Wie man roten Phosphor erhält

Warum sollte jemand roten Phosphor brauchen? Nun, es stellt sich heraus, dass dieses brennbare Material viele Anwendungen hat. Es ist ein Hauptbestandteil von Feuerwerkskörpern und Fackeln und der Hauptbestandteil von Streichhölzern und Schlagplatten für Sicherheitsstreichhölzer. Es hat auch Verwendungen, die nicht mit seiner Brennbarkeit zusammenhängen. Es ist ein wichtiger Bestandteil von Pflanzendüngern und eines der Elemente, mit denen Chiphersteller Silizium dotieren, um effizientere Halbleiter herzustellen. Entgegen der Intuition kann roter Phosphor in Mischung mit Kunststoffen und Harzen auch als Flammschutzmittel verwendet werden. Es ist auch eine der Zutaten, die der fiktive Lehrer, der zum Drogenhändler geworden ist, Walter White verwendet hat, um Methamphetamin herzustellen.

Sie können roten Phosphor tatsächlich online kaufen, obwohl Ihre Quelle wahrscheinlich in China oder einem anderen Teil Asiens liegt. Aufgrund seiner Verbindung zur Meth-Produktion reguliert die US-amerikanische Drug Enforcement Administration der Verkauf von rotem Phosphor in den Vereinigten Staaten, zusammen mit weißem Phosphor und hypophosphorigem Säure (H

Technisch gesehen könnten Sie Ihren eigenen roten Phosphor herstellen. Der Prozess ist nicht so schwierig, obwohl man einen Behälter mit Urin eine Woche oder länger stehen lassen muss, also ist es geschmacklos. Wer lieber nicht mit Urin arbeitet, kann Phosphor auch aus Knochenasche oder phosphorreichen Mineralien veredeln. Beide Verfahren liefern weißen Phosphor, der in roten Phosphor umgewandelt werden kann.

Das 15. Element des Periodensystems, Phosphor (P), wurde 1669 zufällig vom Alchemisten Hennig Brand entdeckt. Brand suchte nach dem Stein der Weisen, um Gold aus unedlen Metallen zu veredeln. Er war der erste, der Phosphor aus Urin raffinierte und gab ihm den Namen Phosphor (Lichtträger), weil er im Dunkeln leuchtete.

Was Brand produzierte, war eigentlich weißer Phosphor, der eines der drei Hauptallotrope ist. In dieser Form ist Phosphor so instabil, dass er unter Wasser gehalten werden muss, damit er nicht in Flammen aufgeht. Erst 1845 entdeckte der österreichische Chemiker Anton von Schrötter roten Phosphor, ein stabileres Allotrop. Er erhielt seine erste Probe, indem er weißen Phosphor auf eine Temperatur von 250 Grad Celsius (482 F) erhitzte. Das dritte Hauptallotrop ist schwarzer Phosphor, der noch stabiler ist als roter Phosphor, aber nicht so nützlich.

Alle drei Allotrope des Phosphors haben die gleiche chemische Zusammensetzung: P₄. Die vier Phosphoratome sind in einer tetraedrischen Struktur angeordnet, aber es gibt subtile Variationen in den Bindungen, die sie zusammenhalten. Diese Unterschiede erklären den höheren Siede- und Schmelzpunkt von rotem P im Vergleich zu weißem P und seine geringere Reaktivität.

Brands Verfahren zur Herstellung von weißem Phosphor war zeitaufwändig. Er füllte einen Behälter mit Urin und ließ ihn stehen, bis er verfaulte; Dann kochte er es zu einer Paste ein, die er auf hohe Temperatur erhitzte. Er sammelte die Dämpfe in Wasser, wo sie zu weißem Phosphor kondensierten.

• Weißer Phosphor ist giftig und muss unter Wasser aufbewahrt werden. Wenn Sie es der Luft aussetzen, entzündet es sich spontan. Versuchen Sie nicht, weißen Phosphor herzustellen.

Das Raffinationsverfahren umfasst zwei Reaktionen. Im ersten wird Ammoniumnatriumhydrogenphosphat erhitzt, um Natriumphosphit, Ammoniak und Wasser herzustellen. Wenn Sie Natriumphosphit mit Holzkohle erhitzen, die im Wesentlichen aus Kohlenstoff besteht, sind die Produkte Natriumpyrophosphat, Kohlenmonoxid und weißer Phosphor.

Im Jahr 1680 verbesserte der Chemiker Robert Boyle das Verfahren von Brand, indem er der zweiten Reaktion Sand (Siliziumdioxid) hinzufügte, um den gesamten Phosphor aus dem Natriumpyrophosphat freizusetzen.

Um rotes P zu erhalten, müssen Sie das dabei erhaltene weiße P erhitzen und die Temperatur über einen längeren Zeitraum konstant halten. Der Abbau von weißem zu rotem Phosphor kann bei Raumtemperatur spontan erfolgen, dauert aber viel länger.

Eine andere Methode, die seit dem späten 18. Jahrhundert verwendet wird, produziert Phosphor aus Knochenasche oder Gestein. Bei dieser Methode zerkleinern Sie Tier- oder Fischgräten zu Asche oder Sie zermahlen phosphorreiches Gestein wie Pyromorphit und behandeln die Asche oder das Pulver mit Schwefelsäure. Bei der Reaktion entstehen Phosphorsäure und Calciumsulfat. Eine konzentrierte Form der Säure wird mit einer bestimmten Art von Holzkohle über der Flamme kombiniert, um weißen Phosphor zu destillieren. Der weiße Phosphor muss erhitzt werden, um roten Phosphor herzustellen.

Die Tatsache, dass Sie Phosphor aus dem Urin gewinnen können, deutet darauf hin, dass der menschliche Körper eine bestimmte Menge Phosphor benötigt. Dies gilt, und es gilt auch für Tiere und Pflanzen. Für den Menschen ist Phosphor wichtig für den Aufbau von Knochen und Zähnen, er wird benötigt, damit der Körper stellt Proteine ​​her und ist eine Schlüsselkomponente bei der Bildung von Adenosintriphosphat (ATP), das der Körper zur Energiegewinnung nutzt. Die Nieren geben überschüssigen Phosphor an den Urin ab, weshalb der Urin eine so gute Quelle dafür ist.

Die wichtigsten Nahrungsquellen für Phosphor sind Milch und Fleisch – insbesondere Hühner-, Schweine- und Innereien. Meeresfrüchte sind auch reich an Phosphor. Andere proteinreiche Lebensmittel wie Bohnen, Linsen und Erbsen sind ebenfalls gute Quellen. Sie können geringe Mengen Phosphor aus Vollkornbrot und Getreide, Nüssen, Samen und Schokolade gewinnen. Das Keimen von Samen und Nüssen erhöht die Bioverfügbarkeit des enthaltenen Phosphors. Sie können Phosphor auch durch den Verzehr von Quinoa und Amaranth erhalten.

Pflanzen brauchen auch Phosphor, um sie stark und resistent gegen Krankheiten zu machen. Phosphorreiche Düngemittel werden oft unter Verwendung von Knochenasche als Hauptbestandteil hergestellt. Fledermaus-Guano ist auch reich an Phosphor und eignet sich gut als Dünger.