כיצד להשיג זרחן אדום

מדוע מישהו יזדקק לזרחן אדום? ובכן, מתברר שלחומר הדליק הזה יש שימושים רבים. זהו מרכיב עיקרי בזיקוקים ובהתלקחויות, וזה המרכיב העיקרי בגפרורים המכהים בכל מקום ובצלחות מרשימות להתאמות בטיחות. יש לו גם שימושים שאינם קשורים לדליקות שלו. זהו מרכיב חשוב בדשנים צמחיים, וזה אחד היסודות שיצרני השבבים משתמשים בהם כדי לטבול סיליקון כדי לייצר מוליכים למחצה יעילים יותר. באופן אינטראקטיבי, כאשר מעורבב עם פלסטיק ושרפים, זרחן אדום יכול לשמש גם כמעכב בעירה. זה גם אחד המרכיבים שהמורה הבדיוני, שהפך לסוחר סמים, וולטר ווייט, ייצר מתאמפטמין.

אתה יכול למעשה לרכוש זרחן אדום באינטרנט, אם כי המקור שלך עשוי להיות ממוקם בסין או בחלק אחר של אסיה. בגלל הקשר שלה לייצור מתמים, מנהל אכיפת הסמים האמריקני מסדיר מכירת זרחן אדום בארצות הברית, יחד עם זרחן לבן והיפופוספורי חומצה (H₃PO₂). תקנות אלה משפיעות גם על היבוא, כך שאם אתה גר בארצות הברית, הייבוא ​​עשוי להיות בלתי חוקי, תלוי במטרתך. עם זאת, הסוכנות האירופית לכימיה מעריכה כי 1,000 עד 10,000 טון זרחן מיוצרים מדי שנה לשימוש בתעשייה, כך שיש הרבה מה שיש.

מבחינה טכנית, אתה יכול להכין זרחן אדום משלך. התהליך לא כל כך קשה, אם כי זה כרוך לתת למיכל של שתן לעמוד במשך שבוע ויותר, אז זה לא נעים. אם אתה מעדיף לא לעבוד עם שתן, אתה יכול גם לעדן זרחן מאפר עצם או מינרלים עשירים בזרחן. שני התהליכים מניבים זרחן לבן, הניתן להמרה לזרחן אדום.

היסוד ה -15 בטבלה המחזורית, זרחן (P) התגלה בטעות על ידי האלכימאי הניג ברנד בשנת 1669. ברנד חיפש אחר אבן הפילוסוף, שהייתה דרך לעדן זהב ממתכות בסיסיות. הוא היה הראשון לזקק זרחן משתן, והוא נתן לו את השם זרחן (נושא אור) מכיוון שהוא זוהר בחושך.

מה שייצר המותג היה למעשה זרחן לבן, שהוא אחד משלושת האלוטרופים העיקריים. בצורה זו, הזרחן הוא כל כך לא יציב, עד שהוא צריך להישמר מתחת למים כדי למנוע ממנו להתפרץ בלהבות. רק בשנת 1845 גילה כימאי אוסטרי, אנטון פון שרוטר, זרחן אדום, אלוטרופ יציב יותר. הוא קיבל את הדגימה הראשונה שלו על ידי חימום של זרחן לבן לטמפרטורה של 250 מעלות צלזיוס. האלוטרופ השלישי העיקרי הוא זרחן שחור, שהוא יציב עוד יותר מזרחן אדום אך אינו שימושי.

לכל שלושת האלוטרופים של הזרחן הרכב כימי זהה: P₄. ארבעת אטומי הזרחן מסודרים במבנה טטראדרי, אך קיימות וריאציות עדינות בקשרים המחזיקים אותם זה לזה. הבדלים אלה מהווים נקודת רתיחה והתכה גבוהה יותר של P אדום, לעומת P לבן, ותגובתו הנמוכה יותר.

התהליך של ברנד לייצור זרחן לבן היה גוזל זמן. הוא מילא מיכל בשתן והניח לו לעמוד עד שהוא מבוהל; אחר כך הרתיח אותה לכדי משחה אותה חימם לטמפרטורה גבוהה. הוא אסף את האדים במים שם התעבו לזרחן לבן.

• זרחן לבן רעיל ויש לשמור אותו מתחת למים. אם תאפשרו לה להיחשף לאוויר, היא תידלק מאליה. אל תנסה להכין זרחן לבן.

הליך הזיקוק כרוך בשתי תגובות. בראשון מחממים אמוניום נתרן מימן פוספט לייצור נתרן פוספיט, אמוניה ומים. כשמחממים נתרן פוספיט עם פחם, שהוא בעצם פחמן, המוצרים הם נתרן פירופוספט, פחמן חד חמצני וזרחן לבן.

בשנת 1680, כימאי רוברט בויל שיפר את התהליך של ברנד על ידי הוספת חול (דו תחמוצת הסיליקון) לתגובה השנייה לשחרור כל הזרחן מפיורופוספט הנתרן.

כדי להשיג P אדום, עליך לחמם את ה- P הלבן המתקבל בתהליך זה ולהחזיק את הטמפרטורה קבועה לתקופה ממושכת. ההידרדרות מזרחן לבן לאדום יכולה לקרות באופן ספונטני בטמפרטורת החדר, אך זה לוקח הרבה יותר זמן.

שיטה אחרת ששימשה בסוף שנות ה 1700 מייצרת זרחן מאפר עצם או סלעים. בשיטה זו אתה מצמצם עצמות של בעלי חיים או דגים לאפר, או טוחן סלעים עשירים בזרחן, כמו פירומורפיט, ומטפל באפר או האבקה בחומצה גופרתית. התגובה מייצרת חומצה זרחתית וסידן גופרתי. צורה מרוכזת של החומצה משולבת עם סוג מסוים של פחם על להבה כדי לזקק זרחן לבן. יש לחמם את הזרחן הלבן כדי לייצר זרחן אדום.

העובדה שאתה יכול להשיג זרחן משתן מעידה על כך שגוף האדם זקוק לכמות מסוימת של זרחן. זה נכון וזה נכון גם לבעלי חיים וצמחים. מבחינת בני אדם, זרחן חשוב ביצירת עצמות ושיניים, זה נדרש לגוף מייצרים חלבונים וזה מרכיב מרכזי ביצירת אדנוזין טריפוספט (ATP), שהגוף משתמש בו לאנרגיה. הכליות משחררות עודף זרחן לשתן, ולכן השתן הוא מקור כה טוב לכך.

מקורות המזון העיקריים של הזרחן הם חלב ובשר - במיוחד בשר עוף, חזיר ואיברים. פירות ים עשירים גם בזרחן. מזונות עתירי חלבון אחרים, כמו שעועית, עדשים ואפונה, הם גם מקורות טובים. אתה יכול לקבל כמויות קטנות של זרחן מלחם דגנים מלאים, אגוזים, זרעים ושוקולד. הנבטת זרעים ואגוזים מגבירה את הזמינות הביולוגית של הזרחן שהם מכילים. אתה יכול גם לקבל זרחן על ידי אכילת קינואה ואמרנט.

צמחים זקוקים גם לזרחן כדי להפוך אותם לחזקים ועמידים בפני מחלות. דשנים עשירים בזרחן מיוצרים לעיתים קרובות באמצעות אפר עצם כמרכיב עיקרי. עטלף גואנו עשיר גם בזרחן ועושה דשן טוב.