Fosfor (P), nekovový chemický prvok z dusíkovej rodiny (skupina 15 [Va] periodickej tabuľky), ktorý pri izbovej teplote je bezfarebná, polopriehľadná, mäkká voskovitá tuhá látka, ktorá svieti v tme.
Vlastnosti prvku
| atómové číslo | 15 |
|---|---|
| atómová hmotnosť | 30,9738 |
| teplota topenia (biela) | 44,1 ° C (111,4 ° F) |
| bod varu (biely) | 280 ° C (536 ° F) |
| hustota (biela) | 1,82 g / cm 3 pri 20 ° C (68 ° F) |
| oxidačné stavy | -3, +3, +5 |
| elektrónová konfigurácia | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 |
histórie
Arabskí alchymisti 12. storočia mohli náhodne izolovať elementárny fosfor, ale záznamy nie sú jasné. Zdá sa, že fosfor objavil v roku 1669 nemecký obchodník Hennig Brand, ktorého koníčkom bola alchýmia. Značka nechala stáť 50 vedierok moču, až kým nepotvrdili a „nerozmnožili červy“. Potom uvaril moč na pastu a zahrial ju pieskom, čím destiloval elementárny fosfor zo zmesi. Brand objavil svoj objav v liste Gottfriedovi Wilhelmovi Leibnizovi a následne demonštrácie tohto prvku a jeho schopnosť žiariť v tme alebo „fosforeskovaní“ vzbudili záujem verejnosti. Fosfor však zostal chemickou zvedavosťou až asi o storočie neskôr, keď sa ukázalo, že je súčasťou kostí. Trávenie kostí kyselinou dusičnou alebo kyselinou sírovou vytvára kyselinu fosforečnú, z ktorej je možné destilovať fosfor zahrievaním aktívnym uhlím. Na konci 18. storočia James Burgess Readman z Edinburghu vyvinul metódu elektrickej pece na výrobu prvku z fosfátovej horniny, čo je v zásade metóda, ktorá sa dnes používa.
Výskyt a distribúcia
Fosfor je veľmi široko distribuovaný prvok - 12. najhojnejší v kôre Earth, na ktorý prispieva asi 0,10 percenta hmotnosti. Jeho kozmická hojnosť je asi jeden atóm na 100 atómov kremíka, čo je štandard. Jeho vysoká chemická reaktivita zaručuje, že sa nevyskytuje vo voľnom stave (s výnimkou niekoľkých meteoritov). Fosfor sa vždy vyskytuje ako fosfátový ión. Hlavnými kombinovanými formami v prírode sú fosfátové soli. Zistilo sa, že asi 550 rôznych minerálov obsahuje fosfor, ale z nich je hlavným zdrojom fosforu apatitová séria, v ktorej existujú ióny vápnika spolu s fosfátovými iónmi a premenlivými množstvami fluoridových, chloridových alebo hydroxidových iónov podľa vzorca [Ca 10 (PO 4) 6 (F, Cl alebo OH) 2]. Ďalšími dôležitými minerálmi obsahujúcimi fosfor sú wavellit a vivianit. Obyčajne také atómy kovov, ako sú horčík, mangán, stroncium a olovo, nahrádzajú vápnik v minerále a fosforečnanové ióny nahrádzajú kremičitany, sírany, vanadáty a podobné anióny. V mnohých častiach Zeme sa nachádzajú veľmi veľké sedimentárne usadeniny fluoroapatitu. Fosfát kostí a zubnej skloviny je hydroxyapatit. (Princíp znižovania zubného kazu fluoridáciou závisí od premeny hydroxyapatitu na tvrdší fluoroapatit, ktorý je viac odolný voči rozkladu.)
Hlavným komerčným zdrojom je fosforitan alebo fosfátová hornina, nečistá masívna forma apatitu obsahujúceho uhličitan. Odhady celkového fosforečnanu v zemskej kôre sú v priemere asi 65 000 000 000 ton, z ktorých asi 80 percent obsahuje Maroko a Západná Sahara. Tento odhad zahŕňa iba rudy, ktoré sú dostatočne bohaté na fosfáty na konverziu na užitočné produkty súčasnými metódami. Existuje tiež veľké množstvo materiálu s nižším obsahom fosforu.
Jediným prirodzene sa vyskytujúcim izotopom fosforu je hmota 31. Ostatné izotopy od hmotnosti 24 do hmotnosti 46 boli syntetizované vhodnými jadrovými reakciami. Všetky tieto sú rádioaktívne s relatívne krátkymi polčasmi. Izotop hmoty 32 má polčas 14 268 dní a preukázal sa ako veľmi užitočný pri sledovacích štúdiách zahŕňajúcich absorpciu a pohyb fosforu v živých organizmoch.
