Fosfori u zbulua në vitin 1669 nga alkimisti Brandt, kur ai, në kërkim të "gurit filozofik", ngrohi fort mbetjen e thatë të urinës me qymyr pa akses ajri. Substanca e izoluar shkëlqeu në ajër dhe më pas u ndez. Për këtë pronë, Brandt i dha emrin "fosfor", d.m.th. bartës i dritës ("dritës-bartës").
Pas zbulimit për njëqind vjet të tjera, fosfori ishte një substancë e rrallë dhe e shtrenjtë, sepse. përmbajtja e tij në urinë është e papërfillshme, dhe marrja e saj është e vështirë. Dhe vetëm pas vitit 1771, kur kimisti suedez Scheele zhvilloi një metodë për marrjen e fosforit nga kockat, u bë e mundur marrja e tij në sasi të konsiderueshme.
Karakteristikat e fosforit
Elementi i dytë tipik, elementi tipik në grupin e pestë, është një jometal. Gjendja më e lartë e oksidimit që mund të shfaqë fosfori është +5. Komponimet që përmbajnë fosfor në një gjendje oksidimi më pak se +5 veprojnë si agjentë reduktues. Në të njëjtën kohë, komponimet e fosforit +5 në solucione nuk janë agjentë oksidues. Përbërjet e oksigjenit të fosforit janë më të qëndrueshme se ato të azotit. Komponimet e hidrogjenit janë më pak të qëndrueshme.
Komponimet natyrore dhe marrja e fosforit
Për sa i përket prevalencës në koren e tokës, fosfori është përpara azotit, squfurit dhe klorit. Ndryshe nga azoti, fosfori gjendet në natyrë vetëm në formën e komponimeve. Mineralet më të rëndësishme të fosforit janë apatiti Ca5X (PO4) 3 (X është fluor, më rrallë klor dhe një grup hidroksid) dhe fosforiti, baza e të cilit është Ca3 (PO4) 2. Përveç kësaj, fosfori është pjesë e disa substancave proteinike dhe gjendet në bimët dhe organizmat e kafshëve dhe njerëzve.
Nga lëndët e para natyrale që përmbajnë fosfor, fosfori i lirë fitohet nga reduktimi në temperaturë të lartë (1500 gradë C) me koks në prani të rërës. Ky i fundit lidh oksidin e kalciumit në skorje - silikat kalciumi. Në rastin e reduktimit të fosforitit, reagimi i përgjithshëm mund të përfaqësohet nga ekuacioni:
Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2 = CaSiO3 + 5CO + P2
Monoksidi i karbonit dhe fosfori i avulluar që rezulton hyjnë në frigorifer me ujë, ku kondensimi ndodh për të formuar fosfor të bardhë të ngurtë.
Vetite fizike dhe kimike
Nën 1000 gradë C, avulli i fosforit përmban molekula P4 katër-atomike që kanë formën e një tetraedri. Në temperatura më të larta, ndodh disociimi termik dhe rritet përmbajtja e molekulave diatomike P2 në përzierje. Prishja e këtij të fundit në atome të fosforit ndodh mbi 2500 gradë C.
Modifikimi i bardhë i fosforit që rezulton nga kondensimi i avullit ka një rrjetë kristalore molekulare, në nyjet e së cilës janë dislokuar molekulat P4. Për shkak të dobësisë së forcave ndërmolekulare, fosfori i bardhë është i paqëndrueshëm, i shkrirë, i prerë me thikë dhe i tretur në tretës jopolarë, si disulfidi i karbonit. Fosfori i bardhë është një substancë shumë reaktive. Ai reagon fuqishëm me oksigjenin, halogjenet, squfurin dhe metalet. Oksidimi i fosforit në ajër shoqërohet me ngrohje dhe shkëlqim. Prandaj, fosfori i bardhë ruhet nën ujë, me të cilin nuk reagon. Fosfori i bardhë është shumë toksik.
Gjatë ruajtjes afatgjatë, si dhe kur nxehet, fosfori i bardhë shndërrohet në një modifikim të kuq. Fosfori i kuq është një substancë polimerike, e patretshme në disulfid karboni, më pak toksike se fosfori i bardhë. Fosfori i kuq oksidohet më vështirë se i bardhë, nuk shkëlqen në errësirë dhe ndizet vetëm në 250 gradë C.
Modifikimi më i qëndrueshëm i fosforit është fosfori i zi. Përftohet nga transformimi alotropik i fosforit të bardhë në një temperaturë prej 220 gradë C dhe një presion prej 1200 MPa. Në pamje, i ngjan grafitit. Struktura kristalore e fosforit të zi është e shtresuar, e përbërë nga shtresa të valëzuara. Ashtu si në fosforin e kuq, këtu çdo atom fosfori është i lidhur me lidhje kovalente me tre fqinjë. Distanca midis atomeve të fosforit është 0.387 nm. Fosfori i bardhë dhe i kuq janë dielektrikë, ndërsa fosfori i zi është një gjysmëpërçues me një hendek brezi prej 0,33 eV. Kimikisht, fosfori i zi është më pak reaktiv; ai ndizet vetëm kur nxehet mbi 400 gradë C.
Fosfori shfaq një funksion oksidues kur ndërvepron me metale: 3Ca + 2P = Ca3P2
Si një agjent reduktues, fosfori vepron në reaksione me jometale aktive - halogjene, oksigjen, squfur, si dhe me agjentë të fortë oksidues:
2P + 3S = P2S3 2P + 5S = P2S5
Ndërvepron në mënyrë të ngjashme me oksigjenin dhe klorin.
P + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2 + H2O
Në tretësirat alkali, kur nxehet, fosfori i bardhë shpërpjesëtohet:
8Р + 3Ва(ОН)2 + 6Н2О = 2РН3 + 3Ва(Н2Р2)2
Oksidi kimik i fosforit (+3) është acid në natyrë:
P2O3 + 3H2O = 2H3PO3
Acidi fosforik - kristale të pangjyrë, të shkrirë, të tretshëm në ujë. Sipas strukturës kimike, ai është një tetraedron i shtrembëruar, në qendër të të cilit ndodhet një atom fosfori me orbitale hibride sp3 dhe kulmet janë të zëna nga dy grupe hidrokso dhe atome hidrogjeni dhe oksigjeni. Një atom hidrogjeni i lidhur drejtpërdrejt me fosforin nuk është i aftë për zëvendësim, dhe për këtë arsye acidi i fosforit është më së shumti dybazik dhe shpesh përfaqësohet me formulën H2[HPO3]. Acidi fosfor është një acid me forcë mesatare. Kripërat e tij - fosfitet përftohen nga bashkëveprimi i P2O3 me alkalin:
P2O3 + 4NaOH = 2Na2HPO3 + H2O
Fosfitet e metaleve alkaline dhe kalciumi janë lehtësisht të tretshëm në ujë.
Kur nxehet, acidi i fosforit është në disproporcion:
4H3PO3 = PH3 + 3H3RO4
Acidi fosfor oksidohet nga shumë agjentë oksidues, duke përfshirë halogjenet, për shembull:
H3PO3 + Cl2 + H2O = H3RO4 + 2HCl
Acidi fosfor zakonisht merret nga hidroliza e trihalideve të fosforit:
RG3 + 3H2O = H3RO3 + 3NG
Kur nxehen fosfitet e monozëvendësuara, fitohen kripërat e acidit pirofosforik (difosfor) - pirofosfitet:
2NaH2PO3 = Na2H2P2O5 + H2O
Pirofosfitet hidrolizohen kur zihen me ujë:
Na2H2P2O5 + 3H2O = 2NaOH + 2H3PO3
Vetë acidi pirofosforik H4P2O5 (pentaoksodifosforik), si fosfori, është vetëm dybazik dhe relativisht i paqëndrueshëm.
Një tjetër acid fosforik (+3) është i njohur - një acid metafosforik polimerik i studiuar dobët (HPO2) n.
Oksidi P2O5, pentoksidi i difosforit, është më karakteristik për fosforin. Është një lëndë e ngurtë e bardhë që mund të merret lehtësisht në gjendje xhami. Në gjendje avulli molekulat e oksidit të fosforit (+5) kanë përbërjen P4O10. P2O5 i ngurtë ka disa modifikime. Një nga format e oksidit të fosforit (+5) ka një strukturë molekulare me molekula P4O10 në vendet e rrjetës. Në pamje, ky modifikim i ngjan akullit. Ka një densitet të ulët, kalon lehtësisht në avull, është shumë i tretshëm në ujë dhe reaktiv. P2O5 është agjenti më i fortë dehidratues. Për sa i përket intensitetit të efektit të tharjes, ai është shumë më superior ndaj absorbuesve të tillë të lagështirës si CaCl2, NaOH, H2SO4, etj. Kur P2O5 hidratohet, fillimisht formohet acidi metafosforik:
P2O5 + H2O = 2HPO3
Hidratimi i mëtejshëm i të cilit çon në mënyrë të njëpasnjëshme në acid pirofosforik dhe ortofosforik:
2HPO3 + H2O = H4P2O7 dhe H4P2O7 + H2O = 2H3PO4
Historia e zbulimit të elementeve kimike është plot me drama personale, surpriza të ndryshme, mistere misterioze dhe legjenda të mahnitshme.
Ndonjëherë një fund tragjik i priste studiuesit, siç ndodhi, për shembull, me zbuluesin e fluorit. Por më shpesh suksesi doli të ishte një shoqërues besnik i atyre që dinin të shikonin nga afër fenomenet natyrore.
Tomet e lashta kanë ruajtur për ne episode individuale nga jeta e një ushtari në pension dhe një tregtari Hamburgu. Emri i tij ishte Hennig Brand (rreth 1630-?). Punët e tij tregtare nuk shkuan shkëlqyeshëm dhe ishte për këtë arsye që ai u përpoq të dilte nga varfëria. Ajo e shtypi tmerrësisht. Dhe Brand vendosi të provonte fatin e tij në alkimi. Për më tepër, në shekullin XVII. ndryshe nga shekulli ynë i 20-të. U konsiderua mjaft e mundur gjetja e një "guri filozofik" që mund të kthejë metalet bazë në ar.
Hennig Brand dhe Fosfor
Brand tashmë ka kryer shumë eksperimente me substanca të ndryshme, por ai nuk ia doli në asgjë të arsyeshme. Një ditë ai vendosi të bënte një eksperiment kimik me urinë. Ai e avulloi pothuajse deri në tharje dhe e përzjeu precipitatin e mbetur të verdhë të çelur me qymyr dhe rërë, duke e ngrohur në një kupë pa ajër. Si rezultat, Brand mori një substancë të re që kishte vetinë e mahnitshme të shkëlqimit në errësirë.Kështu, në vitin 1669, u zbulua fosfori, i cili luan një rol jashtëzakonisht të rëndësishëm në jetën e egër: në botën e bimëve, në trupin e kafshëve dhe njerëzve.
Shkencëtari i lumtur nuk vonoi të përfitonte nga vetitë e pazakonta të substancës së re dhe filloi të demonstronte fosfor të ndritshëm te njerëzit fisnikë për një shpërblim mjaft të lartë. Çdo gjë që ra në kontakt me fosforin fitoi aftësinë për të shkëlqyer. Mjaftonte të lyenit gishtat, flokët ose sendet me fosfor dhe ato shkëlqenin me një dritë misterioze të bardhë-kaltërosh. Të pasurit me mendje fetare dhe mistike të asaj kohe mrekulloheshin nga manipulimet e ndryshme të Brand-it me këtë substancë "hyjnore". Ai përdori me shkathtësi interesin e madh të shkencëtarëve dhe publikut të gjerë për fosforin dhe filloi ta shesë atë me një çmim që tejkalonte edhe koston e arit. X. Marka prodhonte fosfor në sasi të mëdha dhe e ruante metodën e marrjes së tij në konfidencialitetin më të rreptë. Asnjë nga alkimistët e tjerë nuk mundi të depërtonte në laboratorin e tij, dhe për këtë arsye shumë prej tyre filluan të bënin me ethe eksperimente të ndryshme, duke u përpjekur të zbulonin sekretin e prodhimit të fosforit.
Kimisti i famshëm gjerman I. Kunkel (1630-1703) e këshilloi mikun-kolegun e tij I. Kraft që të bindte H. Brand të shiste sekretin e marrjes së fosforit. I. Kraft arriti të bindë zbuluesin në këtë marrëveshje për 100 talera, "megjithatë, pronari i ri i sekretit të marrjes së "flakës së përjetshme" doli të ishte një person mercenar dhe pa i thënë shokut të tij I. Kunkel asnjë fjalë. në lidhje me marrjen e recetës, filloi të fitonte shuma të mëdha parash në demonstratat e fosforit publik.
I. Kunkel
Matematikani dhe filozofi i shquar gjerman G. Leibniz gjithashtu nuk e humbi mundësinë dhe e përvetësoi sekretin e prodhimit të fosforit nga H. Brand.G. Leibniz
Së shpejti, receta e përgatitjes së "zjarrit të ftohtë" u bë e njohur për I. Kunkel dhe K. Kirchmeyer dhe në vitin 1680 sekreti i marrjes së fosforit u zbulua në Angli nga kimisti i famshëm R. Boyle. Pas vdekjes së R. Boyle, studenti i tij, gjermani A. Hankwitz, pasi kishte përmirësuar metodën e marrjes së fosforit, ngriti prodhimin e tij dhe madje u përpoq të bënte ndeshjet e para. Ai furnizonte me fosfor institucionet shkencore të Evropës dhe individët që dëshironin ta blinin atë. Për të zgjeruar marrëdhëniet tregtare, A. Gankwitz vizitoi Holandën, Francën, Italinë dhe Gjermaninë, duke lidhur kontrata të reja për shitjen e fosforit. Në Londër, ai themeloi një kompani farmaceutike që u bë e njohur gjerësisht. Është kureshtare që A. Hankwitz, pavarësisht punës së tij të gjatë me fosforin dhe eksperimenteve shumë të rrezikshme me të, jetoi deri në moshën tetëdhjetë vjeç. Ai jetoi më shumë se tre djemtë e tij dhe të gjithë ata që morën pjesë në punën në lidhje me historinë e hershme të fosforit.Çmimi i fosforit që nga zbulimi i tij nga I. Kunkel dhe R. Boyle filloi të binte me shpejtësi dhe në fund, trashëgimtarët e zbuluesve filluan të prezantojnë sekretin e marrjes së fosforit për vetëm 10 talera.
Fazat e studimit të fosforit
Në historinë e kimisë, fosfori është i lidhur me shumë zbulime të mëdha. Megjithatë, vetëm një shekull pas zbulimit të fosforit, ai kaloi nga bota e tregtisë dhe fitimit në botën e shkencës. Por vetëm një ngjarje gjatë kësaj periudhe të gjatë mund t'i atribuohet shkencës së vërtetë dhe ajo lidhet me 1715, kur I. Gensing zbuloi fosforin në indin e trurit. Kjo më vonë shërbeu si bazë për deklaratën: "Pa fosfor nuk ka mendim".Yu. Gan në 1769 gjeti fosfor në kocka dhe dy vjet më vonë kimisti i famshëm suedez tregoi se kockat përbëhen kryesisht nga fosfati i kalciumit dhe propozoi një metodë për marrjen e fosforit nga hiri i formuar gjatë djegies së eshtrave.
J. Proust dhe M. Klaproth në 1788 vërtetuan prevalencën jashtëzakonisht të lartë në natyrë të mineraleve që përmbajnë fosfat kalciumi.
Studiuesit zbuluan se shkëlqimi i fosforit ndodh vetëm në prani të ajrit të zakonshëm, d.m.th., që përmban lagështi. Kjo sjellje e fosforit është për shkak të oksidimit të ngadaltë të tij nga oksigjeni atmosferik. Në të njëjtën kohë, formohet edhe ozoni, i cili i jep ajrit një lloj freskie, të njohur për ne në ditët e stuhive pranverore. Shkëlqimi i fosforit ndodh pa ngrohje të dukshme, dhe një reagim i tillë quhet kimilumineshencë. Mund të vërehet jo vetëm gjatë oksidimit të ngadaltë të fosforit, por edhe gjatë disa proceseve të tjera kimike dhe biokimike, në të cilat ndodh p.sh. shkëlqimi i xixëllonjave, kalbja, planktoni oqeanik etj.
M. Klaproth
Në fillim të viteve 70 të shekullit XVIII. Kimisti francez Antoine Laurent Lavoisier, duke kryer eksperimente të ndryshme mbi djegien e fosforit dhe substancave të tjera në një enë të mbyllur, vërtetoi bindshëm se fosfori është një trup i thjeshtë. Dhe ajri, sipas tij, ka një përbërje komplekse dhe përbëhet kryesisht nga dy përbërës - oksigjen dhe azot.Në fund të dy shekujve, në 1799, anglezi A. Dondonald zbuloi se përbërjet e fosforit janë të nevojshme për zhvillimin normal të organizmave bimorë. Një tjetër anglez, J. Looz në 1839 mori për herë të parë superfosfat - një pleh fosfori, i cili më vonë luajti një rol jashtëzakonisht të rëndësishëm në rritjen e rendimenteve të të korrave.
Në Rusi në 1797, A.A. Musin-Pushkin mori një shumëllojshmëri alotropike të fosforit - fosfor violet. Sidoqoftë, në literaturë, zbulimi i fosforit vjollcë i atribuohet gabimisht I. Gittorf, i cili, duke përdorur metodën e A. A. Musin-Pushkin, e mori atë vetëm në 1853.
Në 1848, kimisti austriak A. Schretter zbuloi modifikimin alotropik të fosforit - fosfor i kuq. Ai mori një fosfor të tillë duke ngrohur fosforin e bardhë në një temperaturë prej rreth 250 ° C në një atmosferë të monoksidit të karbonit (IV). Është interesante të theksohet se Schroetter ishte i pari që vuri në dukje mundësinë e përdorimit të fosforit të kuq në prodhimin e shkrepseve. Në 1855, në Ekspozitën Botërore në Paris, u demonstrua fosfori i kuq, i marrë tashmë në fabrikë.
Fizikani i famshëm amerikan P. Bridgen në vitin 1917, duke ngrohur fosforin në 200 °C nën një presion prej rreth 1,27 GPa, mori një modifikim të ri alotropik - fosforin e zi. Ashtu si fosfori i kuq, ky i fundit nuk ndizet në ajër.
Kështu, u deshën shumë dekada për të studiuar vetitë fizike dhe kimike të fosforit dhe për të zbuluar modifikimet e reja alotropike të tij. Studimi i fosforit bëri të mundur zbulimin e rolit të tij në jetën e bimëve dhe kafshëve. Fosfori gjendet fjalë për fjalë në të gjitha pjesët e bimëve të gjelbra, të cilat jo vetëm e grumbullojnë atë për nevojat e tyre, por gjithashtu furnizojnë kafshët me të. Kjo është një nga fazat e ciklit të fosforit në natyrë.
Fosfori dhe natyra
Fosfori është po aq i rëndësishëm sa azoti. Ai merr pjesë në ciklin e madh natyror të materies dhe nëse nuk do të ishte për fosforin, flora dhe fauna do të ishin krejtësisht të ndryshme. Megjithatë, fosfori gjendet në kushte natyrore jo aq shpesh, kryesisht në formën e mineraleve, dhe ai përbën 0,08% të masës së kores së tokës. Për sa i përket prevalencës, ajo renditet e trembëdhjetë ndër elementët e tjerë. Është interesante të theksohet se në trupin e njeriut, fosfori përbën afërsisht 1.16%. Nga këto, 0,75% shkon në indin kockor, rreth 0,25% në muskuj dhe rreth 0,15% në indin nervor.Fosfori gjendet rrallë në sasi të mëdha dhe në përgjithësi duhet klasifikuar si element gjurmë. Në natyrë nuk gjendet në formë të lirë, pasi ka një veti shumë të rëndësishme - oksidohet lehtësisht, por përmbahet në shumë minerale, numri i të cilave tashmë është 190. Më të rëndësishmit prej tyre janë fluorapatiti, hidroksilapatiti dhe fosforit. Vivianiti, monaziti, amblygoniti, trifiliti janë disi më të rrallë, dhe ksenotiti dhe torberniti janë mjaft të rralla.
Sa i përket mineraleve të fosforit, ato ndahen në primare dhe sekondare. Ndër parësorët, më të përhapurit janë apatitet, të cilët janë kryesisht shkëmbinj me origjinë magmatike. Përbërja kimike e apatitit është fosfat kalciumi që përmban një sasi të caktuar të fluorit dhe klorurit të kalciumit. Kjo është ajo që përcakton ekzistencën e mineraleve fluorapatite dhe chlorapatite. Përveç kësaj, ato përmbajnë nga 5 deri në 36% P2 05. Zakonisht, këto minerale gjenden në shumicën e rasteve në zonën e magmës, por shpesh gjenden në vendet ku shkëmbinjtë magmatikë bien në kontakt me ata sedimentarë. Nga të gjitha depozitat e njohura të fosfatit, më të rëndësishmet gjenden në Norvegji dhe Brazil. Një depozitë e madhe apatiti shtëpiak u zbulua nga akademiku A. E. Fersman në Khibiny në vitin 1925. "Apatiti është kryesisht një përbërës i acidit fosforik dhe kalciumit," shkroi A. E. Fersman. Ata e quajtën atë apatit, që do të thotë "mashtrues" në greqisht. Ose këto janë kristale transparente, deri në detajet më të vogla që i ngjajnë berilit apo edhe kuarcit, atëherë këto janë masa të dendura, të padallueshme nga gëlqerorët e thjeshtë, pastaj këto janë topa rrezatues me rreze, pastaj shkëmbi është i grimcuar dhe me shkëlqim, si mermer me kokërr të trashë.
Si rezultat i veprimit të proceseve të motit, aktivitetit jetësor të baktereve dhe shkatërrimit nga acidet e ndryshme të tokës, apatitet kalojnë në forma që konsumohen lehtësisht nga bimët, dhe kështu përfshihen në ciklin biokimik. Duhet të theksohet se fosfori absorbohet vetëm nga kripërat e tretura të acidit fosforik. Sidoqoftë, fosfori shpërlahet pjesërisht nga toka, dhe një sasi e madhe e tij, e zhytur nga bimët, nuk kthehet në tokë dhe merret së bashku me të korrat. E gjithë kjo çon në varfërimin gradual të tokës. Me futjen e plehrave fosfatike në tokë, rendimenti rritet.
Pavarësisht kërkesës së konsiderueshme për plehra fosfatike, nuk duket të ketë shumë shqetësime për varfërimin e lëndëve të para për prodhimin e tyre. Këto plehra mund të merren nga përpunimi kompleks i lëndëve të para minerale, sedimenteve detare të poshtme dhe shkëmbinjve të ndryshëm gjeologjikë të pasur me fosfor.
Gjatë dekompozimit të përbërjeve të pasura me fosfor me origjinë organike, shpesh formohen substanca të gazta dhe të lëngshme. Ndonjëherë mund të vëzhgoni lëshimin e gazit me erën e peshkut të kalbur - hidrogjen fosfid, ose fosfinë, PH3. Njëkohësisht me fosfinën, formohet një produkt tjetër - difosfina, P2 H4, e cila është një lëng. Avujt e difosfinës ndizen spontanisht dhe ndezin fosfinën e gaztë. Kjo shpjegon shfaqjen e të ashtuquajturave “drita endacake” në vende si varreza, këneta.
"Dritat endacake" dhe raste të tjera të shkëlqimit të fosforit dhe përbërjeve të tij shkaktuan frikë supersticioze te shumë njerëz që nuk ishin të njohur me thelbin e këtyre fenomeneve. Ja çfarë kujton akademiku S.I. për punën me fosfor të gaztë. Volfkovich: “Fosfori u mor në një furrë elektrike të instaluar në Universitetin e Moskës në rrugën Mokhovaya. Meqenëse këto eksperimente u kryen atëherë në vendin tonë për herë të parë, unë nuk mora masat paraprake që janë të nevojshme kur punoja me fosfor të gaztë - një element helmues, vetëndezues dhe ndriçues kaltërosh. Gjatë shumë orëve të punës në furrën elektrike, një pjesë e fosforit të gaztë të çliruar m'i njomte rrobat dhe madje këpucët aq shumë, saqë kur ecja nga universiteti natën nëpër rrugët e errëta, atëherë të pandriçuara të Moskës, rrobat e mia rrezatonin një shkëlqim kaltërosh. dhe nga poshtë këpucëve të mia (gjatë fërkimit të tyre në trotuar) u goditën shkëndija.
Sa herë që mblidhej pas meje një turmë, mes të cilave, pavarësisht shpjegimeve të mia, kishte jo pak njerëz që shihnin tek unë një përfaqësues të botës tjetër “të sapo shfaqur”. Së shpejti, midis banorëve të zonës së Rrugës Mokhovaya dhe në të gjithë Moskën, histori fantastike për murgun e ndritshëm filluan të transmetohen nga goja në gojë ... "
Fosfina dhe difosfina janë mjaft të rralla në natyrë, dhe më shpesh duhet të merren me komponime të tilla fosfori si fosforitet. Këto janë minerale dytësore-fosfate me origjinë organike, të cilat luajnë një rol veçanërisht të rëndësishëm në bujqësi. Në ishujt e Oqeanit Paqësor, në Kili dhe Peru, ato u formuan në bazë të jashtëqitjeve të shpendëve - guano, e cila në një klimë të thatë grumbullohet në shtresa të trasha, shpesh duke kaluar njëqind metra.
Formimi i fosforiteve mund të shoqërohet edhe me katastrofa gjeologjike, për shembull, me epokën e akullit, kur vdekja e kafshëve ishte masive. Procese të ngjashme janë gjithashtu të mundshme në oqean gjatë vdekjes masive të faunës detare. Ndryshimi i shpejtë i kushteve hidrologjike, i cili mund të shoqërohet me procese të ndryshme ndërtimi malor, veçanërisht me veprimin e vullkaneve nënujore, padyshim që në disa raste çon në vdekjen e kafshëve detare. Fosfori nga mbetjet organike absorbohet pjesërisht nga bimët, por kryesisht, duke u tretur në ujin e detit, kalon në forma minerale. Uji i detit përmban fosfate në sasi mjaft të mëdha - 100-200 mg/m3. Nën disa procese kimike në ujin e detit, fosfatet mund të precipitojnë dhe të grumbullohen në fund. Dhe kur shtrati i detit ngrihet në periudha të ndryshme gjeologjike, depozitat e fosforit rezultojnë të jenë në tokë. Në mënyrë të ngjashme, mund të ishte formuar një depozitë e madhe fosforit në familje pranë Kara-Tau në Kazakistan. Fosforitet gjenden gjithashtu në rajonin e Moskës.
Cikli i fosforit në natyrë
Një shpjegim i mirë i fazave kryesore të ciklit të fosforit në natyrë mund të jenë fjalët e shkencëtarit të famshëm, një nga themeluesit e drejtimit të shkencës vendase për studimin e plehrave fosfate Ya. V. Samoilov: "Fosfori i depozitave tona të fosforit është me origjinë biokimike. Nga apatiti, një mineral në të cilin fillimisht përmbahej pothuajse i gjithë fosfori i litosferës, ky element kalon në trupin e bimëve, nga bimët në trupin e kafshëve, të cilat janë përqendrues të vërtetë të fosforit. Pasi kalon nëpër një sërë trupash kafshësh, fosfori më në fund del nga cikli biokimik dhe kthehet përsëri në atë mineral. Në kushte të caktuara fizike dhe gjeografike, vdekja masive e organizmave të kafshëve ndodh në det
Rreth ndeshjes
Zjarri i parë u krijua nga një njeri në një mënyrë shumë primitive - duke fërkuar dy copa druri, dhe pluhuri i drurit dhe tallash u ngrohën aq shumë sa që u ndezën spontanisht. Njerëzit e lashtë dinin disa mënyra për të bërë zjarr me fërkim: më shpesh, një shkop druri i mprehtë bënte një rrotullim të shpejtë, duke e mbështetur atë në një dërrasë të thatë. Kjo metodë mund të riprodhohet tani, por nuk është aspak e thjeshtë dhe kërkon përpjekje dhe shkathtësi të madhe. Kështu ka ndezur njeriu zjarr për mijëra vjet.
Eshte e mrekullueshme! Nëse mendoni për këtë fakt të thjeshtë, mund të shihni se sa i ndërlikuar ishte çdo hap i një personi në rrugën e përparimit.
Stralli dhe çeliku i famshëm erdhën për të zëvendësuar shkopinjtë e drurit. Kjo është një pajisje shumë e thjeshtë: një copë çeliku ose piriti bakri u godit me strall dhe u pre një tufë shkëndijash, duke i vënë flakën një lënde të ndezshme.
Kjo metodë, e paraqitur nga një njeri i lashtë, u përdor gjerësisht gjatë Luftës së Madhe Patriotike, kur vendi përjetoi një mungesë akute të ndeshjeve.
Çuditërisht, por vetëm 200 vjet më parë në Rusi dhe në të gjithë botën, stralli dhe fitili prej çeliku ishin praktikisht të vetmet "ndeshje" të një njeriu që arriti jo vetëm të ndërtonte piramidat egjiptiane, por edhe të krijonte motorin me avull të James Watt. anija e parë me avull e Robert Fulton, afrohet dhe shumë shpikje të tjera të mëdha, por jo shkrepëse. Ata lindën më vonë! E vështirë dhe e madhe ishte rruga drejt tyre, si çdo rrugë drejt botës së panjohur për njeriun.
Grekët dhe romakët e lashtë dinin një mënyrë tjetër për të bërë zjarr, duke përdorur rrezet e diellit të fokusuara nga një lente ose një pasqyrë konkave. Shkencëtari i madh i lashtë grek Arkimedi e përdori me shkathtësi këtë metodë dhe, sipas legjendës, i vuri zjarrin flotës armike me ndihmën e një pasqyre të madhe. Por kjo metodë e marrjes së zjarrit ka pak përdorim për shkak të mundësive shumë të kufizuara të përdorimit të tij, pasi dielli është i nevojshëm.
Zhvillimi i qytetërimit, përparimi shkencor dhe teknologjik hapi mundësi të reja në fusha të ndryshme të veprimtarisë njerëzore.
Pas vitit 1700, u shpik një numër i konsiderueshëm mjetesh për prodhimin e zjarrit, më interesantja prej tyre është aparati ndezës Döbereiner, i krijuar në Jena në vitin 1823. Shpikësi i aparatit përdori vetitë e gazit shpërthyes për t'u ndezur spontanisht në prani të sfungjerit. platini, d.m.th. i grimcuar imët.
Sidoqoftë, një pajisje e tillë, natyrisht, ishte pak e përdorshme për përdorim të gjerë.
Po afrohemi gjithnjë e më shumë me momentin kur më në fund u dëgjua për herë të parë fjala “ndeshje”. Kush e ka futur këtë fjalë në përdorim ende nuk është vendosur, por puna vazhdon në këtë drejtim dhe shpresojmë që lexuesit tanë të rinj të na ndihmojnë në këtë.
Këtu duhet të hedhim një urë të vogël drejt fosforit dhe zbuluesit të tij - një ushtar Hamburgu, më vonë një tregtar dhe alkimist Hennig Brand. Elementi i ri fosfor rezultoi të jetë i ndezshëm kur fërkohej. Studiuesit përfituan nga kjo pronë duke krijuar ndeshje.
Ndihmësi dhe studenti i R. Boyle, gjermani i talentuar dhe me iniciativë A. Hankwitz, mori fosfor të pastër nga fosfatet dhe mendoi të bënte shkrepëse me një shtresë squfuri, të ndezur nga fërkimi me një copë fosfori. Por ky hap i parë duhej të përmirësohej dhe t'i bënte ndeshjet më të përshtatshme për përdorim të gjerë.
Kjo u bë e mundur kur kimisti i famshëm francez C. Berthollet mori një kripë - klorat kaliumi KClO3, të quajtur Berthollet. Bashkatdhetari i tij Chancel përfitoi nga ky zbulim dhe shpiku në 1805 të ashtuquajturat makina ndezëse franceze. Klorati i kaliumit, së bashku me squfurin, rrëshirën, sheqerin dhe çamçakëzin arabic, u vendos në një shkop druri dhe kur ra në kontakt me acidin sulfurik të koncentruar, ndodhi ndezja. Reagimi ndonjëherë zhvillohej shumë shpejt dhe ishte i natyrës shpërthyese.
Në 1806, gjermani Wagemann nga Tübingen përdori shpikjen e Chansel, por shtoi copa asbesti në acidin sulfurik për të ngadalësuar procesin e djegies. Ai shpejt u transferua në Berlin dhe organizoi prodhimin e të ashtuquajturave çakmakë të Berlinit. Fabrika që ai ngriti ishte prodhimi i parë në shkallë të gjerë i pajisjeve ndezëse, duke punësuar më shumë se 400 njerëz. Një përzierje e ngjashme ndezëse u përdor në "Prometheus" (ndeshjet e Gjonit), prodhuar në 1828 në Angli.
Në 1832 u shfaqën ndeshjet e thata në Vjenë. I shpiku L. Trevani, ai mbuloi kokën e një kashte druri me një përzierje të kripës Berthollet me squfur dhe ngjitës. Nëse një ndeshje e tillë mbahet mbi letër zmerile, atëherë koka e saj ndizet. Por edhe në këtë rast, jo gjithçka doli të ishte e suksesshme, ndonjëherë koka ndizej nga një shpërthim dhe kjo çoi në djegie të rënda.
Mënyrat për të përmirësuar më tej ndeshjet ishin jashtëzakonisht të qarta: është e nevojshme të bëhet një përbërje e tillë e përzierjes për - një kokë shkrepëse në mënyrë që të ndizet me qetësi. Problemi u zgjidh shpejt. Përbërja e re përfshinte kripë Berthollet, fosfor të bardhë dhe ngjitës. Ndeshjet me një shtresë të tillë ndizen lehtësisht kur fërkohen me ndonjë sipërfaqe të fortë, xhami, thembra këpucësh ose një copë druri.
Shpikësi i ndeshjeve të para të fosforit ishte një francez nëntëmbëdhjetë vjeçar Charles Soria. Në 1831, një eksperimentues i ri shtoi fosfor të bardhë në një përzierje të kripës Berthollet dhe squfurit për të dobësuar vetitë e tij shpërthyese. Kjo ide doli të ishte jashtëzakonisht e suksesshme, pasi copëza e lubrifikuar me përbërjen që rezultonte lehtë mori flakë gjatë fërkimit. Temperatura e ndezjes së ndeshjeve të tilla është relativisht e ulët - 30 ° C. I riu S. Soria u përpoq të merrte një patentë për shpikjen e tij, por, për fat të keq, doli të ishte shumë më e vështirë për t'u bërë sesa krijimi i ndeshjeve të para të fosforit. Për patentën duhej paguar shumë para, por S. Soria nuk kishte ato lloj parash. Një vit më vonë, ndeshjet e fosforit u krijuan përsëri nga kimisti gjerman J. Kammerer.
Kështu, rruga e gjatë e maturimit të mitrës së ndeshjes së parë përfundoi dhe ajo lindi menjëherë në duart e disa shpikësve. Megjithatë, fati ishte i kënaqur t'i jepte dafinat e epërsisë në këtë zbulim Jacob Friedrich Kammerer (1796-1857) dhe të ruante 1832 për pasardhësit si viti i lindjes së shkrepseve, zbulimi më i madh i shekullit të 19-të, i cili luajti një rol të rëndësishëm në historinë e zhvillimit të kulturës njerëzore.
Shumë kërkuan të merrnin dafinat e zbuluesve të ndeshjeve, por historia na ka ruajtur emrin e J. Kammerer nga të gjithë pretendentët. Ndeshjet e para të fosforit u sollën në Rusi nga Hamburgu në 1836 dhe u shitën me një çmim shumë të shtrenjtë - një rubla argjendi për njëqind. Ka sugjerime që poeti ynë i madh A. S. Pushkin përdori ndeshje të tilla fosfori në vitin e fundit të jetës së tij, duke punuar nën dritën e qirinjve në mbrëmjet e gjata të dimrit.
Rinia e Shën Petersburgut nuk ishte e ngadaltë, natyrisht, për të treguar ndeshjet e fosforit në topa dhe në sallone në modë, duke u përpjekur të mos ishte në asnjë mënyrë inferiore ndaj Evropës Perëndimore. Është për të ardhur keq që A. S. Pushkin nuk pati kohë t'i kushtonte një rresht të vetëm poetik ndeshjeve - një shpikje e mrekullueshme dhe shumë e rëndësishme, aq e dobishme dhe e njohur tani sa nuk mendojmë as për fatin e vështirë të shfaqjes së ndeshjeve.. Na duket se ndeshjet kanë qenë gjithmonë pranë nesh. Por në fakt, fabrika e parë vendase për prodhimin e shkrepseve u ndërtua në Shën Petersburg vetëm në 1837.
Kanë kaluar pak më shumë se 150 vjet që kur banorët e shtetit rus morën ndeshjet e para vendase dhe, duke kuptuar rëndësinë e kësaj shpikjeje, filluan me shpejtësi prodhimin e ndeshjeve.
Në vitin 1842, në një provincë të Shën Petersburgut, kishte 9 fabrika shkrepsash që prodhonin 10 milionë shkrepës çdo ditë. Çmimi i ndeshjeve ra ndjeshëm dhe nuk i kaloi 3-5 kopekë. bakri për 100 copë. Metoda e bërjes së ndeshjeve doli të ishte aq e thjeshtë sa në Rusi nga mesi i shekullit të 19-të. filloi të mbante karakterin e artizanatit. Pra, në 1843-1844. rezultoi se shkrepset ishin bërë vetë në një numër të konsiderueshëm.
Ato prodhoheshin në qoshet më të largëta të Rusisë nga fshatarë sipërmarrës, duke u fshehur kështu nga taksat. Megjithatë, ndezshmëria e fosforit ka çuar në zjarre të mëdha. Shumë fshatra dhe fshatra u dogjën fjalë për fjalë.
Fajtori i këtyre fatkeqësive ishte fosfori i bardhë, i cili është shumë i ndezshëm. Gjatë transportit, shkrepset shpesh merrnin zjarr nga fërkimi. Zjarret e mëdha shpërthyen në rrugën e vagonëve me shkrepse dhe kuajt e çmendur me vagonët e djegur sollën shumë telashe.
Në vitin 1848, u ndoq dekreti më i lartë perandorak i nënshkruar nga Nikolla I, që lejonte prodhimin e shkrepseve ndezëse vetëm në kryeqytete dhe shkrepset duhej të paketoheshin në teneqe prej 1000 copë. Më tej, në dekret thuhej: “Kushtojini vëmendje të veçantë përhapjes së skajshme të përdorimit të shkrepseve ndezëse, denjohuni të shihni se gjatë zjarreve të ndodhura këtë vit, të cilat konsumuan më shumë se 12 000 000 rubla në disa qytete. argjendi i pasurisë filiste, zjarrvënësit shumë shpesh kryenin krimin e tyre me shkrepse.
Përveç kësaj, fosfori i bardhë është një nga substancat më toksike.
Prandaj, puna në fabrikat e shkrepseve shoqërohej me një sëmundje të rëndë të quajtur nekrozë fosforike që prek nofullat, d.m.th. vdekja e qelizave, si dhe inflamacioni i rëndë dhe gjakderdhja e mishrave të dhëmbëve.
Me zgjerimin e prodhimit u shtuan edhe rastet e helmimeve të rënda te punëtorët. Aksidentet morën forma të tilla katastrofike sa që në Rusi tashmë në 1862 u dha një urdhër për të kufizuar shitjen e fosforit të bardhë.
Fosfori filloi të shitet vetëm me leje speciale nga policia lokale.
Fabrikat e ndeshjeve duhej të paguanin taksa të rënda dhe numri i ndërmarrjeve filloi të binte. Por nevoja për ndeshje nuk u ul, por, përkundrazi, u rrit. U shfaqën ndeshje të ndryshme artizanale, të cilat shpërndaheshin ilegalisht. E gjithë kjo çoi në faktin se në 1869 u lëshua një dekret i ri, duke lejuar "kudo, si në Perandori ashtu edhe në Mbretërinë e Polonisë, të bënin ndeshje fosforike për shitje pa kufizime të veçanta ...".
Në gjysmën e dytë të shekullit XIX. Problemi i zëvendësimit të fosforit të bardhë u ngrit shumë akut. Qeveritë e shumë shteteve kanë arritur në përfundimin se prodhimi i shkrepseve që përmbajnë fosfor të bardhë sjell më shumë humbje sesa të ardhura. Në shumicën e vendeve, prodhimi i ndeshjeve të tilla ishte i ndaluar me ligj.
Por u gjet një rrugëdalje, relativisht shpejt doli se ishte i mundur zëvendësimi i fosforit të bardhë me të kuqin, i zbuluar në vitin 1848. Ndryshe nga i bardhë, ky lloj fosfori është krejtësisht i padëmshëm. Fosfori i kuq u fut në përbërjen e masës së ndeshjes. Por pritshmëritë nuk u realizuan. Ndeshjet u dogjën shumë keq. Ata nuk gjetën treg. Prodhuesit që filluan prodhimin falimentuan.
Nga mesi i shekullit të 19-të, ishin bërë shumë shpikje të jashtëzakonshme dhe prodhimi i një shkrepseje të zakonshme nuk mund të gjente një zgjidhje të kënaqshme.
Problemi u zgjidh në 1855 në Suedi. Ndeshjet e sigurisë në të njëjtin vit u prezantuan në Ekspozitën Ndërkombëtare në Paris dhe morën një medalje të artë. Që nga ai moment, të ashtuquajturat ndeshje suedeze filluan marshimin e tyre triumfal nëpër botë. Karakteristika e tyre kryesore ishte se nuk ndizeshin kur fërkoheshin me ndonjë sipërfaqe të fortë. Ndezja suedeze ndizej vetëm nëse fërkohej në anë të kutisë, e mbuluar me një masë të veçantë.
Kështu, "zjarri i sigurt" në ndeshjet suedeze lindi nga bashkimi madhështor i fërkimit dhe reaksionit kimik.
Kjo, ndoshta, është e gjitha! Le t'ju tregojmë tani se si funksionon një ndeshje moderne. Masa e një koke shkrepse është 60% kripë bertolle, si dhe substanca të djegshme, squfur ose disa sulfide metalike, si sulfidi i antimonit. Në mënyrë që koka të ndizet ngadalë dhe në mënyrë të barabartë, pa një shpërthim, në masë i shtohen të ashtuquajturat mbushës - pluhur qelqi, oksid hekuri (III), etj. Materiali lidhës është ngjitës. Kripa e Bertolet mund të zëvendësohet nga substanca që përmbajnë oksigjen në sasi të mëdha, të tilla si bikromat kaliumi.
Dhe nga çfarë përbëhet pasta e lëkurës? Këtu është komponenti kryesor
fosfor i kuq. Në të shtohen oksid mangani (IV), xhami i grimcuar dhe ngjitës.
Le të shohim tani se çfarë procesesh ndodhin kur një shkrepëse ndizet.
Kur koka fërkohet me lëkurën në pikën e kontaktit të tyre, fosfori i kuq ndizet për shkak të oksigjenit të kripës Bertolet. Në mënyrë figurative, zjarri lind fillimisht në lëkurë. Ai ndez kokën e shkrepses. Sulfuri i squfurit ose antimonit (III) ndizet në të, përsëri për shkak të oksigjenit të kripës Bertolet. Dhe pastaj pema ndizet.
Tani ka shumë receta për kompozime për kokën dhe përhapjen. Përbërësit e vetëm konstant janë kripa Berthollet dhe fosfori i kuq.
Por në fund të fundit, elementi i domosdoshëm i një shkrepëseje është pjesa e saj prej druri, apo kashta e shkrepses. Metodat e prodhimit të tij gjithashtu kanë një histori të gjatë. Për ndeshjet e zhytura primitive, pishtari pritej me dorë me thikë. Tani makineritë gjeniale punojnë në fabrikat e ndeshjeve. Pema më e përshtatshme për të bërë kashtë shkrepse është aspeni. Kreshta e aspenit fillimisht lyhet me rërë dhe pastrohet tërësisht. Një fletë e hollë prej druri pritet nga një trung në makina speciale. Pastaj ndahet në shufra të gjata të holla. Këto shufra tashmë janë kthyer në shkrepse në një makinë tjetër. Më pas, kashta futet në makineri, ku në fundin e saj aplikohet një masë shkrepse. Së bashku me këtë, kashtët e ndeshjes zakonisht i nënshtrohen një trajtimi të veçantë për të parandaluar, për shembull, lagështinë.
Mishinat moderne që bëjnë ndeshje prodhojnë qindra miliona shkrepëse në ditë.
Si përfundim, le të shohim prodhimin e shkrepseve me syrin e një ekonomisti. Nëse supozojmë se çdo person shpenzon mesatarisht të paktën një ndeshje në ditë, atëherë për të plotësuar nevojën vjetore të njerëzimit për shkrepse nevojiten rreth 20 milionë aspen, që është gati gjysmë milioni hektarë pyll aspen të klasit të parë.
A nuk është e vështirë? Dhe për ato vende në të cilat ka pak ose pothuajse aspak pyje, kjo thjesht nuk është e mundur. Ne u përpoqëm të përdornim karton në vend të kashtës prej druri. Por ndeshje të tilla të buta nuk ishin të suksesshme. Ato janë shumë të papërshtatshme për t'u trajtuar.
Prandaj janë përhapur të gjitha llojet e çakmakëve - benzinë, gaz, çakmakë elektrike për soba me gaz etj. Dhe në fund, prodhimi i tyre do të jetë më i lirë se prodhimi i shkrepseve.
A do të thotë kjo se ndeshja do të bëhet një ditë vetëm një pjesë muzeale? Është e vështirë t'i përgjigjesh kësaj pyetjeje. Mund të supozohet se prodhimi i ndeshjeve në të ardhmen mund të reduktohet.
Aktualisht vendi ynë zë vendin e parë në botë në prodhimin e shkrepseve. Fabrikat moderne të ndeshjeve janë të pajisura me makineri me performancë të lartë që bëjnë të mundur prodhimin e 500,000 shkrepseve në orë.
Me zgjerimin e prodhimit, teknologjia përmirësohet, përvetësohen lloje të reja shkrepsesh, shkrepëse gjuetie, stuhie, gazi dhe suvenirësh prodhohen në komplete, etiketat shumëngjyrëshe të të cilave pasqyrojnë ngjarjet më domethënëse në jetën e vendit tonë.
Ndeshjet e gjuetisë ndryshojnë nga ato të thjeshta në atë, përveç të zakonshmes
koka dhe kashtë, ato kanë një shtresë shtesë poshtë kokës. Masa djegëse shtesë e bën shkrepësin të digjet gjatë me një flakë të madhe të nxehtë. Digjet për rreth 10 s, ndërsa një ndeshje e thjeshtë është vetëm 2-3 s. Ndeshjet e tilla bëjnë të mundur ndezjen e zjarrit në çdo mot.
Ndeshjet e stuhisë nuk janë më pak kurioze. Ata nuk kanë kokë, por veshja e "trupit" është shumë më e trashë se ajo e ndeshjeve të gjuetisë. Masa e tyre ndezëse përmban shumë kripë bertolet, prandaj, aftësia për të ndezur, d.m.th. ndjeshmëria e ndeshjeve të tilla është shumë e lartë. Ato digjen për të paktën 10 s në çdo kusht meteorologjik, madje edhe në mot me stuhi në 12 pikë. Ndeshjet e tilla u nevojiten veçanërisht peshkatarëve dhe marinarëve.
Ndeshjet e gazit ndryshojnë nga ato të zakonshmet në atë që shkopi i tyre është më i gjatë. Tani prodhohen ndeshje me kashtë 70 mm. Me këtë ndeshje, ju mund të ndizni disa ndezës në të njëjtën kohë. Shtimi i disa kripërave në masën ndezëse bën të mundur marrjen e zjarrit me ngjyrë: të kuqe, rozë, blu, jeshile, vjollcë.
Ndeshjet janë të paketuara në kuti të madhësive të ndryshme, që përmbajnë pesëdhjetë, njëqind, dyqind dhe madje pesëqind shkrepëse. Aktualisht, prodhimi i ndeshjeve është plotësisht i automatizuar dhe kjo lejon shitjen e produkteve të saj me çmime mjaft të ulëta. Më parë përdorej shprehja "më e lirë se shkrepset", që do të thotë "pothuajse falas".
Sigurisht, shpenzimi i drurit për të bërë shkrepse po bëhet gjithnjë e më i kotë. Në fund të fundit, për këtë shpenzohen qindra hektarë pyje të mirë, për të shpëtuar të cilat praktikisht janë të interesuara të gjitha vendet e botës, madje edhe ato që kanë ende sipërfaqe mjaft të mëdha të pasurisë pyjore. Vëllimi i prodhimit dhe ndërtimit modern po rritet aq shpejt sa që sasia e drurit të konsumuar rritet ndjeshëm çdo dekadë. Tani ka një detyrë të plotë për të kursyer lëndën drusore dhe për ta zëvendësuar atë, ku është e mundur, me produkte nga lëndë të tjera të para.
Gjithnjë e më shumë, sende të ndryshme që përdoren gjerësisht në jetën e përditshme bëhen prej plastike. Në tregun botëror në dekadën e fundit, çmimet e polivinilklorurit, polivinilacetatit, polistirenit dhe materialeve të tjera janë ulur ndjeshëm.
Prodhimi i shkrepseve dhe kutive nga plastika
Çështja e prodhimit të shkrepseve dhe kutive të ndeshjeve nga plastika për konsumatorin masiv po diskutohet gjerësisht në kohën e tanishme. Nëse kjo mund të bëhej, atëherë do të ndodhte një revolucion i vërtetë në zhvillimin e industrisë së ndeshjeve. Në tokën tonë të plagosur ekologjikisht, do të ishte e mundur të shpëtoheshin qindra hektarë pyll, i cili konsumohet shumë më shpejt sesa plotësohen rezervat e tij.Sidoqoftë, në realitet, gjithçka nuk është aq e thjeshtë. Shumë materiale plastike janë të vështira për t'u ricikluar dhe ato po ndotin gjithnjë e më shumë oqeanin dhe tokën. Qytetet e mëdha industriale vështirë se mund të përballojnë përpunimin e mbetjeve nga materialet plastike, planeti ynë dikur i pastër po mbytet nën sulmin e mbetjeve sintetike. Natyrisht, kutitë e shkrepëseve të bëra nga materiale të ndryshme polimerike gjithashtu do të hidhen pa kujdes pas përdorimit të shkrepseve, siç ndodh tani me produktet e ngjashme prej kartoni dhe druri. Atëherë, pa dyshim, Moska dhe rajoni i Moskës dhe shumë qytete të tjera të planetit tonë të shumëvuajtur do të vishen me një veshje të re nga mbeturinat e produkteve të shkrepëseve. Kjo nuk do të jetë më veshja mitike e mbretit nga përralla e mrekullueshme e Andersenit të madh, por një togë inkuizitore e bërë nga njeriu nga materiale polimer për Tokën Nënë.
Pra, ku është dalja? Si të shmangim katastrofën që fshihet në shpërndarjen intensive të produkteve plastike? Ka, sigurisht, një rrugëdalje. Ka dhe po përdoren gjithnjë e më shumë materiale artificiale që, nën ndikimin e rrezatimit diellor dhe acideve, treten në tokë. Këto materiale sintetike për prodhimin e kutive dhe shkrepseve do të përdoren padyshim në të ardhmen e afërt. Edhe pse aktualisht produkte të tilla janë shumë më të shtrenjta se produktet e ngjashme të drurit.
Prodhimi i kutive shumë të bukura të shkrepëseve nga materiale sintetike kërkon investime të konsiderueshme. Në kutitë e jashtme të shkrepëseve të bëra prej plastike, një model është shtrydhur dhe një masë fosfori aplikohet duke përdorur makina speciale.
Sigurisht, gjatë çerek shekullit të kaluar, çmimi është ulur disi për shkak të përmirësimeve në teknologjinë e prodhimit, por megjithatë, ndeshjet sintetike ende nuk mund të konkurrojnë në çmim me ndeshjet e bëra nga druri. Ndeshjet sintetike prodhohen në tufa të vogla në një numër vendesh të Evropës Perëndimore. Kërkohen lëndë të para më të lira dhe përmirësime të mëtejshme të pajisjeve. A është e pazgjidhshme?
Kujtojmë se vetëm rreth 100 vjet më parë, alumini ishte më i shtrenjtë se ari dhe vetëm falë krijimit të një metode të re elektrokimike për marrjen e tij, ai u bë i përballueshëm dhe i lirë.
Marrja e një materiali sintetik për një shkrepëse që mund të zëvendësojë një shkrepës, duke bërë të mundur rregullimin e temperaturës dhe shkallës së djegies, është mjaft e mundur nga pikëpamja teknike kur zgjidhet çështja e prodhimit masiv të shkrepseve sintetike nga industria moderne.
Aktualisht, në Gjermani, kompania Reifenhäuser përdor polistiren për prodhimin e kutive dhe shkrepseve, dhe në Francë kanë filluar të bëhen shkrepëse dylli, domethënë nuk është thënë ende fjala e fundit në krijimin e një shkrepseje të zakonshme. Një fushë e gjerë veprimtarie në këtë fushë e pret brezin e ri me ankthe dhe suksese. Do të doja të besoja se edhe ne do të refuzojmë të përdorim dru.
lajme kimike të industrisë kimike
Mësoni më shumë rreth lajmeve në fushën e kimisë, interesanteFosfori u zbulua nga alkimisti gjerman Hennig Brand. H. Brand ishte një tregtar Hamburgu, më pas falimentoi, hyri në borxhe dhe vendosi të provonte fatin në alkimi për të përmirësuar punët e tij. Pasi punoi pa sukses për një kohë të gjatë, vendosi të kërkonte “gurin e filozofit”. Para së gjithash, Brand vendosi të kërkonte këtë substancë misterioze në produktet e një organizmi të gjallë. Për një sërë arsyesh, kryesisht të një natyre mistike, ai zgjodhi urinën për këtë qëllim. Pasi u avullua pothuajse deri në tharje, Brand ia nënshtroi ngrohjes së fortë, ndërsa vuri re se u përftua një lëndë e bardhë, e cila digjej me formimin e tymit të bardhë.
Alkimisti H. Brand, duke u përpjekur të gjejë "gurin e filozofit",
mori gjëra të mahnitshme. Doli se ishte fosfor
Brand vendosi të mbledhë këtë substancë dhe filloi të ngrohte urinën e tharë pa ajër. Në vitin 1669, puna e tij u kurorëzua me një zbulim të papritur: në retorte u formua një substancë e veçantë, e cila kishte një shije të keqe, një erë të dobët hudhre, dukej si dylli, i shkrirë me ngrohje të lehtë dhe lëshonte avuj që shkëlqenin në errësirë. Brand kaloi me dorën e tij mbi substancën - gishtat e tij filluan të shkëlqejnë në errësirë, e hodhi atë në ujë të valë - avujt u shndërruan në rreze spektakolare me shkëlqim. Çdo gjë që ra në kontakt me substancën që rezulton fitoi aftësinë për të vetë-lumineshencë. Dikush mund të imagjinojë se sa e madhe ishte habia e Brandit me mendje mistike, i rritur mbi besimin në "gurin filozofik". Kështu u zbulua fosfori. Marka e emëroi atë Kaltes Feuer("zjarri i ftohtë"), ndonjëherë duke e quajtur atë me dashuri "zjarri im". Dhe megjithëse Brand nuk mund të prodhonte një transformim të vetëm të një metali bazë në ar ose argjend me ndihmën e një substance të re ndriçuese, megjithatë, "zjarri i ftohtë" i solli atij një përfitim shumë domethënës.
Brand përdori me shumë zgjuarsi interesin e madh që u shkaktua nga zbulimi i fosforit në botën shkencore dhe publikun e gjerë. Ai filloi të prodhonte fosfor në sasi mjaft të konsiderueshme. Metoda e marrjes së tij ishte e veshur nga ai në fshehtësinë më të rreptë dhe asnjë nga alkimistët e tjerë nuk mund të depërtonte në laboratorin e tij. Marka tregoi një substancë të re për para dhe e shiti atë në pjesë të vogla me çmimin e arit dhe madje edhe më të lartë. Në vitin 1730, d.m.th. 61 vjet pas zbulimit, një ons (31 g) fosfor kushtoi 10,5 chervonet në Londër dhe 16 chervonet në Amsterdam. Prandaj, nuk është për t'u habitur që shumë njerëz nxituan të bëjnë eksperimente të ndryshme, duke u përpjekur të zbulojnë sekretin e Brand-it.
Kimisti gjerman, profesor në Universitetin e Wittenberg Johann Kunkel (1630-1703) ishte veçanërisht i interesuar për fosforin. Gjatë udhëtimit, ai u takua me mikun e tij, kimistin Kraft nga Dresden, dhe e bindi të blinte një sekret nga Brand për të përfituar prej tij. Kraft vizitoi Brand-in dhe ai arriti të blejë sekretin e prodhimit të fosforit për 200 talera. Megjithatë, Kunkel nuk fitoi asgjë nga kjo marrëveshje: Kraft nuk ndau me të sekretin që kishte marrë, por filloi të udhëtonte nëpër oborret e elektorëve, duke treguar, si Brand, fosfor për para dhe duke bërë shuma të mëdha për këtë biznes.
Në pranverën e vitit 1676, Kraft organizoi një seancë eksperimentesh me fosfor në oborrin e Zgjedhësit Friedrich Wilhelm të Brandenburgut. Në orën 21:00 të datës 24 prill, të gjithë qirinjtë në dhomë u shuan dhe Kraft u tregoi të pranishmëve eksperimente me "zjarrin e përjetshëm", pa zbuluar megjithatë metodën me të cilën ishte përgatitur kjo substancë magjike.
Në pranverën e vitit të ardhshëm, Kraft erdhi në oborrin e Dukës Johann Friedrich në Hannover, ku në atë kohë filozofi dhe matematikani gjerman G. W. Leibniz (1646–1716) shërbente si bibliotekar. Kraft organizoi gjithashtu një seancë eksperimentesh me fosforin këtu, duke treguar, në veçanti, dy balona që shkëlqenin si fishekzjarrë. Leibniz, si Kunkel, ishte jashtëzakonisht i interesuar për substancën e re. Në seancën e parë, ai pyeti Kraft nëse një pjesë e madhe e kësaj substance nuk do të ishte në gjendje të ndriçonte të gjithë dhomën. Kraft ra dakord që ishte mjaft e mundur, por do të ishte jopraktike, pasi procesi i përgatitjes së substancës është shumë i ndërlikuar.
Përpjekjet e Leibniz për të bindur Kraftin që t'ia shiste sekretin dukës dështuan. Pastaj Leibniz shkoi në Hamburg te vetë Brand. Këtu ai arriti të lidhë një kontratë midis Dukës Johann Friedrich dhe Brand-it, sipas së cilës i pari detyrohej t'i paguante Brand-it 60 talera për zbulimin e sekretit. Që nga ajo kohë, Leibniz hyri në korrespondencë të rregullt me Brand.
Pothuajse në të njëjtën kohë, I.I. Becher (1635-1682) mbërriti në Hamburg me qëllimin për të joshur Brandin te Duka i Mecklenburgut. Megjithatë, Brand u kap përsëri nga Leibniz dhe u dërgua në Hanover te Duka Johann Friedrich. Leibniz ishte plotësisht i bindur se Brand ishte shumë afër zbulimit të "gurit filozofik" dhe për këtë arsye e këshilloi dukën që të mos e linte të ikte derisa të përfundonte këtë detyrë. Por Brand qëndroi në Hanover për pesë javë, përgatiti furnizime të freskëta me fosfor jashtë qytetit, tregoi, sipas kontratës, sekretin e prodhimit dhe u largua.
Pastaj Brand përgatiti një sasi të konsiderueshme fosfori për fizikanin Christian Huygens, i cili studioi natyrën e dritës dhe dërgoi një furnizim me fosfor në Paris.
Brand, megjithatë, ishte shumë i pakënaqur me çmimin që Leibniz dhe Duka Johann Friedrich i dhanë për zbulimin e sekretit të prodhimit të fosforit. Ai i dërgoi një letër të zemëruar Leibniz-it, duke u ankuar se shuma e marrë nuk ishte e mjaftueshme as për të mbajtur familjen e tij në Hamburg dhe për të paguar shpenzimet e udhëtimit. Letra të ngjashme iu dërguan Leibniz dhe gruas së Brand, Margarita.
Brand ishte i pakënaqur edhe me Kraft, të cilit i shprehte pakënaqësinë me letra, duke e qortuar se kishte rishitur sekretin për 1000 talera në Angli. Kraft ia përcolli këtë letër Leibniz-it, i cili e këshilloi Dukën Johann Friedrich të mos e acaronte Brand-in, që ta paguante më bujarisht për zbulimin e sekretit, nga frika se autori i zbulimit, në formën e një akti hakmarrjeje, do të ndante recetën për të bërë. fosfor me dikë tjetër. Leibniz i dërgoi një letër qetësuese vetë Brandit.
Me sa duket, Brand mori një shpërblim, tk. në vitin 1679 ai erdhi përsëri në Hanover dhe punoi atje për dy muaj, duke marrë një pagë javore prej 10 talerësh me pagesë shtesë për tryezën dhe shpenzimet e udhëtimit. Korrespondenca midis Leibniz dhe Brand, duke gjykuar nga letrat e mbajtura në Bibliotekën e Hanoverit, vazhdoi deri në vitin 1684.
Le të kthehemi tani te Kunkel. Sipas Leibniz, Kunkel mësoi përmes Kraft recetën për prodhimin e fosforit dhe filloi të funksionojë. Por eksperimentet e tij të para ishin të pasuksesshme. Ai i shkruante letër pas letre Brand-it, duke u ankuar se i ishte dërguar një recetë shumë e pakuptueshme për një person tjetër. Në një letër të shkruar në 1676 nga Wittenberg, ku Kunkel jetonte atëherë, ai e pyeti Brand për detajet e procesit.
Në fund, Kunkel arriti sukses në eksperimentet e tij, duke modifikuar disi metodën e Brand-it. Duke shtuar pak rërë në urinën e thatë përpara se ta distilonte, ai mori fosfor dhe ... bëri një pretendim për pavarësinë e zbulimit. Në të njëjtin vit, në korrik, Kunkel foli për sukseset e tij me mikun e tij, profesorin e Universitetit të Wittenberg, Kaspar Kirchmeyer, i cili botoi një vepër për këtë çështje me titullin "Llampa e përhershme e natës, ndonjëherë me gaz, e cila kërkohej prej kohësh, tani gjendet. " Në këtë artikull, Kirchmeyer flet për fosforin si një gur ndriçues i njohur prej kohësh, por nuk përdor vetë termin "fosfor", padyshim që ende nuk është mësuar me atë kohë.
NË Anglia, pavarësisht nga Brand, Kunkel dhe Kirchmeyer në 1680, fosfori u mor nga R. Boyle (1627-1691). Boyle dinte për fosforin nga i njëjti Kraft. Që në maj 1677, fosfori u demonstrua në Shoqërinë Mbretërore të Londrës. Në verën e të njëjtit vit, vetë Kraft erdhi me fosfor në Angli. Boyle, sipas tregimit të tij, vizitoi Kraft dhe pa fosforin në formën e tij të ngurtë dhe të lëngët. Në mirënjohje për pritjen e ngrohtë, Kraft, duke i thënë lamtumirë Boyle, i la të kuptohet se substanca kryesore e fosforit të tij ishte diçka e natyrshme në trupin e njeriut. Natyrisht, kjo aluzion ishte e mjaftueshme për t'i dhënë një shtysë punës së Boyle. Pas largimit të Kraft, ai filloi të testonte gjakun, kockat, flokët, urinën dhe në vitin 1680 përpjekjet e tij për të marrë një element ndriçues u kurorëzuan me sukses.
Boyle filloi ta shfrytëzonte zbulimin e tij në shoqërinë e një asistenti, gjermanit Gaukwitz. Pas vdekjes së Boyle në 1691, Gaukwitz filloi prodhimin e fosforit, duke e përmirësuar atë në një shkallë tregtare. Duke shitur fosfor me tre paund për ons dhe duke furnizuar me të institucionet shkencore dhe shkencëtarët individualë të Evropës, Gaukwitz grumbulloi një pasuri të madhe. Për të krijuar lidhje tregtare, ai udhëtoi në Holandë, Francë, Itali dhe Gjermani. Në Londër, Gaukwitz themeloi një kompani farmaceutike që u bë e famshme gjatë jetës së tij. Është kurioze që, pavarësisht nga të gjitha eksperimentet e tij me fosforin, ndonjëherë shumë i rrezikshëm, Gaukwitz jetoi deri në 80 vjet, duke mbijetuar tre djemtë e tij dhe të gjithë njerëzit që morën pjesë në punën që lidhet me historinë e hershme të fosforit.
Që nga zbulimi i fosforit nga Kunkel dhe Boyle, ai ka rënë me shpejtësi në çmim si rezultat i konkurrencës së shpikësve. Në fund, trashëgimtarët e shpikësve filluan t'i njohin të gjithë me sekretin e prodhimit të tij për 10 talera, duke ulur çmimin. Në 1743, A.S. Marggraf gjeti një mënyrë edhe më të mirë për të prodhuar fosfor nga urina dhe e publikoi menjëherë, sepse. peshkimi ka pushuar së qeni fitimprurës.
NË Aktualisht, fosfori nuk prodhohet askund me metodën Brand-Kunkel-Boyle, pasi është plotësisht i padobishëm. Për hir të interesit historik, ne ende japim një përshkrim të metodës së tyre.
Urina e kalbur avullohet në një gjendje shurupi. Masa e trashë që rezulton përzihet me trefishin e sasisë së rërës së bardhë, vendoset në një mbajtëse të pajisur me marrës dhe nxehet për 8 orë në zjarr të barabartë derisa të hiqen substancat e paqëndrueshme, pas së cilës ngrohja rritet. Marrësi është i mbushur me avull të bardhë, i cili më pas shndërrohet në fosfor të ngurtë dhe të ndritshëm të kaltërosh.
Fosfori mori emrin e tij për shkak të vetive për të ndezur në errësirë (nga greqishtja - ndriçues). Midis disa kimistëve rusë ekzistonte një dëshirë për t'i dhënë elementit një emër thjesht rus: "perlë", "çakmak", por këta emra nuk zunë rrënjë.
Lavoisier, si rezultat i një studimi të hollësishëm të djegies së fosforit, ishte i pari që e njohu atë si një element kimik.
Prania e fosforit në urinë u dha kimistëve një arsye për ta kërkuar atë në pjesë të tjera të trupit të kafshëve. Në 1715, fosfori u gjet në tru. Prania e konsiderueshme e fosforit në të shërbeu si bazë për pohimin se "pa fosfor nuk mund të mendohet". Në 1769, Yu.G. Gan gjeti fosfor në kocka dhe dy vjet më vonë, K.V. Scheele vërtetoi se kockat përbëheshin kryesisht nga fosfati i kalciumit dhe propozoi një metodë për marrjen e fosforit nga hiri i mbetur pas djegies së eshtrave. Më në fund, në 1788, M.G. Klaproth dhe J.L. Proust treguan se fosfati i kalciumit është një mineral jashtëzakonisht i përhapur në natyrë.
Modifikimi alotropik i fosforit - fosfori i kuq - u zbulua në 1847 nga A. Schretter. Në një vepër të titulluar "Një gjendje e re alotropike e fosforit", Schretter shkruan se rrezet e diellit e ndryshojnë fosforin e bardhë në të kuq dhe faktorë të tillë si lagështia, ajri atmosferik, nuk kanë asnjë efekt. Schretter ndau fosforin e kuq me trajtim me disulfid karboni. Ai gjithashtu përgatiti fosforin e kuq duke ngrohur fosforin e bardhë në një temperaturë prej rreth 250 ° C në një gaz inert. Në të njëjtën kohë, u zbulua se një rritje e mëtejshme e temperaturës përsëri çon në formimin e një modifikimi të bardhë.
Është shumë interesante që Schroetter ishte i pari që parashikoi përdorimin e fosforit të kuq në industrinë e ndeshjeve. Në Ekspozitën Botërore në Paris në 1855, u demonstrua fosfori i kuq, i marrë tashmë nga fabrika.
Shkencëtari rus A.A. Musin-Pushkin në 1797 mori një modifikim të ri të fosforit - fosfor violet. Ky zbulim i atribuohet gabimisht I.V. Gittorf, i cili, pasi kishte përsëritur pothuajse plotësisht metodën Musin-Pushkin, mori fosfor violet vetëm në 1853.
Në vitin 1934, profesor P.W. Bridgman, duke ekspozuar fosforin e bardhë në një presion deri në 1100 atm , e ktheu atë në të zezë dhe kështu fitoi një modifikim të ri alotropik të elementit. Së bashku me ngjyrën, vetitë fizike dhe kimike të fosforit kanë ndryshuar: fosfori i bardhë, për shembull, ndizet spontanisht në ajër, dhe e zeza, si e kuqja, nuk e ka këtë veti.
Është e mundur që fosfori elementar është marrë qysh në shekullin e 12-të. nga alkimisti arab Alkhid Behil gjatë distilimit të urinës me argjilë dhe gëlqere, këtë e dëshmon një dorëshkrim i lashtë alkimik i ruajtur në Bibliotekën e Parisit. Megjithatë, zbulimi i fosforit zakonisht i atribuohet tregtarit të falimentuar të Hamburgut Hennig Brand. Sipërmarrësi merrej me alkiminë për të marrë gurin e filozofit dhe eliksirin e rinisë, me të cilin mund të përmirësohej lehtësisht gjendja e tij financiare.
Por në fakt, që nga kohërat e lashta, substancat që mund të shkëlqejnë në errësirë quheshin fosfore me dorën e lehtë të grekëve të lashtë, pasi ata kishin këtë fjalë që do të thotë "bartës i dritës". Nga rruga, ata e quajtën planetin Venus Fosfor ose Lucifer, por vetëm në mëngjes, në mbrëmje ai kishte një emër tjetër.
Në historinë e zbulimit të sekretit të marrjes së fosforit, shekulli i 17-të u bë një moment historik i rëndësishëm. Për shembull, këpucari V. Kagaorolo, i cili merrej me alkiminë, vendosi që një mineral i quajtur "barit" mund të shndërrohej në ar (ose në një gur filozofik, i cili do të ndihmonte në zgjidhjen e të njëjtit problem dhe në të njëjtën kohë zgjidhjen e çështjeve. me shëndet e rini të përjetshme). Duke pasur barit të kalcinuar me qymyr dhe vaj, ai mori të ashtuquajturin "fosfor Bolognese", duke ndezur në errësirë për disa kohë.
Në Saksoni, Balduin, një zyrtar gjyqësor i një rangu të ulët (si kryepunëtori ynë i guximshëm), për disa arsye mori eksperimente me shkumës dhe acid nitrik (megjithatë, është e qartë pse: ai ishte një alkimist). Pasi kalcinoi produktin e ndërveprimit të përbërësve, ai zbuloi një shkëlqim në retort - ishte nitrat kalciumi anhidrik, i cili quhej "fosfori i Baldwin".
Por regjistrimin e faqes më të ndritur në këtë histori e nisi Honnig Brand, për të cilin ia vlen të flitet më hollësisht, sepse edhe Lavoisier i madh la një informacion të shkurtër për të pasi u takuan në vitin 1678. Në rininë e tij ai ishte ushtar, pastaj u vetëshpall mjek, pa u ngarkuar me edukim mjekësor. Martesa me një grua të pasur bëri të mundur fillimin e një jetese të madhe dhe të merrej me tregti. Alkimia tërhoqi H. Brand me sekretin e marrjes së arit.
Oh, sa u rrëmbye nga ideja, çfarë përpjekjesh bëri për ta zbatuar atë! Duke besuar se produktet e aktivitetit jetësor të një personi, "mbreti i natyrës", mund të përmbajnë të ashtuquajturën energji parësore, eksperimentuesi i palodhur filloi të distilojë urinën e njeriut, mund të thuhet, në një shkallë industriale: në kazermat e ushtarëve. , ai mblodhi një ton të tërë gjithsej! Dhe ai avulloi në një gjendje shurupi (jo me një lëvizje, sigurisht!), Dhe pas distilimit, ai përsëri distiloi "vajin e urinës" që rezulton dhe e kalcinoi për një kohë të gjatë. Si rezultat, në retorte u shfaq pluhur i bardhë, i cili u vendos në fund dhe shkëlqeu, prandaj u quajt "zjarr i ftohtë" (kaltes Feuer) nga Brand. Bashkëkohësit e markës e quajtën këtë substancë fosfor për shkak të aftësisë së saj për të ndezur në errësirë (jwsjoroV të tjera greke).
Në vitin 1682, Brand publikoi rezultatet e kërkimit të tij dhe tani me të drejtë konsiderohet zbuluesi i elementit nr. 15. Fosfori ishte elementi i parë zbulimi i të cilit u dokumentua dhe zbuluesi i tij dihet.
Interesi për substancën e re ishte i madh, dhe Brand përfitoi nga kjo - ai demonstroi fosfor vetëm për para ose shkëmbente sasi të vogla të tij për ar. Megjithë përpjekjet e shumta, tregtari i Hamburgut nuk mundi të përmbushte ëndrrën e tij të dashur - të merrte ar nga plumbi duke përdorur "zjarr të ftohtë", dhe për këtë arsye ai shpejt ia shiti recetën për marrjen e një lënde të re një farë Kraft nga Dresden për dyqind talera. Pronari i ri arriti të bëjë një pasuri shumë më të madhe në fosfor - me "zjarr të ftohtë" ai udhëtoi në të gjithë Evropën dhe ua demonstroi atë shkencëtarëve, njerëzve të rangut të lartë dhe madje edhe mbretërve, për shembull, Robert Boyle, Gottfried Leibniz, Charles II. Megjithëse metoda e përgatitjes së fosforit u mbajt në konfidencialitetin më të rreptë, në 1682 Robert Boyle arriti ta merrte atë, por ai gjithashtu zbuloi metodën e tij vetëm në një takim të mbyllur të Shoqërisë Mbretërore të Londrës. Metoda e Boyle u bë publike pas vdekjes së tij, në 1692.
Në pranverën e vitit 1676, Kraft organizoi një seancë eksperimentesh me fosfor në oborrin e Zgjedhësit Friedrich Wilhelm të Brandenburgut. Në orën 21:00 të datës 24 prill, të gjithë qirinjtë në dhomë u shuan dhe Kraft u tregoi të pranishmëve eksperimente me "zjarrin e përjetshëm", pa zbuluar megjithatë metodën me të cilën ishte përgatitur kjo substancë magjike.
Në pranverën e vitit të ardhshëm, Kraft erdhi në oborrin e Dukës Johann Friedrich në Hannover3, ku në atë kohë filozofi dhe matematikani gjerman G.W. Leibniz (1646-1716) shërbente si bibliotekar. Kraft organizoi gjithashtu një seancë eksperimentesh me fosforin këtu, duke treguar, në veçanti, dy balona që shkëlqenin si fishekzjarrë. Leibniz, si Kunkel, ishte jashtëzakonisht i interesuar për substancën e re. Në seancën e parë, ai pyeti Kraft nëse një pjesë e madhe e kësaj substance nuk do të ishte në gjendje të ndriçonte të gjithë dhomën. Kraft ra dakord që ishte mjaft e mundur, por do të ishte jopraktike, pasi procesi i përgatitjes së substancës është shumë i ndërlikuar.
Përpjekjet e Leibniz për të bindur Kraftin që t'ia shiste sekretin dukës dështuan. Pastaj Leibniz shkoi në Hamburg te vetë Brand. Këtu ai arriti të lidhë një kontratë midis Dukës Johann Friedrich dhe Brand-it, sipas së cilës i pari detyrohej t'i paguante Brand-it 60 talera për zbulimin e sekretit. Që nga ajo kohë, Leibniz hyri në korrespondencë të rregullt me Brand.
Pothuajse në të njëjtën kohë, I.I. Becher (1635-1682) mbërriti në Hamburg me qëllimin për të joshur Brandin te Duka i Mecklenburgut. Megjithatë, Brand u kap përsëri nga Leibniz dhe u dërgua në Hanover te Duka Johann Friedrich. Leibniz ishte plotësisht i bindur se Brand ishte shumë afër zbulimit të "gurit filozofik" dhe për këtë arsye e këshilloi dukën që të mos e linte të ikte derisa të përfundonte këtë detyrë. Por Brand qëndroi në Hanover për pesë javë, përgatiti furnizime të freskëta me fosfor jashtë qytetit, tregoi, sipas kontratës, sekretin e prodhimit dhe u largua.
Pastaj Brand përgatiti një sasi të konsiderueshme fosfori për fizikanin Christian Huygens, i cili studioi natyrën e dritës dhe dërgoi një furnizim me fosfor në Paris.
Brand, megjithatë, ishte shumë i pakënaqur me çmimin që Leibniz dhe Duka Johann Friedrich i dhanë për zbulimin e sekretit të prodhimit të fosforit. Ai i dërgoi një letër të zemëruar Leibniz-it, duke u ankuar se shuma e marrë nuk ishte e mjaftueshme as për të mbajtur familjen e tij në Hamburg dhe për të paguar shpenzimet e udhëtimit. Letra të ngjashme iu dërguan Leibniz dhe gruas së Brand, Margarita.
Brand ishte i pakënaqur edhe me Kraft, të cilit i shprehte pakënaqësinë me letra, duke e qortuar se kishte rishitur sekretin për 1000 talera në Angli. Kraft ia përcolli këtë letër Leibniz-it, i cili e këshilloi Dukën Johann Friedrich të mos e acaronte Brand-in, që ta paguante më bujarisht për zbulimin e sekretit, nga frika se autori i zbulimit, në formën e një akti hakmarrjeje, do të ndante recetën për të bërë. fosfor me dikë tjetër. Leibniz i dërgoi një letër qetësuese vetë Brandit.
Me sa duket, Brand mori një shpërblim, tk. në vitin 1679 ai erdhi përsëri në Hanover dhe punoi atje për dy muaj, duke marrë një pagë javore prej 10 talerësh me pagesë shtesë për tryezën dhe shpenzimet e udhëtimit. Korrespondenca midis Leibniz dhe Brand, duke gjykuar nga letrat e mbajtura në Bibliotekën e Hanoverit, vazhdoi deri në vitin 1684.
Le të kthehemi tani te Kunkel. Sipas Leibniz, Kunkel mësoi përmes Kraft recetën për prodhimin e fosforit dhe filloi të funksionojë. Por eksperimentet e tij të para ishin të pasuksesshme. Ai i shkruante letër pas letre Brand-it, duke u ankuar se i ishte dërguar një recetë shumë e pakuptueshme për një person tjetër. Në një letër të shkruar në 1676 nga Wittenberg, ku Kunkel jetonte atëherë, ai e pyeti Brand për detajet e procesit.
Në fund, Kunkel arriti sukses në eksperimentet e tij, duke modifikuar disi metodën e Brand-it. Duke shtuar pak rërë në urinën e thatë përpara se ta distilonte, ai mori fosfor dhe ... bëri një pretendim për pavarësinë e zbulimit. Në të njëjtin vit, në korrik, Kunkel foli për sukseset e tij me mikun e tij, profesorin e Universitetit të Wittenberg, Kaspar Kirchmeyer, i cili botoi një vepër për këtë çështje me titullin "Llampa e përhershme e natës, ndonjëherë me gaz, e cila kërkohej prej kohësh, tani gjendet. " Në këtë artikull, Kirchmeyer flet për fosforin si një gur ndriçues i njohur prej kohësh, por nuk përdor vetë termin "fosfor", padyshim që ende nuk është mësuar me atë kohë.
Në Angli, pavarësisht nga Brand, Kunkel dhe Kirchmeier në 1680, fosfori u mor nga R. Boyle (1627-1691). Boyle dinte për fosforin nga i njëjti Kraft. Që në maj 1677, fosfori u demonstrua në Shoqërinë Mbretërore të Londrës. Në verën e të njëjtit vit, vetë Kraft erdhi me fosfor në Angli. Boyle, sipas tregimit të tij, vizitoi Kraft dhe pa fosforin në formën e tij të ngurtë dhe të lëngët. Në mirënjohje për pritjen e ngrohtë, Kraft, duke i thënë lamtumirë Boyle, i la të kuptohet se substanca kryesore e fosforit të tij ishte diçka e natyrshme në trupin e njeriut. Natyrisht, kjo aluzion ishte e mjaftueshme për t'i dhënë një shtysë punës së Boyle. Pas largimit të Kraft, ai filloi të testonte gjakun, kockat, flokët, urinën dhe në vitin 1680 përpjekjet e tij për të marrë një element ndriçues u kurorëzuan me sukses.
Boyle filloi ta shfrytëzonte zbulimin e tij në shoqërinë e një asistenti, gjermanit Gaukwitz. Pas vdekjes së Boyle në 1691, Gaukwitz filloi prodhimin e fosforit, duke e përmirësuar atë në një shkallë tregtare. Duke shitur fosfor me tre paund për ons dhe duke furnizuar me të institucionet shkencore dhe shkencëtarët individualë të Evropës, Gaukwitz grumbulloi një pasuri të madhe. Për të krijuar lidhje tregtare, ai udhëtoi në Holandë, Francë, Itali dhe Gjermani. Në Londër, Gaukwitz themeloi një kompani farmaceutike që u bë e famshme gjatë jetës së tij. Është kurioze që, pavarësisht nga të gjitha eksperimentet e tij me fosforin, ndonjëherë shumë i rrezikshëm, Gaukwitz jetoi deri në 80 vjet, duke mbijetuar tre djemtë e tij dhe të gjithë njerëzit që morën pjesë në punën që lidhet me historinë e hershme të fosforit.
Që nga zbulimi i fosforit nga Kunkel dhe Boyle, ai ka rënë me shpejtësi në çmim si rezultat i konkurrencës së shpikësve. Në fund, trashëgimtarët e shpikësve filluan t'i njohin të gjithë me sekretin e prodhimit të tij për 10 talera, duke ulur çmimin. Në 1743, A.S. Marggraf gjeti një mënyrë edhe më të mirë për të prodhuar fosfor nga urina dhe e publikoi menjëherë, sepse. peshkimi ka pushuar së qeni fitimprurës.
Aktualisht, fosfori nuk prodhohet askund me metodën Brand-Kunkel-Boyle, pasi është plotësisht i padobishëm. Për hir të interesit historik, ne megjithatë do të japim një përshkrim të metodës së tyre.
Urina e kalbur avullohet në një gjendje shurupi. Masa e trashë që rezulton përzihet me trefishin e sasisë së rërës së bardhë, vendoset në një mbajtëse të pajisur me marrës dhe nxehet për 8 orë në zjarr të barabartë derisa të hiqen substancat e paqëndrueshme, pas së cilës ngrohja rritet. Marrësi është i mbushur me avull të bardhë, i cili më pas shndërrohet në fosfor të ngurtë dhe të ndritshëm të kaltërosh.
Fosfori mori emrin e tij për shkak të vetive për të ndezur në errësirë (nga greqishtja - ndriçues). Midis disa kimistëve rusë ekzistonte një dëshirë për t'i dhënë elementit një emër thjesht rus: "perlë", "çakmak", por këta emra nuk zunë rrënjë.
Lavoisier, si rezultat i një studimi të hollësishëm të djegies së fosforit, ishte i pari që e njohu atë si një element kimik.
Prania e fosforit në urinë u dha kimistëve një arsye për ta kërkuar atë në pjesë të tjera të trupit të kafshëve. Në 1715, fosfori u gjet në tru. Prania e konsiderueshme e fosforit në të shërbeu si bazë për pohimin se "pa fosfor nuk mund të mendohet". Në 1769, Yu.G. Gan gjeti fosfor në kocka dhe dy vjet më vonë, K.V. Scheele vërtetoi se kockat përbëheshin kryesisht nga fosfati i kalciumit dhe propozoi një metodë për marrjen e fosforit nga hiri i mbetur pas djegies së eshtrave. Më në fund, në 1788, M.G. Klaproth dhe J.L. Proust treguan se fosfati i kalciumit është një mineral jashtëzakonisht i përhapur në natyrë.
Modifikimi alotropik i fosforit - fosfori i kuq - u zbulua në 1847 nga A. Schretter. Në një vepër të titulluar "Një gjendje e re alotropike e fosforit", Schretter shkruan se rrezet e diellit e ndryshojnë fosforin e bardhë në të kuq dhe faktorë të tillë si lagështia, ajri atmosferik, nuk kanë asnjë efekt. Schretter ndau fosforin e kuq me trajtim me disulfid karboni. Ai gjithashtu përgatiti fosforin e kuq duke ngrohur fosforin e bardhë në një temperaturë prej rreth 250 ° C në një gaz inert. Në të njëjtën kohë, u zbulua se një rritje e mëtejshme e temperaturës përsëri çon në formimin e një modifikimi të bardhë.
Është shumë interesante që Schroetter ishte i pari që parashikoi përdorimin e fosforit të kuq në industrinë e ndeshjeve. Në Ekspozitën Botërore në Paris në 1855, u demonstrua fosfori i kuq, i marrë tashmë nga fabrika.
Shkencëtari rus A.A. Musin-Pushkin në 1797 mori një modifikim të ri të fosforit - fosfor violet. Ky zbulim i atribuohet gabimisht I.V. Gittorf, i cili, pasi kishte përsëritur pothuajse plotësisht metodën Musin-Pushkin, mori fosfor violet vetëm në 1853.
Në vitin 1934, profesor P.W. Bridgman, duke i nënshtruar fosforit të bardhë në një presion deri në 1100 atm, e ktheu atë në të zezë dhe kështu mori një modifikim të ri alotropik të elementit. Së bashku me ngjyrën, vetitë fizike dhe kimike të fosforit kanë ndryshuar: fosfori i bardhë, për shembull, ndizet spontanisht në ajër, dhe e zeza, si e kuqja, nuk e ka këtë veti.
Fosfor (nga greqishtja phosphoros - ndriçues; lat. Fosfor) - një element i tabelës periodike të elementeve kimike të tabelës periodike, një nga elementët më të zakonshëm të kores së tokës, përmbajtja e tij është 0,08-0,09% e masës së tij. Përqendrimi në ujin e detit është 0.07 mg/l. Nuk gjendet në gjendje të lirë për shkak të aktivitetit të lartë kimik. Formon rreth 190 minerale, ndër të cilët më të rëndësishmit janë apatiti Ca 5 (PO 4) 3 (F,Cl,OH), fosforiti Ca 3 (PO 4) 2 dhe të tjerë. Fosfori gjendet në të gjitha pjesët e bimëve të gjelbra, dhe akoma më shumë në fruta dhe fara (shih fosfolipidet). Përmban në indet e kafshëve, është pjesë e proteinave dhe komponimeve të tjera organike thelbësore (ATP, ADN), është një element i jetës.
Histori
Fosfori u zbulua nga alkimisti Hamburg Hennig Brand në 1669. Ashtu si alkimistët e tjerë, Brand u përpoq të gjente gurin e filozofit, por mori një substancë shkëlqyese. Brand u përqendrua në eksperimentet me urinën njerëzore, sepse ai besonte se ajo, duke pasur një ngjyrë të artë, mund të përmbajë ar ose diçka të nevojshme për miniera. Fillimisht, metoda e tij konsistonte në faktin se në fillim urina vendosej për disa ditë derisa era e pakëndshme të zhdukej, dhe më pas zihej në një gjendje ngjitëse. Duke e ngrohur këtë pastë në temperatura të larta dhe duke e sjellë atë në shfaqjen e flluskave, ai shpresonte që, kur të kondensoheshin, ato të përmbajnë ar. Pas disa orësh vlimi intensiv, u përftuan kokrra të një lënde të bardhë si dylli, të cilat digjeshin shumë shkëlqyeshëm dhe, për më tepër, dridheshin në errësirë. Marka e quajti këtë substancë fosfor mirabilis (lat. "bartës i mrekullueshëm i dritës"). Zbulimi i fosforit nga Brand ishte zbulimi i parë i një elementi të ri që nga antikiteti.
Pak më vonë, fosfori u përftua nga një kimist tjetër gjerman, Johann Kunkel.
Pavarësisht nga Brand dhe Kunkel, fosfori u mor nga R. Boyle, i cili e përshkroi atë në artikullin "Metoda e përgatitjes së fosforit nga urina e njeriut", datë 14 tetor 1680 dhe botuar në 1693.
Një metodë e përmirësuar për marrjen e fosforit u botua në 1743 nga Andreas Marggraf.
Ka dëshmi se alkimistët arabë ishin në gjendje të merrnin fosfor në shekullin e 12-të.
Fakti që fosfori është një substancë e thjeshtë u vërtetua nga Lavoisier.
origjina e emrit
Në vitin 1669, Henning Brand, duke ngrohur një përzierje të rërës së bardhë dhe urinës së avulluar, mori një substancë që shkëlqente në errësirë, të quajtur fillimisht "zjarri i ftohtë". Emri dytësor "fosfor" vjen nga fjalët greke "φῶς" - dritë dhe "φέρω" - mbaj. Në mitologjinë e lashtë greke, emri Fosfor (ose Eosfor, greqishtja tjetër Φωσφόρος) mbahej nga kujdestari i Yllit të Mëngjesit.
Faturë
Fosfori merret nga apatitet ose fosforitet si rezultat i ndërveprimit me koksin dhe silicën në një temperaturë prej 1600 ° C:
2Ca 3 (PO 4) 2 + 10C + 6SiO 2 → P4 + 10CO + 6CaSiO 3 .
Avulli i bardhë i fosforit që rezulton kondensohet në marrës nën ujë. Në vend të fosforiteve, komponimet e tjera mund të reduktohen, për shembull, acidi metafosforik:
4HPO 3 + 12C → 4P + 2H 2 + 12CO.
Vetitë fizike
Fosfori elementar në kushte normale përfaqëson disa modifikime të qëndrueshme alotropike; Problemi i alotropisë së fosforit është kompleks dhe i pazgjidhur plotësisht. Zakonisht ka katër modifikime të një substance të thjeshtë - fosfor i bardhë, i kuq, i zi dhe metalik. Ndonjëherë ato quhen edhe modifikimet kryesore alotropike, duke nënkuptuar se të gjitha të tjerat janë një shumëllojshmëri e këtyre katërve. Në kushte normale, ka vetëm tre modifikime alotropike të fosforit, dhe në kushte të presioneve tepër të larta, ka edhe një formë metalike. Të gjitha modifikimet ndryshojnë në ngjyrë, densitet dhe karakteristika të tjera fizike; ka një tendencë të dukshme për një rënie të mprehtë të aktivitetit kimik gjatë kalimit nga fosfori i bardhë në metalik dhe një rritje e vetive metalike.
Vetitë kimike
Aktiviteti kimik i fosforit është shumë më i lartë se ai i azotit. Vetitë kimike të fosforit përcaktohen kryesisht nga modifikimi alotropik i tij. Fosfori i bardhë është shumë aktiv; në procesin e kalimit në fosfor të kuq dhe të zi, aktiviteti kimik zvogëlohet ndjeshëm. Fosfori i bardhë shkëlqen në errësirë në ajër, shkëlqimi është për shkak të oksidimit të avullit të fosforit në oksidet më të ulëta.
Në gjendje të lëngshme dhe të tretur, si dhe në avujt deri në 800 ° C, fosfori përbëhet nga molekula P4. Kur nxehen mbi 800 ° C, molekulat shpërndahen: P 4 \u003d 2P 2. Në temperatura mbi 2000 °C, molekulat ndahen në atome.
