Fosfor 1669 yilda alkimyogar Brandt tomonidan "falsafa toshini" qidirib, siydikning quruq qoldiqlarini havo kirmasdan ko'mir bilan kuchli qizdirganida topilgan. Izolyatsiya qilingan modda havoda porladi va keyin alangalandi. Ushbu mulk uchun Brandt unga "fosfor" nomini berdi, ya'ni. nur tashuvchi ("yorug'lik").
Yana yuz yil davomida kashfiyotdan so'ng, fosfor noyob va qimmat modda edi, chunki. uning siydikdagi tarkibi ahamiyatsiz va uni olish qiyin. Va faqat 1771 yildan keyin, shved kimyogari Scheele suyaklardan fosfor olish usulini ishlab chiqqanida, uni katta miqdorda olish mumkin bo'ldi.
Fosforning xususiyatlari
Ikkinchi tipik element, beshinchi guruhdagi tipik element metall bo'lmagan. Fosfor ko'rsatishi mumkin bo'lgan eng yuqori oksidlanish darajasi +5. Oksidlanish darajasi +5 dan kam bo'lgan fosforni o'z ichiga olgan birikmalar qaytaruvchi sifatida ishlaydi. Shu bilan birga, eritmalardagi fosfor +5 birikmalari oksidlovchi moddalar emas. Fosforning kislorodli birikmalari azotnikiga qaraganda barqarorroqdir. Vodorod birikmalari kamroq barqaror.
Tabiiy birikmalar va fosforni olish
Er qobig'ida tarqalishi bo'yicha fosfor azot, oltingugurt va xlordan oldinda. Azotdan farqli o'laroq, fosfor tabiatda faqat birikmalar shaklida bo'ladi. Fosforning eng muhim minerallari apatit Ca5X (PO4) 3 (X - ftor, kamroq xlor va gidroksid guruhi) va fosforit, ularning asosi Ca3 (PO4) 2. Bundan tashqari, fosfor ba'zi oqsil moddalarining bir qismi bo'lib, hayvonlar va odamlarning o'simliklari va organizmlarida mavjud.
Fosfor o'z ichiga olgan tabiiy xom ashyolardan erkin fosfor qum ishtirokida koks bilan yuqori haroratda (1500 daraja S) qaytariladi. Ikkinchisi kaltsiy oksidini cürufga - kaltsiy silikatiga bog'laydi. Fosforitning qaytarilishida umumiy reaktsiya tenglama bilan ifodalanishi mumkin:
Ca3(PO4)2 + 5C + 3SiO2 = CaSiO3 + 5CO + P2
Olingan uglerod oksidi va bug 'fosfor muzlatgichga suv bilan kiradi, bu erda qattiq oq fosfor hosil qilish uchun kondensatsiya sodir bo'ladi.
Fizikaviy va kimyoviy xossalari
1000 °C dan past haroratda fosfor bug'ida tetraedr shakliga ega to'rtta atomli P4 molekulalari mavjud. Yuqori haroratlarda termal dissotsiatsiya sodir bo'ladi va aralashmada ikki atomli P2 molekulalarining tarkibi ortadi. Ikkinchisining fosfor atomlariga parchalanishi 2500 darajadan yuqori haroratda sodir bo'ladi.
Bug 'kondensatsiyasi natijasida hosil bo'lgan fosforning oq modifikatsiyasi molekulyar kristall panjaraga ega bo'lib, uning tugunlarida P4 molekulalari joylashadi. Molekulalararo kuchlarning kuchsizligi tufayli oq fosfor uchuvchan, eriydi, pichoq bilan kesiladi va qutbsiz erituvchilarda, masalan, uglerod disulfidida eriydi. Oq fosfor yuqori reaktiv moddadir. U kislorod, galogenlar, oltingugurt va metallar bilan kuchli reaksiyaga kirishadi. Havoda fosforning oksidlanishi qizib ketish va porlash bilan birga keladi. Shuning uchun oq fosfor suv ostida saqlanadi, u bilan reaksiyaga kirishmaydi. Oq fosfor juda zaharli hisoblanadi.
Uzoq muddatli saqlash vaqtida, shuningdek qizdirilganda oq fosfor qizil modifikatsiyaga aylanadi. Qizil fosfor polimer moddadir, uglerod disulfidida erimaydi, oq fosforga qaraganda kamroq zaharli. Qizil fosfor oqdan ko'ra qiyinroq oksidlanadi, qorong'ida porlamaydi va faqat 250 ° C da yonadi.
Fosforning eng barqaror modifikatsiyasi qora fosfordir. 220 ° S haroratda va 1200 MPa bosimda oq fosforning allotropik o'zgarishi bilan olinadi. Tashqi ko'rinishida u grafitga o'xshaydi. Qora fosforning kristall tuzilishi qatlamli bo'lib, gofrirovka qilingan qatlamlardan iborat. Qizil fosforda bo'lgani kabi, bu erda har bir fosfor atomi uchta qo'shni bilan kovalent bog'lar bilan bog'langan. Fosfor atomlari orasidagi masofa 0,387 nm. Oq va qizil fosfor dielektriklar, qora fosfor esa yarimo'tkazgich bo'lib, tarmoqli bo'shlig'i 0,33 eV. Kimyoviy jihatdan qora fosfor eng kam reaktivdir, u faqat 400 darajadan yuqori qizdirilganda yonadi.
Fosfor metallar bilan o'zaro ta'sirlashganda oksidlovchi funktsiyani namoyon qiladi: 3Ca + 2P = Ca3P2
Qaytaruvchi vosita sifatida fosfor faol nometallar - galogenlar, kislorod, oltingugurt, shuningdek kuchli oksidlovchi moddalar bilan reaktsiyalarda ishlaydi:
2P + 3S = P2S3 2P + 5S = P2S5
U xuddi shunday kislorod va xlor bilan o'zaro ta'sir qiladi.
P + 5HNO3 = H3PO4 + 5NO2 + H2O
Ishqoriy eritmalarda qizdirilganda oq fosfor nomutanosib bo'ladi:
8R + 3Va(ON)2 + 6N2O = 2RN3 + 3Va(N2R2)2
Kimyoviy fosfor oksidi (+3) kislotali tabiatga ega:
P2O3 + 3H2O = 2H3RO3
Fosfor kislotasi - rangsiz, eruvchan, suvda eriydigan kristallar. Kimyoviy tuzilishiga ko'ra, u buzilgan tetraedr bo'lib, uning markazida sp3 gibrid orbitallari bo'lgan fosfor atomi joylashgan bo'lib, cho'qqilarini ikkita gidrokso guruh va vodorod va kislorod atomlari egallaydi. Fosfor bilan to'g'ridan-to'g'ri bog'langan vodorod atomi o'rnini bosa olmaydi, shuning uchun fosfor kislotasi eng ko'p ikki asosli bo'lib, ko'pincha H2[HPO3] formulasi bilan ifodalanadi. Fosfor kislotasi o'rtacha kuchli kislotadir. Uning tuzlari - fosfitlar P2O3 ning ishqorlar bilan o'zaro ta'siridan olinadi:
P2O3 + 4NaOH = 2Na2HPO3 + H2O
Ishqoriy metallar va kaltsiy fosfitlari suvda oson eriydi.
Qizdirilganda fosfor kislotasi nomutanosib bo'ladi:
4H3PO3 = PH3 + 3H3RO4
Fosfor kislotasi ko'plab oksidlovchi moddalar, shu jumladan galogenlar tomonidan oksidlanadi, masalan:
H3PO3 + Cl2 + H2O = H3RO4 + 2HCl
Fosfor kislotasi odatda fosfor trigalidlarini gidrolizlash orqali olinadi:
RG3 + 3H2O = H3RO3 + 3NG
Bir o'rnini bosuvchi fosfitlar qizdirilganda pirofosfor (difosfor) kislotaning tuzlari - pirofosfitlar olinadi:
2NaH2PO3 = Na2H2P2O5 + H2O
Pirofosfitlar suv bilan qaynatilganda gidrolizlanadi:
Na2H2P2O5 + 3H2O = 2NaOH + 2H3PO3
Pirofosfor kislotasi H4P2O5 (pentaoksodifosforik) o'zi, fosfor kabi, faqat ikki asosli va nisbatan beqaror.
Yana bir fosfor kislotasi (+3) ma'lum - kam o'rganilgan polimer metafosfor kislotasi (HPO2) n.
P2O5 oksidi, difosfor pentoksidi, fosforga eng xosdir. Bu shishasimon holatda osongina olinadigan oq rangli qattiq moddadir. Bug 'holatida fosfor oksidi (+5) molekulalari P4O10 tarkibiga ega. Qattiq P2O5 bir nechta modifikatsiyaga ega. Fosfor oksidining shakllaridan biri (+5) panjara joylarida P4O10 molekulalari bilan molekulyar tuzilishga ega. Tashqi ko'rinishida bu modifikatsiya muzga o'xshaydi. U past zichlikka ega, osongina bug'ga o'tadi, suvda yaxshi eriydi va reaktivdir. P2O5 eng kuchli suvsizlantiruvchi vositadir. Quritish effektining intensivligi bo'yicha u CaCl2, NaOH, H2SO4 va boshqalar kabi namlikni yutish vositalaridan ancha ustundir.P2O5 gidratlanganda dastlab metafosfor kislotasi hosil bo'ladi:
P2O5 + H2O = 2HPO3
keyingi hidratsiya ketma-ket pirofosforik va ortofosfor kislotasiga olib keladi:
2HPO3 + H2O = H4P2O7 va H4P2O7 + H2O = 2H3PO4
Kimyoviy elementlarning kashf etilishi tarixi shaxsiy dramalar, turli kutilmagan hodisalar, sirli sirlar va ajoyib afsonalarga to'la.
Ba'zida tadqiqotchini fojiali yakun kutardi, masalan, bu ftor kashfiyotchisi bilan sodir bo'lgan. Ammo ko'pincha muvaffaqiyat tabiat hodisalariga diqqat bilan qarashni biladiganlarning sodiq hamrohi bo'lib chiqdi.
Qadimgi tomlar biz uchun iste'fodagi askar va Gamburg savdogarining hayotidan alohida epizodlarni saqlab qoldi. Uning ismi Hennig Brand edi (taxminan 1630-?). Uning savdogarlik ishlari zo'r ketmadi va shu sababli u qashshoqlikdan qutulishga intildi. U unga qattiq zulm qildi. Va Brand o'z omadini alkimyoda sinab ko'rishga qaror qildi. Bundan tashqari, XVII asrda. bizning 20-asrdan farqli o'laroq. oddiy metallarni oltinga aylantira oladigan "falsafiy tosh"ni topish juda mumkin deb hisoblangan.
Hennig brendi va fosfor
Brend allaqachon turli moddalar bilan ko'plab tajribalar o'tkazgan, ammo u hech qanday mantiqiy narsaga erisha olmadi. Bir kuni u siydik bilan kimyoviy tajriba o'tkazishga qaror qildi. U deyarli quruq bo'lguncha bug'lantirdi va qolgan och sariq cho'kmani ko'mir va qum bilan aralashtirib, havosiz retortada qizdirdi. Natijada, Brand qorong'uda porlashning ajoyib xususiyatiga ega bo'lgan yangi moddani oldi.Shunday qilib, 1669 yilda yovvoyi tabiatda juda muhim rol o'ynaydigan fosfor topildi: o'simlik dunyosida, hayvonlar va odamlarning tanasida.
Baxtli olim yangi moddaning g'ayrioddiy xususiyatlaridan foydalanishga shoshilmadi va juda yuqori mukofot uchun olijanob odamlarga yorqin fosforni namoyish qila boshladi. Fosfor bilan aloqa qilgan hamma narsa porlash qobiliyatiga ega bo'ldi. Barmoqlarni, sochlarni yoki narsalarni fosfor bilan moylash kifoya edi va ular sirli mavimsi-oq nur bilan porlashdi. O'sha davrning diniy va tasavvufga moyil boy odamlari Brendning ushbu "ilohiy" substansiya bilan turli xil manipulyatsiyalarini hayratda qoldirdilar. U olimlar va keng jamoatchilikning fosforga bo'lgan katta qiziqishidan mohirlik bilan foydalandi va uni hatto oltin tannarxidan ham oshib ketadigan narxda sota boshladi. X. Brand ko'p miqdorda fosfor ishlab chiqargan va uni olish usulini qat'iy ishonch bilan saqlagan. Boshqa alkimyogarlarning hech biri uning laboratoriyasiga kira olmadi va shuning uchun ularning ko'plari fosfor yasash sirini ochishga harakat qilib, har xil tajribalar o'tkaza boshladilar.
Mashhur nemis kimyogari I.Kunkel (1630-1703) doʻsti – hamkasbi I.Kraftga H.Brendni fosfor olish sirini sotishga koʻndirishni maslahat beradi. I. Kraft kashfiyotchini 100 taler uchun bu kelishuvga ko‘ndira oldi, “ammo, “abadiy alanga”ni qo‘lga kiritish sirining yangi egasi yollanma odam bo‘lib chiqdi va do‘sti I. Kunkelga bir og‘iz so‘z aytmay qoldi. retsepti sotib olish to'g'risida, fosfor ommaviy namoyishlarida katta pul ishlab boshladi.
I. Kunkel
Atoqli nemis matematigi va faylasufi G.Leybnits ham imkoniyatni boy bermay, fosfor ishlab chiqarish sirini H.Branddan oladi.G. Leybnits
Tez orada "sovuq olov" tayyorlash retsepti I. Kunkel va K. Kirchmeyerga ma'lum bo'ldi va 1680 yilda fosfor olish siri Angliyada mashhur kimyogar R. Boyl tomonidan ochildi. R.Boyl vafotidan so'ng uning shogirdi nemis A.Gankvits fosfor olish usulini takomillashtirib, uni ishlab chiqarishni yo'lga qo'ydi va hatto birinchi gugurtlarni yasashga harakat qildi. U Yevropaning ilmiy muassasalariga va uni sotib olmoqchi bo‘lgan shaxslarga fosfor yetkazib bergan. Savdo aloqalarini kengaytirish maqsadida A.Gankvits Gollandiya, Fransiya, Italiya va Germaniyada bo‘lib, fosfor sotish bo‘yicha yangi shartnomalar tuzdi. Londonda u farmatsevtika kompaniyasiga asos soldi va u keng tanildi. Qizig'i shundaki, A. Xankvits fosfor bilan uzoq vaqt ishlagan va u bilan juda xavfli tajribalar o'tkazganiga qaramay, sakson yoshgacha yashagan. U uchta o'g'lidan va fosforning dastlabki tarixi bilan bog'liq ishda qatnashganlarning barchasidan oshib ketdi.I.Kunkel va R.Boyl tomonidan kashf etilgan fosforning narxi tez pasaya boshladi va oxir-oqibat kashfiyotchilarning merosxo'rlari fosforni atigi 10 taler evaziga olish sirini tanishtira boshladilar.
Fosforni o'rganish bosqichlari
Kimyo tarixida fosfor ko'plab buyuk kashfiyotlar bilan bog'liq. Vaholanki, fosfor topilganidan atigi bir asr o‘tib, u savdo va foyda olamidan ilm olamiga o‘tdi. Ammo bu uzoq vaqt davomida faqat bitta hodisani haqiqiy fanga bog'lash mumkin va bu I. Gensing miya to'qimalarida fosforni kashf etgan 1715 yil bilan bog'liq. Bu keyinchalik: "Fosforsiz fikr bo'lmaydi" degan gapga asos bo'lib xizmat qildi.Yu.Gan 1769-yilda suyaklardan fosfor topdi, ikki yildan so‘ng mashhur shved kimyogari suyaklar asosan kalsiy fosfatdan iborat ekanligini ko‘rsatib, suyaklarni yoqish jarayonida hosil bo‘lgan kuldan fosfor olish usulini taklif qildi.
J. Prust va M. Klaprotlar 1788 yilda tabiatda kaltsiy fosfat bo'lgan minerallarning nihoyatda yuqori tarqalganligini isbotladilar.
Tadqiqotchilar fosforning porlashi faqat oddiy, ya'ni namlik, havo mavjud bo'lganda paydo bo'lishini aniqladilar. Fosforning bunday harakati uning atmosfera kislorodi tomonidan sekin oksidlanishi bilan bog'liq. Shu bilan birga, ozon ham hosil bo'lib, havoga o'ziga xos tazelik baxsh etadi, bu bizga bahorgi momaqaldiroq kunlarida yaxshi ma'lum. Fosforning porlashi sezilarli isinishsiz sodir bo'ladi va bunday reaktsiya xemiluminesans deb ataladi. Buni nafaqat fosforning sekin oksidlanishida, balki boshqa ba'zi kimyoviy va biokimyoviy jarayonlarda ham kuzatish mumkin, ularda, masalan, o't chirog'i, chirish, okean planktonlari va boshqalar paydo bo'ladi.
M. Klaproth
XVIII asrning 70-yillari boshlarida. Fransuz kimyogari Antuan Loran Lavuazye fosfor va boshqa moddalarni yopiq idishda yoqish bo‘yicha turli tajribalar o‘tkazib, fosforning oddiy tana ekanligini ishonchli isbotladi. Va havo, uning fikricha, murakkab tarkibga ega va birinchi navbatda ikkita komponentdan iborat - kislorod va azot.Ikki asr oxirida, 1799 yilda ingliz A. Dondonald fosfor birikmalari o'simlik organizmlarining normal rivojlanishi uchun zarur ekanligini aniqladi. Yana bir ingliz J. 1839 yilda Looz birinchi marta superfosfat - fosforli o'g'itni oldi, keyinchalik u hosildorlikni oshirishda juda muhim rol o'ynadi.
1797 yilda Rossiyada A.A.Musin-Pushkin fosforning allotropik navini - binafsha fosforni oldi. Biroq, adabiyotda binafsha fosforning kashf etilishi noto'g'ri I. Gittorfga bog'langan, u A. A. Musin-Pushkin usulidan foydalanib, uni faqat 1853 yilda olgan.
1848 yilda avstriyalik kimyogari A. Shretter fosforning allotropik modifikatsiyasini - qizil fosforni kashf etdi. U bunday fosforni oq fosforni uglerod oksidi (IV) atmosferasida taxminan 250 ° S haroratgacha qizdirish orqali oldi. Qizig'i shundaki, Shretter birinchi bo'lib gugurt ishlab chiqarishda qizil fosfordan foydalanish imkoniyatini ko'rsatgan. 1855 yilda Parijdagi Butunjahon ko'rgazmasida zavodda olingan qizil fosfor namoyish etildi.
Mashhur amerikalik fizigi P.Bridgen 1917 yilda fosforni taxminan 1,27 GPa bosim ostida 200 °C ga qizdirib, yangi allotropik modifikatsiyani - qora fosforni oldi. Qizil fosfor kabi, ikkinchisi havoda yonmaydi.
Shunday qilib, fosforning fizik-kimyoviy xususiyatlarini o'rganish va uning yangi allotropik modifikatsiyalarini ochish uchun ko'p o'n yilliklar talab qilindi. Fosforni o'rganish uning o'simliklar va hayvonlar hayotida qanday rol o'ynashini aniqlashga imkon berdi. Fosfor tom ma'noda yashil o'simliklarning barcha qismlarida mavjud bo'lib, uni nafaqat o'z ehtiyojlari uchun to'playdi, balki u bilan hayvonlarni ham ta'minlaydi. Bu tabiatdagi fosfor aylanishining bosqichlaridan biridir.
Fosfor va tabiat
Fosfor ham azot kabi muhim ahamiyatga ega. U materiyaning buyuk tabiiy aylanishida ishtirok etadi va agar fosfor bo'lmaganida, o'simlik va hayvonot dunyosi butunlay boshqacha bo'lar edi. Biroq, fosfor tabiiy sharoitda juda tez-tez bo'lmaydi, asosan minerallar shaklida va u er qobig'i massasining 0,08% ni tashkil qiladi. Tarqalishi bo'yicha u boshqa elementlar orasida o'n uchinchi o'rinni egallaydi. Shunisi qiziqki, inson tanasida fosfor taxminan 1,16% ni tashkil qiladi. Ularning 0,75% suyak to'qimalariga, taxminan 0,25% mushak va taxminan 0,15% asab to'qimalariga ketadi.Fosfor kamdan-kam hollarda ko'p miqdorda topiladi va umuman olganda uni iz elementi sifatida tasniflash kerak. Tabiatda erkin shaklda uchramaydi, chunki u juda muhim xususiyatga ega - u oson oksidlanadi, lekin u ko'plab minerallar tarkibida mavjud bo'lib, ularning soni allaqachon 190 ta. Ulardan eng muhimi florapatit, gidroksilapatit va fosforit. Vivianit, monazit, ambligonit, trifilit biroz kamroq, ksenotit va torbernit esa juda kam uchraydi.
Fosforli minerallarga kelsak, ular birlamchi va ikkilamchi bo'linadi. Birlamchi jinslar orasida eng keng tarqalgani apatitlar bo'lib, ular asosan magmatik kelib chiqadigan jinslardir. Apatitning kimyoviy tarkibi ma'lum miqdorda ftorid va kaltsiy xloridni o'z ichiga olgan kaltsiy fosfatdir. Bu florapatit va xlorapatit minerallarining mavjudligini aniqlaydi. Bundan tashqari, ular tarkibida 5 dan 36% gacha P2 05. Odatda, bu minerallar ko'p hollarda magma zonasida uchraydi, lekin ular ko'pincha magmatik jinslar cho'kindi jinslar bilan aloqa qiladigan joylarda topiladi. Ma'lum bo'lgan barcha fosfat konlaridan eng muhimi Norvegiya va Braziliyada joylashgan. Katta maishiy apatit konini 1925-yilda Xibiniyda akademik A.E.Fersman topdi.“Apatit asosan fosfor kislotasi va kalsiy birikmasidan iborat”,- deb yozadi A.E.Fersman.Ular uni apatit deb atashgan, bu yunoncha “aldamchi” degan maʼnoni bildiradi. Yoki bu shaffof kristallar, eng kichik detallarigacha beril yoki hatto kvartsga o'xshaydi, keyin bu oddiy ohaktoshdan farq qilmaydigan zich massalar, keyin bular radial nurli to'plar, keyin tosh qo'pol taneli marmar kabi donador va porloq bo'ladi.
Apatitlar nurash jarayonlari, bakteriyalarning hayotiy faolligi va turli tuproq kislotalari tomonidan nobud bo'lishi natijasida o'simliklar tomonidan oson iste'mol qilinadigan shakllarga o'tadi va shu bilan biokimyoviy aylanishda ishtirok etadi. Shuni ta'kidlash kerakki, fosfor faqat fosfor kislotasining erigan tuzlaridan so'riladi. Biroq, fosfor tuproqdan qisman yuviladi va uning katta miqdori o'simliklar tomonidan so'rilib, tuproqqa qaytmaydi va hosil bilan birga olib ketiladi. Bularning barchasi tuproqning asta-sekin kamayib ketishiga olib keladi. Tuproqqa fosforli o'g'itlar kiritilishi bilan hosil ortadi.
Fosfatli o'g'itlarga bo'lgan katta talabga qaramay, ularni ishlab chiqarish uchun xom ashyoning kamayishi haqida unchalik tashvishlanmayotgan ko'rinadi. Ushbu o'g'itlarni mineral xom ashyo, dengiz tubi cho'kindilari va fosforga boy turli xil geologik jinslarni kompleks qayta ishlash orqali olish mumkin.
Organik kelib chiqishi fosforga boy birikmalarning parchalanishi jarayonida ko'pincha gazsimon va suyuq moddalar hosil bo'ladi. Ba'zan siz chirigan baliq hidi bilan gazning chiqishini kuzatishingiz mumkin - vodorod fosfidi yoki fosfin, PH3. Fosfin bilan bir vaqtda boshqa mahsulot - difosfin, P2 H4, suyuqlik hosil bo'ladi. Difosfin bug'lari o'z-o'zidan yonadi va gazsimon fosfinni yoqadi. Bu qabristonlar, botqoqliklar kabi joylarda "ayyor chiroqlar" paydo bo'lishini tushuntiradi.
Fosfor va uning birikmalarining porlashi bilan bog'liq "ayyor chiroqlar" va boshqa holatlar ushbu hodisalarning mohiyati bilan tanish bo'lmagan ko'plab odamlarda xurofiy qo'rquvni keltirib chiqardi. Gazsimon fosfor bilan ishlash haqida akademik S.I. Volfkovich: “Fosfor Moxovaya ko'chasida Moskva universitetida o'rnatilgan elektr pechda olingan. Bu tajribalar o'shanda mamlakatimizda birinchi marta o'tkazilganligi sababli, men gazsimon fosfor - zaharli, o'z-o'zidan yonadigan va yorug'lik beruvchi mavimsi element bilan ishlashda zarur bo'lgan ehtiyot choralarini ko'rmadim. Elektr pechida ko'p soatlab ishlaganimda, ajralib chiqqan gazsimon fosforning bir qismi kiyim-kechak va hatto oyoq kiyimlarimni shunchalik ho'lladiki, men tunda universitetdan Moskvaning qorong'i, o'sha paytda yorug' bo'lmagan ko'chalarida yurganimda kiyimlarim mavimsi nur sochardi. va oyoq kiyimlarim ostidan (ularni yulka ustiga ishqalayotganda) uchqunlar urildi.
Har safar ortimga olomon yig'ilganda, ular orasida tushuntirishlarimga qaramay, menda boshqa dunyoning "yangi paydo bo'lgan" vakilini ko'rganlar juda kam edi. Ko'p o'tmay, Moxovaya ko'chasi aholisi va butun Moskva bo'ylab nurli rohib haqidagi hayoliy hikoyalar og'izdan og'izga o'ta boshladi ... "
Fosfin va difosfin tabiatda juda kam uchraydi va ko'pincha fosforitlar kabi fosfor birikmalari bilan shug'ullanish kerak. Bular qishloq xo'jaligida ayniqsa muhim rol o'ynaydigan organik kelib chiqadigan ikkilamchi minerallar-fosfatlardir. Tinch okeanining orollarida, Chili va Peruda ular quruq iqlimda qalin qatlamlarda to'planib, ko'pincha yuz metrdan oshib ketadigan qush axlatlari - guano asosida shakllangan.
Fosforitlarning paydo bo'lishi geologik ofatlar bilan ham bog'liq bo'lishi mumkin, masalan, hayvonlarning o'limi ommaviy bo'lgan muzlik davri bilan. Shunga o'xshash jarayonlar okeanda dengiz faunasining ommaviy nobud bo'lishi paytida ham mumkin. Turli tog'larni qurish jarayonlari, xususan, suv osti vulqonlari ta'siri bilan bog'liq bo'lishi mumkin bo'lgan gidrologik sharoitlarning tez o'zgarishi, shubhasiz, ba'zi hollarda dengiz hayvonlarining o'limiga olib keladi. Organik qoldiqlardan fosfor qisman o'simliklar tomonidan so'riladi, lekin asosan dengiz suvida erigan holda mineral shakllarga o'tadi. Dengiz suvida juda ko'p miqdorda fosfatlar mavjud - 100-200 mg / m3. Dengiz suvidagi ma'lum kimyoviy jarayonlarda fosfatlar cho'kishi va tubida to'planishi mumkin. Va turli geologik davrlarda dengiz tubi ko'tarilganda, fosforit konlari quruqlikda bo'lib chiqadi. Xuddi shunday yo'l bilan Qozog'istonning Qora-Tou yaqinida yirik mahalliy fosforit koni paydo bo'lishi mumkin edi. Fosforitlar Moskva viloyatida ham mavjud.
Fosforning tabiatdagi aylanishi
Tabiatdagi fosfor aylanishining asosiy bosqichlarini yaxshi tushuntirish mashhur olim, mahalliy fanning fosforli o'g'itlarni o'rganish yo'nalishining asoschilaridan biri Ya.V.Samoilovning so'zlari bo'lishi mumkin: “Fosforit konlarimiz fosfori. biokimyoviy kelib chiqishi hisoblanadi. Litosferaning deyarli barcha fosfori dastlab mavjud bo'lgan mineral apatitdan bu element o'simliklar tanasiga, o'simliklardan haqiqiy fosfor konsentratorlari bo'lgan hayvonlar tanasiga o'tadi. Bir qator hayvonlar tanasidan o'tgandan so'ng, fosfor nihoyat biokimyoviy tsikldan chiqib ketadi va yana mineralga qaytadi. Muayyan fizik-geografik sharoitlarda dengizda hayvon organizmlarining ommaviy nobud bo'lishi sodir bo'ladi
Uchrashuv haqida
Birinchi olov odam tomonidan juda ibtidoiy usulda - ikki bo'lak yog'ochni ishqalash orqali ishlab chiqarilgan va yog'och changi va talaşlari shunchalik qiziganki, ular o'z-o'zidan yonib ketgan. Qadimgi odamlar ishqalanish orqali olov yoqishning bir necha usullarini bilishgan: ko'pincha o'tkir yog'och tayoq tez aylanib, uni quruq taxta ustiga qo'ygan. Bu usulni hozir ko'paytirish mumkin, lekin u umuman oddiy emas va katta kuch va epchillikni talab qiladi. Inson ming yillar davomida shunday qilib olov yoqadi.
Bu hayratli! Bu oddiy haqiqat haqida o‘ylab ko‘rsangiz, insonning taraqqiyot yo‘lidagi har bir qadami qanchalik murakkab bo‘lganini ko‘rishingiz mumkin.
Yog'och tayoqlarni almashtirish uchun mashhur chaqmoqtosh va po'lat keldi. Bu juda oddiy qurilma: po'lat yoki mis pirit bo'lagi chaqmoq toshga urilgan va uchqunlar dastasi kesilib, yonuvchi moddaga o't qo'ygan.
Qadimgi odam tomonidan bizga taqdim etilgan bu usul Ulug 'Vatan urushi davrida, mamlakatda gugurtning keskin tanqisligi davrida keng qo'llanilgan.
Ajablanarlisi shundaki, bundan atigi 200 yil oldin Rossiyada va butun dunyoda po'latdan yasalgan chaqmoqtosh va tayoq nafaqat Misr piramidalarini qurishga, balki Jeyms Vattning bug' dvigatelini yaratishga muvaffaq bo'lgan odamning deyarli yagona "gugurtlari" edi. Robert Fultonning birinchi paroxodi, dastgohlar va boshqa ko'plab ajoyib ixtirolar, lekin gugurt emas. Ular keyinroq tug'ilgan! Insonga noma'lum dunyoga olib boradigan har qanday yo'l kabi, ularga olib boradigan yo'l qiyin va buyuk edi.
Qadimgi yunonlar va rimliklar linza yoki konkav oynaga qaratilgan quyosh nurlaridan foydalanib, olov yoqishning boshqa usulini bilishgan. Buyuk qadimgi yunon olimi Arximed bu usuldan mohirlik bilan foydalangan va afsonaga ko'ra, ulkan oyna yordamida dushman flotiga o't qo'ygan. Ammo olovni olishning bu usuli juda kam qo'llaniladi, chunki uni ishlatish imkoniyatlari juda cheklangan, chunki quyosh kerak.
Sivilizatsiyaning rivojlanishi, ilmiy-texnikaviy taraqqiyot inson faoliyatining turli sohalarida yangi imkoniyatlar ochib berdi.
1700 yildan so'ng, yong'in chiqarish uchun juda ko'p vositalar ixtiro qilindi, ulardan eng qiziqarlisi 1823 yilda Jena shahrida yaratilgan Döbereiner yoqish moslamasi. Qurilma ixtirochisi gubka borligida o'z-o'zidan alangalanish uchun portlovchi gazning xususiyatlaridan foydalangan. platina, ya'ni. mayda maydalangan.
Biroq, bunday qurilma, albatta, keng tarqalgan foydalanish uchun juda kam foydalandi.
Nihoyat, “gugurt” so‘zi birinchi marta eshitilgan paytga tobora yaqinlashyapmiz. Ushbu so'zni kim qo'llaganligi hali aniqlanmagan, ammo bu yo'nalishda ish davom etmoqda va biz yosh o'quvchilarimiz bu borada bizga yordam berishadi deb umid qilamiz.
Bu erda biz fosfor va uning kashfiyotchisi - Gamburg askari, keyinchalik savdogar va kimyogar Hennig Brand uchun kichik ko'prikni tashlashimiz kerak. Fosforning yangi elementi ishqalanganda yonuvchan bo'lib chiqdi. Tadqiqotchilar gugurt yaratish orqali ushbu mulkdan foydalanishdi.
R.Boylning yordamchisi va shogirdi, iqtidorli va tashabbuskor nemis A.Xankvits fosfatlardan sof fosfor oldi va fosfor bo‘lagiga ishqalab alangalangan oltingugurt qoplamali gugurt yasashni taxmin qildi. Ammo bu birinchi qadamni takomillashtirish va gugurtlarni keng foydalanish uchun qulayroq qilish kerak edi.
Bu mashhur frantsuz kimyogari C. Bertolet Bertolet deb nomlangan tuz - kaliy xlorat KClO3 ni olganida mumkin bo'ldi. Uning vatandoshi Chansel bu kashfiyotdan unumli foydalanib, 1805 yilda frantsuz yondiruvchi mashinalarni ixtiro qildi. Kaliy xlorat oltingugurt, qatron, shakar va arab saqichlari bilan birgalikda yog'och tayoqqa surtilgan va konsentrlangan sulfat kislota bilan aloqa qilganda, olov paydo bo'lgan. Reaktsiya ba'zan juda tez rivojlandi va portlovchi xarakterga ega edi.
1806 yilda Tübingenlik nemis Wagemann Chansel ixtirosidan foydalangan, ammo yonish jarayonini sekinlashtirish uchun sulfat kislotaga asbest bo'laklarini qo'shgan. Tez orada u Berlinga ko'chib o'tdi va Berlin zajigalkalarini ishlab chiqarishni tashkil qildi. U tashkil etgan zavod 400 dan ortiq kishini ish bilan ta'minlagan birinchi yirik o't o'chirish moslamalarini ishlab chiqarish edi. Xuddi shunday yondiruvchi aralash 1828 yilda Angliyada ishlab chiqarilgan "Prometey" (Jonning gugurtlari) da ishlatilgan.
1832 yilda Vena shahrida quruq o'yinlar paydo bo'ldi. Ular L. Trevani tomonidan ixtiro qilingan, u oltingugurt va elim bilan Berthollet tuzi aralashmasi bilan yog'och somonning boshini qoplagan. Agar bunday gugurt zımpara ustida o'tkazilsa, uning boshi yonadi. Ammo bu holatda ham hamma narsa muvaffaqiyatli bo'lmadi, ba'zida bosh portlash bilan yondi va bu jiddiy kuyishga olib keldi.
Gugurtlarni yanada takomillashtirish yo'llari juda aniq edi: aralashmaning shunday tarkibini - gugurt boshi uchun qilish kerak, shunda u xotirjam yonadi. Tez orada muammo hal qilindi. Yangi kompozitsiyaga Bertolet tuzi, oq fosfor va elim kirdi. Bunday qoplamaga mos keladigan har qanday qattiq sirt, shisha, poyabzal tagligi yoki yog'och bo'lagi bilan ishqalanganda osongina yonib ketadi.
Birinchi fosfor gugurtlarining ixtirochisi o'n to'qqiz yoshli frantsuz Sharl Soria edi. 1831 yilda yosh eksperimentator Bertolet tuzi va oltingugurt aralashmasiga oq fosfor qo'shib, uning portlovchi xususiyatlarini zaiflashtirdi. Bu g'oya juda muvaffaqiyatli bo'ldi, chunki hosil bo'lgan kompozitsiya bilan moylangan parcha ishqalanish paytida osongina yonib ketdi. Bunday gugurtlarning yonish harorati nisbatan past - 30 ° C. Yosh S. Soria o'z ixtirosi uchun patent olishga harakat qildi, ammo, afsuski, birinchi fosfor gugurtlarini yaratishdan ko'ra buni qilish ancha qiyin bo'lib chiqdi. Patent uchun juda ko'p pul to'lash kerak edi, lekin S. Soria bunday pulga ega emas edi. Bir yil o'tgach, nemis kimyogari J. Kammerer tomonidan yana fosforli gugurt yaratildi.
Shunday qilib, birinchi gugurtning bachadon kamolotining uzoq yo'li tugadi va u bir vaqtning o'zida bir nechta ixtirochilarning qo'lida tug'ildi. Biroq, taqdir bu kashfiyotda birinchi o'rinni Jeykob Fridrix Kammererga (1796-1857) berdi va 1832 yilni gugurt tug'ilgan yili sifatida 19-asrning eng yirik kashfiyoti sifatida saqlab qoldi. insoniyat madaniyati taraqqiyoti tarixida muhim rol o'ynaydi.
Ko'pchilik gugurt kashfiyotchilarining mukofotlarini olishga intildi, ammo tarix biz uchun barcha da'vogarlar orasida J.Kammerer nomini saqlab qoldi. Birinchi fosforli gugurt 1836 yilda Gamburgdan Rossiyaga olib kelingan va juda qimmat narxda sotilgan - har yuziga bir kumush rubl. Buyuk shoirimiz A. S. Pushkin umrining so‘nggi yilida qishning uzoq oqshomlarida sham yorug‘ida ishlaganda shunday fosforli gugurtlardan foydalangan, degan takliflar bor.
Sankt-Peterburg yoshlari, albatta, to'plarda va moda salonlarida fosforli gugurtlarni ko'rsatishga shoshilmadilar, G'arbiy Evropadan hech qanday kam bo'lmaslikka intilishdi. Afsuski, A. S. Pushkin gugurtlarga bitta she'riy satrni bag'ishlashga ulgurmadi - bu ajoyib va juda muhim ixtiro, hozir shunchalik foydali va tanishki, biz gugurt paydo bo'lishining qiyin taqdiri haqida o'ylamaymiz ... Bizningcha, gugurt har doim yonimizda bo'lgandek tuyuladi. Lekin, aslida, gugurt ishlab chiqarish uchun birinchi mahalliy zavod Sankt-Peterburgda faqat 1837 yilda qurilgan.
Rossiya davlati aholisi birinchi mahalliy gugurtlarni olganidan va bu ixtironing muhimligini anglab, tezda gugurt ishlab chiqarishni yo'lga qo'yganidan beri 150 yildan ko'proq vaqt o'tdi.
1842 yilda Sankt-Peterburg viloyatida har kuni 10 million dona gugurt ishlab chiqaradigan 9 ta gugurt zavodi mavjud edi. Gugurtlarning narxi keskin tushib ketdi va 3-5 tiyindan oshmadi. 100 dona uchun mis. Gugurt yasash usuli shunchalik sodda bo'lib chiqdiki, Rossiyada 19-asrning o'rtalarida. hunarmandchilik xarakterini bera boshladi. Shunday qilib, 1843-1844 yillarda. gugurtlarning sezilarli darajada uy qurilishi aniqlandi.
Ular Rossiyaning eng chekka burchaklarida tadbirkor dehqonlar tomonidan ishlab chiqarilgan va shu bilan soliqlardan yashirgan. Biroq, fosforning yonuvchanligi katta yong'inlarga olib keldi. Ko'plab qishloqlar va qishloqlar tom ma'noda yonib ketdi.
Ushbu falokatlarning aybdori juda tez yonuvchan bo'lgan oq fosfor edi. Tashish paytida gugurt ko'pincha ishqalanishdan yonib ketardi. Gugurt vagonlari yo'lida ulkan yong'inlar yonib ketdi, vagonlar yonayotgan aqldan ozgan otlar ko'p muammolarni keltirdi.
1848 yilda Nikolay I tomonidan imzolangan eng yuqori imperator farmoniga binoan, olovli gugurtlarni faqat poytaxtlarda ishlab chiqarishga ruxsat berildi va gugurtlarni 1000 dona qutilarga qadoqlash kerak edi. Bundan tashqari, farmonda shunday deyilgan edi: “Olovni qoʻzgʻatuvchi gugurtlardan foydalanishning haddan tashqari tarqalishiga alohida eʼtibor bering, joriy yilda sodir boʻlgan yongʻinlar paytida ayrim shaharlarda 12 million rubldan ortiq mablagʻ sarflanganiga eʼtibor bering. filistlar mulkining kumushlari, o't qo'yuvchilar ko'pincha o'z jinoyatlarini gugurt yordamida sodir etishgan.
Bundan tashqari, oq fosfor eng zaharli moddalardan biridir.
Shu sababli, gugurt fabrikalarida ishlash jag'larga ta'sir qiluvchi fosfor nekrozi deb ataladigan jiddiy kasallik bilan birga keldi, ya'ni. hujayra o'limi, shuningdek, tish go'shtining kuchli yallig'lanishi va qon ketishi.
Ishlab chiqarishning kengayishi bilan ishchilar orasida jiddiy zaharlanish holatlari ko'paydi. Baxtsiz hodisalar shu qadar halokatli shakllarga ega bo'ldiki, Rossiyada 1862 yilda oq fosfor sotishni cheklash to'g'risida buyruq chiqarilgan edi.
Fosfor faqat mahalliy politsiyaning maxsus ruxsatnomalari bilan sotila boshlandi.
Gugurt zavodlari og'ir soliqlar to'lashga majbur bo'ldi va korxonalar soni qisqara boshladi. Ammo gugurtlarga bo'lgan ehtiyoj kamaymadi, aksincha, o'sdi. Noqonuniy ravishda tarqatilgan turli hunarmand gugurtlar paydo bo'ldi. Bularning barchasi 1869 yilda "hamma joyda, ham imperiyada, ham Polsha Qirolligida fosforli gugurtlarni maxsus cheklovlarsiz sotishga ruxsat beruvchi ..." yangi farmon chiqarilishiga olib keldi.
XIX asrning ikkinchi yarmida. oq fosforni almashtirish muammosi juda keskin paydo bo'ldi. Ko'pgina mamlakatlar hukumatlari tarkibida oq fosfor bo'lgan gugurt ishlab chiqarish daromaddan ko'ra ko'proq zarar keltiradi degan xulosaga kelishdi. Aksariyat mamlakatlarda bunday gugurt ishlab chiqarish qonun bilan taqiqlangan.
Ammo chiqish yo'li topildi, nisbatan tez orada 1848 yilda kashf etilgan oq fosforni qizil rangga almashtirish mumkin bo'ldi. Oqdan farqli o'laroq, bu fosfor mutlaqo zararsizdir. Qizil fosfor gugurt massasi tarkibiga kiritilgan. Ammo umidlar oqlanmadi. Gugurtlar juda qattiq yondi. Ular bozor topa olishmadi. Ishlab chiqarishni boshlagan ishlab chiqaruvchilar bankrot bo'ldi.
19-asrning o'rtalariga kelib, ko'plab ajoyib ixtirolar amalga oshirildi va oddiy gugurt ishlab chiqarish qoniqarli yechim topa olmadi.
Muammo 1855 yilda Shvetsiyada hal qilindi. O'sha yili xavfsizlik o'yinlari Parijdagi Xalqaro ko'rgazmada namoyish etildi va oltin medalga sazovor bo'ldi. Shu paytdan boshlab Shvetsiya o'yinlari butun dunyo bo'ylab o'zining zafarli yurishini boshladi. Ularning asosiy xususiyati shundaki, ular har qanday qattiq sirtga ishqalanganda yonmaydilar. Shvetsiya gugurtini faqat qutining yon tomoniga surtib, maxsus massa bilan qoplangan taqdirdagina yoqardi.
Shunday qilib, Shvetsiya o'yinlaridagi "xavfsiz olov" ishqalanish va kimyoviy reaktsiyaning ajoyib birlashmasidan tug'ildi.
Bu, ehtimol, hammasi! Keling, sizga zamonaviy gugurt qanday ishlashini aytib beramiz. Gugurt boshining massasi 60% Bertolet tuzidan, shuningdek yonuvchan moddalardan, oltingugurtdan yoki ba'zi metall sulfidlardan, masalan, surma sulfididan iborat. Boshning sekin va bir tekis, portlashsiz yonishi uchun massaga plomba moddalari - shisha kukuni, temir oksidi (III) va boshqalar qo'shiladi. Bog'lovchi material elimdir. Bertolet tuzi ko'p miqdorda kislorod bo'lgan moddalar bilan almashtirilishi mumkin, masalan, kaliy bikromat.
Va teri pastasi nimadan iborat? Bu erda asosiy komponent
qizil fosfor. Unga marganets (IV) oksidi, maydalangan shisha va elim qo'shiladi.
Keling, gugurt yoqilganda qanday jarayonlar sodir bo'lishini ko'rib chiqaylik.
Ular bilan aloqa qilish joyida bosh teriga surtilganda, qizil fosfor Bertolet tuzining kislorodi tufayli yonadi. Majoziy qilib aytganda, olov dastlab terida tug'iladi. U gugurt boshini yoqadi. Unda oltingugurt yoki surma (III) sulfid yana Bertolet tuzining kislorodi tufayli yonadi. Va keyin daraxt yonadi.
Endi bosh va yoyilgan kompozitsiyalar uchun ko'plab retseptlar mavjud. Bitta doimiy komponentlar Berthollet tuzi va qizil fosfordir.
Biroq, gugurtning zarur elementi uning yog'och qismi yoki gugurt somonidir. Uni ishlab chiqarish usullari ham uzoq tarixga ega. Ibtidoiy daldırma gugurtlari uchun mash'al pichoq bilan qo'lda kesilgan. Hozir gugurt zavodlarida zukko mashinalar ishlaydi. Gugurt somonlarini tayyorlash uchun eng mos daraxt - aspen. Aspen tizmasi avval zımparalanadi va yaxshilab tozalanadi. Maxsus mashinalarda logdan yupqa yog'och varaq kesiladi. Keyin u uzun ingichka tayoqchalarga bo'linadi. Bu tayoqlar allaqachon boshqa mashinada gugurt cho'plariga aylantirilgan. Keyinchalik, somon mashinalarga kiradi, bu erda uning oxiriga gugurt massasi qo'llaniladi. Shu bilan birga, gugurt somonlari odatda namlikning oldini olish uchun maxsus ishlov beriladi.
Zamonaviy gugurt ishlab chiqaruvchi Mishilar kuniga yuz millionlab gugurt ishlab chiqaradilar.
Xulosa qilib aytganda, gugurt ishlab chiqarishga iqtisodchi nazari bilan qaraylik. Agar har bir kishi kuniga o'rtacha kamida bitta gugurt o'tkazadi deb hisoblasak, insoniyatning gugurtga yillik ehtiyojini qondirish uchun 20 millionga yaqin aspen kerak bo'ladi, bu deyarli yarim million gektar birinchi darajali aspen o'rmonidir.
Bu qiyin emasmi? Va o'rmonlar kam yoki deyarli yo'q bo'lgan mamlakatlar uchun bu shunchaki mumkin emas. Biz yog'och somon o'rniga kartondan foydalanishga harakat qildik. Ammo bunday yumshoq o'yinlar muvaffaqiyatli bo'lmadi. Ular bilan ishlash juda noqulay.
Shuning uchun ham barcha turdagi zajigalkalar - benzin, gaz, gaz plitalari uchun elektr zajigalkalar va boshqalar keng tarqaldi va oxir-oqibat, ularni ishlab chiqarish gugurt ishlab chiqarishdan arzonroq bo'ladi.
Bu gugurt qachonlardir shunchaki muzey buyumiga aylanishini anglatadimi? Bu savolga javob berish qiyin. Kelajakda gugurt ishlab chiqarish qisqarishi mumkinligini taxmin qilish mumkin.
Ayni paytda mamlakatimiz gugurt ishlab chiqarish bo‘yicha dunyoda birinchi o‘rinda turadi. Zamonaviy gugurt zavodlari soatiga 500 ming dona gugurt ishlab chiqarish imkonini beruvchi yuqori unumli dastgohlar bilan jihozlangan.
Ishlab chiqarishning kengayishi, texnologiyaning takomillashtirilishi, yangi turdagi gugurtlarning o‘zlashtirilishi, mamlakatimiz hayotidagi eng muhim voqealar aks ettirilgan rang-barang yorliqlarda ov, bo‘ron, gaz va suvenir gugurtlari ishlab chiqarilmoqda.
Ov gugurtlari odatdagidan tashqari oddiylardan farq qiladi
boshlar va somonlar, ular bosh ostidagi qo'shimcha qoplamaga ega. Qo'shimcha yondiruvchi massa gugurtni katta issiq olov bilan uzoq vaqt yonishiga olib keladi. U taxminan 10 soniya yonadi, oddiy o'yin esa atigi 2-3 soniya. Bunday gugurtlar har qanday ob-havoda olov yoqish imkonini beradi.
Bo'ronli o'yinlar ham qiziq emas. Ularning boshi yo'q, ammo "tananing" qoplamasi ov gugurtiga qaraganda ancha qalinroq. Ularning yondiruvchi massasi juda ko'p bertolet tuzini o'z ichiga oladi, shuning uchun yonish qobiliyati, ya'ni. bunday o'yinlarning sezgirligi juda yuqori. Ular har qanday meteorologik sharoitda, hatto 12 nuqtada bo'ronli ob-havo sharoitida ham kamida 10 soniya yonadilar. Bunday gugurtlarga ayniqsa baliqchilar va dengizchilar kerak.
Gaz gugurtlarining oddiylaridan farqi shundaki, ularning tayoqchasi uzunroq. Endi 70 mm somonli gugurt ishlab chiqarilmoqda. Ushbu gugurt bilan siz bir vaqtning o'zida bir nechta o'choq yoqishingiz mumkin. Yonuvchan massaga ba'zi tuzlarning qo'shilishi rangli olovni olish imkonini beradi: qizil, pushti, ko'k, yashil, binafsha.
Gugurtlar turli oʻlchamdagi qutilarga solinadi, ular ichida ellik, bir yuz, ikki yuz va hatto besh yuzta gugurt bor. Hozirgi vaqtda gugurt ishlab chiqarish to'liq avtomatlashtirilgan va bu o'z mahsulotlarini ancha arzon narxlarda sotish imkonini beradi. Ilgari "gugurtdan arzonroq" iborasi ishlatilgan, bu "deyarli bepul" degan ma'noni anglatadi.
Albatta, gugurt cho‘plari yasashga yog‘och sarflash ko‘proq isrofgarchilikka aylanib bormoqda. Axir, yuzlab gektar yaxshi o'rmonlar bunga sarflanadi, uni saqlashdan hozirda dunyoning deyarli barcha mamlakatlari, hatto o'rmon boyliklarining juda katta maydonlariga ega bo'lganlar ham manfaatdor. Zamonaviy ishlab chiqarish va qurilish hajmi shunchalik tez o'sib bormoqda, iste'mol qilinadigan yog'och miqdori har o'n yilda sezilarli darajada oshadi. Endilikda yog‘ochni tejash va iloji bo‘lsa, uni boshqa xomashyodan tayyorlangan mahsulotlar bilan almashtirish to‘liq vazifa turibdi.
Kundalik hayotda keng qo'llaniladigan turli xil buyumlar tobora ortib bormoqda. Jahon bozorida so'nggi o'n yillikda polivinilxlorid, polivinilatsetat, polistirol va boshqa materiallar narxi sezilarli darajada pasaydi.
Plastmassadan gugurt va gugurt qutilarini ishlab chiqarish
Hozirgi vaqtda ommaviy iste'molchi uchun plastmassadan gugurt va gugurt qutilarini ishlab chiqarish masalasi keng muhokama qilinmoqda. Agar bu amalga oshirilsa, gugurt sanoati rivojlanishida haqiqiy inqilob sodir bo'lardi. Ekologik shikastlangan zaminimizda zahiralari to'ldirilishidan ancha tez iste'mol qilinadigan yuzlab gektar o'rmonlarni saqlab qolish mumkin edi.Biroq, aslida, hamma narsa juda oddiy emas. Ko'pgina plastik materiallarni qayta ishlash qiyin va ular okean va quruqlikni tobora ko'proq ifloslantirmoqda. Yirik sanoat shaharlari plastik materiallardan chiqindilarni qayta ishlashga zo'rg'a dosh bera oladi, bir paytlar toza sayyoramiz sintetik chiqindilar hujumi ostida bo'g'ilyapti. Tabiiyki, har xil polimer materiallardan tayyorlangan gugurt qutilari ham gugurtdan foydalangandan so'ng, xuddi karton va yog'ochdan tayyorlangan shunga o'xshash mahsulotlarda bo'lgani kabi, ehtiyotsizlik bilan uloqtiriladi. Shunda, shubhasiz, Moskva va Moskva viloyati va bizning uzoq sabrli sayyoramizning boshqa ko'plab shaharlari gugurt mahsulotlarining chiqindilaridan yangi kiyimda kiyinadilar. Bu endi buyuk Andersenning ajoyib ertakidagi qirolning afsonaviy libosi emas, balki ona Yer uchun polimer materiallardan inson tomonidan tayyorlangan inkvizitor toga bo'ladi.
Xo'sh, chiqish qayerda? Plastik mahsulotlarni intensiv taqsimlashda yashiringan falokatdan qanday qochish kerak? Albatta, chiqish yo'li bor. Quyosh nurlari va kislotalar ta'sirida tuproqda eriydigan sun'iy materiallar mavjud va tobora ko'proq foydalanilmoqda. Gugurt qutilari va gugurt ishlab chiqarish uchun ushbu sintetik materiallar, shubhasiz, yaqin kelajakda qo'llaniladi. Garchi hozirgi vaqtda bunday mahsulotlar shunga o'xshash yog'och mahsulotlariga qaraganda ancha qimmat.
Sintetik materiallardan juda chiroyli gugurt qutilarini ishlab chiqarish katta sarmoyani talab qiladi. Plastmassadan yasalgan tashqi gugurt qutilarida naqsh siqib chiqariladi va maxsus mashinalar yordamida fosfor massasi qo'llaniladi.
Albatta, so'nggi chorak asrda ishlab chiqarish texnologiyasini takomillashtirish tufayli narx biroz pasaygan, ammo baribir sintetik gugurtlar yog'ochdan yasalgan gugurt bilan narxda raqobatlasha olmaydi. Sintetik gugurtlar bir qator G'arbiy Evropa mamlakatlarida kichik partiyalarda ishlab chiqariladi. Arzonroq xom ashyo va uskunalarni yanada takomillashtirish talab etiladi. Bu hal qilib bo'lmaydimi?
Eslatib o'tamiz, bundan atigi 100 yil oldin alyuminiy oltindan qimmatroq edi va uni olishning yangi elektrokimyoviy usuli yaratilishi tufayli u arzon va arzon bo'ldi.
Gugurt cho'pini almashtirishga qodir bo'lgan, harorat va yonish tezligini tartibga solishga imkon beradigan gugurt cho'pi uchun sintetik materialni olish, zamonaviy sanoat tomonidan sintetik gugurtlarni ommaviy ishlab chiqarish masalasini hal qilishda texnik nuqtai nazardan juda mumkin.
Hozirgi vaqtda Germaniyada Reifenhauser kompaniyasi polistiroldan gugurt qutilari va gugurt ishlab chiqarishda foydalanmoqda, Frantsiyada esa mum gugurtlari ishlab chiqarila boshlandi, ya'ni oddiy gugurt yaratishda oxirgi so'z hali aytilmagan. Bu boradagi faoliyatning keng doirasi yosh avlodni tashvish va muvaffaqiyatlar bilan kutib turibdi. Biz ham yog'ochdan foydalanishdan bosh tortishimizga ishonishni istardim.
kimyo sanoati kimyo yangiliklari
Kimyo sohasidagi yangiliklar haqida ko'proq bilib oling, qiziqarliFosforni nemis alkimyogari Hennig Brand kashf etgan. H. Brand gamburglik savdogar edi, keyin bankrot bo'lib, qarzga botib, ishlarini yaxshilash uchun kimyoda o'z omadini sinab ko'rishga qaror qildi. Uzoq vaqt davomida muvaffaqiyatsiz ishlagandan so'ng, u "falsafa toshini" qidirishga qaror qildi. Brend birinchi navbatda bu sirli moddani tirik organizm mahsulotlaridan izlashga qaror qildi. Bir qator sabablarga ko'ra, asosan mistik tabiatga ko'ra, u bu maqsad uchun siydikni tanladi. Deyarli quruq bo'lgunga qadar bug'langandan so'ng, Brand uni kuchli isitishga duchor qildi, shu bilan birga u oq tutun paydo bo'lishi bilan yonib ketgan oq moddaning olinganini kuzatdi.
Alkimyogar X. Brend “falsafa toshini” topishga urinib,
ajoyib narsalarni oldi. Bu fosfor ekanligi ma'lum bo'ldi
Brend bu moddani yig'ishga qaror qildi va quritilgan siydikni havosiz isitishni boshladi. 1669 yilda uning ishi kutilmagan kashfiyot bilan tojlandi: retortda yoqimsiz ta'mga ega, zaif sarimsoq hidli, mumga o'xshab ko'rinadigan, ozgina qizdirilganda erigan va qorong'ida porlab turgan bug'larni chiqaradigan o'ziga xos modda hosil bo'ldi. Brend qo‘lini modda ustidan yurgizdi – barmoqlari qorong‘uda porlay boshladi, uni qaynoq suvga tashladi – bug‘lar ajoyib porlab turgan nurlarga aylandi. Olingan modda bilan aloqada bo'lgan hamma narsa o'z-o'zidan yorug'lik qilish qobiliyatiga ega bo'ldi. “Falsafa toshi”ga bo‘lgan e’tiqod asosida tarbiyalangan tasavvufparast Brendning hayrati naqadar katta bo‘lganini tasavvur qilish mumkin. Fosfor aynan shunday kashf etilgan. Brend unga nom berdi Kaltes Feuer("sovuq olov"), ba'zan uni mehr bilan "mening olovim" deb ataydi. Garchi Brand yangi yorqin modda yordamida oddiy metallni oltin yoki kumushga bir marta ham aylantira olmasa ham, "sovuq olov" unga juda katta foyda keltirdi.
Brend ilmiy dunyo va keng jamoatchilik orasida fosforning kashfiyoti tufayli yuzaga kelgan katta qiziqishdan juda mohirona foydalangan. U juda katta miqdorda fosfor ishlab chiqarishni boshladi. Uni olish usuli u tomonidan qat'iy maxfiylikda kiyingan va boshqa alkimyogarlarning hech biri uning laboratoriyasiga kira olmadi. Brend pulga yangi moddani ko'rsatdi va uni kichik qismlarda oltin va undan yuqori narxda sotdi. 1730 yilda, ya'ni. Topilganidan 61 yil o'tib, bir untsiya (31 g) fosfor Londonda 10,5 chervonets va Amsterdamda 16 chervonets turadi. Shuning uchun ko'pchilik Brandning sirini ochishga urinib, turli xil tajribalar o'tkazishga shoshilishlari ajablanarli emas.
Nemis kimyogari, Vittenberg universiteti professori Iogan Kunkel (1630-1703) fosforga ayniqsa qiziqqan. Sayohat chog‘ida u o‘zining do‘sti, Drezdenlik kimyogar Kraft bilan uchrashib, undan foyda olish uchun uni Branddan sir sotib olishga ko‘ndiradi. Kraft Brendga tashrif buyurdi va u 200 talerga fosfor tayyorlash sirini sotib olishga muvaffaq bo'ldi. Biroq, Kunkel bu kelishuvdan hech narsaga erishmadi: Kraft olgan sirini u bilan baham ko'rmadi, balki saylovchilarning hovlilarini aylanib, Brand kabi fosforni pulga ko'rsatib, bu biznesda katta mablag' ishlab chiqara boshladi.
1676 yil bahorida Kraft Brandenburglik saylovchi Fridrix Vilgelm sudida fosfor bilan tajribalar o'tkazdi. 24 aprel kuni soat 21:00 da xonadagi barcha shamlar o'chirildi va Kraft ushbu sehrli moddani tayyorlash usulini oshkor qilmasdan "abadiy olov" bilan mavjud tajribalarni ko'rsatdi.
Keyingi yilning bahorida Kraft Gannoverdagi gersog Iogan Fridrix saroyiga keldi, u vaqtda nemis faylasufi va matematigi G. V. Leybnits (1646–1716) kutubxonachi bo‘lib ishlagan. Kraft, shuningdek, bu erda fosfor bilan tajribalar sessiyasini o'tkazdi, xususan, o't chirog'i kabi porlayotgan ikkita flakonni ko'rsatdi. Leybnits xuddi Kunkel kabi yangi substansiyaga nihoyatda qiziqardi. Birinchi sessiyada u Kraftdan ushbu moddaning katta qismi butun xonani yoritib bera olmasligini so'radi. Kraft bu juda mumkin, ammo amaliy bo'lmasligiga rozi bo'ldi, chunki moddani tayyorlash jarayoni juda murakkab.
Leybnitsning Kraftni sirni gersogga sotishga ko‘ndirish urinishlari muvaffaqiyatsizlikka uchradi. Keyin Leybnits Gamburgga Brandning o'zi uchun ketdi. Bu erda u gertsog Iogan Fridrix va Brand o'rtasida shartnoma tuzishga muvaffaq bo'ldi, unga ko'ra birinchisi sirni oshkor qilgani uchun Brandga 60 taler to'lashi shart edi. Shu vaqtdan boshlab Leybnits Brend bilan muntazam yozishmalarga kirishdi.
Taxminan bir vaqtning o'zida I.I.Bexer (1635-1682) Brendni Meklenburg gertsogi huzuriga tortish maqsadida Gamburgga keldi. Biroq, Brand yana Leybnits tomonidan ushlab turildi va Gannoverga, Gertsog Iogan Fridrixga olib ketildi. Leybnits Brendning "falsafa toshini" ochishga juda yaqin ekanligiga to'liq amin edi va shuning uchun gersogga bu vazifani bajarmaguncha uni qo'yib yubormaslikni maslahat berdi. Brend esa Gannoverda besh hafta turdi, shahar tashqarisida yangi fosfor zaxiralarini tayyorladi, shartnomaga ko'ra ishlab chiqarish sirini ko'rsatdi va ketdi.
Keyin Brend yorug'lik tabiatini o'rganuvchi fizik Kristian Gyuygens uchun muhim miqdorda fosfor tayyorladi va Parijga fosfor zaxirasini yubordi.
Brend esa fosfor ishlab chiqarish sirini ochib bergani uchun Leybnits va gertsog Iogan Fridrix bergan narxdan juda norozi edi. U Leybnitsga g'azablangan maktub yo'llab, olingan pul hatto Gamburgdagi oilasini boqish va sayohat xarajatlarini to'lash uchun ham etarli emasligidan shikoyat qiladi. Xuddi shunday xatlar Leybnits va Brandning rafiqasi Margaritaga ham yuborilgan.
Brend, shuningdek, Kraftdan norozi bo'lib, u maktublarda xafa bo'lgan va uni sirni Angliyaga 1000 talerga sotganligi uchun qoralagan. Kraft bu maktubni Leybnitsga yubordi, u gertsog Iogan Fridrixga Brandni g'azablantirmaslikni, sirni oshkor qilgani uchun unga ko'proq saxiyroq pul to'lashni maslahat berdi, chunki kashfiyot muallifi qasos shaklida uni tayyorlash retsepti bilan bo'lishishidan qo'rqadi. boshqa birov bilan fosfor. Leybnitsning o'zi Brendga taskin beruvchi maktub yubordi.
Ko'rinishidan, Brand mukofot oldi, tk. 1679 yilda u yana Gannoverga keldi va u erda ikki oy ishladi, stol va sayohat xarajatlari uchun qo'shimcha to'lov bilan haftalik 10 taler maosh oldi. Leybnits va Brand o'rtasidagi yozishmalar, Gannover kutubxonasida saqlanadigan xatlarga qaraganda, 1684 yilgacha davom etdi.
Keling, Kunkelga qaytaylik. Leybnitsning so'zlariga ko'ra, Kunkel Kraft orqali fosfor tayyorlash retseptini o'rgangan va ishga kirishgan. Ammo uning birinchi tajribalari muvaffaqiyatsiz tugadi. U boshqa odamga juda tushunarsiz bo'lgan retsept yuborilganidan shikoyat qilib, Brandga xat yozdi. 1676 yilda Kunkel yashagan Vittenbergdan yozgan maktubida u Branddan jarayonning tafsilotlari haqida so'radi.
Oxir-oqibat, Kunkel o'z tajribalarida muvaffaqiyatga erishdi va Brand usulini biroz o'zgartirdi. Quruq siydikni distillashdan oldin unga ozgina qum qo'shib, u fosfor oldi va ... kashfiyotning mustaqilligiga da'vo qildi. O'sha yili, iyul oyida Kunkel o'zining do'sti, Vittenberg universiteti professori Kaspar Kirchmeyerga muvaffaqiyatlari haqida gapirib berdi, u ushbu masala bo'yicha "Doimiy tungi chiroq, ba'zan uchqunli, uzoq vaqtdan beri qidirilgan, hozir topildi. " Ushbu maqolada Kirchmeyer fosfor haqida uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lgan nurli tosh sifatida gapiradi, lekin "fosfor" atamasini o'zi ishlatmaydi, shubhasiz, hali o'sha vaqtga o'rganmagan.
IN Angliya, 1680 yilda Brand, Kunkel va Kirchmeyerdan mustaqil ravishda fosfor R. Boyl (1627-1691) tomonidan olingan. Boyl fosfor haqida o'sha Kraftdan bilar edi. 1677 yilning may oyidayoq fosfor London Qirollik jamiyatida namoyish etilgan. O'sha yilning yozida Kraftning o'zi fosfor bilan Angliyaga keldi. Boyl, o'z hisobiga ko'ra, Kraftga tashrif buyurdi va fosforni uning qattiq va suyuq shaklida ko'rdi. Samimiy qabul uchun minnatdorchilik bildirgan Kraft Boyl bilan xayrlashib, unga fosforning asosiy moddasi inson tanasiga xos bo'lgan narsa ekanligini aytdi. Shubhasiz, bu ishora Boyl ijodiga turtki berish uchun yetarli edi. Kraft ketganidan so'ng u qon, suyaklar, sochlar, siydik sinovlarini o'tkaza boshladi va 1680 yilda uning nurli elementni olishga bo'lgan harakatlari muvaffaqiyat bilan yakunlandi.
Boyl o'z kashfiyotidan yordamchi nemis Gaukvits bilan hamkorlikda foydalana boshladi. 1691 yilda Boyl vafotidan keyin Gaukvits fosfor ishlab chiqarishni yo'lga qo'ydi va uni tijorat miqyosida yaxshiladi. Fosforni untsiyasini 3 funt sterlingga sotish va u bilan Yevropaning ilmiy muassasalari va alohida olimlarini yetkazib berish orqali Gaukvits katta boylik orttirdi. Tijorat aloqalarini o'rnatish uchun u Gollandiya, Frantsiya, Italiya va Germaniyaga sayohat qildi. Londonning o'zida Gaukvits hayoti davomida mashhur bo'lgan farmatsevtika kompaniyasiga asos solgan. Qizig'i shundaki, fosfor bilan o'tkazgan barcha tajribalariga, ba'zan juda xavfli bo'lishiga qaramay, Gaukvits uch o'g'lidan va fosforning dastlabki tarixi bilan bog'liq ishda qatnashgan barcha odamlardan oshib, 80 yil yashadi.
Kunkel va Boyl fosforni kashf qilganidan beri ixtirochilar raqobati natijasida uning narxi tez tushib ketdi. Oxir-oqibat, ixtirochilarning merosxo'rlari hammani 10 taler uchun ishlab chiqarish siri bilan tanishtira boshladilar va shu bilan birga narxni pasaytirdilar. 1743 yilda A.S.Marggraf siydikdan fosfor ishlab chiqarishning yanada yaxshi usulini topdi va uni darhol nashr etdi, chunki. baliq ovlash endi foyda keltirmaydi.
IN Hozirgi vaqtda fosfor Brand-Kunkel-Boyl usuli bilan hech qanday joyda ishlab chiqarilmaydi, chunki u mutlaqo foydasiz. Tarixiy qiziqish uchun biz hali ham ularning uslubining tavsifini beramiz.
Chirigan siydik siropsimon holatga bug'lanadi. Olingan qalin massa uch baravar ko'p miqdorda oq qum bilan aralashtiriladi, qabul qiluvchi bilan jihozlangan retortga joylashtiriladi va uchuvchan moddalar chiqarilgunga qadar 8 soat davomida teng olovda isitiladi, shundan so'ng isitish kuchayadi. Qabul qilgich oq bug 'bilan to'ldiriladi, keyinchalik u ko'k rangli qattiq va yorqin fosforga aylanadi.
Fosfor zulmatda porlash xususiyati tufayli o'z nomini oldi (yunoncha - nurli). Ba'zi rus kimyogarlari orasida elementga sof ruscha nom berish istagi bor edi: "gem", "zajigalroq", ammo bu nomlar ildiz otmagan.
Lavuazye, fosforning yonish jarayonini batafsil o'rganish natijasida uni birinchi bo'lib kimyoviy element sifatida tan oldi.
Siydikda fosfor mavjudligi kimyogarlarga uni hayvonlar tanasining boshqa qismlarida izlash uchun asos berdi. 1715 yilda miyada fosfor topilgan. Unda fosforning sezilarli darajada mavjudligi "fosforsiz fikr bo'lmaydi" degan fikrga asos bo'ldi. 1769-yilda Yu.G.Gan suyaklardan fosfor topdi, oradan ikki yil o‘tib K.V.Scheele suyaklar asosan kalsiy fosfatdan iborat ekanligini isbotladi va suyaklar kuygandan keyin qolgan kuldan fosfor olish usulini taklif qildi. Nihoyat, 1788 yilda M.G.Klaprot va J.L.Prust kaltsiy fosfat tabiatda nihoyatda keng tarqalgan mineral ekanligini ko'rsatdi.
Fosforning allotropik modifikatsiyasi - qizil fosfor 1847 yilda A. Shretter tomonidan kashf etilgan. Shretter "Fosforning yangi allotropik holati" nomli asarida quyosh nuri oq fosforni qizil rangga o'zgartiradi, namlik, atmosfera havosi kabi omillar ta'sir qilmaydi, deb yozadi. Shretter qizil fosforni uglerod disulfidi bilan ishlov berish orqali ajratdi. Shuningdek, oq fosforni inert gazda taxminan 250 ° C haroratgacha qizdirish orqali qizil fosfor tayyorladi. Shu bilan birga, haroratning yana ko'tarilishi yana oq modifikatsiyaning shakllanishiga olib kelishi aniqlandi.
Qizig'i shundaki, Shretter birinchi bo'lib gugurt sanoatida qizil fosfordan foydalanishni bashorat qilgan. 1855 yilda Parijdagi Butunjahon ko'rgazmasida zavod tomonidan allaqachon olingan qizil fosfor namoyish etildi.
Rus olimi A.A.Musin-Pushkin 1797 yilda fosforning yangi modifikatsiyasini - binafsha fosforni oldi. Bu kashfiyot noto'g'ri I.V.Gittorfga tegishli bo'lib, u Musin-Pushkin usulini deyarli takrorlab, binafsha fosforni faqat 1853 yilda olgan.
1934 yilda professor P. V. Bridgman oq fosforni 1100 atm gacha bosimga ta'sir qildi. , uni qora rangga aylantirdi va shu bilan elementning yangi allotropik modifikatsiyasini oldi. Rang bilan bir qatorda fosforning fizik-kimyoviy xossalari ham o'zgargan: oq fosfor, masalan, havoda o'z-o'zidan yonadi, qora rang, qizil kabi, bu xususiyatga ega emas.
Elementar fosfor 12-asrdayoq olingan boʻlishi mumkin. arab alkimyogari Alxid Behil tomonidan siydikni loy va ohak bilan distillash paytida, buni Parij kutubxonasida saqlangan qadimiy alkimyoviy qo'lyozma tasdiqlaydi. Biroq, fosforning kashf etilishi odatda bankrot gamburglik savdogar Hennig Brand bilan bog'liq. Tadbirkor falsafa toshini va yoshlik eliksirini olish uchun kimyo bilan shug'ullangan, buning yordamida uning moliyaviy ahvolini osongina yaxshilash mumkin edi.
Ammo, aslida, qadim zamonlardan beri qorong'ida porlashi mumkin bo'lgan moddalar qadimgi yunonlarning engil qo'li bilan fosfor deb atalgan, chunki ular "nur tashuvchi" degan ma'noni anglatadi. Aytgancha, ular Venera sayyorasini fosfor yoki Lucifer deb atashdi, lekin faqat ertalab, kechqurun u boshqa nomga ega edi.
Fosforni olish sirini ochish tarixida 17-asr muhim bosqich bo'ldi. Masalan, kimyogarlik bilan shug‘ullangan etikdo‘z V. Kagaorolo “barit” deb ataluvchi mineralni oltinga (yoki falsafa toshiga aylantirish mumkin, bu esa xuddi shu muammoni hal qilishga yordam beradi va bir vaqtning o‘zida masalalarni hal qiladi) degan qarorga keldi. sog'lik va abadiy yoshlik bilan). Baritni ko'mir va moy bilan kuydirib, u bir muncha vaqt qorong'ida porlab turgan "Boloniya fosforini" oldi.
Saksoniyada past darajadagi adliya xodimi (bizning volost ustamiz kabi) Balduin negadir bo'r va nitrat kislotasi bilan tajriba o'tkazdi (ammo buning sababi aniq: u alkimyogar edi). Ingredientlarning o'zaro ta'siridan hosil bo'lgan mahsulotni kuydirib, u retortda porlashni topdi - bu "Boldvin fosfori" deb nomlangan suvsiz kaltsiy nitrat edi.
Ammo bu hikoyaning eng yorqin sahifasining rekordini Honnig Brand boshlagan, bu haqda batafsilroq gapirishga arziydi, chunki hatto buyuk Lavuazye 1678 yilda uchrashgandan keyin u haqida qisqacha ma'lumot qoldirgan. Yoshligida u askar bo'lgan, keyin u tibbiy ma'lumot bilan og'ir bo'lmagan holda o'zini shifokor deb e'lon qildi. Boy ayolga uylanish katta hayot kechirish va savdo-sotiq bilan shug'ullanish imkonini berdi. Alkimyo H. Brandni oltin olish siri bilan o'ziga tortdi.
Oh, u g'oyaga qanday berilib ketdi, uni amalga oshirish uchun qanday harakatlar qildi! "Tabiat shohi" insonning hayotiy faoliyati mahsuloti birlamchi energiyani o'z ichiga olishi mumkinligiga ishongan holda, tinimsiz eksperimentator inson siydigini, aytish mumkinki, sanoat miqyosida: askarlar kazarmasida distillashni boshladi. , u jami bir tonna to'pladi! Va u sirop holatiga bug'lanib ketdi (albatta, bir vaqtning o'zida emas!), Va distillangandan so'ng, u yana paydo bo'lgan "siydik moyini" distillashdi va uni uzoq vaqt kalsifikatsiya qildi. Natijada, retortda oq chang paydo bo'ldi, u pastga cho'kdi va porladi, shuning uchun uni Brand "sovuq olov" (kaltes Feuer) deb atagan. Brendning zamondoshlari bu moddani zulmatda porlash qobiliyati tufayli fosfor deb atashgan (boshqa yunoncha jwsjoroV).
1682 yilda Brand o'z tadqiqotlari natijalarini e'lon qildi va u hozirda haqli ravishda 15-sonli elementning kashfiyotchisi hisoblanadi. Fosfor kashfiyoti hujjatlashtirilgan birinchi element bo'lib, uning kashfiyotchisi ma'lum.
Yangi moddaga qiziqish juda katta edi va Brend bundan foydalandi - u fosforni faqat pulga ko'rsatdi yoki uning oz miqdorini oltinga almashtirdi. Ko'p sa'y-harakatlarga qaramay, Gamburglik savdogar o'zining orzusini - "sovuq olov" yordamida qo'rg'oshindan oltin olishni amalga oshira olmadi va shuning uchun u tez orada Drezdendan ma'lum bir Kraftga yangi moddani olish retseptini ikki yuz talerga sotdi. Yangi xo'jayin fosfor bo'yicha ancha katta boylik orttirishga muvaffaq bo'ldi - "sovuq olov" bilan u butun Evropa bo'ylab sayohat qildi va buni olimlarga, yuqori martabali va hatto qirollik odamlariga ko'rsatdi, masalan, Robert Boyl, Gotfrid Leybnits, Charlz II. Fosforni tayyorlash usuli qat'iy ishonch bilan saqlangan bo'lsa-da, 1682 yilda Robert Boyl uni olishga muvaffaq bo'ldi, lekin u o'z usulini faqat London Qirollik jamiyatining yopiq yig'ilishida oshkor qildi. Boylning usuli uning o'limidan keyin, 1692 yilda ommaga e'lon qilindi.
1676 yil bahorida Kraft Brandenburglik saylovchi Fridrix Vilgelm sudida fosfor bilan tajribalar o'tkazdi. 24 aprel kuni soat 21:00 da xonadagi barcha shamlar o'chirildi va Kraft ushbu sehrli moddani tayyorlash usulini oshkor qilmasdan "abadiy olov" bilan mavjud tajribalarni ko'rsatdi.
Keyingi yilning bahorida Kraft Gannoverdagi gertsog Iogan Fridrix saroyiga keldi3, u vaqtda nemis faylasufi va matematigi G.V.Leybnits (1646-1716) kutubxonachi bo‘lib ishlagan. Kraft, shuningdek, bu erda fosfor bilan tajribalar sessiyasini o'tkazdi, xususan, o't chirog'i kabi porlayotgan ikkita flakonni ko'rsatdi. Leybnits xuddi Kunkel kabi yangi substansiyaga nihoyatda qiziqardi. Birinchi sessiyada u Kraftdan ushbu moddaning katta qismi butun xonani yoritib bera olmasligini so'radi. Kraft bu juda mumkin, ammo amaliy bo'lmasligiga rozi bo'ldi, chunki moddani tayyorlash jarayoni juda murakkab.
Leybnitsning Kraftni sirni gersogga sotishga ko‘ndirish urinishlari muvaffaqiyatsizlikka uchradi. Keyin Leybnits Gamburgga Brandning o'zi uchun ketdi. Bu erda u gertsog Iogan Fridrix va Brand o'rtasida shartnoma tuzishga muvaffaq bo'ldi, unga ko'ra birinchisi sirni oshkor qilgani uchun Brandga 60 taler to'lashi shart edi. Shu vaqtdan boshlab Leybnits Brend bilan muntazam yozishmalarga kirishdi.
Taxminan bir vaqtning o'zida I.I.Bexer (1635-1682) Brendni Meklenburg gertsogi huzuriga tortish maqsadida Gamburgga keldi. Biroq, Brand yana Leybnits tomonidan ushlab turildi va Gannoverga, Gertsog Iogan Fridrixga olib ketildi. Leybnits Brendning "falsafa toshini" ochishga juda yaqin ekanligiga to'liq amin edi va shuning uchun gersogga bu vazifani bajarmaguncha uni qo'yib yubormaslikni maslahat berdi. Brend esa Gannoverda besh hafta turdi, shahar tashqarisida yangi fosfor zaxiralarini tayyorladi, shartnomaga ko'ra ishlab chiqarish sirini ko'rsatdi va ketdi.
Keyin Brend yorug'lik tabiatini o'rganuvchi fizik Kristian Gyuygens uchun muhim miqdorda fosfor tayyorladi va Parijga fosfor zaxirasini yubordi.
Brend esa fosfor ishlab chiqarish sirini ochib bergani uchun Leybnits va gertsog Iogan Fridrix bergan narxdan juda norozi edi. U Leybnitsga g'azablangan maktub yo'llab, olingan pul hatto Gamburgdagi oilasini boqish va sayohat xarajatlarini to'lash uchun ham etarli emasligidan shikoyat qiladi. Xuddi shunday xatlar Leybnits va Brandning rafiqasi Margaritaga ham yuborilgan.
Brend, shuningdek, Kraftdan norozi bo'lib, u maktublarda xafa bo'lgan va uni sirni Angliyaga 1000 talerga sotganligi uchun qoralagan. Kraft bu maktubni Leybnitsga yubordi, u gertsog Iogan Fridrixga Brandni g'azablantirmaslikni, sirni oshkor qilgani uchun unga ko'proq saxiyroq pul to'lashni maslahat berdi, chunki kashfiyot muallifi qasos shaklida uni tayyorlash retsepti bilan bo'lishishidan qo'rqadi. boshqa birov bilan fosfor. Leybnitsning o'zi Brendga taskin beruvchi maktub yubordi.
Ko'rinishidan, Brand mukofot oldi, tk. 1679 yilda u yana Gannoverga keldi va u erda ikki oy ishladi, stol va sayohat xarajatlari uchun qo'shimcha to'lov bilan haftalik 10 taler maosh oldi. Leybnits va Brand o'rtasidagi yozishmalar, Gannover kutubxonasida saqlanadigan xatlarga qaraganda, 1684 yilgacha davom etdi.
Keling, Kunkelga qaytaylik. Leybnitsning so'zlariga ko'ra, Kunkel Kraft orqali fosfor tayyorlash retseptini o'rgangan va ishga kirishgan. Ammo uning birinchi tajribalari muvaffaqiyatsiz tugadi. U boshqa odamga juda tushunarsiz bo'lgan retsept yuborilganidan shikoyat qilib, Brandga xat yozdi. 1676 yilda Kunkel yashagan Vittenbergdan yozgan maktubida u Branddan jarayonning tafsilotlari haqida so'radi.
Oxir-oqibat, Kunkel o'z tajribalarida muvaffaqiyatga erishdi va Brand usulini biroz o'zgartirdi. Quruq siydikni distillashdan oldin unga ozgina qum qo'shib, u fosfor oldi va ... kashfiyotning mustaqilligiga da'vo qildi. O'sha yili, iyul oyida Kunkel o'zining do'sti, Vittenberg universiteti professori Kaspar Kirchmeyerga muvaffaqiyatlari haqida gapirib berdi, u ushbu masala bo'yicha "Doimiy tungi chiroq, ba'zan uchqunli, uzoq vaqtdan beri qidirilgan, hozir topildi. " Ushbu maqolada Kirchmeyer fosfor haqida uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lgan nurli tosh sifatida gapiradi, lekin "fosfor" atamasini o'zi ishlatmaydi, shubhasiz, hali o'sha vaqtga o'rganmagan.
Angliyada 1680 yilda Brand, Kunkel va Kirchmeyerdan mustaqil ravishda fosfor R. Boyl (1627-1691) tomonidan olingan. Boyl fosfor haqida o'sha Kraftdan bilar edi. 1677 yilning may oyidayoq fosfor London Qirollik jamiyatida namoyish etilgan. O'sha yilning yozida Kraftning o'zi fosfor bilan Angliyaga keldi. Boyl, o'z hisobiga ko'ra, Kraftga tashrif buyurdi va fosforni uning qattiq va suyuq shaklida ko'rdi. Samimiy qabul uchun minnatdorchilik bildirgan holda, Kraft Boyl bilan xayrlashib, unga fosforning asosiy moddasi inson tanasiga xos bo'lgan narsa ekanligini aytdi. Shubhasiz, bu ishora Boyl ijodiga turtki berish uchun yetarli edi. Kraft ketganidan so'ng, u qon, suyaklar, sochlar, siydik sinovlarini o'tkaza boshladi va 1680 yilda uning yorug'lik elementini olishga bo'lgan harakatlari muvaffaqiyat bilan yakunlandi.
Boyl o'z kashfiyotidan yordamchi nemis Gaukvits bilan hamkorlikda foydalana boshladi. 1691 yilda Boyl vafotidan keyin Gaukvits fosfor ishlab chiqarishni yo'lga qo'ydi va uni tijorat miqyosida yaxshiladi. Fosforni untsiyasini 3 funt sterlingga sotish va u bilan Yevropaning ilmiy muassasalari va alohida olimlarini yetkazib berish orqali Gaukvits katta boylik orttirdi. Tijorat aloqalarini o'rnatish uchun u Gollandiya, Frantsiya, Italiya va Germaniyaga sayohat qildi. Londonning o'zida Gaukvits hayoti davomida mashhur bo'lgan farmatsevtika kompaniyasiga asos solgan. Qizig'i shundaki, fosfor bilan o'tkazgan barcha tajribalariga, ba'zan juda xavfli bo'lishiga qaramay, Gaukvits uch o'g'lidan va fosforning dastlabki tarixi bilan bog'liq ishda qatnashgan barcha odamlardan oshib, 80 yil yashadi.
Kunkel va Boyl fosforni kashf qilganidan beri ixtirochilar raqobati natijasida uning narxi tez tushib ketdi. Oxir-oqibat, ixtirochilarning merosxo'rlari hammani 10 taler uchun ishlab chiqarish siri bilan tanishtira boshladilar va shu bilan birga narxni pasaytirdilar. 1743 yilda A.S.Marggraf siydikdan fosfor ishlab chiqarishning yanada yaxshi usulini topdi va uni darhol nashr etdi, chunki. baliq ovlash endi foyda keltirmaydi.
Hozirgi vaqtda fosfor Brand-Kunkel-Boyl usuli bilan hech qanday joyda ishlab chiqarilmaydi, chunki u mutlaqo foydasiz. Tarixiy qiziqish uchun biz shunga qaramay, ularning usullarini tavsifini beramiz.
Chirigan siydik siropsimon holatga bug'lanadi. Olingan qalin massa uch baravar ko'p miqdorda oq qum bilan aralashtiriladi, qabul qiluvchi bilan jihozlangan retortga joylashtiriladi va uchuvchan moddalar chiqarilgunga qadar 8 soat davomida teng olovda isitiladi, shundan so'ng isitish kuchayadi. Qabul qilgich oq bug 'bilan to'ldiriladi, keyinchalik u ko'k rangli qattiq va yorqin fosforga aylanadi.
Fosfor zulmatda porlash xususiyati tufayli o'z nomini oldi (yunoncha - nurli). Ba'zi rus kimyogarlari orasida elementga sof ruscha nom berish istagi bor edi: "gem", "zajigalroq", ammo bu nomlar ildiz otmagan.
Lavuazye, fosforning yonish jarayonini batafsil o'rganish natijasida uni birinchi bo'lib kimyoviy element sifatida tan oldi.
Siydikda fosfor mavjudligi kimyogarlarga uni hayvonlar tanasining boshqa qismlarida izlash uchun asos berdi. 1715 yilda miyada fosfor topilgan. Unda fosforning sezilarli darajada mavjudligi "fosforsiz fikr bo'lmaydi" degan fikrga asos bo'ldi. 1769-yilda Yu.G.Gan suyaklardan fosfor topdi, oradan ikki yil o‘tib K.V.Scheele suyaklar asosan kalsiy fosfatdan iborat ekanligini isbotladi va suyaklar kuygandan keyin qolgan kuldan fosfor olish usulini taklif qildi. Nihoyat, 1788 yilda M.G.Klaprot va J.L.Prust kaltsiy fosfat tabiatda nihoyatda keng tarqalgan mineral ekanligini ko'rsatdi.
Fosforning allotropik modifikatsiyasi - qizil fosfor 1847 yilda A. Shretter tomonidan kashf etilgan. Shretter "Fosforning yangi allotropik holati" nomli asarida quyosh nuri oq fosforni qizil rangga o'zgartiradi, namlik, atmosfera havosi kabi omillar ta'sir qilmaydi, deb yozadi. Shretter qizil fosforni uglerod disulfidi bilan ishlov berish orqali ajratdi. Shuningdek, oq fosforni inert gazda taxminan 250 ° C haroratgacha qizdirish orqali qizil fosfor tayyorladi. Shu bilan birga, haroratning yana ko'tarilishi yana oq modifikatsiyaning shakllanishiga olib kelishi aniqlandi.
Qizig'i shundaki, Shretter birinchi bo'lib gugurt sanoatida qizil fosfordan foydalanishni bashorat qilgan. 1855 yilda Parijdagi Butunjahon ko'rgazmasida zavod tomonidan allaqachon olingan qizil fosfor namoyish etildi.
Rus olimi A.A.Musin-Pushkin 1797 yilda fosforning yangi modifikatsiyasini - binafsha fosforni oldi. Bu kashfiyot noto'g'ri I.V.Gittorfga tegishli bo'lib, u Musin-Pushkin usulini deyarli takrorlab, binafsha fosforni faqat 1853 yilda olgan.
1934 yilda professor P.V.Bridgman oq fosforni 1100 atm gacha bosimga duchor qilib, uni qora rangga aylantirdi va shu tariqa elementning yangi allotropik modifikatsiyasini oldi. Rang bilan bir qatorda fosforning fizik-kimyoviy xossalari ham o'zgargan: oq fosfor, masalan, havoda o'z-o'zidan yonadi, qora rang, qizil kabi, bu xususiyatga ega emas.
Fosfor (yunoncha phosphoros — nurli; lot. Phosphorus) — davriy sistemaning kimyoviy elementlari davriy sistemasining elementi, yer qobigʻining eng keng tarqalgan elementlaridan biri, tarkibi massasining 0,08—0,09% ni tashkil qiladi. Dengiz suvidagi konsentratsiya 0,07 mg/l ni tashkil qiladi. Yuqori kimyoviy faolligi tufayli erkin holatda topilmaydi. U 190 ga yaqin minerallarni hosil qiladi, ulardan eng muhimi apatit Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl, OH), fosforit Ca 3 (PO 4) 2 va boshqalar. Fosfor yashil oʻsimliklarning barcha qismlarida, undan ham koʻproq meva va urugʻlarda uchraydi (qarang fosfolipidlar ). Hayvon to'qimalarida mavjud bo'lib, oqsillar va boshqa muhim organik birikmalar (ATP, DNK) tarkibiga kiradi, hayot elementi hisoblanadi.
Hikoya
Fosfor 1669 yilda Gamburglik kimyogar Hennig Brand tomonidan kashf etilgan. Boshqa alkimyogarlar singari, Brend faylasuf toshini topishga harakat qildi, ammo yorqin moddani oldi. Brend inson siydigi bilan tajribalarga e'tibor qaratdi, chunki u oltin rangga ega bo'lganida oltin yoki qazib olish uchun zarur bo'lgan narsalarni o'z ichiga olishi mumkinligiga ishondi. Dastlab, uning usuli shundan iborat ediki, dastlab siydik bir necha kun davomida yoqimsiz hid yo'qolguncha ushlab turiladi va keyin yopishqoq holatga qadar qaynatiladi. Bu xamirni yuqori haroratga qizdirib, pufakchalar paydo bo'lishiga olib keldi, u quyuqlashganda ular oltin bo'ladi deb umid qildi. Bir necha soatlik qizg'in qaynatishdan so'ng, oq mumga o'xshash moddaning donalari olindi, ular juda yorqin yondi va bundan tashqari, qorong'ida miltilladi. Brend bu moddani fosfor mirabilis (lat. "mo''jizaviy nur tashuvchi") deb nomladi. Brendning fosforni kashf etishi antik davrdan beri yangi elementning birinchi kashfiyoti edi.
Biroz vaqt o'tgach, fosforni boshqa nemis kimyogari Iogan Kunkel oldi.
Brand va Kunkeldan qat'i nazar, fosfor R. Boyl tomonidan olingan bo'lib, u 1680 yil 14 oktyabrdagi va 1693 yilda nashr etilgan "Odam siydigidan fosfor tayyorlash usuli" maqolasida tasvirlangan.
Fosfor olishning takomillashtirilgan usuli 1743 yilda Andreas Marggraf tomonidan nashr etilgan.
12-asrda arab alkimyogarlari fosfor olishga muvaffaq bo'lganligi haqida dalillar mavjud.
Fosforning oddiy modda ekanligini Lavuazye isbotlagan.
ismning kelib chiqishi
1669 yilda Henning Brand oq qum va bug'langan siydik aralashmasini qizdirib, birinchi marta "sovuq olov" deb nomlangan qorong'uda porlayotgan moddani oldi. "Fosfor" ikkinchi darajali nomi yunoncha "phῶs" - yorug'lik va "phthrō" - men olib yuraman so'zlardan kelib chiqqan. Qadimgi yunon mifologiyasida Fosfor (yoki Eosphorus, boshqa yunoncha Phosforos) nomi ertalabki yulduzning qo'riqchisi tomonidan taqib yurilgan.
Kvitansiya
Fosfor 1600 ° S haroratda koks va kremniy oksidi bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida apatit yoki fosforitlardan olinadi:
2Ca 3 (PO 4) 2 + 10C + 6SiO 2 → P4 + 10CO + 6CaSiO 3.
Olingan oq fosfor bug'i suv ostida qabul qiluvchida kondensatsiyalanadi. Fosforitlar o'rniga boshqa birikmalarni kamaytirish mumkin, masalan, metafosfor kislotasi:
4HPO 3 + 12C → 4P + 2H 2 + 12CO.
Jismoniy xususiyatlar
Oddiy sharoitlarda elementar fosfor bir nechta barqaror allotropik modifikatsiyani ifodalaydi; Fosfor allotropiyasi muammosi murakkab va to'liq hal etilmagan. Odatda oddiy moddaning to'rtta modifikatsiyasi mavjud - oq, qizil, qora va metall fosfor. Ba'zan ularni asosiy allotropik modifikatsiyalar deb ham atashadi, bu esa qolganlarning barchasi shu to'rtlikning xilma-xilligini bildiradi. Oddiy sharoitlarda fosforning faqat uchta allotropik modifikatsiyasi mavjud va o'ta yuqori bosim sharoitida metall shakli ham mavjud. Barcha modifikatsiyalar rang, zichlik va boshqa jismoniy xususiyatlar bilan farqlanadi; oq rangdan metall fosforga o'tishda kimyoviy faollikning keskin pasayishiga va metall xossalarining oshishiga sezilarli tendentsiya mavjud.
Kimyoviy xossalari
Fosforning kimyoviy faolligi azotnikiga qaraganda ancha yuqori. Fosforning kimyoviy xossalari asosan uning allotropik modifikatsiyasi bilan belgilanadi. Oq fosfor juda faol, qizil va qora fosforga o'tish jarayonida kimyoviy faollik keskin kamayadi. Oq fosfor havoda qorong'uda porlaydi, porlash fosfor bug'ining quyi oksidlarga oksidlanishidan kelib chiqadi.
Suyuq va erigan holatda, shuningdek, 800 ° C gacha bo'lgan bug'larda fosfor P 4 molekulalaridan iborat. 800 ° C dan yuqori qizdirilganda molekulalar ajralib chiqadi: P 4 \u003d 2P 2. 2000 °C dan yuqori haroratlarda molekulalar atomlarga parchalanadi.
