Бял фосфор, червен и черен - характеристики и приложение

Фосфорът е доста често срещан химически елемент на нашата планета. Името му се превежда като "носещо светлина", защото в чиста си форма ярко сияе в тъмнината. Този елемент беше открит случайно, алхимикът Хенинг Бранд, когато се опита да извлече злато от урината. Така че фосфорът беше първият елемент, който алхимиците успяха да извлекат с помощта на експериментите си.

Характеристики на фосфора

Той е химически много активен, следователно в природата той може да се намери само под формата на минерали - съединения с други елементи, които наброяват 190 вида. Най-важното съединение е калциевият фосфат (минерален апатит). Сега са известни много сортове апатити, най-често срещаните от които са флуорапатит. От апатити от различни видове, седиментни скали - фосфорити - формират.

За живите организми фосфорът е много важен, защото е част от растителен и животински протеин под формата на различни съединения.

В растенията този елемент се среща главно в протеините на семената и в организмите на животните - в различни протеини от кръв, мляко, клетки на мозъка и на нервните тъкани. Голямо количество фосфор се съдържа във формата на калциев фосфат в костите на гръбначните животни.

Фосфорът съществува в три алотропни модификации: бял фосфор, червен и черен. Нека да ги разгледаме по-подробно.

Бял фосфор може да се получи чрез бързо охлаждане на парите. След това се образува твърдо кристално вещество, което в чиста форма е абсолютно безцветно и прозрачно. Бял фосфор, предназначен за продажба, обикновено е боядисан в леко жълтеникав цвят и прилича на восък на външен вид. В студа това вещество става крехко и при температура над 15 градуса става мека и може лесно да се нарязва с нож.

Във вода белият фосфор не се разтваря, но се поддава добре на органичните разтворители. Във въздуха окислява много бързо (започва да гори) и свети в тъмното. Всъщност идеята за светлинна субстанция и за детективските истории Хрътката на Баскервилите са свързани с бял фосфор. Това е мощна отрова, която е смъртоносна дори в малки дози.

Червеният фосфор е твърдо вещество с тъмночервен цвят, което в своите свойства е поразително различно от описаното по-горе. Тя се окислява много бавно във въздуха, не свети в тъмното, само се запалва при нагряване, не е възможно да се разтвори в органични разтворители и не е отровна. При силно нагряване, при което няма достъп до въздух, то не се стопява в пара, от което, когато се охлажда, се получава бял фосфор. При изгаряне на двата елемента се образува фосфорен оксид, което доказва наличието на същия елемент в състава им. С други думи, те се формират от един елемент - фосфор - и са неговите алоотропни модификации.

Черният фосфор се получава от бяло при 200 градуса по Целзий под високо налягане. Той има слоеста структура, метален блясък и изглежда като графит. От всички твърди видове на това вещество, тя е най-малко активна.

Приложение на фосфор

Съвременна продукция фосфор - около един милион тона годишно. Основните производители: САЩ, Холандия, Канада, Германия.

По-голямата част от произведения фосфор се консумира, за да се получи топлинна енергия фосфорна киселина, който се използва при производството на торове и фосфати. Белият фосфор се използва като дим и запалителни средства, включително и за боеприпаси.

Червеното се използва за създаване на запалителна повърхност на кибрит, а при производството на лампи с нажежаема жичка тя действа като поглъщател.

Фосфорът е намерил своето приложение в металургията. Използва се като добавка за производството на сплави, сплави, меки магнитни и антифрикционни сплави.