Фосфор

Фосфор
Фо́сфор —химический элемент 15-й группы(по устаревшей
классификации — главной подгруппы пятой группы) третьего периода
периодической системы Д. И. Менделеева; имеетатомный номер 15.
Элемент входит в группу пниктогенов. Фосфор — один из
распространённых элементов земной коры: его содержание
составляет 0,08—0,09 % её массы. Концентрация вморской воде 0,07
мг/л. В свободном состоянии не встречается из-за высокой
химической активности. Образует около 190 минералов, важнейшими
из которых являются апатит Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), фосфорит и другие.
Фосфор входит в состав важнейших биологических соединений —
фосфолипидов. Содержится в животных тканях, входит в состав
белков и других важнейших органических соединений (АТФ, ДНК),
является элементом жизни
История
Фосфор открыт гамбургским алхимиком Хеннигом Брандом в 1669 году. Подобно другим
алхимикам, Бранд пытался отыскать философский камень, а получил светящееся
вещество. Бранд сфокусировался на опытах с человеческой мочой, так как полагал, что
она, обладая золотистым цветом, может содержать золото или нечто нужное для его
добычи. Первоначально его способ заключался в том, что сначала моча отстаивалась в
течение нескольких дней, пока не исчезнет неприятный запах, а затем кипятилась до
клейкого состояния. Нагревая эту пасту до высоких температур и доводя до появления
пузырьков, он надеялся, что, сконденсировавшись, они будут содержать золото. После
нескольких часов интенсивных кипячений получались крупицы белого воскоподобного
вещества, которое очень ярко горело и к тому же мерцало в темноте. Бранд назвал это
вещество phosphorus mirabilis (лат. «чудотворный носитель света»). Открытие фосфора
Брандом стало первым открытием нового элемента со времён античности.
Получение
Фосфор получают из апатитов или фосфоритов в
результате взаимодействия скоксом и кремнезёмом при
температуре около 1600 °С:
Образующиеся пары фосфора конденсируются в
приёмнике под слоем воды в аллотропическую
модификацию в виде белого фосфора. Вместо
фосфоритов для получения элементарного фосфора
можно восстанавливать углём и другиенеорганические
соединения фосфора, например, в том
числе, метафосфорную кислоту:
Применение
Фосфор является важнейшим биогенным элементом и
в то же время находит очень широкое применение в
промышленности. Красный фосфор применяют в
производстве спичек. Его вместе с тонко
измельчённым стеклом и клеем наносят на боковую
поверхность коробки. При трении спичечной головки, в
состав которой входят хлорат калия и сера,
происходит воспламенение.
Биологически роль соединений
фосфора
Фосфор присутствует в живых клетках в виде орто- и пирофосфорной кислот, входит в состав
нуклеотидов, нуклеиновых кислот, фосфопротеидов, фосфолипидов, коферментов, ферментов. Кости
человека состоят из гидроксилапатита 3Са3(РО4)3·Ca(OH)2. В состав зубной эмали входит
фторапатит. Основную роль в превращениях соединений фосфора в организме человека и животных
играет печень. Обмен фосфорных соединений регулируется гормонами и витамином D. При
недостатке фосфора в организме развиваются различные заболевания костей.
Суточная потребность в фосфоре составляет:
для взрослых 1,0—2,0 г
для беременных и кормящих женщин 3—3,8 г
для детей и подростков 1,5—2,5 г
При больших физических нагрузках потребность в фосфоре возрастает в 1,5—2 раза.
Усвоение происходит эффективнее при приеме фосфора вместе с кальцием в соотношении 3:2
(P:Ca).
Некоторые источники.
Фосфориты
Фосфорит — осадочная горная порода, состоящая преимущественно
из фосфатных минералов группы апатита, находящихся в скрыто- или микрокристаллической
форме. Кроме фосфатов кальция в состав фосфоритов входят нефосфатные
минералы: доломит, кальцит, кварц, халцедон, глауконие; в меньшей мере — глинистые
минералы, алюмосиликаты, железистые минералы (пирит, лимонит), органические вещества.
Большинство фосфоритов образуется биогенно-хемогенным путём. Фосфориты делятся на две
группы: морские и континентальные.
Фосфориты являются важным полезным ископаемым, добываются как сырьё для производства
минеральных удобрений. Одни авторы относят к фосфоритам породы с содержанием P4O10 от
5 % и выше, другие — от 18 % и выше.
Из фосфоритов методом тонкого размола производится экологически безвредная фосфоритная
мука для нужд сельского хозяйства.
Молекула белого
фосфора
Аллотропные
модификации фосфора