Hur man får röd fosfor

Varför skulle någon behöva röd fosfor? Det visar sig att detta brännbara material har många användningsområden. Det är en primär ingrediens i fyrverkerier och fläckar, och det är den viktigaste ingrediensen i träffar överallt och i slående tallrikar för säkerhetsmatcher. Det har också användningar som inte är relaterade till dess brännbarhet. Det är en viktig komponent i växtgödselmedel, och det är ett av de element som chiptillverkare använder för att dopa kisel för att göra effektivare halvledare. I motsats till, när den blandas med plast och hartser, kan röd fosfor också användas som ett flamskyddsmedel. Det är också en av ingredienserna som den fiktiva lärarhandlare Walter White använde för att tillverka metamfetamin.

Du kan faktiskt köpa röd fosfor online, även om din källa sannolikt kommer att finnas i Kina eller någon annan del av Asien. På grund av sin koppling till metproduktionen reglerar U.S. Drug Enforcement Administration försäljning av röd fosfor i USA, tillsammans med vit fosfor och hypofosfor syra (H

Tekniskt sett kan du skapa din egen röda fosfor. Processen är inte så svår, även om det handlar om att låta en urinbehållare stå i en vecka eller mer, så det är osmakligt. Om du föredrar att inte arbeta med urin kan du också förfina fosfor från benaska eller fosforrika mineraler. Båda processerna ger vit fosfor, som kan omvandlas till röd fosfor.

Det 15: e elementet i det periodiska systemet, fosfor (P) upptäcktes av misstag av alkemisten Hennig Brand 1669. Brand letade efter filosofens sten, vilket var ett sätt att förfina guld från basmetaller. Han var den första som förädlade fosfor från urinen, och han gav det namnet fosfor (ljusbärare) eftersom det glödde i mörkret.

Vad Brand producerade var faktiskt vit fosfor, som är en av de tre huvudsakliga allotroperna. I denna form är fosfor så instabil att den måste hållas under vattnet för att förhindra att den spränger i lågor. Det var först 1845 som en österrikisk kemist, Anton von Schrötter, upptäckte röd fosfor, en mer stabil allotrop. Han fick sitt första prov genom att värma vit fosfor till en temperatur på 250 grader Celsius (482 F). Den tredje huvudsakliga allotropen är svart fosfor, som är ännu mer stabil än röd fosfor men inte lika användbar.

Alla tre allotroperna av fosfor har samma kemiska sammansättning: P₄. De fyra fosforatomerna är ordnade i en tetraedral struktur, men subtila variationer finns i bindningarna som håller dem samman. Dessa skillnader står för den högre kokpunkten och smältpunkten för rött P jämfört med vitt P och dess lägre reaktivitet.

Brands process för framställning av vit fosfor var tidskrävande. Han fyllde en behållare med urin och lät den stå tills den förstördes; kokade sedan ner det till en pasta som han värmde upp till hög temperatur. Han samlade ångorna i vatten där de kondenserades till vit fosfor.

• Vitt fosfor är giftigt och måste hållas under vattnet. Om du låter den utsättas för luft kommer den spontant att antändas. Försök inte göra vit fosfor.

Raffineringsförfarandet innefattar två reaktioner. I den första upphettas ammoniumnatriumvätefosfat för att producera natriumfosfit, ammoniak och vatten. När du värmer natriumfosfit med kol, som i huvudsak är kol, är produkterna natriumpyrofosfat, kolmonoxid och vit fosfor.

År 1680 förbättrade kemisten Robert Boyle Brands process genom att tillsätta sand (kiseldioxid) till den andra reaktionen för att frigöra all fosfor från natriumpyrofosfatet.

För att få röd P måste du värma upp den vita P som erhålls i denna process och hålla temperaturen konstant under en längre tid. Nedbrytningen från vit till röd fosfor kan ske spontant vid rumstemperatur, men det tar mycket längre tid.

En annan metod som använts sedan slutet av 1700-talet producerar fosfor från benaska eller stenar. I den här metoden reducerar du djur- eller fiskben till aska, eller du maler upp fosforrika bergarter, såsom pyromorfit, och behandlar askan eller pulvret med svavelsyra. Reaktionen ger fosforsyra och kalciumsulfat. En koncentrerad syraform kombineras med en viss typ av kol över lågan för att destillera vit fosfor. Den vita fosforen måste värmas upp för att producera röd fosfor.

Det faktum att du kan få fosfor från urinen antyder att människokroppen behöver en viss mängd fosfor. Detta är sant, och det gäller också för djur och växter. När det gäller människor är fosfor viktigt vid bildandet av ben och tänder, det behövs för att kroppen ska kunna tillverkar proteiner och det är en nyckelkomponent i bildandet av adenosintrifosfat (ATP), som kroppen använder för energi. Njurarna släpper ut överflödigt fosfor i urinen, varför urin är en så bra källa till det.

De viktigaste livsmedelskällorna för fosfor är mjölk och kött - särskilt kyckling-, fläsk- och organkött. Skaldjur är också rik på fosfor. Andra livsmedel med hög proteinhalt, som bönor, linser och ärter, är också bra källor. Du kan få små mängder fosfor från fullkornsbröd och spannmål, nötter, frön och choklad. Spirande frön och nötter ökar biotillgängligheten för fosforet de innehåller. Du kan också få fosfor genom att äta quinoa och amarant.

Växter behöver också fosfor för att göra dem starka och resistenta mot sjukdomar. Fosforrika gödselmedel tillverkas ofta med benaska som huvudingrediens. Bat guano är också rik på fosfor och gör ett bra gödselmedel.