Fosforo bianco: proprietà, storia di scoperta e applicazione
Il fosforo è una componente importante della natura animata e inanimata. Si trova nelle profondità della Terra, nell'acqua e nel nostro corpo, e l'accademico Fersman lo ha persino definito "un elemento di vita e pensiero". Nonostante la sua utilità, il fosforo bianco può essere estremamente pericoloso e tossico. Parliamo di più sulle sue caratteristiche.
Articolo di apertura
La storia della scoperta del fosforo iniziò con l'alchimia. A partire dal XV secolo, gli scienziati europei non vedevano l'ora di trovare la pietra filosofale o il "grande elisir", con cui potevano trasformare qualsiasi metallo in oro.
Nel 17 ° secolo, l'alchimista Hennig Brand decise che il percorso verso il "reagente magico" avveniva attraverso l'urina. È giallo, il che significa che contiene oro o è in qualche modo collegato con esso. Lo scienziato raccolse diligentemente il materiale, lo difese e poi lo superò. Invece di oro, ha ricevuto una sostanza bianca che brillava nel buio e bruciava bene.
Discovery Brand chiamato "fuoco freddo". Più tardi, l'alchimista irlandese Robert Boyle e il tedesco Andreas Maggraf pensarono di ottenere il fosforo in modo simile. Quest'ultimo ha anche aggiunto il carbone, la sabbia e la fosgenite minerale alle urine. Successivamente, la sostanza fu chiamata fosforo mirabilis, che tradotto come "portatore miracoloso di luce".
Elemento di luce
La scoperta del fosforo è stata una vera sensazione tra gli alchimisti. Alcuni hanno cercato di riscattare il segreto per ottenere la sostanza da Brand, altri hanno cercato di raggiungerlo da soli. Nel XVIII secolo fu dimostrato che l'elemento è contenuto nei resti ossei di organismi, e presto si aprirono diverse fabbriche per la sua produzione.
Il fisico francese Lavoisier ha dimostrato che il fosforo è una sostanza semplice. Nella tavola periodica si trova al numero 15. Insieme con azoto, antimonio, arsenico e bismuto, appartiene al gruppo dei pnictides ed è caratterizzato come un non-metallo.
L'elemento è abbastanza comune in natura. Come percentuale della massa della crosta terrestre, occupa 13 punti. Il fosforo interagisce attivamente con l'ossigeno e non si trova nella sua forma libera. Esiste nella composizione di numerosi minerali (oltre 190), come fosfati, apatiti, ecc.
Fosforo bianco
Il fosforo esiste sotto forma di diverse forme o modificazioni allotropiche. Differiscono per densità, colore e proprietà chimiche. Di solito, si distinguono quattro forme principali: bianco, nero, rosso e fosforo metallico. Altre modifiche sono solo una miscela di quanto sopra.
Il fosforo bianco è molto instabile. In condizioni di luce normale, diventa rapidamente rosso e l'alta pressione lo trasforma in nero. I suoi atomi sono disposti sotto forma di tetraedro. Ha un reticolo molecolare cristallino, con la formula di una molecola P4.
Evidenzio anche il fosforo giallo. Questa non è una modifica in più della sostanza, ma il nome del fosforo bianco grezzo. Può avere tonalità sia marrone chiaro che marrone scuro ed è caratterizzato da una forte tossicità.
Proprietà del fosforo bianco
La consistenza e l'aspetto della sostanza assomiglia alla cera. Ha un odore di aglio ed è untuoso al tatto. Il fosforo è morbido (con poco sforzo può essere tagliato con un coltello) ed è deformato. Dopo la pulizia diventa incolore. I suoi cristalli trasparenti brillano intensamente al sole e sembrano diamanti.
Si scioglie a 44 gradi. L'attività della sostanza si verifica anche a temperatura ambiente. La principale caratteristica del fosforo è la sua capacità di chemiluminescenza o luminescenza. Ossidato nell'aria, emette una luce bianco-verde e alla fine si accende.
La sostanza è praticamente insolubile in acqua, ma può bruciarla con il contatto prolungato con l'ossigeno. È altamente solubile nei solventi organici, ad esempio nel disolfuro di carbonio, nella paraffina liquida e nel benzene.
Applicazione di fosforo
L'uomo ha "addomesticato" il fosforo per scopi sia pacifici che militari. La sostanza viene utilizzata per la produzione di acido fosforico, che viene utilizzato per i fertilizzanti. In precedenza, era ampiamente utilizzato per la tintura della lana, producendo emulsioni fotosensibili.
Il fosforo bianco non è ampiamente usato. Il suo valore principale in infiammabilità. Quindi, la sostanza è usata per munizioni incendiarie. Questo tipo di arma era rilevante durante entrambi i World Warriors. È stato usato nella guerra di Gaza nel 2009, così come in Iraq nel 2016.
Il fosforo rosso è usato più ampiamente. È usato per fare carburante, lubrificanti, esplosivi e abbinare teste. Vari composti di fosforo sono utilizzati nell'industria in addolcitori d'acqua, aggiunti agli agenti passivanti per proteggere il metallo dalla corrosione.
Il contenuto nel corpo e l'impatto sull'uomo
Il fosforo è uno degli elementi vitali per noi. Sotto forma di composti con calcio, è presente nei denti e nello scheletro, conferendo alle ossa durezza e forza. L'elemento è presente nei composti di ATP e DNA. È essenziale per l'attività cerebrale. Essendo nelle cellule nervose, promuove la trasmissione degli impulsi nervosi.
Il fosforo si trova nel tessuto muscolare. Partecipa al processo di conversione dell'energia da proteine, grassi e carboidrati che entrano nel corpo. L'elemento mantiene l'equilibrio acido-base nelle cellule, la loro divisione viene effettuata. Promuove il metabolismo, è estremamente necessario durante la crescita del corpo e il suo recupero.
Tuttavia, il fosforo può essere pericoloso. Il fosforo bianco in sé è molto tossico. Una dose superiore a 50 milligrammi è fatale. L'avvelenamento da fosforo è accompagnato da vomito, mal di testa e dolori allo stomaco. Il contatto con la pelle provoca ustioni che guariscono molto lentamente e dolorosamente.
L'eccesso di fosforo nel corpo porta a ossa fragili, l'insorgere di malattie cardiovascolari, sanguinamento, anemia. Anche il fegato e il sistema digestivo sono affetti da sovraccarico di fosforo.