Como Obter Fósforo Vermelho

Por que alguém precisaria de fósforo vermelho? Bem, acontece que este material combustível tem muitos usos. É um ingrediente principal em fogos de artifício e sinalizadores, e é o ingrediente principal em fósforos de acerto em qualquer lugar e em placas de acerto para fósforos de segurança. Ele também tem usos que não estão relacionados à sua combustibilidade. É um componente importante dos fertilizantes de plantas e um dos elementos que os fabricantes de chips usam para dopar o silício para fazer semicondutores mais eficientes. De forma não intuitiva, quando misturado com plásticos e resinas, o fósforo vermelho também pode ser usado como um retardador de chama. É também um dos ingredientes que o professor fictício que virou traficante de drogas Walter White usou para fabricar metanfetamina.

Na verdade, você pode comprar fósforo vermelho online, embora sua fonte provavelmente esteja localizada na China ou em alguma outra parte da Ásia. Por causa de sua conexão com a produção de metanfetamina, a U.S. Drug Enforcement Administration regula a venda de fósforo vermelho nos Estados Unidos, junto com fósforo branco e hipofósforo ácido (H

Tecnicamente, você poderia fazer seu próprio fósforo vermelho. O processo não é tão difícil, embora envolva deixar um recipiente com urina em repouso por uma semana ou mais, por isso é desagradável. Se preferir não trabalhar com a urina, você também pode refinar o fósforo a partir da cinza óssea ou de minerais ricos em fósforo. Ambos os processos produzem fósforo branco, que pode ser convertido em fósforo vermelho.

O 15º elemento da tabela periódica, o fósforo (P) foi descoberto acidentalmente pelo alquimista Hennig Brand em 1669. Brand estava procurando pela pedra filosofal, que era uma forma de refinar o ouro a partir de metais comuns. Ele foi o primeiro a refinar o fósforo da urina e deu a ela o nome de fósforo (portador de luz) porque brilhava no escuro.

O que Brand produziu foi, na verdade, fósforo branco, que é um dos três principais alótropos. Nessa forma, o fósforo é tão instável que precisa ser mantido sob a água para evitar que queime em chamas. Não foi até 1845 que um químico austríaco, Anton von Schrötter, descobriu o fósforo vermelho, um alótropo mais estável. Ele obteve sua primeira amostra aquecendo o fósforo branco a uma temperatura de 250 graus Celsius (482 F). O terceiro alótropo principal é o fósforo preto, que é ainda mais estável do que o fósforo vermelho, mas não é tão útil.

Todos os três alótropos de fósforo têm a mesma composição química: P₄. Os quatro átomos de fósforo estão dispostos em uma estrutura tetraédrica, mas existem variações sutis nas ligações que os mantêm unidos. Essas diferenças são responsáveis ​​pelo ponto de ebulição e fusão mais alto do P vermelho, em comparação com o P branco, e por sua reatividade mais baixa.

O processo de Brand para produzir fósforo branco era demorado. Ele encheu um recipiente com urina e deixou repousar até apodrecer; ele então ferveu até formar uma pasta, que ele aqueceu a uma temperatura alta. Ele coletou os vapores na água, onde se condensaram em fósforo branco.

• O fósforo branco é tóxico e deve ser mantido debaixo d'água. Se você permitir que ele seja exposto ao ar, ele entrará em ignição espontaneamente. Não tente produzir fósforo branco.

O procedimento de refino envolve duas reações. No primeiro, o hidrogenofosfato de amônio e sódio é aquecido para produzir fosfito de sódio, amônia e água. Quando você aquece o fosfito de sódio com carvão, que é essencialmente carbono, os produtos são pirofosfato de sódio, monóxido de carbono e fósforo branco.

Em 1680, o químico Robert Boyle aprimorou o processo de Brand adicionando areia (dióxido de silício) à segunda reação para liberar todo o fósforo do pirofosfato de sódio.

Para obter o P vermelho, você deve aquecer o P branco obtido neste processo e manter a temperatura constante por um período prolongado. A degradação do fósforo branco para o vermelho pode acontecer espontaneamente à temperatura ambiente, mas leva muito mais tempo.

Outro método usado desde o final dos anos 1700 produz fósforo a partir de cinzas de ossos ou rochas. Nesse método, você reduz ossos de animais ou peixes a cinzas ou tritura rochas ricas em fósforo, como o piromorfito, e trata a cinza ou o pó com ácido sulfúrico. A reação produz ácido fosfórico e sulfato de cálcio. Uma forma concentrada do ácido é combinada com um certo tipo de carvão sobre a chama para destilar o fósforo branco. O fósforo branco deve ser aquecido para produzir fósforo vermelho.

O fato de você obter fósforo da urina sugere que o corpo humano precisa de uma certa quantidade de fósforo. Isso é verdade e também é verdade para animais e plantas. Para o ser humano, o fósforo é importante na formação dos ossos e dentes, é necessário para o corpo fabricar proteínas e é um componente chave na formação de trifosfato de adenosina (ATP), que o corpo usa para obter energia. Os rins liberam o excesso de fósforo na urina, razão pela qual a urina é uma fonte tão boa dele.

As principais fontes alimentares de fósforo são leite e carne - especificamente frango, porco e carnes de órgãos. Os frutos do mar também são ricos em fósforo. Outros alimentos ricos em proteínas, como feijão, lentilha e ervilha, também são boas fontes. Você pode obter pequenas quantidades de fósforo de pão integral e cereais, nozes, sementes e chocolate. A germinação de sementes e nozes aumenta a biodisponibilidade do fósforo que contêm. Você também pode obter fósforo comendo quinua e amaranto.

As plantas também precisam de fósforo para torná-las fortes e resistentes a doenças. Os fertilizantes ricos em fósforo são geralmente feitos usando cinzas de osso como ingrediente principal. O guano de morcego também é rico em fósforo e é um bom fertilizante.