yaradılış

Fosforun kimyəvi elementi necə kəşf edildi. Sidiklə zənginləşmə (fosforun kəşf tarixi haqqında). Apatit nə kimi görünür?

Qara fosforun quruluşu

Hamburq kimyagəri Genninq Brand yeni elementi kəşf etdiyi andan bizi üç yüz ildən çox vaxt ayırır - . Digər kimyagərlər kimi Brend də həyat iksirini və ya fəlsəfə daşını tapmağa çalışırdı ki, onun köməyi ilə qocalar cavanlaşır, xəstələr sağalır, alçaqlar isə... Brendi yönləndirən insanların rifahı deyil, şəxsi maraqları idi. Bunu bu kimyagərin etdiyi yeganə real kəşfin tarixindən faktlar sübut edir.

Təcrübələrin birində o, sidiyi buxarlandırdı, qalığını kömür və qumla qarışdırdı və buxarlanmağa davam etdi. Tezliklə retortda qaranlıqda parlayan bir maddə əmələ gəldi. Düzdür, kaltes Feuer (soyuq alov) və ya Brandin dediyi kimi “mənim atəşim” köhnə insanların görkəminə çevrilmədi və ya dəyişdirmədi, lakin yaranan maddənin qızdırmadan parlaması qeyri-adi və yeni idi.

Brend bu yeni əmlakdan tez istifadə etdi. O, müxtəlif imtiyazlı şəxsləri göstərməyə, onlardan hədiyyələr və pullar almağa başladı. Fosforun alınmasının sirrini saxlamaq asan deyildi və Brend tezliklə onu Drezdenli kimyaçı İ.Krafta satdı. Fosfor nümayiş etdirənlərin sayı onun istehsalının resepti İ.Kunkel və K.Kirçmeyerə məlum olduqdan sonra artdı. 1680-ci ildə, sələflərindən asılı olmayaraq, məşhur ingilis fiziki və kimyaçısı Robert Boyl tərəfindən yeni bir element əldə edildi. Lakin Boyl tezliklə öldü və onun tələbəsi A.Gankwitz xalis elmə xəyanət etdi və yenidən “fosfor spekulyasiyasını” canlandırdı. Yalnız 1743-cü ildə A. Markqraf fosfor hasil etmək üçün daha təkmil üsul tapdı və məlumatlarını ictimaiyyətə çatdırdı. Bu hadisə Brendin biznesinə son qoydu və fosfor və onun birləşmələrinin ciddi tədqiqinin başlanğıcı oldu.

Fosfor tarixinin ilk, əlli illik mərhələsində, Boylin kəşfindən başqa, elm tarixində yalnız bir hadisə qeyd olundu: 1715-ci ildə Gensinq beyin toxumasında fosforun olduğunu müəyyən etdi. Markgrave təcrübələrindən sonra, uzun illər sonra 15 nömrəsini əldə edən elementin tarixi bir çox böyük kəşflərin tarixinə çevrildi.

Fosfor haqqında hər şey

1769-cu ildə Yu Qan sümüklərdə çoxlu fosfor olduğunu sübut etdi. eyni şeyi iki il sonra məşhur isveçli kimyaçı K. Scheele də təsdiqlədi, o, sümüklərin qovurması zamanı əmələ gələn küldən fosforun alınması üsulunu təklif etdi.

Bir neçə ildən sonra J. L. Prust və M. Klaprot müxtəlif təbii birləşmələri tədqiq edərək onun yer qabığında əsasən kalsium fosfat şəklində geniş yayıldığını sübut etdilər.

O, 18-ci əsrin 70-ci illərinin əvvəllərində fosforun xassələrinin öyrənilməsində böyük uğur qazanmışdır. böyük fransız kimyaçısı Antuan Loran. Qapalı həcmdə havada fosforu başqa maddələrlə yandıraraq sübut etdi ki, fosfor müstəqil elementdir, hava isə mürəkkəb tərkibə malikdir və ən azı iki komponentdən - oksigen və azotdan ibarətdir. "Beləliklə, o, ilk dəfə olaraq, flogistik formasında başının üstündə duran bütün kimyanı ayağına qoydu." F.Engels “Ka-pitalanın” ikinci cildinə ön sözdə əsər haqqında belə yazmışdır”.

1709-cu ildə Dondonald bitkilərin normal inkişafı üçün fosfor birləşmələrinin zəruri olduğunu sübut etdi.

1839-cu ildə başqa bir ingilis, Laws ilk dəfə superfosfat əldə etdi - asanlıqla həzm olunan fosfor gübrəsi bitkilər.

1847-ci ildə alman kimyaçısı Schrötter, hava girişi olmadan qızdıraraq, 15 nömrəli elementin yeni çeşidini (allotropik modifikasiya) inkişaf etdirdi və artıq 20-ci əsrdə, 1934-cü ildə amerikalı fizik P. Bradjen, yüksək təsirini öyrənir. fərqli, oxşar qara fosfor üzərində təzyiqlər. Bunlar 15 nömrəli elementin tarixinin əsas mərhələləridir. İndi bu kəşflərin hər birinin ardınca nələrin gəldiyini izləyək.

“1715-ci ildə Gensinq beyin toxumasında fosforun olduğunu müəyyən etdi... 1769-cu ildə Han sümüklərdə çoxlu fosfor olduğunu sübut etdi”.

Fosfor azotun analoqudur

Baxmayaraq ki, fiziki və Kimyəvi xassələri Bu elementlər çox fərqlidir, var. və xüsusən də ümumi olan budur ki, bu elementlərin hər ikisi heyvanlar və bitkilər üçün mütləq zəruridir. Akademik A.E.Fersman fosforu “həyatın və düşüncənin elementi” adlandırdı, lakin bu tərifi çətin ki, ədəbi şişirtmə kimi təsnif etmək olar. Fosfor yaşıl bitkilərin sözün əsl mənasında bütün orqanlarında olur: gövdə, kök, yarpaq, lakin ən çox meyvə və toxumda. Bitkilər fosfor toplayır və onu heyvanlara verir.

Heyvanlarda fosfor əsasən skelet, əzələ və sinir toxumasında cəmləşmişdir.

İnsan qida məhsulları arasında toyuq yumurtasının sarısı fosforla xüsusilə zəngindir.

İnsan orqanizmində orta hesabla təxminən 1,5 kq №15 element var. Bunun 1,4 kq-ı sümüklərdə, 130 q-a yaxını əzələlərdə, 12 q-ı sinirlərdə və beyində olur. Bədənimizdə baş verən demək olar ki, bütün ən vacib fizioloji proseslər orqanofosfor maddələrinin çevrilməsi ilə əlaqələndirilir. Fosfor sümüklərdə əsasən kalsium fosfat şəklində olur. Diş minası həm də tərkibində və kristal quruluşunda ən vacib fosfor mineralına, apatit Ca5(P04)3(F, Cl) uyğun gələn fosfor birləşməsidir.

Təbii ki, hər hansı bir həyati element kimi, fosfor da təbiətdə bir dövrə keçir. Bitkilər onu torpaqdan götürür, bitkilərdən isə bu element insan və heyvanların orqanizminə daxil olur. Fosfor nəcislə və meyitlər çürüdükdə torpağa qayıdır. Fosforobakteriyalar üzvi fosforu qeyri-üzvi birləşmələrə çevirir.

Bununla belə, vahid vaxtda torpağa daxil olandan əhəmiyyətli dərəcədə daha çox fosfor torpaqdan çıxarılır. Dünya məhsulu indi hər il tarlalardan 3 milyon tondan çox fosfor çıxarır.

Təbii ki, davamlı məhsul əldə etmək üçün bu fosfor torpağa qaytarılmalıdır və buna görə də təəccüblü deyil ki, hazırda dünyada fosfat süxur istehsalı əhəmiyyətli dərəcədə ildə 100 milyon tondan artıqdır.

“...Prust və Klaproth sübut etdilər ki, fosfor yer qabığında, əsasən, kalsium fosfat şəklində geniş yayılmışdır”.

Yer qabığında fosfor yalnız birləşmələr şəklində olur. Bunlar əsasən ortofosfor turşusunun zəif həll olunan duzlarıdır; Ən çox kation kalsium ionudur.

Fosfor kütlənin 0,08%-ni təşkil edir yer qabığı. Yayılma baxımından bütün elementlər arasında 13-cü yerdədir. Fosfor ən azı 190 mineralın tərkibindədir, bunlardan ən mühümləri: fluorapatit Ca5(P04)3F, hidroksilapatit Ca5(P04)3OH, çirkləri olan fosforit Cae(P04)2.

Fosfor ilkin və ikinciliyə bölünür. Əsas olanlar arasında apatitlər xüsusilə yaygındır, tez-tez maqmatik mənşəli süxurlar arasında tapılır. Bunlar yer qabığının formalaşması zamanı əmələ gəlmişdir.

Apatitlərdən fərqli olaraq, fosforitlər canlıların ölümü nəticəsində əmələ gələn çöküntü mənşəli süxurlar arasında olur. Bunlar ikinci dərəcəlidir.

Meteoritlərdə fosfor dəmir, kobalt və nikel fosfidləri şəklində olur. Təbii ki, bu ümumi element dəniz suyunda da var (6 10-6%).

“Lavoisier sübut etdi ki, fosfor müstəqildir kimyəvi element…»

Fosfor orta aktivliyə malik qeyri-metaldır (əvvəllər metaloid adlanırdı). Fosfor atomunun xarici orbitində üçü qoşalaşmamış beş elektron var. Buna görə də 3-, 3+ və 5+ valentlikləri nümayiş etdirə bilər.

Fosforun 5+ nümayiş etdirməsi üçün atoma müəyyən təsir lazımdır ki, bu da sonuncu orbitin iki qoşalaşmış elektronunu qoşalaşmamış elektronlara çevirəcək.

Fosfor tez-tez çoxşaxəli element adlanır. Həqiqətən də, müxtəlif şəraitdə o, ya oksidləşdirici, ya da azaldıcı xüsusiyyətlər nümayiş etdirərək fərqli davranır. Fosforun çox yönlü olması onun bir neçə allotropik modifikasiyada mövcud olma qabiliyyətini də əhatə edir.

15 nömrəli elementin bəlkə də ən məşhur modifikasiyası yumşaq, mumlu, ağ və ya sarı fosfordur. Onu məhz Brand kəşf etdi və onun xassələri sayəsində element öz adını aldı: yunan dilində “fosfor” işıqlı, işıqlı deməkdir. Ağ fosfor molekulu tetraedr şəklində düzülmüş dörd atomdan ibarətdir. Sıxlıq 1,83, ərimə temperaturu 44,1° C. Zəhərli, asanlıqla oksidləşir. Karbon disulfid, maye ammonyak və SO2, benzol, efirdə həll olur. Demək olar ki, suda həll olunmur.

250 ° C-dən yuxarı havaya çıxış olmadan qızdırıldığında qırmızı olur. Bu, artıq bir polimerdir, lakin çox nizamlı bir quruluş deyil. Qırmızı fosforun reaktivliyi ağ fosfordan əhəmiyyətli dərəcədə azdır. Qaranlıqda parılmır, karbon disulfiddə həll olunmur və zəhərli deyil. Sıxlığı daha böyükdür, quruluşu incə kristaldir.

Qara fosforun quruluşu

Fosfor haqqında hər şey

1709-cu ildə Dondonald bitkilərin normal inkişafı üçün fosfor birləşmələrinin zəruri olduğunu sübut etdi.

1839-cu ildə başqa bir ingilis, Laws ilk dəfə superfosfat əldə etdi - asanlıqla həzm olunan fosfor gübrəsi bitkilər.

“1715-ci ildə Gensinq beyin toxumasında fosforun olduğunu müəyyən etdi... 1769-cu ildə Han sümüklərdə çoxlu fosfor olduğunu sübut etdi”.

Fosfor azotun analoqudur

Bu elementlərin fiziki və kimyəvi xassələri çox fərqli olsa da, onlar var. və xüsusən də ümumi olan budur ki, bu elementlərin hər ikisi heyvanlar və bitkilər üçün mütləq zəruridir. Akademik A.E.Fersman fosforu “həyatın və düşüncənin elementi” adlandırdı, lakin bu tərifi çətin ki, ədəbi şişirtmə kimi təsnif etmək olar. Fosfor yaşıl bitkilərin sözün əsl mənasında bütün orqanlarında olur: gövdə, kök, yarpaq, lakin ən çox meyvə və toxumlarda. Bitkilər fosfor toplayır və onu heyvanlara verir.

Heyvanlarda fosfor əsasən skelet, əzələ və sinir toxumasında cəmləşmişdir.

İnsan qida məhsulları arasında toyuq yumurtasının sarısı fosforla xüsusilə zəngindir.

“...Prust və Klaproth sübut etdilər ki, fosfor yer qabığında, əsasən, kalsium fosfat şəklində geniş yayılmışdır”.

Yer qabığında fosfor yalnız birləşmələr şəklində olur. Bunlar əsasən ortofosfor turşusunun zəif həll olunan duzlarıdır; Ən çox kation kalsium ionudur.

Fosfor yer qabığının çəkisinin 0,08%-ni təşkil edir. Yayılma baxımından bütün elementlər arasında 13-cü yerdədir. Fosfor ən azı 190 mineralın tərkibindədir, bunlardan ən mühümləri: fluorapatit Ca5(P04)3F, hidroksilapatit Ca5(P04)3OH, çirkləri olan fosforit Cae(P04)2.

Apatitlərdən fərqli olaraq, fosforitlər canlıların ölümü nəticəsində əmələ gələn çöküntü mənşəli süxurlar arasında olur. Bunlar ikinci dərəcəlidir.

Meteoritlərdə fosfor dəmir, kobalt və nikel fosfidləri şəklində olur. Təbii ki, bu ümumi element dəniz suyunda da var (6 10-6%).

“Lavuazye fosforun müstəqil kimyəvi element olduğunu sübut etdi...”

Fosforun 5+ nümayiş etdirməsi üçün atoma müəyyən təsir lazımdır ki, bu da sonuncu orbitin iki qoşalaşmış elektronunu qoşalaşmamış elektronlara çevirəcək.

Fosforun kəşf tarixi adətən 1669-cu il hesab edilir, lakin onun daha əvvəl məlum olduğuna dair bəzi əlamətlər var. Məsələn, Gepher bildirir ki, Paris Kitabxanasında saxlanılan bir kolleksiyadan olan kimyavi əlyazma təxminən 12-ci əsrə aid olduğunu bildirir. müəyyən bir Alchid Bekhil, sidiyi gil və əhənglə distillə edərək, "escarbucle" adlandırdığı bir maddə əldə etdi. Bəlkə də bu, kimyagərlərin böyük sirri olan fosfor idi. Hər halda məlumdur ki, kimyagərlər filosof daşının axtarışında hər cür materialı distillə və digər əməliyyatlara, o cümlədən sidik, ifrazat, sümük və s. əməliyyatlara məruz qoyurlar... Qədim dövrlərdən bəri qaranlıqda parlaya bilən maddələr adlanır. fosforlar. 17-ci əsrdə Bolonez fosforu məlum idi - Bolonya yaxınlığındakı dağlarda tapılan bir daş; Kömürə atəş açdıqdan sonra daş parlama qabiliyyəti əldə etdi. Volost ustası Alduin tərəfindən təbaşir və azot turşusunun kalsine edilmiş qarışığından hazırlanan "Baldvin fosforu" da təsvir edilmişdir. Bu cür maddələrin parıltısı həddindən artıq təəccüb doğurdu və möcüzə hesab edildi.

1669-cu ildə kimyagərliyin köməyi ilə işlərini yaxşılaşdırmaq arzusunda olan müflis bir tacir olan Hamburq həvəskar kimyagər Brand, geniş çeşiddə məhsullar emal etdi. Fizioloji məhsulların filosof daşının əsası olduğuna inanılan "ilkin maddə"nin ola biləcəyini nəzəriyyə edən Brand, insan sidiyi ilə maraqlanmağa başladı.

O, əsgər kazarmalarından təxminən bir tona yaxın sidik toplayıb və şərbətli maye əmələ gətirmək üçün buxarlandırıb. Bu mayeni yenidən distillə etdi və ağır qırmızı “sidik yağı” aldı. Bu yağı yenidən distillə etdikdən sonra o, retortun dibində heç nəyə yararsız görünən “ölü baş”ın (Caput mortuum) qalıqlarını aşkar etdi. Lakin, bu qalıq kalsifikasiya uzun müddət, o, retortun dibində yavaş-yavaş oturan və aydın şəkildə parıldayan ağ tozun göründüyünü gördü. Brand, "yağlı ölümün başından" elementar alov çıxarmağı bacardığına qərar verdi və təcrübələrini daha da canfəşanlıqla davam etdirdi. O, əlbəttə ki, bu “odu” qızıla çevirə bilmədi, amma yenə də fosfor (yunan dilindən - yüngül və “daşıyan”, yəni işıq gətirən) kəşfini ciddi sirr olaraq saxladı. Bununla belə, o zamanlar kimyagər və Sakson Seçicisi üçün gizli xidmətçi kimi xidmət edən müəyyən bir Kunkel Brandin sirrini öyrəndi. Kunkel Hamburqa gedən həmkarı Kraftdan fosforla bağlı hər hansı məlumatı Branddan öyrənməyi xahiş edib. Kraft isə Brandin sirrindən istifadə etmək qərarına gəldi. O, sirri ondan 200 talere alıb və kifayət qədər miqdarda fosfor hasil edərək, Avropaya səfərə çıxıb. böyük uğur nəcib insanların qarşısında fosforun parıltısını nümayiş etdirdi. Xüsusilə, İngiltərədə o, fosforu Kral II Çarlza və alim Boyle göstərdi. Bu arada Kunkel, Brandin metoduna yaxın bir şəkildə fosforu özü hazırlamağı bacardı və sonuncudan fərqli olaraq, fosforu geniş şəkildə reklam etdi, lakin onun istehsalının sirri barədə susdu. 1680-ci ildə, sələflərindən asılı olmayaraq, məşhur ingilis fiziki və kimyaçısı Robert Boyl tərəfindən yeni bir element əldə edildi, o da Kunkel kimi fosforun xassələri haqqında məlumatları dərc etdi, lakin qapalı paketdə hazırlanma üsulunu yalnız London Kral Cəmiyyəti (bu xəbər yalnız 12 il sonra, Boylin ölümündən sonra nəşr olundu) və Boise tələbəsi A. Gankwitz xalis elmə xəyanət etdi və bu maddənin istehsalı üçün geniş istehsal fəaliyyəti şəklində yenidən "fosfor spekulyasiyasını" canlandırdı: 50 ildir ki, fosforu çox yüksək qiymətə geniş şəkildə satdı. Məsələn, Hollandiyada bir unsiya (31,1 q) fosforun qiyməti o vaxt 16 dukat idi. Fosforun təbiəti ilə bağlı ən fantastik fərziyyələr irəli sürülüb. 18-ci əsrdə Fosforun bir çox görkəmli alimləri və onların arasında sonuncuya qurğuşun xlorid əlavə etməklə sidikdən fosforun alınması üsulunu təkmilləşdirən Marqqraf da var idi (1743).

1777-ci ildə Scheele heyvanların sümüklərində və buynuzlarında əhənglə əlaqəli fosfor turşusu şəklində fosforun mövcudluğunu müəyyən etdi. Bəzi müəlliflər bu kəşfi başqa bir isveçli kimyaçı Hahnla əlaqələndirirlər, lakin sümüklərdən fosfor əldə etmək üçün bir üsul hazırlayan Scheele idi. Fosforun oksigendə fosforun yanmasına dair məşhur təcrübələri əsasında Lavuazye tərəfindən elementar maddə kimi tanınıb. Sadə cisimlər cədvəlində Lavuazye fosforu ikinci qrup sadə cisimlərə, qeyri-metal, oksidləşdirici və istehsal edən turşulara yerləşdirdi. 19-cu əsrdən bəri Fosfordan əsasən torpaqları gübrələmək üçün istifadə olunan duzlar şəklində geniş istifadə olunur.

Beləliklə, bizi Hamburq kimyaçısı Genninq Bredin yeni elementi - fosforu kəşf etdiyi andan üç yüz ildən çox vaxt ayırır. Digər kimyagərlər kimi Brend də həyat iksirini və ya fəlsəfə daşını tapmağa çalışırdı ki, onun köməyi ilə qocalar cavan görünür, xəstələr sağalır, adi metallar qızıla çevrilir. Brendi yönləndirən insanların rifahı deyil, şəxsi maraqları idi. Bunu onun etdiyi yeganə real kəşfin tarixindən faktlar sübut edir. Fosfor tarixinin ilk, əlli illik mərhələsində, Boylin kəşfindən əlavə, elm tarixində yalnız bir hadisə qeyd edildi: 1715-ci ildə Gensinq beyin toxumasında fosforun olduğunu müəyyən etdi. Markgrave təcrübələrindən sonra, uzun illər sonra 15 nömrəsini əldə edən elementin tarixi bir çox böyük kəşflərin tarixinə çevrildi.

Fosforla bağlı kəşflərin xronologiyası

1715-ci ildə Gensinq beyin toxumasında fosforun olduğunu müəyyən etdi...

1743-cü ildə Alman kimyaçısı, Sankt-Peterburq Elmlər Akademiyasının fəxri üzvü A.S. Margqraf inkişaf etmişdir yeni yol fosforun alınması.

1769-cu ildə Yu.Qan sübut etdi ki, sümüklərdə çoxlu fosfor var. Eyni şeyi iki il sonra İsveç kimyaçısı K. Scheele də təsdiqlədi və sümüklərin qovurması zamanı əmələ gələn küldən fosforun alınması üsulunu təklif etdi. Bir neçə ildən sonra J.L.Prust və M.Klaprot müxtəlif təbii birləşmələri tədqiq edərək, fosforun yer qabığında, əsasən, kalsium fosfat şəklində geniş yayıldığını sübut etdilər.

1797 Rusiyada A.A.Musin-Puşkin fosforun allotrop çeşidini - bənövşəyi fosfor əldə etmişdir. Lakin ədəbiyyatda fosforun kəşfi səhvən İ.Hittorfa aid edilir, o, A.A.Musin-Puşkinin metodundan istifadə edərək onu yalnız 1853-cü ildə əldə etmişdir.

1799-cu ildə Dondonald sübut etdi ki, fosfor birləşmələri bitkilərin normal inkişafı üçün zəruridir.

1839-cu ildə başqa bir ingilis, Laws, superfosfat - bitkilər tərəfindən asanlıqla mənimsənilən fosfor gübrəsini ilk əldə etdi.

1842-ci ildəİngiltərə superfosfatın dünyada ilk sənaye istehsalını təşkil etdi. Rusiyada belə istehsal 1868 və 1871-ci illərdə ortaya çıxdı.

1848-ci ildə Avstriyalı kimyaçı A.Şrötter fosforun allotrop modifikasiyasını - qırmızı fosforu kəşf etmişdir. O, bu fosforu ağ fosforu CO (karbon monoksit iki) atmosferində 250 dərəcə temperatura qədər qızdırmaqla əldə etmişdir. Maraqlıdır ki, ilk qeyd edən A.Şrötter olmuşdur

kibrit istehsalında qırmızı fosfordan istifadə etmək imkanı.

1926-cı ildə A.E.Fersman və onun həmkarları Kola yarımadasında böyük apatit ehtiyatları aşkar etmişlər.

1934-cü ildə, Amerikalı fizik P. Bridgman, yüksək təzyiqlərin təsirini öyrənir müxtəlif maddələr, təcrid olunmuş qrafitebənzər qara fosfor.

Fosfor yaşayış üçün vacib bir komponentdir və cansız təbiət. O, Yerin, suyun və bədənimizin dərinliklərində tapılır və akademik Fersman hətta onu “həyat və düşüncə elementi” ləqəbi ilə də adlandırırdı. Faydalı olmasına baxmayaraq, ağ fosfor son dərəcə təhlükəli və zəhərli ola bilər. Onun xüsusiyyətləri haqqında daha ətraflı danışaq.

Bir elementin açılması

Fosforun kəşf tarixi kimyagərliklə başladı. 15-ci əsrdən bəri avropalı alimlər fəlsəfə daşını və ya istənilən metalı qızıla çevirə biləcəkləri “böyük eliksir”i tapmağa can atırlar.

17-ci əsrdə kimyagər Hennig Brand qərara gəldi ki, "sehrli reagent"ə gedən yol sidikdən keçir. Sarıdır, yəni tərkibində qızıl var və ya bir şəkildə onunla bağlıdır. Alim materialı diqqətlə topladı, müdafiə etdi və sonra distillə etdi. Qızıl əvəzinə qaranlıqda parlayan və yaxşı yanan ağ maddə aldı.

Brend bu kəşfi “soyuq atəş” adlandırıb. Daha sonra irland kimyagər Robert Boyl və alman Andreas Maqqraf oxşar şəkildə fosfor əldə etmək ideyası ilə çıxış etdilər. Sonuncu, həmçinin sidikdə kömür, qum və mineral fosgenit əlavə etdi. Sonradan bu maddə "möcüzəvi işıq daşıyıcısı" kimi tərcümə olunan fosfor mirabilis adlandırıldı.

İşıqlandırıcı element

Fosforun kəşfi kimyagərlər arasında əsl sensasiyaya çevrildi. Bəziləri vaxtaşırı bu maddəni Brenddən əldə etmənin sirrini almağa çalışırdı, bəziləri isə özləri ora çatmağa çalışırdılar. 18-ci əsrdə elementin orqanizmlərin sümük qalıqlarında olduğu sübut edildi və tezliklə onun istehsalı üçün bir neçə fabrik açıldı.

Fransız fiziki Lavuazye fosforun olduğunu sübut etdi sadə maddə. Dövri cədvəldə 15-dir. Azot, sürmə, arsen və vismutla birlikdə pniktidlər qrupuna aiddir və qeyri-metal kimi xarakterizə olunur.

Element təbiətdə olduqca yaygındır. Faiz baxımından yer qabığının kütləsinə görə 13-cü yerdədir. Fosfor oksigenlə aktiv şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olur və sərbəst formada tapılmır. Çoxsaylı minerallarda (190-dan çox) mövcuddur, məsələn, fosforitlər, apatitlər və s.

Ağ fosfor

Fosfor bir neçə formada və ya allotroplarda mövcuddur. Onlar bir-birindən sıxlığı, rəngi və kimyəvi xüsusiyyətləri ilə fərqlənir. Adətən dörd əsas forma var: ağ, qara, qırmızı və metal fosfor. Digər dəyişikliklər yalnız yuxarıda göstərilənlərin qarışığıdır.

Ağ fosfor çox qeyri-sabitdir. Normal işıq şəraitində tez qırmızıya çevrilir, lakin yüksək təzyiq onu qara rəngə çevirir. Onun atomları tetraedr şəklində düzülmüşdür. P4 molekulyar düsturu olan kristal molekulyar qəfəsə malikdir.

Mən də sarı fosforu vurğulayıram. Bu maddənin başqa bir modifikasiyası deyil, təmizlənməmiş ağ fosforun adıdır. Açıq və ya tünd qəhvəyi rəngə malik ola bilər və güclü toksiklik ilə xarakterizə olunur.

Ağ fosforun xüsusiyyətləri

Maddənin tutarlılığı və görünüşü muma bənzəyir. Sarımsaq qoxusu var və toxunuşda yağlıdır. Fosfor yumşaqdır (çox səy göstərmədən bıçaqla kəsilə bilər) və deformasiyaya uğrayır. Təmizləndikdən sonra rəngsiz olur. Onun şəffaf kristalları günəşdə parlaq şəkildə parıldayır və brilyant kimi görünür.

44 dərəcədə əriyir. Maddənin aktivliyi hətta otaq temperaturunda da özünü göstərir. Fosforun əsas xüsusiyyəti onun kimilüminesans və ya parıltı qabiliyyətidir. Havada oksidləşərək ağ-yaşıl işıq saçır və zaman keçdikcə öz-özünə alovlanır.

Maddə praktiki olaraq suda həll olunmur, lakin oksigenlə uzun müddət təmasda olduqda yana bilər. Karbon disulfid, maye parafin və benzol kimi üzvi həlledicilərdə yaxşı həll olunur.

Fosforun tətbiqi

İnsan həm dinc, həm də hərbi məqsədlər üçün fosforu “əhliləşdirib”. Maddə gübrələr üçün istifadə olunan fosfor turşusu istehsal etmək üçün istifadə olunur. Əvvəllər yunun rənglənməsi və işığa həssas emulsiyaların hazırlanması üçün geniş istifadə olunurdu.

Ağ fosfordan geniş istifadə olunmur. Onun əsas dəyəri alovlanma qabiliyyətidir. Beləliklə, maddə yandırıcı sursat üçün istifadə olunur. Bu silah növü hər iki Dünya Müharibəsi zamanı aktual idi. 2009-cu ildə Qəzza müharibəsində, eləcə də 2016-cı ildə İraqda istifadə edilib.

Qırmızı fosfor daha geniş istifadə olunur. Yanacaq, sürtkü yağları, partlayıcı maddələr və kibrit başlıqları hazırlamaq üçün istifadə olunur. Müxtəlif fosfor birləşmələri sənayedə su yumşaldıcılarda istifadə olunur və metalı korroziyadan qorumaq üçün passivləşdirici maddələrə əlavə olunur.

Bədəndəki məzmun və insanlara təsiri

Fosfor bizim üçün həyati elementlərdən biridir. Kalsium ilə birləşmələr şəklində dişlərdə və skeletdə olur, sümüklərə sərtlik və möhkəmlik verir. Element ATP və DNT birləşmələrində mövcuddur. Beyin fəaliyyəti üçün vacibdir. Sinir hüceyrələrində olmaqla, sinir impulslarının ötürülməsinə kömək edir.

Fosfor əzələ toxumasında olur. Bədənə daxil olan zülallar, yağlar və karbohidratlardan enerjinin çevrilməsi prosesində iştirak edir. Element hüceyrələrdə turşu-əsas balansını saxlayır və onların bölünməsi baş verir. Bu maddələr mübadiləsini təşviq edir və bədənin böyüməsi və bərpası zamanı vacibdir.

Bununla belə, fosfor təhlükəli ola bilər. Ağ fosforun özü çox zəhərlidir. 50 milliqramdan yuxarı dozalar ölümcüldür. Fosfor zəhərlənməsi qusma, baş ağrısı və mədə ağrısı ilə müşayiət olunur. Maddənin dəri ilə təması çox yavaş və ağrılı şəkildə yaxşılaşan yanıqlara səbəb olur.

Orqanizmdə fosforun çox olması sümüklərin kövrəkləşməsinə, ürək-damar xəstəliklərinə, qanaxmalara, qan azlığına səbəb olur. Qaraciyər və həzm sistemi də fosforun həddindən artıq doymasından əziyyət çəkir.

“...Bəli! Bu, nəhəng, qaranlığı olan bir it idi. Amma bizim ölümlülərdən heç biri belə it görməmişik. Onun açıq ağzından alovlar çıxdı, gözləri qığılcımlar saçdı və ağzında və sinəsində sayrışan alov parıldayırdı. Heç kimin qızdırmalı beynində dumandan üstümüzə atılan bu cəhənnəm məxluqdan daha dəhşətli, daha iyrənc bir görüntü yarana bilməzdi... Gənc aslan boyda dəhşətli it. Onun nəhəng ağzı hələ də mavimtıl alovla parlayırdı, onun dərin vəhşi gözləri odlu dairələrlə əhatə olunmuşdu.

Mən bu nurlu başa toxundum və əlimi götürüb qaranlıqda barmaqlarımın da parıldadığını gördüm. Fosfor, dedim.

Öyrəndim? Artur Konan Doyl. "Baskervillərin iti".

Bu, 15 nömrəli elementin iştirak etdiyi iyrənc hekayədir.

Başqa bir pis hekayə

Hamburqlu kimyagər Genninq Bredin yeni elementi - fosforu kəşf etdiyi andan bizi üç yüz ildən çox vaxt ayırır. Digər kimyagərlər kimi Brend də həyat iksirini və ya fəlsəfə daşını tapmağa çalışırdı ki, onun köməyi ilə qocalar cavan görünür, xəstələr sağalır, adi metallar qızıla çevrilir. Brendi yönləndirən insanların rifahı deyil, şəxsi maraqları idi. Bunu onun etdiyi yeganə real kəşfin tarixindən faktlar sübut edir.

Təcrübələrin birində o, sidiyi buxarlandırdı, qalığını kömür və qumla qarışdırdı və buxarlanmağa davam etdi. Tezliklə retortda qaranlıqda parlayan bir maddə əmələ gəldi. Düzdür, kaltes Feuer (soyuq alov) və ya Brandin dediyi kimi “mənim atəşim” qurğuşunu qızıla çevirmədi və yaşlı insanların görünüşünü dəyişdirmədi, amma nəticədə yaranan maddənin qızdırmadan parlaması qeyri-adi və yeni idi. .

Brend yeni maddənin bu xüsusiyyətindən tez istifadə etdi. O, müxtəlif imtiyazlı şəxslərə fosfor göstərməyə, onlardan hədiyyələr və pullar almağa başladı. Fosforun alınmasının sirrini saxlamaq asan deyildi və Brend tezliklə onu Drezdenli kimyaçı İ.Kraffa satdı. Fosfor nümayiş etdirənlərin sayı onun istehsalının resepti İ.Kunkel və K.Kirçmeyerə məlum olduqdan sonra artdı. 1680-ci ildə, sələflərindən asılı olmayaraq, məşhur ingilis fiziki və kimyaçısı Robert Boyl tərəfindən yeni bir element əldə edildi. Lakin Boyl tezliklə öldü və onun tələbəsi A.Gankwitz xalis elmə xəyanət etdi və yenidən “fosfor spekulyasiyasını” canlandırdı. Yalnız 1743-cü ildə A. Markqraf fosfor hasil etmək üçün daha təkmil üsul tapdı və məlumatlarını ictimaiyyətə çatdırdı. Bu hadisə Brendin biznesinə son qoydu və fosfor və onun birləşmələrinin ciddi tədqiqinin başlanğıcı oldu.

Fosfor tarixinin ilk, əlli illik mərhələsində, Boylin kəşfindən əlavə, elm tarixində yalnız bir hadisə qeyd edildi: 1715-ci ildə Gensinq beyin toxumasında fosforun olduğunu müəyyən etdi. Markgrave təcrübələrindən sonra, uzun illər sonra 15 nömrəsini əldə edən elementin tarixi bir çox böyük kəşflərin tarixinə çevrildi.

Bu kəşflərin xronologiyası

1769-cu ildə Yu Qan sümüklərdə çoxlu fosfor olduğunu sübut etdi. Eyni şeyi iki il sonra məşhur isveçli kimyaçı K. Scheele də təsdiqlədi, o, sümüklərin qovurması zamanı əmələ gələn küldən fosfor əldə etmək üsulunu təklif etdi.

Bir neçə il sonra J.L. Prust və M.Klaprot müxtəlif təbii birləşmələri tədqiq edərək, fosforun yer qabığında, əsasən, kalsium fosfat şəklində geniş yayıldığını sübut etdilər.

O, 18-ci əsrin 70-ci illərinin əvvəllərində fosforun xassələrinin öyrənilməsində böyük uğur qazanmışdır. Böyük fransız kimyaçısı Antuan Loran Lavuazye. Qapalı həcmdə havada fosforu başqa maddələrlə yandıraraq, Lavuazye sübut etdi ki, fosfor müstəqil elementdir, hava isə mürəkkəb tərkibə malikdir və ən azı iki komponentdən - oksigen və azotdan ibarətdir. "Beləliklə, o, ilk dəfə olaraq, flogistik formasında başının üstündə duran bütün kimyanı ayağına qoydu." F.Engels “Kapital”in ikinci cildinin ön sözündə Lavuazyenin yaradıcılığı haqqında belə yazırdı.

1799-cu ildə Dondonald sübut etdi ki, fosfor birləşmələri bitkilərin normal inkişafı üçün zəruridir.

1839-cu ildə başqa bir ingilis, Laws ilk dəfə superfosfat əldə etdi - bitkilər tərəfindən asanlıqla əmilən fosfor gübrəsi.

1847-ci ildə alman kimyaçısı Şrötter ağ fosforu havaya giriş olmadan qızdıraraq 15 nömrəli elementin yeni çeşidini (allotropik modifikasiya) - qırmızı fosfor əldə etdi və artıq 20-ci əsrdə, 1934-cü ildə Amerika fiziki P. Bridgman öyrənir. yüksək təzyiqin müxtəlif maddələrə təsiri, qrafit kimi təcrid olunmuş qara fosfor. Bunlar 15 nömrəli elementin tarixinin əsas mərhələləridir. İndi gəlin bu kəşflərin hər birinin ardınca nəyin gəldiyinə baxaq.

“1715-ci ildə Gensinq beyin toxumasında fosforun olduğunu müəyyən etdi... 1769-cu ildə Han sümüklərdə çoxlu fosfor olduğunu sübut etdi”.

Fosfor azotun analoqudur. Bu elementlərin fiziki və kimyəvi xassələri çox fərqli olsa da, onların da ortaq cəhətləri var, xüsusən də bu elementlərin hər ikisinin heyvanlar və bitkilər üçün mütləq zəruri olması. Akademik A.E. Fersman fosforu "həyat və düşüncə elementi" adlandırdı və bu tərif çətin ki, ədəbi mübaliğə kimi təsnif edilə bilər. Fosfor yaşıl bitkilərin sözün əsl mənasında bütün orqanlarında olur: gövdə, kök, yarpaq, lakin ən çox meyvə və toxumda. Bitkilər fosfor toplayır və onu heyvanlara verir.

Heyvanlarda fosfor əsasən skelet, əzələ və sinir toxumasında cəmləşmişdir.

İnsan qida məhsulları arasında toyuq yumurtasının sarısı fosforla xüsusilə zəngindir.

İnsan orqanizmində orta hesabla təxminən 1,5 kq 15 nömrəli element var. Bu miqdarın 1,4 kq-ı sümüklərdə, təxminən 130 q-ı əzələlərdə, 12 q-ı sinirlərdə və beyində olur. Bədənimizdə baş verən demək olar ki, bütün ən vacib fizioloji proseslər orqanofosfor maddələrinin çevrilməsi ilə əlaqələndirilir. Fosfor sümüklərdə əsasən kalsium fosfat şəklində olur. Diş minası həm də tərkibində və kristal quruluşunda ən vacib fosfor mineralına, apatit Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl) uyğun gələn bir fosfor birləşməsidir.

Təbii ki, davamlı məhsul əldə etmək üçün bu fosfor torpağa qaytarılmalıdır və buna görə də təəccüblü deyil ki, hazırda dünyada fosfat süxur istehsalı ildə 100 milyon tondan çox təşkil edir.

“...Prust və Klaproth sübut etdilər ki, fosfor yer qabığında əsasən kalsium fosfat şəklində geniş yayılmışdır”.

Yer qabığında fosfor yalnız birləşmələr şəklində olur. Bunlar əsasən ortofosfor turşusunun zəif həll olunan duzlarıdır; Ən çox kation qeyri-kalsiumdur.

Fosfor yer qabığının çəkisinin 0,08%-ni təşkil edir. Yayılma baxımından bütün elementlər arasında 13-cü yerdədir. Fosfor ən azı 190 mineralın tərkibindədir, bunlardan ən vacibləri: fluorapatit - Ca 5 (PO 4) 3 F, hidroksiapatit Ca 5 (PO 4) 3 OH, çirkləri olan fosforit Ca 3 (PO 4) 2.

Daha az rast gəlinənlər vivianit Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O, monazit (Ce, La)PO 4, ambliqonit LaAl(PO 4)F, trifilit Li(Fe, Mn)PO 4 və daha nadir hallarda ksenotime YPO 4 və torbernitdir. Cu (UO 2) 2 [PO 4 ] 2 12H 2 O.

Fosfor mineralları ilkin və ikincili bölünür. Əsas olanlar arasında apatitlər xüsusilə yaygındır, tez-tez maqmatik mənşəli süxurlar arasında tapılır. Bu minerallar yer qabığının formalaşması zamanı əmələ gəlmişdir.

Apatitlərdən fərqli olaraq, fosforitlər canlıların ölümü nəticəsində əmələ gələn çöküntü mənşəli süxurlar arasında olur. Bunlar ikinci dərəcəli minerallardır.

Meteoritlərdə fosfor dəmir, kobalt və nikel fosfidləri şəklində olur. Təbii ki, bu ümumi element dəniz suyunda da var (6·10–6%).

“Lavuazye fosforun müstəqil kimyəvi element olduğunu sübut etdi...”

Fosforun 5+ valentlik nümayiş etdirməsi üçün atoma müəyyən təsir lazımdır ki, bu da sonuncu orbitin iki qoşalaşmış elektronunu qoşalaşmamış elektronlara çevirəcək.

15 nömrəli elementin bəlkə də ən məşhur modifikasiyası yumşaq, mumlu, ağ və ya sarı fosfordur. Onu məhz Brand kəşf etdi və onun xassələri sayəsində element öz adını aldı: yunan dilində “fosfor” işıqlı, işıqlı deməkdir. Ağ fosfor molekulu tetraedr şəklində düzülmüş dörd atomdan ibarətdir. Sıxlıq 1,83, ərimə nöqtəsi 44,1°C. Ağ fosfor zəhərlidir və asanlıqla oksidləşir. Karbon disulfid, maye ammonyak və SO 2, benzol, efirdə həll olunur. Demək olar ki, suda həll olunmur.

250 ° C-dən yuxarı havaya çıxış olmadan qızdırıldığında, ağ fosfor qırmızıya çevrilir. Bu, artıq bir polimerdir, lakin çox nizamlı bir quruluş deyil. Qırmızı fosforun reaktivliyi ağ fosfordan əhəmiyyətli dərəcədə azdır. Qaranlıqda parılmır, karbon disulfiddə həll olunmur və zəhərli deyil (Tərkibində həmişə az miqdarda ağ fosfor var, bunun nəticəsində zəhərli ola bilər.). Sıxlığı daha böyükdür, quruluşu incə kristaldir.

Fosforun digər, hətta daha yüksək molekulyar modifikasiyaları - bənövşəyi, qəhvəyi və qara, molekulyar çəkisi və makromolekulların sırası ilə bir-birindən fərqlənən daha az məlumdur. P. Bridgman tərəfindən ilk dəfə yüksək təzyiq şəraitində (200°C temperaturda 200 min atm) əldə edilən qara fosfor ağ və ya qırmızı fosfordan daha çox qrafiti xatırladır. Bu dəyişikliklər laboratoriya ekzotikdir və ağ və qırmızı fosfordan fərqli olaraq praktik tətbiq hələ tapmayıb.

Yeri gəlmişkən, elementar fosforun tətbiqləri haqqında; Onun əsas istehlakçıları kibrit istehsalı, metallurgiya və kimya istehsalıdır. Yaxın keçmişdə meydana gələn elementar fosforun bir hissəsi tüstü və yandırıcı kompozisiyalar hazırlamaq üçün istifadə olunurdu.

Metallurglar adətən metaldakı fosfor çirklərindən qurtulmağa çalışırlar - bu, mexaniki xüsusiyyətləri pisləşdirir, lakin bəzən fosfor ərintilərə qəsdən daxil edilir. Bu, bərkidikdə metalın bir qədər genişlənməsi və formanın konturunu dəqiq şəkildə alması lazım olduqda edilir. Fosfor kimyada da geniş istifadə olunur. Onun bir hissəsi müəyyən üzvi preparatların sintezində lazım olan fosfor xloridlərinin hazırlanması üçün istifadə olunur; Elementar fosforun istehsal mərhələsi konsentratlaşdırılmış fosfor gübrələrinin istehsalının bəzi texnoloji sxemlərində də mövcuddur.

İndi onun əlaqələri haqqında.

Fosforik anhidrid P 2 O 5, suyu havadan və digər maddələrdən acgözlüklə udan əla quruducudur. P 2 O 5 tərkibi bütün fosfat gübrələrinin dəyəri üçün əsas meyardır.

Əsas kimya sənayesində fosfor turşuları, ilk növbədə fosfor turşusu H 3 PO 4 istifadə olunur. Fosfor turşularının duzları, ilk növbədə, yuyucu vasitələrin istehsalı üçün zəruri olan fosfor gübrələri (onlar haqqında xüsusi müzakirə) və qələvi metal fosfatlardır.

Fosfor halogenidləri (əsasən PCl 3 və PCl 5 xloridləri) üzvi sintez sənayesində istifadə olunur.

Fosforun hidrogenlə birləşmələrindən ən məşhuru fosfin PH 3 - sarımsaq qoxusu olan yüksək zəhərli, rəngsiz qazdır.

Fosfor birləşmələri arasında xüsusi yer fosfor üzvi birləşmələrə aiddir. Onların çoxunda var bioloji fəaliyyət. Buna görə də, bəzi fosfor üzvi birləşmələri dərman kimi, digərləri isə zərərvericilərə qarşı mübarizə vasitəsi kimi istifadə olunur.

Müstəqil maddələr sinfi fosfonitril xloridlərdən - fosforun azot və xlorla birləşmələrindən ibarət idi. Fosfonitril xlorid monomeri polimerləşmə qabiliyyətinə malikdir. Böyümə ilə molekulyar çəki bu sinif maddələrinin xassələri dəyişir, xüsusən də onların üzvi mayelərdə həllolma qabiliyyəti nəzərəçarpacaq dərəcədə azalır. Polimerin molekulyar çəkisi bir neçə minə çatdıqda, rezin kimi bir maddə əldə edilir - bu günə qədər heç bir karbon olmayan yeganə rezin. Molekulyar çəkinin daha da artması sərt plastik kimi maddələrin əmələ gəlməsinə səbəb olur. "Karbonsuz kauçuk" əhəmiyyətli istilik müqavimətinə malikdir: yalnız 350 ° C-də parçalanmağa başlayır.

"1839-cu ildə İngilis Qanunları ilk dəfə superfosfat əldə etdi - bitkilər tərəfindən asanlıqla əmilən fosfor gübrəsi."

Bitkilərin fosforu udması üçün o, həll olunan birləşmədə olmalıdır. Bu birləşmələri əldə etmək üçün kalsium fosfat və sulfat turşusu elə nisbətdə qarışdırılır ki, hər qram fosfat molekulunda iki qram turşu molekulu olur. Qarşılıqlı təsir nəticəsində sulfat və həll olunan kalsium dihidrogen fosfat əmələ gəlir: Ca 3 (PO 4) 2 + 2H 2 SO 4 → 2CaSO 4 + Ca (H 2 PO 4) 2. Bu iki duzun qarışığı superfosfat adlanır. Bu qarışıqda kalsium sulfat aqrokimya baxımından balastdır, lakin adətən ayrılmır, çünki bu əməliyyat baha başa gəlir və gübrə xərclərini xeyli artırır. Sadə superfosfat yalnız 14...20% P 2 O 5 ehtiva edir.

Daha konsentratlaşdırılmış fosfor gübrəsi ikiqat superfosfatdır. Kalsium fosfatı fosfor turşusu ilə reaksiyaya salmaqla əldə edilir:

Ca 3 (PO 4) 2 + 4H 3 PO 4 → 3Ca (H 2 PO 4) 2.

İkiqat superfosfat 40...50% P 2 O 5 ehtiva edir. Əslində onu üçqat adlandırmaq daha düzgün olardı: o, sadə superfosfatdan üç dəfə çox fosforla zəngindir.

Bəzən CaHPO 4 2H 2 O çöküntüsü fosfor turşusunu hidroksid və ya kalsium karbonatla reaksiyaya salmaqla əldə edilən fosfor gübrəsi kimi istifadə olunur:

Ca(OH) 2 + H 3 PO 4 → CaHPO 4 2H 2 O.

2CaCO 3 + 2H 3 PO 4 → 2CaHPO 4 2H 2 O + 2CO 2.

Bu gübrənin tərkibində 30...35% P 2 O 5 var.

Bütün dünyada olduğu kimi, ölkəmizdə də kəşf edilmiş fosfor xammalı ehtiyatlarına görə vəziyyət heç də ürəkaçan deyil. Akademik S.İ. Volfkoviç IX Mendeleyev Konqresinin tribunasından Ümumi və tətbiqi kimya bildirdi:

“Əgər azot sənayesinin xammal bazası - hava okeanı, su və təbii qaz - yeni tikintinin miqyasını məhdudlaşdırmırsa və bu günə qədər kəşf edilmiş kalium duzları yataqları kalium gübrələri istehsalının inkişafını 2012-ci ildən artıq təmin edir. minillikdən sonra planlaşdırılmış böyük həcmdə gübrə istehsalında bu günə qədər tədqiq edilmiş yerli fosfor xammalı ehtiyatları yalnız bir neçə onilliklərə davam edəcəkdir.

Bu, heç də o demək deyil ki, bəşəriyyəti aclıq təhlükəsi gözləyir və məhsul ildən-ilə azalacaq. Ehtiyatlar var. Mineral xammalın, dəniz dibinin çöküntülərinin kompleks emalı və daha ətraflı geoloji kəşfiyyat nəticəsində çoxlu əlavə fosfor əldə etmək olar. Deməli, bizdə bədbinlik üçün heç bir xüsusi əsas yoxdur, xüsusən ona görə ki, SSRİ fosfor filizlərinin qeydə alınmış ehtiyatlarına görə dünyada birinci yerdədir. Bizdə Kola yarımadasında ən böyük apatit yataqları və Cənubi Qazaxıstanda və bir sıra başqa yerlərdə fosforitlər var.

Amma indi yeni yataqlar axtarmaq və yoxsul filizlərdən fosfat gübrələrinin alınması üsullarını işləyib hazırlamaq lazımdır. Bu, gələcək üçün lazımdır, çünki fosfor - "həyat və düşüncə elementi" - insanlıq üçün həmişə lazım olacaq.

Fosforun izotopları

Təbii fosfor elementlərin böyük əksəriyyətindən fərqli olaraq yalnız bir 31 P izotopundan ibarətdir. Nüvə reaksiyalarında 15 nömrəli elementin bir neçə qısamüddətli radioaktiv izotopları sintez edilmişdir. Onlardan biri olan fosfor-30, süni yolla əldə edilən ilk izotop oldu. Bu, 1934-cü ildə Frederik və İren Coliot-Küri tərəfindən alüminiumun alfa hissəcikləri ilə şüalanması yolu ilə əldə edilmişdir. Fosfor-30-un yarı ömrü 2,55 dəqiqədir və parçalanarkən pozitronlar (“müsbət elektronlar”) buraxır. Hazırda fosforun altı radioaktiv izotopu məlumdur. Onlardan ən uzunömürlü olan 33 P-nin yarı ömrü 25 gündür. Fosfor izotoplarından əsasən bioloji tədqiqatlarda istifadə olunur.

Superfosfat sənayesinin başlanğıcı

Superfosfatın dünyada ilk sənaye istehsalı 1842-ci ildə İngiltərədə təşkil edilmişdir. Rusiyada oxşar müəssisələr 1868 və 1871-ci illərdə meydana çıxdı. İnqilabdan əvvəl ölkəmizdə cəmi altı superfosfat zavodu tikilmişdi, onların ümumi məhsuldarlığı ildə 50 min tondan çox deyildi. Birinci Dünya Müharibəsi illərində xarici müdaxilə və vətəndaş müharibəsi altı zavoddan dördü sıradan çıxdı və 1918-ci ildə ölkəmizdə cəmi 2,8 min ton superfosfat istehsal edildi. Və cəmi 20 il sonra, 1938-ci ildə fosfat gübrələrinin istehsalı üçün Sovet İttifaqı Avropada birinci, dünyada ikinci yerdədir. İndi ölkəmizin dünya fosfat süxur və fosfat gübrə istehsalında payı təxminən dörddə birinə bərabərdir.

İfadə D.N. Pryanişnikov

“...Peyyin nə qədər düzgün saxlanılsa və istifadə edilsə də, özündə olmayanı torpağa qaytara bilməz, yəni. satılan taxıl, heyvan sümükləri, süd və s. tərkibində təsərrüfatdan uzaqlaşdırılan fosforun böyük payı; Beləliklə, torpaq tədricən, lakin davamlı olaraq fosforunu (və ya ən azı mənimsənilən hissəsini) itirir və müəyyən bir həddən kənarda, fosfor yaxşı məhsul əldə etmək üçün ən çox çatışmayan "minimum amil" vəziyyətinə düşür, necə ki, çox düzgün idi. Liebig qeyd etdi. (“Fosfatların kənd təsərrüfatımız üçün əhəmiyyəti və fosforitlərdən birbaşa istifadə imkanlarının genişləndirilməsi haqqında” məqaləsindən, 1924).

Arktikanın laqeydliyi

1926-cı ildə A.E. Fersman və onun əməkdaşları Kola yarımadasında böyük apatit ehtiyatları aşkar etdilər. Uzun illər sonra akademik A.E. Fersman bu yataq haqqında yazırdı: “...boz nefelinli parıldayan apatit 100 m-lik davamlı divar əmələ gətirir. Tədqiqatlar göstərdi ki, apatit filizi hətta okeanın səthinin də dərinliyinə gedir və bu qiymətli mineralların təxminən iki milyard tonu burada, dünyanın heç bir yerində bənzəri olmayan Xibini dağlarında toplanıb”. (“Əyləncəli mineralogiya”, 1937.) Bu yatağın bazasında Apatit mədən-kimya zavodu tikilmişdir. SANTİMETR. Kirov. Müharibədən bir müddət əvvəl daha bir çox böyük fosfor xammalı yatağı - Qazaxıstanda Kara-Tau fosforitləri kəşf edildi. Fosforitlərə ölkəmizin digər bölgələrində, xüsusən də Moskva vilayətində rast gəlinir. Ancaq fosfat gübrələrinin istehsalı üçün ən yaxşı xammal hələ də apatit "Xibin tundralarının kəmərindən" gəlir.

Apatit nə kimi görünür?

Gəlin yenidən “Əyləncəli Mineralogiya”ya müraciət edək. "Apatit kalsium fosfatdır, lakin onun görünüşü o qədər müxtəlif və qəribədir ki, köhnə mineraloloqlar onu əbəs yerə apatit adlandırmırlar, bu da yunan dilində "aldadıcı" deməkdir: ya bunlar beril və ya hətta kvarsı xatırladan şəffaf kristallardır, ya da onlar sadə əhəngdaşı ilə fərqlənməyən sıx kütlələrdir, sonra radial kürələrdir və ya qaya qaba dənəli mərmər kimi dənəvər və parlaqdır.

Kim birincidir?

Fransız tarixçisi F.Gefer iddia edir ki, fosforun ilk dəfə 1669-cu ildə kimyagər Q.Brand tərəfindən alınması haqqında ümumi qəbul edilmiş rəy düzgün deyil. Onun sözlərinə görə, onlar hələ 12-ci əsrdə fosfor əldə edə biliblər. Ərəb kimyagərləri və onların fosfor əldə etmək texnologiyası Brandin texnologiyası ilə eyni idi: sidiyi buxarlamaq və quru qalığı kömür və qumla qızdırmaq. Əgər belədirsə, onda bəşəriyyət 15-ci elementlə təxminən 800 ildir tanışdır.

Qırmızı və bənövşəyi

Fosforun ən məşhur modifikasiyaları ağ və qırmızıdır, hər ikisi sənayedə istifadə olunur. 15 nömrəli elementin digər növləri - bənövşəyi, qəhvəyi, qara fosfor - yalnız laboratoriyalarda tapıla bilər. Ancaq bənövşəyi fosfor insanlara qırmızı fosfordan çox əvvəl məlum oldu. Rus alimi A.A. Musin-Puşkin onu ilk dəfə 1797-ci ildə alıb. Bəzi kitablarda qırmızı və bənövşəyi fosforun bir və eyni olduğu ifadəsinə rast gəlmək olar. Ancaq bu növlər yalnız rəngdə fərqlənmir. Bənövşəyi fosfor kristalları daha böyükdür. Qırmızı fosfor, ağ fosforu artıq 250 ° C-də, bənövşəyi isə yalnız 500 ° C-də qapalı bir həcmdə qızdırmaqla əldə edilir.

"Parlayan rahib"

Akademik S.İ.-nin xatirələrindən. Volfkoviç: “Fosfor Moskva Universitetində Moxovaya küçəsində quraşdırılmış elektrik sobasında istehsal edilib. Bu təcrübələr o zaman ölkəmizdə ilk dəfə həyata keçirildiyindən qaz halında olan fosforla - zəhərli, öz-özünə alovlanan və yanan göy rəngli elementlə işləyərkən zəruri olan ehtiyat tədbirləri görmədim. Elektrik sobasında uzun müddət işləyərkən ayrılan fosfor qazının bir hissəsi paltarlarımı və hətta ayaqqabılarımı o qədər doyurdu ki, gecələr universitetdən Moskvanın qaranlıq, o vaxt işıqsız küçələri ilə gedəndə paltarlarımdan mavimtıl parıltı saçırdı. və ayaqqabılarımın altından (onları sürtərkən) səkiyə qığılcımlar düşdü.

Hər dəfə arxamda izdiham toplaşanda, onların arasında izahatıma baxmayaraq, məndə o biri dünyanın “yeni görünən” nümayəndəsini görənlər çox olurdu. Tezliklə Moxovaya rayonunun sakinləri və Moskvanın hər yerində "işıqlı rahib" haqqında fantastik hekayələr ağızdan-ağıza ötürülməyə başladı...

Möcüzəsiz möcüzələr

Kilsə möminləri aldatmaq üçün dəfələrlə ağ fosfordan istifadə edib. Bu maddənin iştirak etdiyi ən azı iki növ "möcüzə" məlumdur. Bir möcüzə: öz-özünə yanan bir şam. Bu belə edilir: karbon disulfiddə fosforun məhlulu fitilə tətbiq olunur, həlledici kifayət qədər tez buxarlanır və fitildə qalan fosfor dənələri atmosfer oksigeni ilə oksidləşir və öz-özünə alovlanır. İkinci möcüzə: divarlarda yanıb-sönən “ilahi” yazılar. Eyni həll, eyni reaksiyalar. Həll kifayət qədər doymuşsa, yazılar əvvəlcə parlayır, sonra yanıb-sönür və yox olur.

Organofosfor və həyat

Orqanofosfor birləşmələrinin orqanizmin ən mühüm biokimyəvi reaksiyalarında rolu haqqında çoxlu cildlər yazılmışdır. İstənilən biokimya dərsliyində bu maddələr nəinki dəfələrlə qeyd olunur, həm də ətraflı təsvir edilir. Orqanofosfor birləşmələri olmadan beyin toxumasında karbohidrat mübadiləsi prosesi baş verə bilməzdi. Fosfor tərkibli fosforilaza fermenti təkcə parçalanmağa deyil, həm də beyində polisaxaridlərin sintezinə kömək edir. Beyin toxumasında karbohidratların oksidləşməsi prosesində difosfo-piridin nukleotidi və qeyri-üzvi fosfat mühüm rol oynayır. Digər mühüm proses - əzələ daralması adenozin fosfatların iştirakı ilə reaksiyalar zamanı ayrılan enerji ilə dəstəklənir. Əzələ daraldıqda adenozin trifosfat (ATP) molekulu adenozin difosfata və qeyri-üzvi fosfor turşusuna parçalanır. Bu, çoxlu enerji (8...11 kkal/mol) buraxır. Bu maddələrin ən mühüm rolu əzələ toxumasında daim sabit bir ATP səviyyəsinin saxlanması ilə sübut olunur.