა ქვეყანას აინტერესებს, თუნდაც ის, ვისაც ჯერ კიდევ აქვს საკმაოდ დიდი ტყის სიმდიდრე. თანამედროვე წარმოებისა და მშენებლობის მოცულობა იმდენად სწრაფად იზრდება, რომ მოხმარებული ხის მასშტაბი მნიშვნელოვნად იზრდება ყოველ ათწლეულში. ახლა სრული ამოცანაა ხის დაზოგვა და მისი შეცვლა, სადაც ეს შესაძლებელია, სხვა ნედლეულის პროდუქტებით.
სულ უფრო და უფრო ხშირად ყოველდღიურ ცხოვრებაში ფართოდ გამოყენებული სხვადასხვა ნივთები მზადდება პლასტმასისგან. მსოფლიო ბაზარზე ბოლო ათწლეულის განმავლობაში შესამჩნევად შემცირდა ფასები პოლივინილ ქლორიდზე, პოლივინილაცეტატზე, პოლისტირონზე და სხვა მასალებზე.

ასანთის და ასანთის ყუთების დამზადება პლასტმასისგან

მასობრივი მომხმარებლისთვის პლასტმასისგან ასანთის და ასანთის ყუთების დამზადების საკითხი ამჟამად საკმაოდ ფართოდ განიხილება. თუ ეს შესაძლებელი იქნებოდა, მაშინ ნამდვილი რევოლუცია მოხდებოდა მატჩების ინდუსტრიის განვითარებაში. ჩვენს ეკოლოგიურად დაზიანებულ მიწაზე შესაძლებელი იქნებოდა ასობით ჰექტარი ტყის შენარჩუნება, რომელიც მოიხმარება ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე მისი რეზერვები ივსება.
თუმცა, სინამდვილეში ყველაფერი არც ისე მარტივია. ბევრი პლასტიკური მასალის გადამუშავება რთულია და სულ უფრო აბინძურებს ოკეანესა და მიწას. დიდი ინდუსტრიული ქალაქები იბრძვიან პლასტიკური მასალისგან ნარჩენების გადამუშავებისთვის; ჩვენი ოდესღაც სუფთა პლანეტა იხრჩობა სინთეზური ნარჩენების შემოტევის ქვეშ. ბუნებრივია, სხვადასხვა პოლიმერული მასალისგან დამზადებულ ასანთის კოლოფებს ასევე დაუდევრად გადაყრიან ასანთის გამოყენების შემდეგ, როგორც ეს ახლა ხდება მუყაოსა და ხისგან დამზადებულ მსგავს პროდუქტებთან. შემდეგ, უდავოდ, მოსკოვი და მოსკოვის რეგიონი და ჩვენი მრავალტანჯული პლანეტის მრავალი სხვა ქალაქი ჩაიცვამენ ახალ სამოსში, რომელიც დამზადებულია ნარჩენების პროდუქტებისგან. ეს აღარ იქნება მეფის მითიური სამოსი დიდი ანდერსენის მშვენიერი ზღაპრიდან, არამედ ინკვიზიციური ტოგა, რომელიც ადამიანმა პოლიმერული მასალისგან გააკეთა დედამიწისთვის.
მაშ სად არის გამოსავალი? როგორ ავიცილოთ თავიდან კატასტროფა, რომელიც პლასტმასის პროდუქციის ინტენსიურ დისტრიბუციას აფრქვევს? რა თქმა უნდა, არსებობს გამოსავალი. არსებობს და სულ უფრო ხშირად გამოიყენება ხელოვნური მასალები, რომლებიც იხსნება ნიადაგში მზის რადიაციის და მჟავების გავლენის ქვეშ. ეს სინთეზური მასალები ასანთის კოლოფებისა და ასანთის დასამზადებლად უდავოდ გამოყენებული იქნება უახლოეს მომავალში. მიუხედავად იმისა, რომ ამჟამად ასეთი პროდუქტები ბევრად უფრო ძვირია, ვიდრე მსგავსი ხის პროდუქტები.
სინთეზური მასალისგან ძალიან ლამაზი ასანთის ყუთების დამზადება მნიშვნელოვან ინვესტიციას მოითხოვს. გარე ასანთის კოლოფებზე პლასტმასისგან ამოღებულია ნიმუში და სპეციალური მანქანების გამოყენებით გამოიყენება ფოსფორის მასა.
რა თქმა უნდა, გასული მეოთხედი საუკუნის განმავლობაში, ფასი გარკვეულწილად შემცირდა წარმოების ტექნოლოგიის გაუმჯობესების გამო, მაგრამ მაინც, სინთეზური ასანთები ჯერ კიდევ ვერ გაუძლებს ხისგან დამზადებულ ასანთებს. სინთეტიკური ასანთი მცირე რაოდენობით იწარმოება დასავლეთ ევროპის რიგ ქვეყანაში. საჭიროა იაფი ნედლეული და აღჭურვილობის შემდგომი გაუმჯობესება. ეს გადაუჭრელია?
გავიხსენოთ, რომ სულ რაღაც 100 წლის წინ ალუმინი ოქროზე ძვირი ღირდა და მხოლოდ მისი წარმოებისთვის ახალი ელექტროქიმიური მეთოდის შექმნის წყალობით გახდა ის ხელმისაწვდომი და იაფი.
ასანთის ჯოხისთვის სინთეზური მასალის მოპოვება, რომელსაც შეუძლია ასანთის ჩალის ჩანაცვლება, ტემპერატურისა და წვის სიჩქარის რეგულირების შესაძლებლობა, ტექნიკური თვალსაზრისით სავსებით შესაძლებელია თანამედროვე ინდუსტრიის მიერ სინთეტიკური ასანთის მასობრივი წარმოების საკითხის გადაჭრისას.
ამჟამად გერმანიაში კომპანია Reifenhäuser იყენებს პოლისტიროლს ასანთის კოლოფებისა და ასანთის დასამზადებლად, საფრანგეთში კი ცვილის ასანთის წარმოება დაიწყეს, ანუ ჩვეულებრივი ასანთის შექმნისას ბოლო სიტყვა ჯერ კიდევ შორს არის სათქმისგან. ამ სფეროში მოღვაწეობის ფართო სფერო ახალგაზრდა თაობას ელოდება საზრუნავებითა და წარმატებებით. მინდა დავიჯერო, რომ ჩვენც უარს ვიტყვით ხის გამოყენებაზე.

ქიმიური ინდუსტრიის ქიმიური ამბები

გაეცანით უფრო დეტალურ სიახლეებს ქიმიის სფეროში, საინტერესოა

ფოსფორი აღმოაჩინა გერმანელმა ალქიმიკოსმა ჰენიგ ბრენდმა. ჰ.ბრენდი ჰამბურგელი ვაჭარი იყო, შემდეგ გაკოტრდა, ვალებში ჩავარდა და საქმეების გასაუმჯობესებლად გადაწყვიტა ალქიმიაში ეცადა ბედი. დიდი ხნის განმავლობაში უშედეგოდ მუშაობდა, გადაწყვიტა დაეწყო "ფილოსოფიური ქვის" ძებნა. უპირველეს ყოვლისა, ბრენდმა გადაწყვიტა მოეძებნა ეს იდუმალი ნივთიერება ცოცხალი ორგანიზმის პროდუქტებში. მთელი რიგი მიზეზების გამო, ძირითადად მისტიკური ხასიათისა, ამ მიზნით მან შარდი აირჩია. მას შემდეგ, რაც აორთქლდა იგი თითქმის სიმშრალემდე, ბრენდმა მას ძლიერი სიცხე დაუქვემდებარა და მან შენიშნა, რომ მიიღეს თეთრი ნივთიერება, რომელიც დაიწვა თეთრი კვამლის წარმოქმნით.

ალქიმიკოსი ჰ.ბრენდი, რომელიც ცდილობს იპოვოს "ფილოსოფიური ქვა",
მიიღო საოცარი ნივთიერება. აღმოჩნდა, რომ ეს იყო ფოსფორი

ბრენდმა გადაწყვიტა ამ ნივთიერების შეგროვება და დაიწყო გამხმარი შარდის გაცხელება ჰაერზე წვდომის გარეშე. 1669 წელს მისი ნამუშევარი მოულოდნელი აღმოჩენით დაგვირგვინდა: რეტორში წარმოიქმნა თავისებური ნივთიერება, რომელსაც ჰქონდა საზიზღარი გემო, სუსტი ნივრის სუნი, ცვილს ჰგავდა, დნება ოდნავ გახურებისას და გამოყოფდა ორთქლს, რომელიც ანათებდა სიბნელეში. ბრენდმა ხელი გადაუსვა ნივთიერებას - თითებმა სიბნელეში დაიწყეს ბრწყინვა, ჩააგდო მდუღარე წყალში - ორთქლები გადაიქცა საოცრად კაშკაშა სხივებად. ყველაფერი, რაც შეხებაში შედიოდა მიღებულ ნივთიერებასთან, შეიძინა დამოუკიდებლად ანათების უნარი. შეიძლება წარმოიდგინოთ, რამდენად დიდი იყო მისტიური მოაზროვნე ბრენდის გაოცება, რომელიც აღიზარდა „ფილოსოფიური ქვის“ რწმენაზე.
ასე აღმოაჩინეს ფოსფორი. ბრენდმა მას თავისი სახელი დაარქვა "კალტეს ფოიერი"("ცივი ცეცხლი"), ზოგჯერ სიყვარულით უწოდებს მას "ჩემს ცეცხლს". და მიუხედავად იმისა, რომ ახალი მანათობელი ნივთიერების დახმარებით ბრენდმა ვერ შეძლო ძირითადი ლითონის ერთი გარდაქმნა ოქროდ ან ვერცხლად, მაინც "ცივმა ცეცხლმა" მას ძალიან მნიშვნელოვანი სარგებელი მოუტანა.
ბრენდმა ძალიან ჭკვიანურად გამოიყენა ის უზარმაზარი ინტერესი, რომელიც გამოწვეული იყო ფოსფორის აღმოჩენით სამეცნიერო სამყაროსა და ფართო საზოგადოებაში. მან დაიწყო ფოსფორის წარმოება საკმაოდ მნიშვნელოვანი რაოდენობით. მისი მოპოვების მეთოდი უმკაცრესი საიდუმლოებით იყო მოცული და მის ლაბორატორიაში ვერცერთი სხვა ალქიმიკოსი ვერ შეაღწია. ბრენდმა ახალი ნივთიერება ფულის სანაცვლოდ აჩვენა და მცირე ულუფებით გაყიდა ოქროს ფასად და კიდევ უფრო მეტი. 1730 წელს ე.ი. აღმოჩენიდან 61 წლის შემდეგ, უნცია (31 გრ) ფოსფორი ლონდონში 10,5 ღირდა, ხოლო ამსტერდამში 16 ჩერვონეტი. ამიტომ გასაკვირი არ არის, რომ ბევრი ჩქარობდა სხვადასხვა ექსპერიმენტების ჩასატარებლად, ცდილობდა გამოეხსნა ბრენდის საიდუმლო.
ფოსფორით განსაკუთრებით დაინტერესდა გერმანელი ქიმიკოსი, ვიტენბერგის უნივერსიტეტის პროფესორი იოჰან კუნკელი (1630–1703). მოგზაურობის დროს ის შეხვდა თავის მეგობარს, დრეზდენელ ქიმიკოს კრაფტს და დაარწმუნა, რომ საიდუმლო ეყიდა ბრენდისგან, რათა ისარგებლოს მისგან. კრაფტი ეწვია ბრენდს და მან მოახერხა ფოსფორის მომზადების საიდუმლო 200 ტალერად იყიდა. თუმცა კუნკელმა ამ გარიგებიდან ვერაფერი მოიპოვა: კრაფტმა არ გაუზიარა მას მიღებული საიდუმლო, არამედ დაიწყო ამომრჩეველთა სასამართლოებში მოგზაურობა, ბრენდის მსგავსად ფოსფორის ჩვენება ფულისთვის და ამ ბიზნესიდან უზარმაზარი თანხების გამომუშავება.
1676 წლის გაზაფხულზე კრაფტმა მოაწყო ფოსფორის ექსპერიმენტების სესია ბრანდენბურგის ელექტორ ფრედერიკ უილიამის სასამართლოში. 24 აპრილს საღამოს 9 საათზე ოთახში ყველა სანთელი ჩაქრა და კრაფტმა აჩვენა ექსპერიმენტები "მარადიული ცეცხლით", თუმცა არ გამოავლინა მეთოდი, რომლითაც მომზადდა ეს ჯადოსნური ნივთიერება.
მომდევნო წლის გაზაფხულზე კრაფტი მივიდა ჰანოვერში ჰერცოგ იოჰან ფრიდრიხის კარზე, სადაც იმ დროს გერმანელი ფილოსოფოსი და მათემატიკოსი G.W. Leibniz (1646–1716) მსახურობდა ბიბლიოთეკარად. აქაც კრაფტმა დადგა ფოსფორის ექსპერიმენტების სესია, სადაც აჩვენა, კერძოდ, ორი ბოთლი, რომლებიც ციცინათელებივით ანათებდნენ. ლაიბნიცი, ისევე როგორც კუნკელი, უკიდურესად დაინტერესებული იყო ახალი ნივთიერებით. პირველ სესიაზე მან ჰკითხა კრაფტს, შეძლებდა თუ არა ამ ნივთიერების დიდი ნაწილი მთელი ოთახის განათებას. კრაფტი დათანხმდა, რომ ეს სავსებით შესაძლებელი იყო, მაგრამ არაპრაქტიკული, რადგან ნივთიერების მომზადების პროცესი ძალიან რთულია.
ლაიბნიცის მცდელობამ დაარწმუნა კრაფტი ჰერცოგისთვის საიდუმლო მიჰყიდოს, წარუმატებელი აღმოჩნდა. შემდეგ ლაიბნიცი წავიდა ჰამბურგში, რომ თავად ენახა ბრენდი. აქ მან მოახერხა ჰერცოგ იოჰან ფრიდრიხსა და ბრენდს შორის ხელშეკრულების დადება, რომლის მიხედვითაც პირველი ვალდებული იყო ბრენდს 60 ტალერი გადაეხადა საიდუმლოების გამჟღავნებისთვის. ამ დროიდან ლაიბნიცი რეგულარულ მიმოწერას აწარმოებდა ბრენდთან.
დაახლოებით ამავე დროს, I.I. Becher (1635-1682) ჩავიდა ჰამბურგში, რათა მიეცინა ბრენდი მეკლენბურგის ჰერცოგთან. თუმცა, ბრანდა კვლავ შეაჩერა ლაიბნიცმა და წაიყვანა ჰანოვერში ჰერცოგ იოჰან ფრიდრიხთან. ლაიბნიცი სრულიად დარწმუნებული იყო, რომ ბრენდი ძალიან ახლოს იყო "ფილოსოფიური ქვის" აღმოჩენასთან და ამიტომ ურჩია ჰერცოგს არ გაეშვა იგი ამ დავალების შესრულებამდე. თუმცა, ბრენდი ხუთი კვირა დარჩა ჰანოვერში, მოამზადა ფოსფორის ახალი მარაგი ქალაქგარეთ, აჩვენა, შეთანხმების თანახმად, წარმოების საიდუმლო და წავიდა.
ამავდროულად, ბრენდმა მოამზადა ფოსფორის მნიშვნელოვანი რაოდენობა ფიზიკოს კრისტიან ჰაიგენსისთვის, რომელიც სწავლობდა სინათლის ბუნებას და გაგზავნა ფოსფორის მარაგი პარიზში.
თუმცა, ბრენდი ძალიან უკმაყოფილო იყო იმ ფასით, რომელიც ლაიბნიცმა და ჰერცოგმა იოჰან ფრიდრიხმა მისცეს მას ფოსფორის წარმოების საიდუმლოების გასამჟღავნებლად. მან ლაიბნიცს გაბრაზებული წერილი გაუგზავნა, სადაც ჩიოდა, რომ მიღებული თანხა საკმარისი არ იყო ჰამბურგში მისი ოჯახის სარჩენად და მგზავრობის ხარჯების გადასახდელად. მსგავსი წერილები გაუგზავნეს ლაიბნიცს და ბრენდის მეუღლეს, მარგარიტას.
ბრენდი ასევე უკმაყოფილო იყო კრაფტით, რომლის მიმართაც წერილებით უკმაყოფილებას გამოთქვამდა, საყვედურობდა მას საიდუმლოს 1000 ტალერად გადაყიდვისთვის ინგლისში. კრაფტმა ეს წერილი გაუგზავნა ლაიბნიცს, რომელმაც ურჩია ჰერცოგ იოჰან ფრიდრიხს, არ გაეღიზიანებინა ბრენდი, არამედ გადაეხადა მას საიდუმლოს გამხელისთვის, იმის შიშით, რომ აღმოჩენის ავტორი, როგორც შურისძიება, ფოსფორის დამზადების რეცეპტს ეუბნებოდა. ვიღაც სხვა. ლაიბნიცმა დამამშვიდებელი წერილი გაუგზავნა თავად ბრენდს.
როგორც ჩანს, ბრენდმა მიიღო ჯილდო, რადგან. 1679 წელს იგი კვლავ ჩავიდა ჰანოვერში და მუშაობდა იქ ორი თვის განმავლობაში, მიიღო ყოველკვირეული ხელფასი 10 ტალერი მგზავრობისა და მგზავრობის ხარჯების დამატებით. ლაიბნიცის მიმოწერა ბრენდთან, თუ ვიმსჯელებთ ჰანოვერის ბიბლიოთეკაში შენახული წერილების მიხედვით, გაგრძელდა 1684 წლამდე.
ახლა დავუბრუნდეთ კუნკელს. თუ გჯერათ ლაიბნიცის, მაშინ კუნკელმა კრაფტის მეშვეობით ისწავლა ფოსფორის დამზადების რეცეპტი და დაიწყო მუშაობა. მაგრამ მისი პირველი ექსპერიმენტები წარუმატებელი აღმოჩნდა. ის ბრენდის წერილს უგზავნიდა წერილს, სადაც ჩიოდა, რომ მას გაუგზავნეს რეცეპტი, რომელიც სხვა ადამიანისთვის ძალიან გაუგებარი იყო. 1676 წელს დაწერილ წერილში ვიტენბერგიდან, სადაც კუნკელი იმ დროს ცხოვრობდა, მან ჰკითხა ბრენდს პროცესის დეტალების შესახებ.
საბოლოოდ, კუნკელმა წარმატებას მიაღწია თავის ექსპერიმენტებში, ოდნავ შეცვალა ბრენდის მეთოდი. გამოხდიმდე შარდში ცოტაოდენი ქვიშის დამატებით, მან მიიღო ფოსფორი და... დამოუკიდებელ აღმოჩენაზე პრეტენზია გამოთქვა. იმავე წელს, ივლისში, კუნკელმა უამბო თავის მეგობარს, ვიტენბერგის უნივერსიტეტის პროფესორს, კასპარ კირჩმაიერს, თავისი წარმატებების შესახებ, რომელმაც გამოაქვეყნა ნაშრომი ამ საკითხზე სათაურით „მუდმივი ღამის ნათურა, ზოგჯერ ცქრიალა, რომელსაც დიდი ხნის განმავლობაში ეძებდნენ. , ახლა ნაპოვნია." ამ სტატიაში კირჩმეიერი საუბრობს ფოსფორზე, როგორც დიდი ხნის ცნობილ მანათობელ ქვაზე, მაგრამ არ იყენებს თავად ტერმინს "ფოსფორი", რომელიც აშკარად ჯერ კიდევ არ იყო მიღებული იმ დროისთვის.
INინგლისში, ბრენდის, კუნკელისა და კირჩმეიერისგან დამოუკიდებლად, ფოსფორი 1680 წელს მიიღო რ. ბოილმა (1627–1691). ბოილმა იცოდა ფოსფორის შესახებ იმავე კრაფტიდან. ჯერ კიდევ 1677 წლის მაისში, ფოსფორის დემონსტრირება მოხდა ლონდონის სამეფო საზოგადოებაში. იმავე წლის ზაფხულში თავად კრაფტი ინგლისში ფოსფორით ჩავიდა. ბოილი, საკუთარი ისტორიის მიხედვით, ეწვია კრაფტს და დაინახა მის მფლობელობაში არსებული ფოსფორი მყარი და თხევადი სახით. თბილი დახვედრისთვის მადლიერების ნიშნად, კრაფტმა, დაემშვიდობა ბოილს, მიანიშნა მას, რომ მისი ფოსფორის მთავარი ნივთიერება იყო რაღაც თანდაყოლილი ადამიანის სხეულში. როგორც ჩანს, ეს მინიშნება საკმარისი იყო ბოილის მუშაობის დასაწყებად. კრაფტის წასვლის შემდეგ მან დაიწყო სისხლის, ძვლების, თმის, შარდის ტესტირება და 1680 წელს მისი მცდელობა, მიეღო მანათობელი ელემენტი, წარმატებით დაგვირგვინდა.
ბოილმა თავისი აღმოჩენის გამოყენება დაიწყო ასისტენტთან, გერმანელ გაუკვიცთან ერთად. 1691 წელს ბოილის გარდაცვალების შემდეგ გაუკვიცმა განავითარა ფოსფორის წარმოება, გააუმჯობესა იგი კომერციული მასშტაბით. ფოსფორის გაყიდვით უნციაზე სამ ფუნტ სტერლინგად და ევროპის სამეცნიერო ინსტიტუტებისა და ცალკეული მეცნიერების მიწოდებით, გაუკვიცმა უზარმაზარი ქონება გამოიმუშავა. კომერციული კავშირების დასამყარებლად მან იმოგზაურა ჰოლანდიაში, საფრანგეთში, იტალიასა და გერმანიაში. თავად ლონდონში გაუკვიცმა დააარსა ფარმაცევტული კომპანია, რომელიც ცნობილი გახდა მის სიცოცხლეში. საინტერესოა, რომ ფოსფორის ყველა ექსპერიმენტის მიუხედავად, ზოგჯერ ძალიან საშიში, გაუკვიცმა იცოცხლა 80 წლამდე, გადააჭარბა თავის სამ ვაჟს და ყველა იმ ადამიანს, ვინც მონაწილეობდა ფოსფორის ადრეულ ისტორიასთან დაკავშირებულ სამუშაოებში.
კუნკელისა და ბოილის მიერ ფოსფორის აღმოჩენის შემდეგ, გამომგონებლებს შორის კონკურენციის შედეგად ის სწრაფად დაიწყო ფასის ვარდნა. საბოლოოდ, გამომგონებლების მემკვიდრეებმა დაიწყეს მისი წარმოების საიდუმლოების გაცნობა ყველასთვის 10 ტალერისთვის, მუდმივად ამცირებდნენ ფასს. 1743 წელს მარგგრაფმა აღმოაჩინა შარდიდან ფოსფორის წარმოქმნის კიდევ უფრო უკეთესი მეთოდი და მაშინვე გამოაქვეყნა, რადგან თევზაობა შეწყდა მომგებიანი.
INამჟამად ფოსფორი არსად არ იწარმოება ბრენდ–კუნკელ–ბოილის მეთოდით, რადგან ის სრულიად წამგებიანია. ისტორიული ინტერესისთვის ჩვენ მაინც მივცემთ მათი მეთოდის აღწერას.
დამპალი შარდი აორთქლდება სიროფიან მდგომარეობაში. მიღებული სქელი მასა შეურიეთ სამჯერ მეტ თეთრ ქვიშას, მოათავსეთ რესივერით აღჭურვილ რეტორტში და გაათბეთ 8 საათის განმავლობაში თანაბარ ცეცხლზე, სანამ აქროლადი ნივთიერებები არ მოიხსნება, რის შემდეგაც გაცხელება იზრდება. მიმღები ივსება თეთრი ორთქლებით, რომლებიც შემდეგ გადაიქცევა მოლურჯო მყარ და მანათობელ ფოსფორად.
ფოსფორმა მიიღო სახელი სიბნელეში ანათების თვისების გამო (ბერძნულიდან - მანათობელი). ზოგიერთ რუს ქიმიკოსს შორის გაჩნდა სურვილი, რომ ელემენტს მიენიჭებინა წმინდა რუსული სახელი: "ძვირფასი ქვა", "ასანთი", მაგრამ ეს სახელები არ დაიჭირეს.
ლავუაზიემ, ფოსფორის წვის დეტალური შესწავლის შედეგად, პირველმა აღიარა იგი ქიმიურ ელემენტად.
შარდში ფოსფორის არსებობამ ქიმიკოსებს საშუალება მისცა, ეძიათ იგი ცხოველის სხეულის სხვა ნაწილებში. 1715 წელს ტვინში ფოსფორი აღმოაჩინეს. მასში ფოსფორის მნიშვნელოვანი არსებობა საფუძვლად დაედო განცხადებას, რომ „ფოსფორის გარეშე არ არსებობს აზრი“. 1769 წელს Yu.G. Gan-მა აღმოაჩინა ფოსფორი ძვლებში, ხოლო ორი წლის შემდეგ K.V. Scheele-მ დაამტკიცა, რომ ძვლები ძირითადად კალციუმის ფოსფატისგან შედგება და შემოგვთავაზა ძვლების წვის შემდეგ დარჩენილი ფერფლისგან ფოსფორის მიღების მეთოდი. საბოლოოდ, 1788 წელს M.G.Klaproth-მა და J.L.Prust-მა აჩვენეს, რომ კალციუმის ფოსფატი ბუნებაში უკიდურესად გავრცელებული მინერალია.
ფოსფორის ალოტროპული მოდიფიკაცია - წითელი ფოსფორი - აღმოაჩინა 1847 წელს ა.შროტერმა. ნაშრომში სახელწოდებით „ფოსფორის ახალი ალოტროპული მდგომარეობა“, შროტერი წერს, რომ მზის შუქი თეთრ ფოსფორს წითლად ცვლის და ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა ტენიანობა და ატმოსფერული ჰაერი, არ მოქმედებს. შროტერმა გამოყო წითელი ფოსფორი ნახშირბადის დისულფიდით დამუშავებით. მან ასევე მოამზადა წითელი ფოსფორი თეთრი ფოსფორის გაცხელებით ინერტულ აირში დაახლოებით 250 ° C ტემპერატურამდე. ამავდროულად, დადგინდა, რომ ტემპერატურის შემდგომი ზრდა კვლავ იწვევს თეთრი მოდიფიკაციის წარმოქმნას.
ძალიან საინტერესოა, რომ შროტერმა პირველმა იწინასწარმეტყველა წითელი ფოსფორის გამოყენება მატჩის ინდუსტრიაში. 1855 წელს პარიზის მსოფლიო გამოფენაზე აჩვენეს წითელი ფოსფორი, რომელიც უკვე წარმოებულია ქარხანაში.
რუსმა მეცნიერმა A.A. მუსინ-პუშკინმა 1797 წელს მიიღო ფოსფორის ახალი მოდიფიკაცია - იისფერი ფოსფორი. ეს აღმოჩენა შეცდომით მიეწერება I.V. Hittorf-ს, რომელმაც, თითქმის მთლიანად გაიმეორა მუსინ-პუშკინის მეთოდი, მიიღო იისფერი ფოსფორი მხოლოდ 1853 წელს.
1934 წელს პროფესორმა P.W. Bridgeman-მა თეთრი ფოსფორი 1100 ატმ-მდე ზეწოლის ქვეშ მოახდინა. , გააშავა და ამით მიიღო ელემენტის ახალი ალოტროპული მოდიფიკაცია. ფერთან ერთად შეიცვალა ფოსფორის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები: მაგალითად, თეთრი ფოსფორი სპონტანურად ანთებს ჰაერში, მაგრამ შავ ფოსფორს, ისევე როგორც წითელს, არ აქვს ეს თვისება.

შესაძლებელია, რომ ფოსფორი ელემენტარული ფორმით მიღებული იყო ჯერ კიდევ მე-12 საუკუნეში. არაბი ალქიმიკოსი ალჩიდ ბეჰილი შარდის თიხითა და კირით გამოხდისას ამას მოწმობს პარიზის ბიბლიოთეკაში შენახული უძველესი ალქიმიური ხელნაწერი. თუმცა, ფოსფორის აღმოჩენა ჩვეულებრივ მიეწერება გაკოტრებულ ჰამბურგელ ვაჭარს ჰენიგ ბრენდს. მეწარმე ალქიმიას ეწეოდა ფილოსოფიური ქვისა და ახალგაზრდობის ელექსირის მოსაპოვებლად, რომელთა დახმარებითაც ადვილად გააუმჯობესებდა ფინანსურ მდგომარეობას.

მაგრამ ზოგადად, უძველესი დროიდან, ნივთიერებებს, რომლებსაც შეეძლოთ სიბნელეში ნათება, ძველი ბერძნების მსუბუქი ხელით ფოსფორს ეძახდნენ, რადგან მათთვის ეს სიტყვა ნიშნავდა "შუქის მატარებელს". სხვათა შორის, ისინი პლანეტას ვენერას ფოსფორს ან ლუციფერს უწოდებდნენ, მაგრამ მხოლოდ დილით, საღამოობით მას სხვა სახელი ჰქონდა.

ფოსფორის მოპოვების საიდუმლოს გამოქვეყნების ისტორიაში მე-17 საუკუნე გახდა მნიშვნელოვანი ეტაპი. მაგალითად, ფეხსაცმლის მწარმოებელი ვ. ჯანმრთელობა და მარადი ახალგაზრდობა). ნახშირითა და ზეთით ბარიტის კალცინით მან მიიღო ეგრეთ წოდებული „ბოლონის ფოსფორი“, რომელიც გარკვეული დროის განმავლობაში ანათებს სიბნელეში.

საქსონიაში, ბალდუინმა, სასამართლოს დაბალი რანგის მოხელემ (როგორც ჩვენმა დიდმა ოსტატმა) რატომღაც დაიწყო ცარცის და აზოტის მჟავას ექსპერიმენტები (თუმცა, გასაგებია, რატომ: ის იყო ალქიმიკოსი). ინგრედიენტების ურთიერთქმედების პროდუქტის კალცინაციის შემდეგ, მან აღმოაჩინა ბზინვარება რეზერვში - ეს იყო უწყლო კალციუმის ნიტრატი, რომელსაც ეწოდა "ბალდუინის ფოსფორი".

მაგრამ ამ ისტორიის ყველაზე ნათელი ფურცლის ჩაწერა დაიწყო ჰონიგ ბრენდმა, რაზეც უფრო დეტალურად ღირს საუბარი, რადგან დიდმა ლავუაზიემაც კი დატოვა მოკლე ინფორმაცია მის შესახებ 1678 წელს მასთან შეხვედრის შემდეგ. ახალგაზრდობაში ის იყო ჯარისკაცი. შემდეგ მან თავი ექიმად გამოაცხადა, სამედიცინო განათლებით არ იყო დამძიმებული. მდიდარ ქალთან ქორწინებამ მას საშუალება მისცა დაეწყო დიდი ცხოვრება და ეწეოდა ვაჭრობას. ალქიმიამ ჰ.ბრენდი ოქროს მოპოვების საიდუმლოებით მიიზიდა.

ოჰ, როგორი გატაცებული იყო იდეით, რა ძალისხმევა სცადა მის განსახორციელებლად! სჯეროდა, რომ ადამიანის, „ბუნების მეფის“ ნარჩენები შეიძლება შეიცავდეს ეგრეთ წოდებულ პირველად ენერგიას, დაუღალავი ექსპერიმენტატორი დაიწყო ადამიანის შარდის გამოხდა, შეიძლება ითქვას, ინდუსტრიული მასშტაბით: ჯარისკაცების ყაზარმებში მან შეაგროვა სულ. ერთი ტონა ეს! და აორთქლდა იგი სიროფიან მდგომარეობაში (არა ერთჯერადად, რა თქმა უნდა!) და დისტილაციის შემდეგ კვლავ გამოხდიდა მიღებული „შარდის ზეთი“ და ადუღებდა დიდხანს. შედეგად, რეზერვში გაჩნდა თეთრი მტვერი, რომელიც ძირს იშლება და ანათებს, რის გამოც ბრენდმა მას "ცივი ცეცხლი" უწოდა (kaltes Feuer). ბრენდის თანამედროვეებმა ამ ნივთიერებას ფოსფორი უწოდეს სიბნელეში ანათების უნარის გამო (ძველი ბერძნული: jwsjoroV).

1682 წელს ბრენდმა გამოაქვეყნა თავისი კვლევის შედეგები და ახლა სამართლიანად ითვლება No15 ელემენტის აღმომჩენად. ფოსფორი იყო პირველი ელემენტი, რომლის აღმოჩენაც დადასტურებული იყო და მისი აღმომჩენიც ცნობილია.

ახალი ნივთიერებისადმი ინტერესი უზარმაზარი იყო და ბრენდმა ამით ისარგებლა - მან ფოსფორის დემონსტრირება მხოლოდ ფულისთვის ან მცირე რაოდენობით ოქროზე გაცვალა. მრავალი მცდელობის მიუხედავად, ჰამბურგელმა ვაჭარმა ვერ შეძლო თავისი სანუკვარი ოცნების რეალიზება - ტყვიისგან ოქრო მიეღო „ცივი ცეცხლის“ გამოყენებით და ამიტომ მან მალე ორას ტალერად მიჰყიდა ახალი ნივთიერების მოპოვების რეცეპტი გარკვეულ კრაფტს დრეზდენიდან. ახალმა მფლობელმა მოახერხა ფოსფორისგან ბევრად უფრო დიდი სიმდიდრის დაგროვება - "ცივი ცეცხლით" მან იმოგზაურა მთელ ევროპაში და აჩვენა ეს მეცნიერებს, მაღალჩინოსნებს და ჰონორარებსაც კი, მაგალითად, რობერტ ბოილს, გოტფრიდ ლაიბნიცს, ჩარლზ II-ს. მიუხედავად იმისა, რომ ფოსფორის მომზადების მეთოდი მკაცრად იყო დაცული, 1682 წელს რობერტ ბოილმა მოახერხა მისი მოპოვება, მაგრამ მან ასევე მოახსენა მისი მეთოდი მხოლოდ ლონდონის სამეფო საზოგადოების დახურულ შეხვედრაზე. ბოილის მეთოდი გამოქვეყნდა მისი გარდაცვალების შემდეგ, 1692 წელს.

1676 წლის გაზაფხულზე კრაფტმა მოაწყო ფოსფორის ექსპერიმენტების სესია ბრანდენბურგის ელექტორ ფრედერიკ უილიამის სასამართლოში. 24 აპრილს საღამოს 9 საათზე ოთახში ყველა სანთელი ჩაქრა და კრაფტმა აჩვენა ექსპერიმენტები "მარადიული ცეცხლით", თუმცა არ გამოავლინა მეთოდი, რომლითაც მომზადდა ეს ჯადოსნური ნივთიერება.

მომდევნო წლის გაზაფხულზე კრაფტი მივიდა ჰანოვერში ჰერცოგ იოჰან ფრიდრიხის კარზე3, სადაც იმ დროს ბიბლიოთეკარად მსახურობდა გერმანელი ფილოსოფოსი და მათემატიკოსი G. W. Leibniz (1646-1716). აქაც კრაფტმა დადგა ფოსფორის ექსპერიმენტების სესია, სადაც აჩვენა, კერძოდ, ორი ბოთლი, რომლებიც ციცინათელებივით ანათებდნენ. ლაიბნიცი, ისევე როგორც კუნკელი, უკიდურესად დაინტერესებული იყო ახალი ნივთიერებით. პირველ სესიაზე მან ჰკითხა კრაფტს, შეძლებდა თუ არა ამ ნივთიერების დიდი ნაწილი მთელი ოთახის განათებას. კრაფტი დათანხმდა, რომ ეს სავსებით შესაძლებელი იყო, მაგრამ არაპრაქტიკული, რადგან ნივთიერების მომზადების პროცესი ძალიან რთულია.

ლაიბნიცის მცდელობამ დაარწმუნა კრაფტი ჰერცოგისთვის საიდუმლო მიჰყიდოს, წარუმატებელი აღმოჩნდა. შემდეგ ლაიბნიცი წავიდა ჰამბურგში, რომ თავად ენახა ბრენდი. აქ მან მოახერხა ჰერცოგ იოჰან ფრიდრიხსა და ბრენდს შორის ხელშეკრულების დადება, რომლის მიხედვითაც პირველი ვალდებული იყო ბრენდს 60 ტალერი გადაეხადა საიდუმლოების გამჟღავნებისთვის. ამ დროიდან ლაიბნიცი რეგულარულ მიმოწერას აწარმოებდა ბრენდთან.

დაახლოებით ამავე დროს, I.I. Becher (1635-1682) ჩავიდა ჰამბურგში, რათა მიეცინა ბრენდი მეკლენბურგის ჰერცოგთან. თუმცა, ბრანდა კვლავ შეაჩერა ლაიბნიცმა და წაიყვანა ჰანოვერში ჰერცოგ იოჰან ფრიდრიხთან. ლაიბნიცი სრულიად დარწმუნებული იყო, რომ ბრენდი ძალიან ახლოს იყო "ფილოსოფიური ქვის" აღმოჩენასთან და ამიტომ ურჩია ჰერცოგს არ გაეშვა იგი ამ დავალების შესრულებამდე. თუმცა, ბრენდი ხუთი კვირა დარჩა ჰანოვერში, მოამზადა ფოსფორის ახალი მარაგი ქალაქგარეთ, აჩვენა, შეთანხმების თანახმად, წარმოების საიდუმლო და წავიდა.

ამავდროულად, ბრენდმა მოამზადა ფოსფორის მნიშვნელოვანი რაოდენობა ფიზიკოს კრისტიან ჰაიგენსისთვის, რომელიც სწავლობდა სინათლის ბუნებას და გაგზავნა ფოსფორის მარაგი პარიზში.

თუმცა, ბრენდი ძალიან უკმაყოფილო იყო იმ ფასით, რომელიც ლაიბნიცმა და ჰერცოგმა იოჰან ფრიდრიხმა მისცეს მას ფოსფორის წარმოების საიდუმლოების გასამჟღავნებლად. მან ლაიბნიცს გაბრაზებული წერილი გაუგზავნა, სადაც ჩიოდა, რომ მიღებული თანხა საკმარისი არ იყო ჰამბურგში მისი ოჯახის სარჩენად და მგზავრობის ხარჯების გადასახდელად. მსგავსი წერილები გაუგზავნეს ლაიბნიცს და ბრენდის მეუღლეს, მარგარიტას.

ბრენდი ასევე უკმაყოფილო იყო კრაფტით, რომლის მიმართაც წერილებით უკმაყოფილებას გამოთქვამდა, საყვედურობდა მას საიდუმლოს 1000 ტალერად გადაყიდვისთვის ინგლისში. კრაფტმა ეს წერილი გაუგზავნა ლაიბნიცს, რომელმაც ურჩია ჰერცოგ იოჰან ფრიდრიხს, არ გაეღიზიანებინა ბრენდი, არამედ გადაეხადა მას საიდუმლოს გამხელისთვის, იმის შიშით, რომ აღმოჩენის ავტორი, როგორც შურისძიება, ფოსფორის დამზადების რეცეპტს ეუბნებოდა. ვიღაც სხვა. ლაიბნიცმა დამამშვიდებელი წერილი გაუგზავნა თავად ბრენდს.

როგორც ჩანს, ბრენდმა მიიღო ჯილდო, რადგან. 1679 წელს იგი კვლავ ჩავიდა ჰანოვერში და მუშაობდა იქ ორი თვის განმავლობაში, მიიღო ყოველკვირეული ხელფასი 10 ტალერი მგზავრობისა და მგზავრობის ხარჯების დამატებით. ლაიბნიცის მიმოწერა ბრენდთან, თუ ვიმსჯელებთ ჰანოვერის ბიბლიოთეკაში შენახული წერილების მიხედვით, გაგრძელდა 1684 წლამდე.

ახლა დავუბრუნდეთ კუნკელს. თუ გჯერათ ლაიბნიცის, მაშინ კუნკელმა კრაფტის მეშვეობით ისწავლა ფოსფორის დამზადების რეცეპტი და დაიწყო მუშაობა. მაგრამ მისი პირველი ექსპერიმენტები წარუმატებელი აღმოჩნდა. ის ბრენდის წერილს უგზავნიდა წერილს, სადაც ჩიოდა, რომ მას გაუგზავნეს რეცეპტი, რომელიც სხვა ადამიანისთვის ძალიან გაუგებარი იყო. 1676 წელს დაწერილ წერილში ვიტენბერგიდან, სადაც კუნკელი იმ დროს ცხოვრობდა, მან ჰკითხა ბრენდს პროცესის დეტალების შესახებ.

საბოლოოდ, კუნკელმა წარმატებას მიაღწია თავის ექსპერიმენტებში, ოდნავ შეცვალა ბრენდის მეთოდი. გამოხდიმდე შარდში ცოტაოდენი ქვიშის დამატებით, მან მიიღო ფოსფორი და... დამოუკიდებელ აღმოჩენაზე პრეტენზია გამოთქვა. იმავე წელს, ივლისში, კუნკელმა უამბო თავის მეგობარს, ვიტენბერგის უნივერსიტეტის პროფესორს, კასპარ კირჩმაიერს, თავისი წარმატებების შესახებ, რომელმაც გამოაქვეყნა ნაშრომი ამ საკითხზე სათაურით „მუდმივი ღამის ნათურა, ზოგჯერ ცქრიალა, რომელსაც დიდი ხნის განმავლობაში ეძებდნენ. , ახლა ნაპოვნია." ამ სტატიაში კირჩმეიერი საუბრობს ფოსფორზე, როგორც დიდი ხნის ცნობილ მანათობელ ქვაზე, მაგრამ არ იყენებს თავად ტერმინს "ფოსფორი", რომელიც აშკარად ჯერ კიდევ არ იყო მიღებული იმ დროისთვის.

ინგლისში, ბრენდის, კუნკელისა და კირჩმეიერისგან დამოუკიდებლად, ფოსფორი 1680 წელს მიიღო რ.ბოილმა (1627-1691). ბოილმა იცოდა ფოსფორის შესახებ იმავე კრაფტიდან. ჯერ კიდევ 1677 წლის მაისში, ფოსფორის დემონსტრირება მოხდა ლონდონის სამეფო საზოგადოებაში. იმავე წლის ზაფხულში თავად კრაფტი ინგლისში ფოსფორით ჩავიდა. ბოილი, საკუთარი ისტორიის მიხედვით, ეწვია კრაფტს და დაინახა მის მფლობელობაში არსებული ფოსფორი მყარი და თხევადი სახით. თბილი დახვედრისთვის მადლიერების ნიშნად, კრაფტმა, დაემშვიდობა ბოილს, მიანიშნა მას, რომ მისი ფოსფორის მთავარი ნივთიერება იყო რაღაც თანდაყოლილი ადამიანის სხეულში. როგორც ჩანს, ეს მინიშნება საკმარისი იყო ბოილის მუშაობის დასაწყებად. კრაფტის წასვლის შემდეგ მან დაიწყო სისხლის, ძვლების, თმის, შარდის ტესტირება და 1680 წელს მისი მცდელობა, მიეღო მანათობელი ელემენტი, წარმატებით დაგვირგვინდა.

ბოილმა თავისი აღმოჩენის გამოყენება დაიწყო ასისტენტთან, გერმანელ გაუკვიცთან ერთად. 1691 წელს ბოილის გარდაცვალების შემდეგ გაუკვიცმა განავითარა ფოსფორის წარმოება, გააუმჯობესა იგი კომერციული მასშტაბით. ფოსფორის გაყიდვით უნციაზე სამ ფუნტ სტერლინგად და ევროპის სამეცნიერო ინსტიტუტებისა და ცალკეული მეცნიერების მიწოდებით, გაუკვიცმა უზარმაზარი ქონება გამოიმუშავა. კომერციული კავშირების დასამყარებლად მან იმოგზაურა ჰოლანდიაში, საფრანგეთში, იტალიასა და გერმანიაში. თავად ლონდონში გაუკვიცმა დააარსა ფარმაცევტული კომპანია, რომელიც ცნობილი გახდა მის სიცოცხლეში. საინტერესოა, რომ ფოსფორის ყველა ექსპერიმენტის მიუხედავად, ზოგჯერ ძალიან საშიში, გაუკვიცმა იცოცხლა 80 წლამდე, გადააჭარბა თავის სამ ვაჟს და ყველა იმ ადამიანს, ვინც მონაწილეობდა ფოსფორის ადრეულ ისტორიასთან დაკავშირებულ სამუშაოებში.

კუნკელისა და ბოილის მიერ ფოსფორის აღმოჩენის შემდეგ, გამომგონებლებს შორის კონკურენციის შედეგად ის სწრაფად დაიწყო ფასის ვარდნა. საბოლოოდ, გამომგონებლების მემკვიდრეებმა დაიწყეს მისი წარმოების საიდუმლოების გაცნობა ყველასთვის 10 ტალერისთვის, მუდმივად ამცირებდნენ ფასს. 1743 წელს მარგგრაფმა აღმოაჩინა შარდიდან ფოსფორის წარმოქმნის კიდევ უფრო უკეთესი მეთოდი და მაშინვე გამოაქვეყნა, რადგან თევზაობა შეწყდა მომგებიანი.

ამჟამად ფოსფორი არსად არ იწარმოება ბრენდ-კუნკელ-ბოილის მეთოდით, ვინაიდან ის სრულიად წამგებიანია. ისტორიული ინტერესისთვის ჩვენ მაინც მივცემთ მათი მეთოდის აღწერას.

დამპალი შარდი აორთქლდება სიროფიან მდგომარეობაში. მიღებული სქელი მასა შეურიეთ სამჯერ მეტ თეთრ ქვიშას, მოათავსეთ რესივერით აღჭურვილ რეტორტში და გაათბეთ 8 საათის განმავლობაში თანაბარ ცეცხლზე, სანამ აქროლადი ნივთიერებები არ მოიხსნება, რის შემდეგაც გაცხელება იზრდება. მიმღები ივსება თეთრი ორთქლებით, რომლებიც შემდეგ გადაიქცევა მოლურჯო მყარ და მანათობელ ფოსფორად.

ფოსფორმა მიიღო სახელი სიბნელეში ანათების თვისების გამო (ბერძნულიდან - მანათობელი). ზოგიერთ რუს ქიმიკოსს შორის გაჩნდა სურვილი, რომ ელემენტს მიენიჭებინა წმინდა რუსული სახელი: "ძვირფასი ქვა", "ასანთი", მაგრამ ეს სახელები არ დაიჭირეს.

ლავუაზიემ, ფოსფორის წვის დეტალური შესწავლის შედეგად, პირველმა აღიარა იგი ქიმიურ ელემენტად.

შარდში ფოსფორის არსებობამ ქიმიკოსებს საშუალება მისცა, ეძიათ იგი ცხოველის სხეულის სხვა ნაწილებში. 1715 წელს ტვინში ფოსფორი აღმოაჩინეს. მასში ფოსფორის მნიშვნელოვანი არსებობა საფუძვლად დაედო განცხადებას, რომ „ფოსფორის გარეშე არ არსებობს აზრი“. 1769 წელს Yu.G. Gan-მა აღმოაჩინა ფოსფორი ძვლებში, ხოლო ორი წლის შემდეგ K.V. Scheele-მ დაამტკიცა, რომ ძვლები ძირითადად კალციუმის ფოსფატისგან შედგება და შემოგვთავაზა ძვლების წვის შემდეგ დარჩენილი ფერფლისგან ფოსფორის მიღების მეთოდი. საბოლოოდ, 1788 წელს M.G.Klaproth-მა და J.L.Prust-მა აჩვენეს, რომ კალციუმის ფოსფატი ბუნებაში უკიდურესად გავრცელებული მინერალია.

ფოსფორის ალოტროპული მოდიფიკაცია - წითელი ფოსფორი - აღმოაჩინა 1847 წელს ა.შროტერმა. ნაშრომში სახელწოდებით „ფოსფორის ახალი ალოტროპული მდგომარეობა“, შროტერი წერს, რომ მზის შუქი თეთრ ფოსფორს წითლად ცვლის და ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა ტენიანობა და ატმოსფერული ჰაერი, არ მოქმედებს. შროტერმა გამოყო წითელი ფოსფორი ნახშირბადის დისულფიდით დამუშავებით. მან ასევე მოამზადა წითელი ფოსფორი თეთრი ფოსფორის გაცხელებით ინერტულ აირში დაახლოებით 250 ° C ტემპერატურამდე. ამავდროულად, დადგინდა, რომ ტემპერატურის შემდგომი ზრდა კვლავ იწვევს თეთრი მოდიფიკაციის წარმოქმნას.

ძალიან საინტერესოა, რომ შროტერმა პირველმა იწინასწარმეტყველა წითელი ფოსფორის გამოყენება მატჩის ინდუსტრიაში. 1855 წელს პარიზის მსოფლიო გამოფენაზე აჩვენეს წითელი ფოსფორი, რომელიც უკვე წარმოებულია ქარხანაში.

რუსმა მეცნიერმა A.A. მუსინ-პუშკინმა 1797 წელს მიიღო ფოსფორის ახალი მოდიფიკაცია - იისფერი ფოსფორი. ეს აღმოჩენა შეცდომით მიეწერება I.V. Hittorf-ს, რომელმაც, თითქმის მთლიანად გაიმეორა მუსინ-პუშკინის მეთოდი, მიიღო იისფერი ფოსფორი მხოლოდ 1853 წელს.

1934 წელს პროფესორმა P.W. Bridgeman-მა თეთრი ფოსფორის ზეწოლა 1100 ატმ-მდე, აქცია შავი და ამით მიიღო ელემენტის ახალი ალოტროპული მოდიფიკაცია. ფერთან ერთად შეიცვალა ფოსფორის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები: მაგალითად, თეთრი ფოსფორი სპონტანურად ანთებს ჰაერში, მაგრამ შავ ფოსფორს, ისევე როგორც წითელს, არ აქვს ეს თვისება.

ფოსფორი (ბერძნულიდან phosphoros - მანათობელი; ლათ. Phosphorus) არის პერიოდული სისტემის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემის ელემენტი, დედამიწის ქერქის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ელემენტი, მისი შემცველობა შეადგენს მისი მასის 0,08-0,09%. კონცენტრაცია ზღვის წყალში არის 0,07 მგ/ლ. მაღალი ქიმიური აქტივობის გამო თავისუფალ მდგომარეობაში არ გვხვდება. იგი ქმნის დაახლოებით 190 მინერალს, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანია აპატიტი Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl, OH), ფოსფორიტი Ca 3 (PO 4) 2 და სხვა. ფოსფორი გვხვდება მწვანე მცენარეების ყველა ნაწილში, უფრო მეტად კი ხილსა და თესლში (იხ. ფოსფოლიპიდები). შეიცავს ცხოველურ ქსოვილებში, ის არის ცილების და სხვა აუცილებელი ორგანული ნაერთების ნაწილი (ATP, დნმ) და არის სიცოცხლის ელემენტი.

ამბავი

ფოსფორი აღმოაჩინა ჰამბურგელმა ალქიმიკოსმა ჰენიგ ბრენდმა 1669 წელს. სხვა ალქიმიკოსების მსგავსად, ბრენდი ცდილობდა ეპოვა ფილოსოფიური ქვა, მაგრამ მიიღო მანათობელი ნივთიერება. ბრენდი ყურადღებას ამახვილებდა ადამიანის შარდის ექსპერიმენტებზე, რადგან მას სჯეროდა, რომ ოქროს შეფერილობის გამო, ის შესაძლოა შეიცავდეს ოქროს ან რაიმე სასარგებლო მაინისთვის. თავდაპირველად მისი მეთოდი იყო, რომ ჯერ შარდი რამდენიმე დღით ჩერდებოდა, სანამ უსიამოვნო სუნი არ გაქრებოდა, შემდეგ კი ადუღებდა, სანამ წებოვანი არ გახდებოდა. ამ პასტის მაღალ ტემპერატურაზე გაცხელებით და ბუშტების გაჩენით, მას იმედი ჰქონდა, რომ როდესაც ისინი შედედდებოდა, ისინი შეიცავდნენ ოქროს. რამდენიმესაათიანი ინტენსიური დუღილის შემდეგ მიიღეს თეთრი ცვილისმაგვარი ნივთიერების მარცვლები, რომლებიც ძალიან კაშკაშა იწვა და ასევე ბზინავდა სიბნელეში. ბრენდმა ამ ნივთიერებას დაარქვა phosphorus mirabilis (ლათინურად "სინათლის სასწაულებრივი მატარებელი"). ბრენდის მიერ ფოსფორის აღმოჩენა იყო ახალი ელემენტის პირველი აღმოჩენა ანტიკურობის შემდეგ.
ცოტა მოგვიანებით, ფოსფორი მიიღო სხვა გერმანელმა ქიმიკოსმა, იოჰან კუნკელმა.
ბრენდისა და კუნკელის მიუხედავად, ფოსფორი მიიღო რ. ბოილმა, რომელმაც აღწერა ის სტატიაში „ადამიანის შარდიდან ფოსფორის მომზადების მეთოდი“, დათარიღებული 1680 წლის 14 ოქტომბერით და გამოქვეყნებული 1693 წელს.
ფოსფორის წარმოების გაუმჯობესებული მეთოდი გამოქვეყნდა 1743 წელს ანდრეას მარგგრაფის მიერ.
არსებობს მტკიცებულება, რომ არაბმა ალქიმიკოსებმა შეძლეს ფოსფორის მოპოვება მე-12 საუკუნეში.
ლავუაზიემ დაამტკიცა, რომ ფოსფორი მარტივი ნივთიერებაა.

სახელის წარმოშობა

1669 წელს ჰენინგ ბრენდმა თეთრი ქვიშისა და აორთქლებული შარდის ნარევის გაცხელებით მიიღო ნივთიერება, რომელიც ანათებდა სიბნელეში, რომელსაც პირველად "ცივი ცეცხლი" უწოდეს. მეორე სახელწოდება "ფოსფორი" მომდინარეობს ბერძნული სიტყვებიდან "φῶς" - მსუბუქი და "φέρω" - ტარება. ძველ ბერძნულ მითოლოგიაში სახელწოდება ფოსფორი (ან ეოსფორი, ძველი ბერძნული Φωσφόρος) დილის ვარსკვლავის მცველს ატარებდა.

ქვითარი

ფოსფორი მიიღება აპატიტებისგან ან ფოსფორიტებისგან კოქსთან და სილიციუმთან ურთიერთქმედების შედეგად 1600 ° C ტემპერატურაზე:
2Ca 3 (PO 4) 2 + 10C + 6SiO 2 → P4 + 10CO + 6CaSiO 3.

მიღებული თეთრი ფოსფორის ორთქლი კონდენსირებულია მიმღებში წყლის ქვეშ. ფოსფორიტების ნაცვლად, სხვა ნაერთები შეიძლება შემცირდეს, მაგალითად, მეტაფოსფორის მჟავა:
4HPO 3 + 12C → 4P + 2H 2 + 12CO.

ფიზიკური თვისებები

ელემენტარული ფოსფორი ნორმალურ პირობებში წარმოადგენს რამდენიმე სტაბილურ ალოტროპულ მოდიფიკაციას; ფოსფორის ალოტროპიის საკითხი რთულია და ბოლომდე გადაწყვეტილი არ არის. ჩვეულებრივ, მარტივი ნივთიერების ოთხი მოდიფიკაციაა - თეთრი, წითელი, შავი და მეტალის ფოსფორი. ზოგჯერ მათ ასევე უწოდებენ მთავარ ალოტროპულ მოდიფიკაციას, რაც გულისხმობს, რომ ყველა დანარჩენი ამ ოთხის მრავალფეროვნებაა. ნორმალურ პირობებში, ფოსფორის მხოლოდ სამი ალოტროპული მოდიფიკაციაა, ხოლო ულტრა მაღალი წნევის პირობებში ასევე არის მეტალის ფორმა. ყველა მოდიფიკაცია განსხვავდება ფერით, სიმკვრივით და სხვა ფიზიკური მახასიათებლებით; შესამჩნევია ქიმიური აქტივობის მკვეთრი შემცირების ტენდენცია თეთრიდან მეტალის ფოსფორზე გადასვლისას და მეტალის თვისებების მატებისას.

ქიმიური თვისებები

ფოსფორის ქიმიური აქტივობა გაცილებით მაღალია, ვიდრე აზოტის. ფოსფორის ქიმიური თვისებები დიდწილად განისაზღვრება მისი ალოტროპული მოდიფიკაციით. თეთრი ფოსფორი ძალიან აქტიურია, წითელ და შავ ფოსფორზე გადასვლის პროცესში მკვეთრად მცირდება ქიმიური აქტივობა. თეთრი ფოსფორი ანათებს ჰაერში სიბნელეში; ანათებს ფოსფორის ორთქლის დაჟანგვას ქვედა ოქსიდებში.
თხევად და გახსნილ მდგომარეობებში, ისევე როგორც ორთქლებში 800 ° C-მდე, ფოსფორი შედგება P 4 მოლეკულებისგან. როდესაც თბება 800 °C-ზე ზემოთ, მოლეკულები იშლება: P 4 = 2P 2. 2000 °C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე მოლეკულები იშლება ატომებად.