Sådan opnås rød fosfor

Hvorfor skulle nogen have brug for rødt fosfor? Nå viser det sig, at dette brændbare materiale har mange anvendelser. Det er en primær ingrediens i fyrværkeri og blusser, og det er den vigtigste ingrediens i kampe, hvor som helst, og i slående tallerkener til sikkerhedskampe. Det har også anvendelser, der ikke er relateret til dets brændbarhed. Det er en vigtig komponent i plantegødning, og det er et af de elementer, som chipproducenter bruger til at dope silicium for at gøre mere effektive halvledere. Modsat, når det blandes med plast og harpiks, kan rødt fosfor også bruges som et flammehæmmende middel. Det er også en af ​​ingredienserne, som den fiktive lærer-vendte medicinforhandler Walter White brugte til at fremstille methamfetamin.

Du kan faktisk købe rødt fosfor online, selvom din kilde sandsynligvis vil være placeret i Kina eller en anden del af Asien. På grund af sin forbindelse til meth-produktion regulerer den amerikanske Drug Enforcement Administration salg af rødt fosfor i USA sammen med hvidt fosfor og hypofosfor syre (H

Teknisk set kan du lave dit eget røde fosfor. Processen er ikke så vanskelig, selvom det indebærer at lade en beholder med urin stå i en uge eller mere, så det er usmageligt. Hvis du foretrækker ikke at arbejde med urin, kan du også forfine fosfor fra benaske eller fosforrige mineraler. Begge processer giver hvidt fosfor, som kan omdannes til rødt fosfor.

Det 15. element i det periodiske system, fosfor (P) blev ved et uheld opdaget af alkymisten Hennig Brand i 1669. Brand ledte efter filosofens sten, som var en måde at forfine guld fra uædle metaller. Han var den første til at forfine fosfor fra urinen, og han gav det navnet fosfor (lysbærer), fordi det glødede i mørket.

Hvad Brand producerede var faktisk hvidt fosfor, som er en af ​​de tre vigtigste allotroper. I denne form er fosfor så ustabil, at det skal holdes under vand for at forhindre, at det brister i flammer. Det var først i 1845, at en østrigsk kemiker, Anton von Schrötter, opdagede rødt fosfor, en mere stabil allotrop. Han fik sin første prøve ved at opvarme hvidt fosfor til en temperatur på 250 grader Celsius (482 F). Den tredje vigtigste allotrope er sort fosfor, som er endnu mere stabil end rødt fosfor, men ikke så nyttig.

Alle tre allotroper af fosfor har den samme kemiske sammensætning: P₄. De fire fosforatomer er arrangeret i en tetraedrisk struktur, men der findes subtile variationer i bindingerne, der holder dem sammen. Disse forskelle tegner sig for det højere kogepunkt og smeltepunkt for rød P sammenlignet med hvid P og dens lavere reaktivitet.

Brands proces til fremstilling af hvidt fosfor var tidskrævende. Han fyldte en beholder med urin og lod den stå, indtil den blev bange. han kogte den derefter ned i en pasta, som han opvarmede til en høj temperatur. Han opsamlede dampene i vand, hvor de kondenserede til hvidt fosfor.

• Hvidt fosfor er giftigt og skal holdes under vand. Hvis du tillader det at blive udsat for luft, vil det antændes spontant. Forsøg ikke at fremstille hvidt fosfor.

Raffineringsproceduren involverer to reaktioner. I den første opvarmes ammoniumnatriumhydrogenphosphat til dannelse af natriumphosphit, ammoniak og vand. Når du opvarmer natriumphosphit med trækul, som i det væsentlige er kulstof, er produkterne natriumpyrofosfat, kulilte og hvidt fosfor.

I 1680 forbedrede kemiker Robert Boyle Brand's proces ved at tilføje sand (siliciumdioxid) til den anden reaktion for at frigøre alt fosfor fra natriumpyrophosphatet.

For at opnå rød P skal du opvarme den hvide P, der opnås i denne proces, og holde temperaturen konstant i en længere periode. Nedbrydningen fra hvidt til rødt fosfor kan ske spontant ved stuetemperatur, men det tager meget længere tid.

En anden metode, der er brugt siden slutningen af ​​1700-tallet, producerer fosfor fra benaske eller sten. I denne metode reducerer du dyre- eller fiskeben til aske, eller du maler fosforrige klipper, såsom pyromorfit, og behandler asken eller pulveret med svovlsyre. Reaktionen producerer fosforsyre og calciumsulfat. En koncentreret syreform kombineres med en bestemt type kul over flammen for at destillere hvidt fosfor. Det hvide fosfor skal opvarmes for at producere rødt fosfor.

Det faktum, at du kan få fosfor fra urinen, antyder, at menneskekroppen har brug for en vis mængde fosfor. Dette er sandt, og det gælder også for dyr og planter. For så vidt angår mennesker, er fosfor vigtig i dannelsen af ​​knogler og tænder, det er nødvendigt for kroppen fremstiller proteiner, og det er en nøglekomponent i dannelsen af ​​adenosintrifosfat (ATP), som kroppen bruger til energi. Nyrerne frigiver overskydende fosfor i urinen, hvorfor urin er en så god kilde til det.

De vigtigste fødekilder til fosfor er mælk og kød - specifikt kylling, svinekød og organkød. Fisk og skaldyr er også rig på fosfor. Andre fødevarer med højt proteinindhold, såsom bønner, linser og ærter, er også gode kilder. Du kan få små mængder fosfor fra fuldkornsbrød og korn, nødder, frø og chokolade. Spiring af frø og nødder øger biotilgængeligheden af ​​det fosfor, de indeholder. Du kan også få fosfor ved at spise quinoa og amaranth.

Planter har også brug for fosfor for at gøre dem stærke og resistente over for sygdomme. Fosforrige gødninger fremstilles ofte ved hjælp af benaske som en primær ingrediens. Bat guano er også rig på fosfor og gør en god gødning.