Факты об элементах: Фосфор

Фосфор существует в трех разных формах, или аллотропных модификациях, известных как красный, белый и черный фосфор. Благодаря своей реакционной способности красный и белый аллотропы нашли коммерческое применение.

Красный фосфор используется в безопасных спичках, фейерверках, дымовых шашках и пестицидах; он образуется путем нагревания белого фосфора до 250°C (482°F) или при воздействии на него солнечного света.

Белый фосфор излучает слабое свечение под воздействием кислорода, процесс хемилюминесценции, и может самовоспламениться под воздействием воздуха. Поэтому обычно его хранят под водой. Основное применение белого фосфора — это зажигательные, дымовые, трассирующие, осветительные и другие боеприпасы.

Фосфор был открыт в 1669 году. Он стал первым элементом, который не был известен с древних времен. Возможно, это было самое необычное открытие элемента. Немецкий врач и алхимик Хенниг Бранд получил его из человеческой мочи, в которой содержится значительное количество растворенных фосфатов, образующихся в результате нормального обмена веществ. На самом деле, Бранд пытался получить из мочи золото. В течение нескольких дней моча испарялась, пока не исчез сильный запах, затем Бранд кипятил ее до пастообразного состояния. Он нагревал эту пасту до более высоких температур до выделения паров, которые он конденсировал в воде. Вместо золота он получил белое воскообразное вещество, которое, к его удивлению, светилось в темноте.

Бранд открыл фосфор в виде гидрофосфата натрия. Его целеустремленность достойна похвалы, поскольку для получения 60 г (0,13 фунта) фосфора требуется 1100 литров (290 американских галлонов). Название "фосфор" происходит от греческого слова "phosphoros", что означает "несущий свет".

Сегодня фосфор получают не из мочи, а из минералов (апатит и фторапатит), которые в США добывают в основном во Флориде. Другие горнодобывающие предприятия находятся в Казахстане, Китае, Марокко и Тунисе. Фосфор также содержится и в других минералах, таких как фосфофиллит, бирюза и вивианит.

Фосфор используется в качестве добавки в сталь и является эффективным упрочнителем феррита. Добавление всего 0,17% фосфора повышает предел текучести и прочность на растяжение низкоуглеродистой листовой стали, одновременно улучшая характеристики термоупрочнения и способность к глубокой вытяжке. Благодаря этим свойствам рефосфорированная высокопрочная сталь широко применяется для холодного формования. Фосфор также используется в качестве добавки в сталь для улучшения характеристик механической обработки и повышения коррозионной стойкости.

Несколько интересных фактов о фосфоре:

Атомный номер: 15

Атомная масса: 30,973761998

Температура плавления: 317,30 K (44,15°C или 111,47°F)

Точка кипения: 553,65 K (280,5°C или 536,9°F)

Плотность: 1,82 г/см3

Фазовое состояние при комнатной температуре: твердое

Классификация элемента: неметалл