რატომ სჭირდება ვინმეს წითელი ფოსფორი? ისე, თურმე ამ წვავ მასალას მრავალი გამოყენება აქვს. ეს არის ძირითადი ინგრედიენტი ფეიერვერკისა და ხანძრის დროს და ის მთავარი ინგრედიენტია გაფიცვის ნებისმიერ ადგილას მატჩებში და გამაფრთხილებელ ფირფიტებში უსაფრთხოების მატჩებისთვის. მას ასევე აქვს გამოყენებები, რომლებიც არ უკავშირდება მის აალებას. ეს მცენარეთა სასუქების მნიშვნელოვანი კომპონენტია და ეს არის ერთ – ერთი ელემენტი, რომელსაც ჩიპების მწარმოებლები იყენებენ სილიციუმის გასაუმჯობესებლად, უფრო ეფექტური ნახევარგამტარების დასამზადებლად. ამის საწინააღმდეგოდ, პლასტმასისა და ფისების შერევისას, წითელი ფოსფორი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც ალი შემაფერხებელი. ეს ასევე არის ერთ – ერთი ინგრედიენტი, რომელიც გამოგონილ მასწავლებლად აქცია ნარკოტიკების გამყიდველმა ვალტერ უაიტმა, რომელიც იყენებდა მეტამფეტამინის წარმოებას.
თქვენ შეგიძლიათ შეიძინოთ წითელი ფოსფორი ინტერნეტით, თუმცა თქვენი წყარო ჩინეთში ან აზიის სხვა ნაწილში მდებარეობს. მეტის წარმოებასთან კავშირის გამო, აშშ-ს ნარკომანიის ადმინისტრაცია არეგულირებს აშშ-ში წითელი ფოსფორის გაყიდვა, თეთრი ფოსფორისა და ჰიპოფოსფორთან ერთად მჟავა (H
3PO2). ეს რეგულაციები გავლენას ახდენს იმპორტზეც, ასე რომ, თუ თქვენ შეერთებულ შტატებში ცხოვრობთ, იმპორტი შეიძლება იყოს უკანონო, თქვენი მიზნის შესაბამისად. ამასთან, ევროპის ქიმიური სააგენტოს შეფასებით, ყოველწლიურად 1000 – დან 10 000 ტონა ფოსფორი იწარმოება მრეწველობაში გამოსაყენებლად, ამიტომ იქ უამრავი საგანია.ტექნიკურად შეგიძლიათ გააკეთოთ საკუთარი წითელი ფოსფორი. ეს პროცესი არც ისე რთულია, თუმცა იგი მოიცავს შარდის ჭურჭლის ნებას კვირაში ან მეტი, ასე რომ სასიამოვნოა. თუ გირჩევთ შარდთან არ იმუშაოთ, ასევე შეგიძლიათ დახვეწოთ ფოსფორის ძვლის ნაცარი ან ფოსფორით მდიდარი მინერალები. ორივე პროცესში გამოიყოფა თეთრი ფოსფორი, რომელიც შეიძლება გადაკეთდეს წითელ ფოსფრად.
ფოსფორისა და მისი ალოტროპების აღმოჩენა
პერიოდული სისტემის მე -15 ელემენტი ფოსფორი (P) შემთხვევით აღმოაჩინა ალქიმიკოსმა ჰენიგ ბრენდმა 1669 წელს. ბრენდი ეძებდა ფილოსოფოსის ქვას, რომელიც იყო ძირითადი ლითონებისგან ოქროს დახვეწის საშუალება. მან პირველმა გაწმინდა ფოსფორის შარდისგან და მან მას სახელი მიანიჭა ფოსფორი (სინათლის მატარებელი), რადგან იგი სიბნელეში ანათებდა.
ბრენდის წარმოება იყო სინამდვილეში თეთრი ფოსფორი, რომელიც არის სამი მთავარი ალოტროპიდან. ამ ფორმით, ფოსფორი იმდენად არასტაბილურია, რომ იგი წყალში უნდა იყოს დაცული, რომ არ გაჩაღდეს ალი. ავსტრიელმა ქიმიკოსმა, ანტონ ფონ შროტერმა, მხოლოდ 1845 წელს აღმოაჩინა წითელი ფოსფორი, უფრო სტაბილური ალოტროპი. მან პირველი ნიმუში მოიპოვა თეთრი ფოსფორის გათბობით 250 გრადუსი ცელსიუსის ტემპერატურაზე (482 F). მესამე მთავარი ალოტროპია შავი ფოსფორი, რომელიც კიდევ უფრო სტაბილურია, ვიდრე წითელი ფოსფორი, მაგრამ არც ისე სასარგებლოა.
ფოსფორის სამივე ალოტროპას აქვს იგივე ქიმიური შემადგენლობა: P4. ფოსფორის ოთხი ატომი განლაგებულია ტეტრაჰედრალურ სტრუქტურაში, მაგრამ ობლიგაციებში დახვეწილი ვარიაციები არსებობს. ეს განსხვავებები ითვალისწინებს წითელი P- ს დუღილის და დნობის უფრო მაღალ წერტილს, თეთრ P- სთან შედარებით და მის ქვედა რეაქტიულობას.
წითელი ფოსფორის გადამუშავება შარდიდან
ბრენდის პროცესი თეთრი ფოსფორის დასამზადებლად შრომატევადი იყო. მან შეავსო კონტეინერი შარდით და გააჩერა, სანამ არ გაქვავდებოდა; შემდეგ მან ადუღდა პასტაში, რომელიც მან მაღალ ტემპერატურაზე გაათბო. მან ორთქლი შეაგროვა წყალში, სადაც ისინი თეთრი ფოსფორის შემადგენლობაში შედის.
გაფრთხილებები
თეთრი ფოსფორი ტოქსიკურია და წყალში უნდა იყოს დაცული. თუ საშუალებას მისცემთ მას ჰაერში მოხვდეს, ის სპონტანურად აინთება. ნუ შეეცდებით თეთრი ფოსფორის დამზადებას.
დახვეწის პროცედურა მოიცავს ორ რეაქციას. პირველ რიგში, ამონიუმის ნატრიუმის ჰიდროგენფოსფატი თბება და წარმოქმნის ნატრიუმის ფოსფიტს, ამიაკს და წყალს. როდესაც ნატრიუმის ფოსფიტს ათბობთ ნახშირით, რომელიც არსებითად ნახშირბადია, პროდუქტებია ნატრიუმის პიროფოსფატი, ნახშირბადის მონოქსიდი და თეთრი ფოსფორი.
1680 წელს ქიმიკოსმა რობერტ ბოილმა გაუმჯობესდა ბრენდის პროცესი და დაამატა ქვიშა (სილიციუმის დიოქსიდი) მეორე რეაქციაში, რათა განთავისუფლებულიყო მთელი ფოსფორის ნატრიუმის პიროფოსფატი.
წითელი P- ს მისაღებად, თქვენ უნდა გაათბოთ ამ პროცესში მიღებული თეთრი P და ხანგრძლივად შეინარჩუნოთ ტემპერატურა. თეთრიდან წითელ ფოსფრად დაშლა შეიძლება სპონტანურად მოხდეს ოთახის ტემპერატურაზე, მაგრამ ამას გაცილებით მეტი დრო სჭირდება.
წითელი ფოსფორის მიღება ძვლის ნაცარიდან ან კლდეებიდან
1700-იანი წლების ბოლოდან გამოყენებული კიდევ ერთი მეთოდი აწარმოებს ფოსფორს ძვლის ნაცრისგან ან ქანებისგან. ამ მეთოდით, თქვენ ამცირებთ ცხოველის ან თევზის ძვლებს ნაცარში, ან ახშობთ ფოსფორის შემცველ ქანებს, მაგალითად, პირომორფიტს და ამუშავებთ ნაცარს ან ფხვნილს გოგირდმჟავით. რეაქციაში წარმოიქმნება ფოსფორის მჟავა და კალციუმის სულფატი. მჟავის კონცენტრირებული ფორმა შერწყმულია გარკვეული ტიპის ნახშირთან ცეცხლზე, რათა მოხდეს თეთრი ფოსფორის გამოხდა. თეთრი ფოსფორი უნდა გაცხელდეს, რათა წარმოიქმნას წითელი ფოსფორი.
რომელი საკვები აქვს ფოსფორის მაღალი შემცველობა?
ის ფაქტი, რომ თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ ფოსფორი შარდისგან, იმაზე მეტყველებს, რომ ადამიანის სხეულს სჭირდება გარკვეული რაოდენობის ფოსფორი. ეს სიმართლეა და ასევე ეხება ცხოველებსა და მცენარეებს. რაც შეეხება ადამიანებს, ფოსფორი მნიშვნელოვანია ძვლებისა და კბილების ფორმირებისთვის, საჭიროა სხეულისთვის აწარმოებენ ცილებს და ეს არის მთავარი კომპონენტი ადენოზინტრიფოსფატის (ATP) ფორმირებისთვის, რომელსაც სხეული იყენებს ენერგიის მისაღებად. თირკმლები შარდში გამოყოფს ზედმეტ ფოსფორს, რის გამოც შარდი მისი ასეთი კარგი წყაროა.
ფოსფორის საკვების ძირითადი წყაროა რძე და ხორცი - კერძოდ ქათამი, ღორის ხორცი და ორგანული ხორცი. ზღვის პროდუქტები ასევე მდიდარია ფოსფორით. სხვა მაღალი ცილოვანი საკვები, როგორიცაა ლობიო, ოსპი და ბარდა, ასევე კარგი წყაროა. მცირე რაოდენობით ფოსფორის მიღება შეგიძლიათ მთელი მარცვლეულის პურიდან და ბურღულეულიდან, კაკალიდან, თესლიდან და შოკოლადიდან. თესლისა და კაკლის გამონაყარი ზრდის მათ შემადგენლობაში არსებული ფოსფორის ბიოშეღწევადობას. ფოსფორის მიღება შეგიძლიათ კინოას და ამარანტის ჭამაც.
მცენარეებს ასევე სჭირდებათ ფოსფორი, რომ გახდეს ძლიერი და დაავადებისადმი მდგრადი. ფოსფორის შემცველი სასუქები ხშირად მზადდება ძვლის ნაცრის გამოყენებით, როგორც ძირითადი ინგრედიენტი. Bat guano ასევე მდიდარია ფოსფორით და ქმნის კარგ სასუქს.