فسفر

فسفر یک عنصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن P و عدد اتمی آن 15 می باشد. فسفر یکی از نافلزات چند ظرفیتی گروه نیتروژن بوده و معمولا در صخره ها و کانی های فسفاتی و همچنین در تمام سلول های زنده یافت می شود ولی هیچگاه به صورت طبیعی تنها و بدون ترکیب با عناصر دیگر وجود ندارد. فسفر بسیار واکنش پذیر بوده و هنگام ترکیب با اکسیژن نور کمی از خود ساطع می کند. از عناصر لازم و حیاتی ارگان های زنده بوده و نامش به شکل های گوناگون ذکر می شود. مهمترین استفاده فسفر در تولید کود می باشد. همچنین در تولید مواد منفجره کبریت آتش بازی مواد حشره کش خمیر دندان و مواد شوینده و همچنین مانیتورهای کامپیوتر نیز کاربرد دارد.

ویژگی های قابل توجه

فسفر معمولاً به شکل یک ماده جامد و موم مانند سفید رنگ است که بوی نامطبوعی دارد. فسفر خالص بی رنگ و شفاف است. اگرچه این نافلز در آب قابل حل نیست ولی در دی سولفید کربن حل می شود. فسفر خالص به سرعت در هوا می سوزد و تبدیل به پنتا اکسید فسفر می شود.

کاربردها

اسید فسفریک غلیظ شده که 70% تا 75% P₂O₅ دارد. در کشاورزی و تولید کود بسیار مهم می باشد. در نیمه دوم قرن بیستم نیاز بیشتر به کودها تولیدات فسفری را به مقدار قابل توجهی افزایش داد.

دیگر کاربردهای فسفر عبارتند از:

فسفر برای تولید شیشه مخصوص برای لامپ های سدیمی استفاده می شود.

فسفات کلسیم برای تولید ظروف چینی مرغوب و در بکینگ پودر مصرف دارد استفاده می شود.

همچنین این عنصر در تولید فلزات برنز فسفات و دیگر فلزات استیل کاربرد دارد.

تری سدیم فسفات در ماده های تصفیه کننده برای شیرین کردن آب و همچنین جلوگیری از فرسایش لوله ها کاربرد دارد.

از فسفر سفید در ساخت بمب های آتش زا و دود زا و گلوله های رسام استفاده می شود.

فسفر کاربردهای گوناگون دیگری در ساخت کبریت های بی خطر مواد آتش زا حشره کش ها خمیردندان ها و مواد پاک کننده دارد.

تاریخچه

فسفر (که یونانی آن فسفروس به معنای "حامل روشنایی" و از نام های باستانی سیاره زهره می باشد) در سال 1669 توسط شیمیدان آلمانی Henning Brand در حین تولید یک دارو از ادرار کشف شد. براند با تبخیر ادرار سعی در تقطیر نمک داشت که در این فرایند ماده سفید رنگی تولید شد که در تاریکی می درخشید و با نور زیادی می سوخت. از آن روز تابندگی فسفری برای شرح اشیاءی که در شب بدون سوختن می درخشند به کار برده شد.

کبریت های اولیه که از فسفر سفید در ترکیباتشان اسفاده می شد به دلیل سمی بودن خطرناک بودند و استفاده از آن ها موجبات قتل و خودکشی و .... را فراهم می کرد.

همچنین کارگران کبریت ساز به دلیل مجاورت با بخار آن دچار مردگی استخوان های فک می شدند. زمانی که فسفر قرمز که خاصیت آتش زایی و سمی به مراتب کمتری را دارد کشف شد جایگزین فسفر سفید در صنعت کبریت سازی گردید.

پیدایش

فسفر به دلیل واکنش پذیری در هوا و دیگر مواد حاوی اکسیژن به تنهایی در طبیعت یافت نمی شود ولی به صورت ترکیبی به مقدار زیادی در معادن گوناگون پخش شده اند.

فسفرهای چندشکلی سفید می توانند به شیوه های گوناگونی تهیه شوند. در یک فرایند تری کلسیم فسفات که از صخره های فسفاتی گرفته شده در مجاورت کربن و سیلیکا در کوره های سوختی یا برقی حرارت داده می شود. در این فرایند عناصر فسفری به صورت بخار آزاد شده و به صورت اسید فسفریک جمع آوری می شوند.

هشدارها

فسفر یک ماده بسیار سمی می باشد و حتی مقدار 50 mg آن کشنده و مرگ آور است.
فسفر سفید باید همیشه در زیر آب نگهداری شود چرا که در مجاورت هوا بسیار واکنش پذیر می باشد. هنگام کار با آن حتما باید از انبر استفاده شود چرا که تماس آن با پوست می تواند باعث سوختگی های مزمن شود. خاصیت سمی و مزمن فسفر سفید باعث می شود که کارگرانی که باید با آن کنند دچار بیماری مردگی فک گرفتار آیند. استرهای فسفاتی برای سیستم عصبی سمی هستند اما فسفات های معدنی و کانی معمولاً غیر سمی می باشند.

آلودگی فسفاتی نیز زمانی رخ می دهد که کودها و مواد پاک کننده در خاک ها باقی بمانند.
هنگامی که گونه سفید آن در مجاورت نور خورشید قرار بگیرد و یا در بخار خود تا دمای 250 درجه سانتیگراد حرارت داده شود به گونه قرمز که در هوا ترکیب نمی شود تبدیل می شود. فسفر قرمز فورا در هوا آتش نمی گیرد و به خطرناکی فسفر سفید نیست. با این حال باید با فسفر قرمز نیز با احتیاط کار شود چرا که در شرایطی و در تحت دماهای خاص ممکن است به فسفر سفید تبدیل شود. ضمناً در صورت گرما دیدن گازهای بسیار سمی که حاوی اکسیدهای فسفر هستند از خود ساطع می کند.