रासायनिक तत्व फॉस्फोरस की खोज कैसे हुई? मूत्र से समृद्ध होना (फॉस्फोरस की खोज के इतिहास के बारे में)। एपेटाइट कैसा दिखता है?

काले फास्फोरस की संरचना

तीन सौ से अधिक वर्ष हमें उस क्षण से अलग करते हैं जब हैम्बर्ग कीमियागर जेनिंग ब्रांड ने एक नया तत्व खोजा था -। अन्य कीमियागरों की तरह, ब्रांड ने जीवन का अमृत या पारस पत्थर खोजने की कोशिश की, जिसकी मदद से बूढ़े लोग जवान हो जाते हैं, बीमार ठीक हो जाते हैं, और नीच लोग बन जाते हैं... यह लोगों के कल्याण की चिंता नहीं थी, बल्कि स्व-हित था जिसने ब्रांड का मार्गदर्शन किया। यह इस कीमियागर द्वारा की गई एकमात्र वास्तविक खोज के इतिहास के तथ्यों से प्रमाणित होता है।

एक प्रयोग के दौरान, उन्होंने मूत्र को वाष्पित कर दिया, अवशेषों को कोयले और रेत के साथ मिलाया और वाष्पीकरण जारी रखा। जल्द ही रिटॉर्ट में एक पदार्थ बन गया जो अंधेरे में चमकने लगा। सच है, काल्टेस फ्यूअर (ठंडी आग), या "मेरी आग", जैसा कि ब्रांड ने कहा था, पुराने लोगों की उपस्थिति में रूपांतरित या परिवर्तित नहीं हुई, लेकिन यह तथ्य कि परिणामी पदार्थ बिना गर्म किए चमकता था, असामान्य और नया था।

ब्रांड को इस नई संपत्ति का लाभ उठाने की जल्दी थी। उन्होंने विभिन्न विशेषाधिकार प्राप्त व्यक्तियों को दिखाना शुरू किया, उनसे उपहार और धन प्राप्त किया। फॉस्फोरस प्राप्त करने का रहस्य छिपाना आसान नहीं था, और ब्रांड ने जल्द ही इसे ड्रेसडेन केमिस्ट आई. क्राफ्ट को बेच दिया। फॉस्फोरस प्रदर्शनकर्ताओं की संख्या तब बढ़ गई जब इसके उत्पादन का नुस्खा आई. कुंकेल और के. किर्चमेयर को पता चला। 1680 में, अपने पूर्ववर्तियों की परवाह किए बिना, प्रसिद्ध अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी और रसायनज्ञ रॉबर्ट बॉयल द्वारा एक नया तत्व प्राप्त किया गया था। लेकिन बॉयल की जल्द ही मृत्यु हो गई, और उनके छात्र ए. गैंकविट्ज़ ने शुद्ध विज्ञान को धोखा दिया और फिर से "फॉस्फोरस अटकल" को पुनर्जीवित किया। केवल 1743 में ए. मार्कग्राफ ने फॉस्फोरस के उत्पादन के लिए एक अधिक उन्नत विधि खोजी और सार्वजनिक जानकारी के लिए अपना डेटा प्रकाशित किया। इस घटना ने ब्रांड के व्यवसाय को समाप्त कर दिया और फॉस्फोरस और उसके यौगिकों के गंभीर अध्ययन की शुरुआत के रूप में कार्य किया।

फॉस्फोरस के इतिहास के पहले, पचास-वर्षीय चरण में, बॉयल की खोज के अलावा, केवल एक घटना को विज्ञान के इतिहास द्वारा चिह्नित किया गया था: 1715 में, जेनसिंग ने मस्तिष्क के ऊतकों में फॉस्फोरस की उपस्थिति स्थापित की थी। मार्कग्रेव के प्रयोगों के बाद, तत्व का इतिहास, जिसने कई वर्षों बाद संख्या 15 प्राप्त की, कई महान खोजों का इतिहास बन गया।

फॉस्फोरस के बारे में सब कुछ

1769 में, यू. गण ने साबित किया कि हड्डियों में बहुत अधिक फास्फोरस होता है। इसी बात की पुष्टि दो साल बाद प्रसिद्ध स्वीडिश रसायनज्ञ के. शीले ने की, जिन्होंने हड्डियों को भूनने के दौरान बनी राख से फास्फोरस प्राप्त करने की एक विधि प्रस्तावित की।

कुछ साल बाद, जे. एल. प्राउस्ट और एम. क्लैप्रोथ ने विभिन्न प्राकृतिक यौगिकों का अध्ययन करते हुए साबित किया कि यह पृथ्वी की पपड़ी में व्यापक रूप से फैला हुआ है, मुख्य रूप से कैल्शियम फॉस्फेट के रूप में।

उन्होंने 18वीं सदी के शुरुआती 70 के दशक में फॉस्फोरस के गुणों का अध्ययन करने में बड़ी सफलता हासिल की। महान फ्रांसीसी रसायनज्ञ एंटोनी लॉरेंट। फॉस्फोरस को हवा की एक बंद मात्रा में अन्य पदार्थों के साथ जलाकर, उन्होंने साबित किया कि फॉस्फोरस एक स्वतंत्र तत्व है, और हवा की एक जटिल संरचना होती है और यह कम से कम दो घटकों - ऑक्सीजन और नाइट्रोजन से बनी होती है। "इस तरह, उसने पहली बार इसके पैरों पर सारा रसायन डाल दिया, जो अपने फ्लॉजिस्टिक रूप में इसके सिर पर खड़ा था।" एफ. एंगेल्स ने का-पिटाला के दूसरे खंड की प्रस्तावना में काम के बारे में इस तरह लिखा।

1709 में डोनडोनाल्ड ने साबित किया कि पौधों के सामान्य विकास के लिए फॉस्फोरस यौगिक आवश्यक हैं।

1839 में, एक अन्य अंग्रेज, लॉज़, सुपरफॉस्फेट प्राप्त करने वाले पहले व्यक्ति थे - एक फॉस्फोरस उर्वरक जो आसानी से पचने योग्य होता हैपौधे।

1847 में, जर्मन रसायनज्ञ श्रॉटर ने, हवा की पहुंच के बिना हीटिंग करके, तत्व संख्या 15 की एक नई किस्म (एलोट्रोपिक संशोधन) विकसित की - और पहले से ही 20वीं सदी में, 1934 में, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी पी. ब्रैडजेन, उच्च के प्रभाव का अध्ययन कर रहे थे। विभिन्न पर दबाव, समान काला फास्फोरस जारी किया। ये तत्व संख्या 15 के इतिहास में मुख्य मील के पत्थर हैं। अब आइए देखें कि इनमें से प्रत्येक खोज के बाद क्या हुआ।

"1715 में, जेनसिंग ने मस्तिष्क के ऊतकों में फॉस्फोरस की उपस्थिति स्थापित की... 1769 में, हैन ने साबित किया कि हड्डियों में बहुत अधिक फॉस्फोरस होता है"

फास्फोरस नाइट्रोजन का एक एनालॉग है

हालाँकि इन तत्वों के भौतिक और रासायनिक गुण बहुत भिन्न होते हैं, फिर भी उनमें भिन्नता होती है। और विशेष रूप से सामान्य बात यह है कि ये दोनों तत्व जानवरों और पौधों के लिए बिल्कुल आवश्यक हैं। शिक्षाविद् ए.ई. फर्समैन ने फॉस्फोरस को "जीवन और विचार का एक तत्व" कहा, लेकिन इस परिभाषा को शायद ही साहित्यिक अतिशयोक्ति के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। फास्फोरस वस्तुतः हरे पौधों के सभी अंगों में पाया जाता है: तना, जड़, पत्तियाँ, लेकिन सबसे अधिक फलों और बीजों में। पौधे फास्फोरस संचय करते हैं और इसे जानवरों को आपूर्ति करते हैं।

जानवरों में फास्फोरस मुख्य रूप से कंकाल, मांसपेशियों और तंत्रिका ऊतक में केंद्रित होता है।

मानव खाद्य उत्पादों में मुर्गी के अंडे की जर्दी विशेष रूप से फास्फोरस से भरपूर होती है।

मानव शरीर में औसतन लगभग 1.5 किलोग्राम तत्व क्रमांक 15 होता है। इस मात्रा में से 1.4 किलोग्राम हड्डियों में, लगभग 130 ग्राम मांसपेशियों में और 12 ग्राम तंत्रिकाओं और मस्तिष्क में होता है। हमारे शरीर में होने वाली लगभग सभी सबसे महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाएं ऑर्गेनोफॉस्फोरस पदार्थों के परिवर्तन से जुड़ी हैं। फास्फोरस हड्डियों में मुख्य रूप से कैल्शियम फॉस्फेट के रूप में पाया जाता है। दाँत का इनेमल भी एक फॉस्फोरस यौगिक है, जो संरचना और क्रिस्टल संरचना में सबसे महत्वपूर्ण फॉस्फोरस खनिज, एपेटाइट सीए5(पी04)3(एफ, सीएल) से मेल खाता है।

स्वाभाविक रूप से, किसी भी महत्वपूर्ण तत्व की तरह, फॉस्फोरस प्रकृति में एक चक्र से गुजरता है। पौधे इसे मिट्टी से लेते हैं और पौधों से यह तत्व मनुष्यों और जानवरों के शरीर में प्रवेश करता है। फॉस्फोरस मल के साथ और लाशों के सड़ने पर मिट्टी में लौट आता है। फॉस्फोरोबैक्टीरिया कार्बनिक फास्फोरस को अकार्बनिक यौगिकों में परिवर्तित करता है।

हालाँकि, प्रति इकाई समय में, मिट्टी में प्रवेश करने की तुलना में काफी अधिक फास्फोरस मिट्टी से हटा दिया जाता है। विश्व फसल अब सालाना 3 मिलियन टन से अधिक फॉस्फोरस खेतों से निकाल देती है।

स्वाभाविक रूप से, टिकाऊ पैदावार प्राप्त करने के लिए, इस फास्फोरस को मिट्टी में वापस किया जाना चाहिए, और इसलिए यह आश्चर्य की बात नहीं है कि फॉस्फेट रॉक का विश्व उत्पादन अब प्रति वर्ष 100 मिलियन टन से अधिक है।

"...प्राउस्ट और क्लैप्रोथ ने साबित किया कि फॉस्फोरस पृथ्वी की पपड़ी में व्यापक रूप से वितरित है, मुख्य रूप से कैल्शियम फॉस्फेट के रूप में"

पृथ्वी की पपड़ी में फास्फोरस विशेष रूप से यौगिकों के रूप में होता है। ये मुख्य रूप से ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड के खराब घुलनशील लवण हैं; धनायन प्रायः कैल्शियम आयन होता है।

फास्फोरस पृथ्वी की पपड़ी के वजन का 0.08% है। व्यापकता की दृष्टि से यह सभी तत्वों में 13वें स्थान पर है। फॉस्फोरस कम से कम 190 खनिजों में निहित है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं: फ्लोरापाटाइट Ca5(P04)3F, हाइड्रॉक्सिलैपाटाइट Ca5(P04)3OH, फॉस्फोराइट Cae(P04)2 अशुद्धियों के साथ।

फास्फोरस को प्राथमिक और माध्यमिक में विभाजित किया गया है। प्राथमिक लोगों में, एपेटाइट विशेष रूप से आम हैं, जो अक्सर आग्नेय मूल की चट्टानों के बीच पाए जाते हैं। इनका निर्माण पृथ्वी की पपड़ी के निर्माण के समय हुआ था।

एपेटाइट्स के विपरीत, फॉस्फोराइट्स तलछटी मूल की चट्टानों के बीच पाए जाते हैं, जो जीवित प्राणियों की मृत्यु के परिणामस्वरूप बनते हैं। ये गौण हैं.

फॉस्फोरस उल्कापिंडों में लोहा, कोबाल्ट और निकल फॉस्फाइड के रूप में पाया जाता है। बेशक, यह सामान्य तत्व समुद्री जल में भी पाया जाता है (6)। 10-6%).

"लैवोज़ियर ने साबित किया कि फॉस्फोरस एक स्वतंत्र रासायनिक तत्व है..."

फॉस्फोरस मध्यम सक्रियता वाली एक अधातु (जिसे पहले उपधातु कहा जाता था) है। फॉस्फोरस परमाणु की बाहरी कक्षा में पाँच इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिनमें से तीन अयुग्मित होते हैं। इसलिए, यह 3-, 3+ और 5+ की संयोजकता प्रदर्शित कर सकता है।

फॉस्फोरस को 5+ प्रदर्शित करने के लिए, परमाणु पर कुछ प्रभाव आवश्यक है, जो अंतिम कक्षा के दो युग्मित इलेक्ट्रॉनों को अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों में बदल देगा।

फॉस्फोरस को अक्सर बहुआयामी तत्व कहा जाता है। दरअसल, विभिन्न परिस्थितियों में यह अलग-अलग व्यवहार करता है, या तो ऑक्सीडेटिव या कम करने वाले गुणों का प्रदर्शन करता है। फॉस्फोरस की बहुमुखी प्रतिभा में कई एलोट्रोपिक संशोधनों में मौजूद रहने की क्षमता भी शामिल है।

शायद तत्व संख्या 15 का सबसे प्रसिद्ध संशोधन नरम, मोमी, सफेद या पीला फॉस्फोरस है। यह ब्रांड ही था जिसने इसकी खोज की थी, और इसके गुणों के कारण तत्व को इसका नाम मिला: ग्रीक में "फॉस्फोरस" का अर्थ चमकदार, चमकदार होता है। सफेद फॉस्फोरस अणु में टेट्राहेड्रोन के आकार में व्यवस्थित चार परमाणु होते हैं। घनत्व 1.83, गलनांक 44.1° से. जहरीला, आसानी से ऑक्सीकृत। कार्बन डाइसल्फ़ाइड, तरल अमोनिया और SO2, बेंजीन, ईथर में घुलनशील। पानी में लगभग अघुलनशील.

जब 250 डिग्री सेल्सियस से ऊपर हवा की पहुंच के बिना गर्म किया जाता है, तो यह लाल हो जाता है। यह पहले से ही एक बहुलक है, लेकिन बहुत व्यवस्थित संरचना नहीं है। लाल फास्फोरस की प्रतिक्रियाशीलता सफेद फास्फोरस की तुलना में काफी कम होती है। यह अंधेरे में चमकता नहीं है, कार्बन डाइसल्फ़ाइड में नहीं घुलता है और जहरीला नहीं होता है। इसका घनत्व बहुत अधिक है, इसकी संरचना महीन-क्रिस्टलीय है।

काले फास्फोरस की संरचना

तीन सौ से अधिक वर्ष हमें उस क्षण से अलग करते हैं जब हैम्बर्ग कीमियागर जेनिंग ब्रांड ने एक नया तत्व खोजा था -। अन्य कीमियागरों की तरह, ब्रांड ने जीवन का अमृत या पारस पत्थर खोजने की कोशिश की, जिसकी मदद से बूढ़े लोग जवान हो जाते हैं, बीमार ठीक हो जाते हैं, और नीच लोग बन जाते हैं... यह लोगों के कल्याण की चिंता नहीं थी, बल्कि स्व-हित था जिसने ब्रांड का मार्गदर्शन किया। यह इस कीमियागर द्वारा की गई एकमात्र वास्तविक खोज के इतिहास के तथ्यों से प्रमाणित होता है।

एक प्रयोग के दौरान, उन्होंने मूत्र को वाष्पित कर दिया, अवशेषों को कोयले और रेत के साथ मिलाया और वाष्पीकरण जारी रखा। जल्द ही रिटॉर्ट में एक पदार्थ बन गया जो अंधेरे में चमकने लगा। सच है, काल्टेस फ्यूअर (ठंडी आग), या "मेरी आग", जैसा कि ब्रांड ने कहा था, पुराने लोगों की उपस्थिति में रूपांतरित या परिवर्तित नहीं हुई, लेकिन यह तथ्य कि परिणामी पदार्थ बिना गर्म किए चमकता था, असामान्य और नया था।

ब्रांड को इस नई संपत्ति का लाभ उठाने की जल्दी थी। उन्होंने विभिन्न विशेषाधिकार प्राप्त व्यक्तियों को दिखाना शुरू किया, उनसे उपहार और धन प्राप्त किया। फॉस्फोरस प्राप्त करने का रहस्य छिपाना आसान नहीं था, और ब्रांड ने जल्द ही इसे ड्रेसडेन केमिस्ट आई. क्राफ्ट को बेच दिया। फॉस्फोरस प्रदर्शनकर्ताओं की संख्या तब बढ़ गई जब इसके उत्पादन का नुस्खा आई. कुंकेल और के. किर्चमेयर को पता चला। 1680 में, अपने पूर्ववर्तियों की परवाह किए बिना, प्रसिद्ध अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी और रसायनज्ञ रॉबर्ट बॉयल द्वारा एक नया तत्व प्राप्त किया गया था। लेकिन बॉयल की जल्द ही मृत्यु हो गई, और उनके छात्र ए. गैंकविट्ज़ ने शुद्ध विज्ञान को धोखा दिया और फिर से "फॉस्फोरस अटकल" को पुनर्जीवित किया। केवल 1743 में ए. मार्कग्राफ ने फॉस्फोरस के उत्पादन के लिए एक अधिक उन्नत विधि खोजी और सार्वजनिक जानकारी के लिए अपना डेटा प्रकाशित किया। इस घटना ने ब्रांड के व्यवसाय को समाप्त कर दिया और फॉस्फोरस और उसके यौगिकों के गंभीर अध्ययन की शुरुआत के रूप में कार्य किया।

फॉस्फोरस के इतिहास के पहले, पचास-वर्षीय चरण में, बॉयल की खोज के अलावा, केवल एक घटना को विज्ञान के इतिहास द्वारा चिह्नित किया गया था: 1715 में, जेनसिंग ने मस्तिष्क के ऊतकों में फॉस्फोरस की उपस्थिति स्थापित की थी। मार्कग्रेव के प्रयोगों के बाद, तत्व का इतिहास, जिसने कई वर्षों बाद संख्या 15 प्राप्त की, कई महान खोजों का इतिहास बन गया।

फॉस्फोरस के बारे में सब कुछ

1769 में, यू. गण ने साबित किया कि हड्डियों में बहुत अधिक फास्फोरस होता है। इसी बात की पुष्टि दो साल बाद प्रसिद्ध स्वीडिश रसायनज्ञ के. शीले ने की, जिन्होंने हड्डियों को भूनने के दौरान बनी राख से फास्फोरस प्राप्त करने की एक विधि प्रस्तावित की।

कुछ साल बाद, जे. एल. प्राउस्ट और एम. क्लैप्रोथ ने विभिन्न प्राकृतिक यौगिकों का अध्ययन करते हुए साबित किया कि यह पृथ्वी की पपड़ी में व्यापक रूप से फैला हुआ है, मुख्य रूप से कैल्शियम फॉस्फेट के रूप में।

उन्होंने 18वीं सदी के शुरुआती 70 के दशक में फॉस्फोरस के गुणों का अध्ययन करने में बड़ी सफलता हासिल की। महान फ्रांसीसी रसायनज्ञ एंटोनी लॉरेंट। फॉस्फोरस को हवा की एक बंद मात्रा में अन्य पदार्थों के साथ जलाकर, उन्होंने साबित किया कि फॉस्फोरस एक स्वतंत्र तत्व है, और हवा की एक जटिल संरचना होती है और यह कम से कम दो घटकों - ऑक्सीजन और नाइट्रोजन से बनी होती है। "इस तरह, उसने पहली बार इसके पैरों पर सारा रसायन डाल दिया, जो अपने फ्लॉजिस्टिक रूप में इसके सिर पर खड़ा था।" एफ. एंगेल्स ने का-पिटाला के दूसरे खंड की प्रस्तावना में काम के बारे में इस तरह लिखा।

1709 में डोनडोनाल्ड ने साबित किया कि पौधों के सामान्य विकास के लिए फॉस्फोरस यौगिक आवश्यक हैं।

1839 में, एक अन्य अंग्रेज, लॉज़, सुपरफॉस्फेट प्राप्त करने वाले पहले व्यक्ति थे - एक फॉस्फोरस उर्वरक जो आसानी से पचने योग्य होता हैपौधे।

1847 में, जर्मन रसायनज्ञ श्रॉटर ने, हवा की पहुंच के बिना हीटिंग करके, तत्व संख्या 15 की एक नई किस्म (एलोट्रोपिक संशोधन) विकसित की - और पहले से ही 20वीं सदी में, 1934 में, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी पी. ब्रैडजेन, उच्च के प्रभाव का अध्ययन कर रहे थे। विभिन्न पर दबाव, समान काला फास्फोरस जारी किया। ये तत्व संख्या 15 के इतिहास में मुख्य मील के पत्थर हैं। अब आइए देखें कि इनमें से प्रत्येक खोज के बाद क्या हुआ।

"1715 में, जेनसिंग ने मस्तिष्क के ऊतकों में फॉस्फोरस की उपस्थिति स्थापित की... 1769 में, हैन ने साबित किया कि हड्डियों में बहुत अधिक फॉस्फोरस होता है"

फास्फोरस नाइट्रोजन का एक एनालॉग है

हालाँकि इन तत्वों के भौतिक और रासायनिक गुण बहुत भिन्न होते हैं, फिर भी उनमें भिन्नता होती है। और विशेष रूप से सामान्य बात यह है कि ये दोनों तत्व जानवरों और पौधों के लिए बिल्कुल आवश्यक हैं। शिक्षाविद् ए.ई. फर्समैन ने फॉस्फोरस को "जीवन और विचार का एक तत्व" कहा, लेकिन इस परिभाषा को शायद ही साहित्यिक अतिशयोक्ति के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। फास्फोरस वस्तुतः हरे पौधों के सभी अंगों में पाया जाता है: तना, जड़, पत्तियाँ, लेकिन सबसे अधिक फलों और बीजों में। पौधे फास्फोरस संचय करते हैं और इसे जानवरों को आपूर्ति करते हैं।

जानवरों में फास्फोरस मुख्य रूप से कंकाल, मांसपेशियों और तंत्रिका ऊतक में केंद्रित होता है।

मानव खाद्य उत्पादों में मुर्गी के अंडे की जर्दी विशेष रूप से फास्फोरस से भरपूर होती है।

मानव शरीर में औसतन लगभग 1.5 किलोग्राम तत्व क्रमांक 15 होता है। इस मात्रा में से 1.4 किलोग्राम हड्डियों में, लगभग 130 ग्राम मांसपेशियों में और 12 ग्राम तंत्रिकाओं और मस्तिष्क में होता है। हमारे शरीर में होने वाली लगभग सभी सबसे महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाएं ऑर्गेनोफॉस्फोरस पदार्थों के परिवर्तन से जुड़ी हैं। फास्फोरस हड्डियों में मुख्य रूप से कैल्शियम फॉस्फेट के रूप में पाया जाता है। दाँत का इनेमल भी एक फॉस्फोरस यौगिक है, जो संरचना और क्रिस्टल संरचना में सबसे महत्वपूर्ण फॉस्फोरस खनिज, एपेटाइट सीए5(पी04)3(एफ, सीएल) से मेल खाता है।

स्वाभाविक रूप से, किसी भी महत्वपूर्ण तत्व की तरह, फॉस्फोरस प्रकृति में एक चक्र से गुजरता है। पौधे इसे मिट्टी से लेते हैं और पौधों से यह तत्व मनुष्यों और जानवरों के शरीर में प्रवेश करता है। फॉस्फोरस मल के साथ और लाशों के सड़ने पर मिट्टी में लौट आता है। फॉस्फोरोबैक्टीरिया कार्बनिक फास्फोरस को अकार्बनिक यौगिकों में परिवर्तित करता है।

हालाँकि, प्रति इकाई समय में, मिट्टी में प्रवेश करने की तुलना में काफी अधिक फास्फोरस मिट्टी से हटा दिया जाता है। विश्व फसल अब सालाना 3 मिलियन टन से अधिक फॉस्फोरस खेतों से निकाल देती है।

स्वाभाविक रूप से, टिकाऊ पैदावार प्राप्त करने के लिए, इस फास्फोरस को मिट्टी में वापस किया जाना चाहिए, और इसलिए यह आश्चर्य की बात नहीं है कि फॉस्फेट रॉक का विश्व उत्पादन अब प्रति वर्ष 100 मिलियन टन से अधिक है।

"...प्राउस्ट और क्लैप्रोथ ने साबित किया कि फॉस्फोरस पृथ्वी की पपड़ी में व्यापक रूप से वितरित है, मुख्य रूप से कैल्शियम फॉस्फेट के रूप में"

पृथ्वी की पपड़ी में फास्फोरस विशेष रूप से यौगिकों के रूप में होता है। ये मुख्य रूप से ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड के खराब घुलनशील लवण हैं; धनायन प्रायः कैल्शियम आयन होता है।

फास्फोरस पृथ्वी की पपड़ी के वजन का 0.08% है। व्यापकता की दृष्टि से यह सभी तत्वों में 13वें स्थान पर है। फॉस्फोरस कम से कम 190 खनिजों में निहित है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं: फ्लोरापाटाइट Ca5(P04)3F, हाइड्रॉक्सिलैपाटाइट Ca5(P04)3OH, फॉस्फोराइट Cae(P04)2 अशुद्धियों के साथ।

फास्फोरस को प्राथमिक और माध्यमिक में विभाजित किया गया है। प्राथमिक लोगों में, एपेटाइट विशेष रूप से आम हैं, जो अक्सर आग्नेय मूल की चट्टानों के बीच पाए जाते हैं। इनका निर्माण पृथ्वी की पपड़ी के निर्माण के समय हुआ था।

एपेटाइट्स के विपरीत, फॉस्फोराइट्स तलछटी मूल की चट्टानों के बीच पाए जाते हैं, जो जीवित प्राणियों की मृत्यु के परिणामस्वरूप बनते हैं। ये गौण हैं.

फॉस्फोरस उल्कापिंडों में लोहा, कोबाल्ट और निकल फॉस्फाइड के रूप में पाया जाता है। बेशक, यह सामान्य तत्व समुद्री जल में भी पाया जाता है (6)। 10-6%).

"लैवोज़ियर ने साबित किया कि फॉस्फोरस एक स्वतंत्र रासायनिक तत्व है..."

फॉस्फोरस मध्यम सक्रियता वाली एक अधातु (जिसे पहले उपधातु कहा जाता था) है। फॉस्फोरस परमाणु की बाहरी कक्षा में पाँच इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिनमें से तीन अयुग्मित होते हैं। इसलिए, यह 3-, 3+ और 5+ की संयोजकता प्रदर्शित कर सकता है।

फॉस्फोरस को 5+ प्रदर्शित करने के लिए, परमाणु पर कुछ प्रभाव आवश्यक है, जो अंतिम कक्षा के दो युग्मित इलेक्ट्रॉनों को अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों में बदल देगा।

फॉस्फोरस को अक्सर बहुआयामी तत्व कहा जाता है। दरअसल, विभिन्न परिस्थितियों में यह अलग-अलग व्यवहार करता है, या तो ऑक्सीडेटिव या कम करने वाले गुणों का प्रदर्शन करता है। फॉस्फोरस की बहुमुखी प्रतिभा में कई एलोट्रोपिक संशोधनों में मौजूद रहने की क्षमता भी शामिल है।

शायद तत्व संख्या 15 का सबसे प्रसिद्ध संशोधन नरम, मोमी, सफेद या पीला फॉस्फोरस है। यह ब्रांड ही था जिसने इसकी खोज की थी, और इसके गुणों के कारण तत्व को इसका नाम मिला: ग्रीक में "फॉस्फोरस" का अर्थ चमकदार, चमकदार होता है। सफेद फॉस्फोरस अणु में टेट्राहेड्रोन के आकार में व्यवस्थित चार परमाणु होते हैं। घनत्व 1.83, गलनांक 44.1° से. जहरीला, आसानी से ऑक्सीकृत। कार्बन डाइसल्फ़ाइड, तरल अमोनिया और SO2, बेंजीन, ईथर में घुलनशील। पानी में लगभग अघुलनशील.

जब 250 डिग्री सेल्सियस से ऊपर हवा की पहुंच के बिना गर्म किया जाता है, तो यह लाल हो जाता है। यह पहले से ही एक बहुलक है, लेकिन बहुत व्यवस्थित संरचना नहीं है। लाल फास्फोरस की प्रतिक्रियाशीलता सफेद फास्फोरस की तुलना में काफी कम होती है। यह अंधेरे में चमकता नहीं है, कार्बन डाइसल्फ़ाइड में नहीं घुलता है और जहरीला नहीं होता है। इसका घनत्व बहुत अधिक है, इसकी संरचना महीन-क्रिस्टलीय है।

फॉस्फोरस की खोज की तारीख आमतौर पर 1669 मानी जाती है, लेकिन कुछ संकेत हैं कि यह पहले से ज्ञात था। उदाहरण के लिए, गेफ़र रिपोर्ट करता है कि पेरिस लाइब्रेरी में संग्रहीत संग्रह से एक रसायन पांडुलिपि बताती है कि 12वीं शताब्दी के आसपास। एक निश्चित अल्चिड बेखिल ने मूत्र को मिट्टी और चूने के साथ आसवित करके एक पदार्थ प्राप्त किया, जिसे उन्होंने "एस्करबुकल" कहा। शायद यह फॉस्फोरस था, जो कीमियागरों का सबसे बड़ा रहस्य था। किसी भी मामले में, यह ज्ञात है कि दार्शनिक पत्थर की खोज में, कीमियागरों ने मूत्र, मल, हड्डियों आदि सहित सभी प्रकार की सामग्रियों को आसवन और अन्य कार्यों के अधीन किया था। प्राचीन काल से, ऐसे पदार्थ जो अंधेरे में चमक सकते हैं, कहलाते रहे हैं फास्फोरस. 17वीं सदी में बोलोग्नीज़ फॉस्फोरस ज्ञात था - बोलोग्ना के पास पहाड़ों में पाया जाने वाला एक पत्थर; कोयले पर दागने के बाद पत्थर ने चमकने की क्षमता हासिल कर ली। "बाल्डविन फॉस्फोरस" का भी वर्णन किया गया है, जिसे वोल्स्ट फोरमैन एल्डुइन ने चाक और नाइट्रिक एसिड के कैलक्लाइंड मिश्रण से तैयार किया था। ऐसे पदार्थों की चमक से अत्यधिक आश्चर्य होता था और इसे चमत्कार माना जाता था।

1669 में, हैम्बर्ग शौकिया कीमियागर ब्रांड, एक दिवालिया व्यापारी, जिसने कीमिया की मदद से अपने मामलों को सुधारने का सपना देखा था, ने विभिन्न प्रकार के उत्पादों को संसाधित किया। यह सिद्धांत देते हुए कि शारीरिक उत्पादों में "आदिम पदार्थ" हो सकता है जिसे दार्शनिक पत्थर का आधार माना जाता है, ब्रांड को मानव मूत्र में रुचि हो गई।

उन्होंने सैनिकों की बैरक से लगभग एक टन मूत्र एकत्र किया और इसे वाष्पित करके एक शरबत जैसा तरल पदार्थ बनाया। उन्होंने इस तरल को फिर से आसवित किया और एक भारी लाल "मूत्र तेल" प्राप्त किया। इस तेल को फिर से आसवित करने के बाद, उन्हें रिटॉर्ट के निचले भाग में एक "मृत सिर" (कैपुट मोर्टम) के अवशेष मिले, जो किसी भी चीज़ के लिए बेकार लग रहा था। हालाँकि, लंबे समय तक इस अवशेष को शांत करने के बाद, उन्होंने देखा कि रिटॉर्ट में सफेद धूल दिखाई दी, जो धीरे-धीरे रिटॉर्ट के निचले भाग में बस गई और स्पष्ट रूप से चमकने लगी। ब्रांड ने फैसला किया कि वह "तैलीय मौत के सिर" से मौलिक आग निकालने में कामयाब रहा है, और उसने और भी अधिक उत्साह के साथ अपने प्रयोग जारी रखे। बेशक, वह इस "आग" को सोने में बदलने में असफल रहे, लेकिन उन्होंने फॉस्फोरस (ग्रीक से - प्रकाश और "ले जाने वाला", यानी प्रकाश लाने वाला) की अपनी खोज को अभी भी एक सख्त रहस्य बनाए रखा। हालाँकि, एक निश्चित कुंकेल, जो उस समय सैक्सन इलेक्टर के लिए एक कीमियागर और गुप्त सेवक के रूप में कार्य करता था, को ब्रांड के रहस्य के बारे में पता चला। कुंकेल ने अपने सहयोगी क्राफ्ट से, जो हैम्बर्ग जा रहा था, ब्रांड से फॉस्फोरस के बारे में कोई जानकारी प्राप्त करने के लिए कहा। हालाँकि, क्राफ्ट ने स्वयं ब्रांड के रहस्य का उपयोग करने का निर्णय लिया। उन्होंने 200 थैलरों के लिए उनसे रहस्य खरीदा और, पर्याप्त मात्रा में फॉस्फोरस का उत्पादन करके, यूरोप की यात्रा पर चले गए, जहां उन्होंने बड़ी सफलता के साथ महान लोगों के सामने फॉस्फोरस की चमक का प्रदर्शन किया। विशेष रूप से, इंग्लैंड में उन्होंने राजा चार्ल्स द्वितीय और वैज्ञानिक बॉयल को फॉस्फोरस दिखाया। इस बीच, कुंकेल ब्रांड की विधि के करीब फॉस्फोरस को स्वयं तैयार करने में कामयाब रहे, और बाद के विपरीत, उन्होंने फॉस्फोरस का व्यापक रूप से विज्ञापन किया, लेकिन इसके उत्पादन के रहस्य के बारे में चुप रहे। 1680 में, अपने पूर्ववर्तियों की परवाह किए बिना, प्रसिद्ध अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी और रसायनज्ञ रॉबर्ट बॉयल द्वारा एक नया तत्व प्राप्त किया गया था, जिन्होंने कुंकेल की तरह, फॉस्फोरस के गुणों पर डेटा प्रकाशित किया था, लेकिन इसकी तैयारी की विधि को एक बंद पैकेज में ही बताया था। रॉयल सोसाइटी ऑफ़ लंदन (यह संदेश केवल 12 साल बाद, बॉयल की मृत्यु के बाद प्रकाशित हुआ था), और बोइस के छात्र ए. गैंकविट्ज़ ने शुद्ध विज्ञान को धोखा दिया और इस पदार्थ के उत्पादन के लिए व्यापक उत्पादन गतिविधियों के रूप में "फॉस्फोरस अटकलें" को फिर से पुनर्जीवित किया: के लिए 50 वर्षों तक उन्होंने फॉस्फोरस का व्यापक रूप से उच्च मूल्य पर व्यापार किया। उदाहरण के लिए, हॉलैंड में, उस समय फास्फोरस के एक औंस (31.1 ग्राम) की कीमत 16 डुकाट थी। फॉस्फोरस की प्रकृति के संबंध में सबसे शानदार धारणाएँ बनाई गई हैं। 18वीं सदी में कई प्रमुख वैज्ञानिकों ने फॉस्फोरस का अध्ययन किया, उनमें मार्गग्राफ भी शामिल थे, जिन्होंने मूत्र में लेड क्लोराइड मिलाकर मूत्र से फॉस्फोरस प्राप्त करने की विधि में सुधार किया (1743)।

1777 में, शीले ने चूने से जुड़े फॉस्फोरिक एसिड के रूप में जानवरों की हड्डियों और सींगों में फॉस्फोरस की उपस्थिति स्थापित की। हालाँकि, कुछ लेखक इस खोज का श्रेय एक अन्य स्वीडिश रसायनज्ञ, हैन को देते हैं, लेकिन यह शीले ही थे जिन्होंने हड्डियों से फास्फोरस प्राप्त करने की एक विधि विकसित की थी। फास्फोरस को ऑक्सीजन में फास्फोरस के दहन पर अपने प्रसिद्ध प्रयोगों के आधार पर लेवोज़ियर द्वारा एक मौलिक पदार्थ के रूप में मान्यता दी गई थी। सरल पिंडों की तालिका में, लेवोज़ियर ने फॉस्फोरस को सरल पिंडों, गैर-धातु, ऑक्सीकरण और एसिड बनाने वाले दूसरे समूह में रखा। 19वीं सदी से फॉस्फोरस का व्यापक रूप से उपयोग मुख्य रूप से मिट्टी को उर्वरित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले लवण के रूप में किया जाता है।

इसलिए, तीन सौ से अधिक वर्षों ने हमें उस क्षण से अलग कर दिया है जब हैम्बर्ग कीमियागर जेनिंग ब्रांड ने एक नया तत्व - फॉस्फोरस की खोज की थी। अन्य कीमियागरों की तरह, ब्रांड ने जीवन का अमृत या पारस पत्थर खोजने की कोशिश की, जिसकी मदद से बूढ़े लोग युवा दिखते हैं, बीमार ठीक हो जाते हैं और आधार धातुएँ सोने में बदल जाती हैं। यह लोगों के कल्याण की चिंता नहीं थी, बल्कि स्व-हित था जिसने ब्रांड का मार्गदर्शन किया। यह उनके द्वारा की गई एकमात्र वास्तविक खोज के इतिहास के तथ्यों से प्रमाणित होता है। फॉस्फोरस के इतिहास के पहले, पचास-वर्षीय चरण में, बॉयल की खोज के अलावा, केवल एक घटना को विज्ञान के इतिहास द्वारा चिह्नित किया गया था: 1715 में, जेनसिंग ने मस्तिष्क के ऊतकों में फॉस्फोरस की उपस्थिति की स्थापना की। मार्कग्रेव के प्रयोगों के बाद, तत्व का इतिहास, जिसने कई वर्षों बाद संख्या 15 प्राप्त की, कई महान खोजों का इतिहास बन गया।

फॉस्फोरस से संबंधित खोजों का कालक्रम

1715 मेंजेनसिंग ने मस्तिष्क के ऊतकों में फॉस्फोरस की उपस्थिति स्थापित की...

1743 मेंजर्मन रसायनज्ञ, सेंट पीटर्सबर्ग एकेडमी ऑफ साइंसेज के मानद सदस्य ए.एस. मार्ग्राफ ने फॉस्फोरस उत्पादन के लिए एक नई विधि विकसित की।

1769 मेंयू.गैन ने साबित किया कि हड्डियों में बहुत सारा फॉस्फोरस होता है। इसी बात की पुष्टि दो साल बाद स्वीडिश रसायनज्ञ के. शीले ने की, जिन्होंने हड्डियों को भूनने के दौरान बनी राख से फास्फोरस प्राप्त करने की एक विधि प्रस्तावित की। कुछ साल बाद, जे.एल. प्राउस्ट और एम. क्लैप्रोथ ने विभिन्न प्राकृतिक यौगिकों का अध्ययन करते हुए साबित किया कि फॉस्फोरस पृथ्वी की पपड़ी में व्यापक रूप से फैला हुआ है, मुख्य रूप से कैल्शियम फॉस्फेट के रूप में।

1797रूस में, ए.ए. मुसिन-पुश्किन ने फास्फोरस की एक एलोट्रोपिक किस्म - बैंगनी फास्फोरस प्राप्त की। हालाँकि, साहित्य में, फॉस्फोरस की खोज का श्रेय गलती से आई. हिट्टोर्फ को दिया गया है, जिन्होंने ए. ए. मुसिन-पुश्किन की विधि का उपयोग करके इसे केवल 1853 में प्राप्त किया था।

1799 मेंडोनडोनाल्ड ने सिद्ध किया कि फास्फोरस यौगिक पौधों के सामान्य विकास के लिए आवश्यक हैं।

1839 मेंएक अन्य अंग्रेज, लॉज़, सुपरफॉस्फेट प्राप्त करने वाले पहले व्यक्ति थे - एक फास्फोरस उर्वरक जो पौधों द्वारा आसानी से अवशोषित हो जाता है।

1842 मेंइंग्लैंड ने दुनिया में सुपरफॉस्फेट का पहला औद्योगिक उत्पादन आयोजित किया। रूस में, ऐसा उत्पादन 1868 और 1871 में सामने आया।

1848 मेंऑस्ट्रियाई रसायनज्ञ ए. श्रॉटर ने फास्फोरस - लाल फास्फोरस के एक एलोट्रोपिक संशोधन की खोज की। उन्होंने यह फास्फोरस सफेद फास्फोरस को CO (कार्बन मोनोऑक्साइड दो) के वातावरण में 250 डिग्री के तापमान पर गर्म करके प्राप्त किया। यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि ए. श्रॉटर ने सबसे पहले इस ओर इशारा किया था

माचिस के निर्माण में लाल फास्फोरस के उपयोग की संभावना।

1926 मेंए.ई. फर्समैन और उनके सहयोगियों ने कोला प्रायद्वीप पर एपेटाइट के विशाल भंडार की खोज की।

1934 में, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी पी. ब्रिजमैन ने विभिन्न पदार्थों पर उच्च दबाव के प्रभाव का अध्ययन करते हुए ग्रेफाइट के समान काले फास्फोरस को अलग किया।

फास्फोरस सजीव एवं निर्जीव प्रकृति का एक महत्वपूर्ण घटक है। यह पृथ्वी की गहराई, पानी और हमारे शरीर में पाया जाता है, और शिक्षाविद् फ़र्समैन ने इसे "जीवन और विचार का तत्व" का उपनाम भी दिया है। इसकी उपयोगिता के बावजूद, सफेद फास्फोरस बेहद खतरनाक और जहरीला हो सकता है। आइए इसकी विशेषताओं के बारे में अधिक विस्तार से बात करें।

एक तत्व खोलना

फॉस्फोरस की खोज का इतिहास कीमिया से शुरू हुआ। 15वीं शताब्दी से, यूरोपीय वैज्ञानिक पारस पत्थर या "महान अमृत" खोजने के लिए उत्सुक रहे हैं जिसके साथ वे किसी भी धातु को सोने में बदल सकते हैं।

17वीं शताब्दी में, कीमियागर हेनिग ब्रांड ने निर्णय लिया कि "जादुई अभिकर्मक" का रास्ता मूत्र से होकर गुजरता है। यह पीला है, जिसका अर्थ है कि इसमें सोना है या यह किसी तरह से इससे जुड़ा हुआ है। वैज्ञानिक ने सावधानीपूर्वक सामग्री एकत्र की, उसका बचाव किया और फिर उसे आसवित किया। सोने के स्थान पर उसे एक सफेद पदार्थ प्राप्त हुआ जो अँधेरे में चमकता था और अच्छी तरह जलता था।

ब्रांड ने इस खोज को "ठंडी आग" कहा। बाद में, आयरिश कीमियागर रॉबर्ट बॉयल और जर्मन एंड्रियास मैगग्राफ इसी तरह से फॉस्फोरस प्राप्त करने का विचार लेकर आए। बाद वाले ने मूत्र में कोयला, रेत और खनिज फॉस्जेनाइट भी मिलाया। इसके बाद, पदार्थ का नाम फॉस्फोरस मिराबिलिस रखा गया, जिसका अनुवाद "प्रकाश का चमत्कारी वाहक" है।

ज्योतिर्मय तत्व

फॉस्फोरस की खोज कीमियागरों के बीच एक वास्तविक सनसनी बन गई। कुछ लोगों ने समय-समय पर ब्रांड से पदार्थ प्राप्त करने का रहस्य जानने की कोशिश की, दूसरों ने स्वयं वहां पहुंचने की कोशिश की। 18वीं शताब्दी में, यह सिद्ध हो गया कि यह तत्व जीवों की हड्डियों के अवशेषों में निहित है, और जल्द ही इसके उत्पादन के लिए कई कारखाने खुल गए।

फ़्रांसीसी भौतिक विज्ञानी लेवोज़ियर ने साबित किया कि फॉस्फोरस एक सरल पदार्थ है। आवर्त सारणी में यह संख्या 15 है। नाइट्रोजन, सुरमा, आर्सेनिक और बिस्मथ के साथ, यह पेनिक्टाइड्स के समूह से संबंधित है और इसे एक गैर-धातु के रूप में जाना जाता है।

यह तत्व प्रकृति में काफी सामान्य है। प्रतिशत के संदर्भ में, यह पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान में 13वें स्थान पर है। फास्फोरस सक्रिय रूप से ऑक्सीजन के साथ संपर्क करता है और मुक्त रूप में नहीं पाया जाता है। यह कई खनिजों (190 से अधिक) में मौजूद है, जैसे फॉस्फोराइट्स, एपेटाइट्स, आदि।

सफेद फास्फोरस

फॉस्फोरस कई रूपों या अपररूपों में मौजूद होता है। वे घनत्व, रंग और रासायनिक गुणों में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। आमतौर पर चार मुख्य रूप होते हैं: सफेद, काला, लाल और धात्विक फॉस्फोरस। अन्य संशोधन उपरोक्त का मिश्रण मात्र हैं।

सफेद फास्फोरस बहुत अस्थिर होता है। सामान्य प्रकाश की स्थिति में यह जल्दी लाल हो जाता है, लेकिन उच्च दबाव इसे काला कर देता है। इसके परमाणु चतुष्फलक के रूप में व्यवस्थित होते हैं। इसमें आणविक सूत्र P4 के साथ एक क्रिस्टलीय आणविक जाली है।

मैं पीले फास्फोरस पर भी प्रकाश डालता हूं। यह पदार्थ का दूसरा संशोधन नहीं है, बल्कि अपरिष्कृत सफेद फास्फोरस का नाम है। इसमें हल्के या गहरे भूरे रंग का रंग हो सकता है और यह मजबूत विषाक्तता की विशेषता है।

सफेद फास्फोरस के गुण

पदार्थ की स्थिरता और दिखावट मोम जैसी होती है। इसमें लहसुन जैसी गंध होती है और छूने पर यह चिकना होता है। फॉस्फोरस नरम होता है (इसे बिना अधिक प्रयास के चाकू से काटा जा सकता है) और विकृत होता है। साफ करने के बाद यह रंगहीन हो जाता है। इसके पारदर्शी क्रिस्टल धूप में इंद्रधनुषी रूप से चमकते हैं और हीरे की तरह दिखते हैं।

यह 44 डिग्री पर पिघलता है. पदार्थ की गतिविधि कमरे के तापमान पर भी प्रकट होती है। फॉस्फोरस की मुख्य विशेषता इसकी रसायनयुक्त या चमकने की क्षमता है। हवा में ऑक्सीकरण करके, यह एक सफेद-हरी रोशनी उत्सर्जित करता है, और समय के साथ यह स्वतः ही प्रज्वलित हो जाता है।

पदार्थ पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है, लेकिन ऑक्सीजन के साथ लंबे समय तक संपर्क में रहने पर यह जल सकता है। यह कार्बन डाइसल्फ़ाइड, तरल पैराफिन और बेंजीन जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अच्छी तरह से घुल जाता है।

फास्फोरस का प्रयोग

मनुष्य ने शांतिपूर्ण और सैन्य दोनों उद्देश्यों के लिए फॉस्फोरस को "वश में" किया है। इस पदार्थ का उपयोग फॉस्फोरिक एसिड का उत्पादन करने के लिए किया जाता है, जिसका उपयोग उर्वरकों के लिए किया जाता है। पहले, इसका उपयोग व्यापक रूप से ऊन को रंगने और प्रकाश-संवेदनशील इमल्शन बनाने के लिए किया जाता था।

सफेद फास्फोरस का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। इसका मुख्य मान ज्वलनशीलता है। इस प्रकार, पदार्थ का उपयोग आग लगाने वाले गोला-बारूद के लिए किया जाता है। इस प्रकार का हथियार दोनों विश्व युद्धों के दौरान प्रासंगिक था। इसका इस्तेमाल 2009 में गाजा युद्ध के साथ-साथ 2016 में इराक में भी किया गया था।

लाल फास्फोरस का प्रयोग अधिक व्यापक रूप से किया जाता है। इसका उपयोग ईंधन, स्नेहक, विस्फोटक और माचिस बनाने के लिए किया जाता है। विभिन्न फॉस्फोरस यौगिकों का उपयोग उद्योग में पानी सॉफ़्नर में किया जाता है और धातु को जंग से बचाने के लिए निष्क्रियता एजेंटों में जोड़ा जाता है।

शरीर में सामग्री और मनुष्यों पर प्रभाव

फास्फोरस हमारे लिए महत्वपूर्ण तत्वों में से एक है। कैल्शियम के साथ यौगिकों के रूप में, यह दांतों और कंकाल में मौजूद होता है, जिससे हड्डियों को कठोरता और मजबूती मिलती है। यह तत्व एटीपी और डीएनए यौगिकों में मौजूद है। यह मस्तिष्क के कार्य के लिए आवश्यक है। तंत्रिका कोशिकाओं में होने के कारण, यह तंत्रिका आवेगों के संचरण को बढ़ावा देता है।

फास्फोरस मांसपेशियों के ऊतकों में पाया जाता है। यह शरीर में प्रवेश करने वाले प्रोटीन, वसा और कार्बोहाइड्रेट से ऊर्जा को परिवर्तित करने की प्रक्रिया में शामिल है। तत्व कोशिकाओं में अम्ल-क्षार संतुलन बनाए रखता है और उनका विभाजन होता है। यह चयापचय को बढ़ावा देता है और शरीर के विकास और रिकवरी के दौरान आवश्यक है।

हालाँकि, फॉस्फोरस खतरनाक हो सकता है। सफेद फास्फोरस स्वयं बहुत विषैला होता है। 50 मिलीग्राम से ऊपर की खुराक घातक है। फॉस्फोरस विषाक्तता के साथ उल्टी, सिरदर्द और पेट दर्द होता है। त्वचा के साथ पदार्थ के संपर्क से जलन होती है जो बहुत धीरे-धीरे और दर्द से ठीक होती है।

शरीर में फास्फोरस की अधिकता से हड्डियां कमजोर होना, हृदय संबंधी रोग, रक्तस्राव और एनीमिया होता है। लीवर और पाचन तंत्र भी फॉस्फोरस की अधिकता से पीड़ित होते हैं।

"...हाँ! यह एक कुत्ता था, बहुत बड़ा, एकदम काला। लेकिन हममें से किसी भी इंसान ने ऐसा कुत्ता कभी नहीं देखा। उसके खुले मुँह से आग की लपटें निकलने लगीं, उसकी आँखों से चिंगारी फूटने लगी और उसके थूथन और गर्दन पर टिमटिमाती आग चमक उठी। किसी के बुखार से भरे मस्तिष्क में ऐसी कोई दृष्टि नहीं उभर सकती जो इस नारकीय प्राणी से अधिक भयानक, अधिक घृणित हो जो कोहरे से हमारी ओर कूद पड़ा... एक भयानक कुत्ता, एक युवा शेरनी के आकार का। उसका विशाल मुंह अभी भी नीली लौ से चमक रहा था, उसकी गहरी-जंगली आंखें आग के घेरे से घिरी हुई थीं।

मैंने इस चमकदार सिर को छुआ और अपना हाथ हटाकर देखा कि मेरी उंगलियां भी अंधेरे में चमक रही थीं। फॉस्फोरस, मैंने कहा।

सीखा? आर्थर कॉनन डॉयल। "बास्केरविलस का जासूस।"

यह कैसी गंदी कहानी है जिसमें एलिमेंट नंबर 15 शामिल था।

एक और बुरी कहानी

तीन सौ से अधिक वर्ष हमें उस क्षण से अलग करते हैं जब हैम्बर्ग कीमियागर जेनिंग ब्रांड ने एक नए तत्व - फॉस्फोरस की खोज की थी। अन्य कीमियागरों की तरह, ब्रांड ने जीवन का अमृत या पारस पत्थर खोजने की कोशिश की, जिसकी मदद से बूढ़े लोग युवा दिखते हैं, बीमार ठीक हो जाते हैं और आधार धातुएँ सोने में बदल जाती हैं। यह लोगों के कल्याण की चिंता नहीं थी, बल्कि स्व-हित था जिसने ब्रांड का मार्गदर्शन किया। यह उनके द्वारा की गई एकमात्र वास्तविक खोज के इतिहास के तथ्यों से प्रमाणित होता है।

एक प्रयोग के दौरान, उन्होंने मूत्र को वाष्पित कर दिया, अवशेषों को कोयले और रेत के साथ मिलाया और वाष्पीकरण जारी रखा। जल्द ही रिटॉर्ट में एक पदार्थ बन गया जो अंधेरे में चमकने लगा। सच है, काल्टेस फ्यूअर (ठंडी आग), या "मेरी आग", जैसा कि ब्रांड ने कहा था, सीसे को सोने में नहीं बदला और पुराने लोगों की उपस्थिति को नहीं बदला, लेकिन यह तथ्य कि परिणामी पदार्थ बिना गर्म किए चमकता था, असामान्य और नया था .

ब्रांड नए पदार्थ की इस संपत्ति का लाभ उठाने में धीमा नहीं था। उन्होंने विभिन्न विशेषाधिकार प्राप्त व्यक्तियों को फॉस्फोरस दिखाना शुरू किया, उनसे उपहार और धन प्राप्त किया। फॉस्फोरस प्राप्त करने का रहस्य छिपाना आसान नहीं था, और ब्रांड ने जल्द ही इसे ड्रेसडेन केमिस्ट आई. क्रैफ को बेच दिया। फॉस्फोरस प्रदर्शनकर्ताओं की संख्या तब बढ़ गई जब इसके उत्पादन का नुस्खा आई. कुंकेल और के. किर्चमेयर को पता चला। 1680 में, अपने पूर्ववर्तियों की परवाह किए बिना, प्रसिद्ध अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी और रसायनज्ञ रॉबर्ट बॉयल द्वारा एक नया तत्व प्राप्त किया गया था। लेकिन बॉयल की जल्द ही मृत्यु हो गई, और उनके छात्र ए. गैंकविट्ज़ ने शुद्ध विज्ञान को धोखा दिया और फिर से "फॉस्फोरस अटकल" को पुनर्जीवित किया। केवल 1743 में ए. मार्कग्राफ ने फॉस्फोरस के उत्पादन के लिए एक अधिक उन्नत विधि खोजी और सार्वजनिक जानकारी के लिए अपना डेटा प्रकाशित किया। इस घटना ने ब्रांड के व्यवसाय को समाप्त कर दिया और फॉस्फोरस और उसके यौगिकों के गंभीर अध्ययन की शुरुआत के रूप में कार्य किया।

फॉस्फोरस के इतिहास के पहले, पचास-वर्षीय चरण में, बॉयल की खोज के अलावा, केवल एक घटना को विज्ञान के इतिहास द्वारा चिह्नित किया गया था: 1715 में, जेनसिंग ने मस्तिष्क के ऊतकों में फॉस्फोरस की उपस्थिति की स्थापना की। मार्कग्रेव के प्रयोगों के बाद, तत्व का इतिहास, जिसने कई वर्षों बाद संख्या 15 प्राप्त की, कई महान खोजों का इतिहास बन गया।

इन खोजों का कालक्रम

1769 में, यू. गण ने साबित किया कि हड्डियों में बहुत अधिक फास्फोरस होता है। इसी बात की पुष्टि दो साल बाद प्रसिद्ध स्वीडिश रसायनज्ञ के. शीले ने की, जिन्होंने हड्डियों को भूनने के दौरान बनी राख से फास्फोरस पैदा करने की एक विधि प्रस्तावित की।

कुछ साल बाद, जे.एल. प्राउस्ट और एम. क्लैप्रोथ ने विभिन्न प्राकृतिक यौगिकों का अध्ययन करते हुए साबित किया कि फॉस्फोरस पृथ्वी की पपड़ी में व्यापक रूप से फैला हुआ है, मुख्य रूप से कैल्शियम फॉस्फेट के रूप में।

उन्होंने 18वीं सदी के शुरुआती 70 के दशक में फॉस्फोरस के गुणों का अध्ययन करने में बड़ी सफलता हासिल की। महान फ्रांसीसी रसायनशास्त्री एंटोनी लॉरेंट लवॉज़ियर। फॉस्फोरस को हवा की एक बंद मात्रा में अन्य पदार्थों के साथ जलाकर, लेवोज़ियर ने साबित किया कि फॉस्फोरस एक स्वतंत्र तत्व है, और हवा की एक जटिल संरचना है और यह कम से कम दो घटकों - ऑक्सीजन और नाइट्रोजन से बनी है। "इस तरह, उसने पहली बार इसके पैरों पर सारा रसायन डाल दिया, जो अपने फ्लॉजिस्टिक रूप में इसके सिर पर खड़ा था।" इस प्रकार एफ. एंगेल्स ने कैपिटल के दूसरे खंड की प्रस्तावना में लवॉज़ियर के कार्यों के बारे में लिखा।

1799 में डोनडोनाल्ड ने साबित किया कि पौधों के सामान्य विकास के लिए फॉस्फोरस यौगिक आवश्यक हैं।

1839 में, एक अन्य अंग्रेज, लॉज़, सुपरफॉस्फेट प्राप्त करने वाले पहले व्यक्ति थे - एक फॉस्फोरस उर्वरक जो पौधों द्वारा आसानी से अवशोषित हो जाता है।

1847 में, जर्मन रसायनज्ञ श्रॉटर ने हवा की पहुंच के बिना सफेद फास्फोरस को गर्म करके, तत्व संख्या 15 - लाल फास्फोरस की एक नई किस्म (एलोट्रोपिक संशोधन) प्राप्त की, और पहले से ही 20 वीं शताब्दी में, 1934 में, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी पी. ब्रिजमैन ने अध्ययन किया। विभिन्न पदार्थों पर उच्च दबाव का प्रभाव, ग्रेफाइट के समान, पृथक काले फास्फोरस। तत्व संख्या 15 के इतिहास में ये मुख्य मील के पत्थर हैं। अब आइए देखें कि इनमें से प्रत्येक खोज के बाद क्या हुआ।

"1715 में, जेनसिंग ने मस्तिष्क के ऊतकों में फॉस्फोरस की उपस्थिति स्थापित की... 1769 में, हैन ने साबित किया कि हड्डियों में बहुत अधिक फॉस्फोरस होता है।"

फास्फोरस नाइट्रोजन का एक एनालॉग है। हालाँकि इन तत्वों के भौतिक और रासायनिक गुण बहुत भिन्न हैं, लेकिन उनमें कुछ समानता भी है, विशेष रूप से यह तथ्य कि ये दोनों तत्व जानवरों और पौधों के लिए बिल्कुल आवश्यक हैं। शिक्षाविद् ए.ई. फ़र्समैन ने फॉस्फोरस को "जीवन और विचार का तत्व" कहा, और इस परिभाषा को शायद ही साहित्यिक अतिशयोक्ति के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। फास्फोरस वस्तुतः हरे पौधों के सभी अंगों में पाया जाता है: तना, जड़, पत्तियाँ, लेकिन सबसे अधिक फलों और बीजों में। पौधे फास्फोरस संचय करते हैं और इसे जानवरों को आपूर्ति करते हैं।

जानवरों में फास्फोरस मुख्य रूप से कंकाल, मांसपेशियों और तंत्रिका ऊतक में केंद्रित होता है।

मानव खाद्य उत्पादों में मुर्गी के अंडे की जर्दी विशेष रूप से फास्फोरस से भरपूर होती है।

मानव शरीर में औसतन लगभग 1.5 किलोग्राम तत्व संख्या 15 होता है। इस मात्रा में से 1.4 किलोग्राम हड्डियों में, लगभग 130 ग्राम मांसपेशियों में और 12 ग्राम तंत्रिकाओं और मस्तिष्क में होता है। हमारे शरीर में होने वाली लगभग सभी सबसे महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रियाएं ऑर्गेनोफॉस्फोरस पदार्थों के परिवर्तन से जुड़ी हैं। फास्फोरस हड्डियों में मुख्य रूप से कैल्शियम फॉस्फेट के रूप में पाया जाता है। दाँत का इनेमल भी एक फास्फोरस यौगिक है, जो संरचना और क्रिस्टल संरचना में सबसे महत्वपूर्ण फास्फोरस खनिज, एपेटाइट सीए 5 (पीओ 4) 3 (एफ, सीएल) से मेल खाता है।

स्वाभाविक रूप से, किसी भी महत्वपूर्ण तत्व की तरह, फॉस्फोरस प्रकृति में एक चक्र से गुजरता है। पौधे इसे मिट्टी से लेते हैं और पौधों से यह तत्व मनुष्यों और जानवरों के शरीर में प्रवेश करता है। फॉस्फोरस मल के साथ और लाशों के सड़ने पर मिट्टी में लौट आता है। फॉस्फोरोबैक्टीरिया कार्बनिक फास्फोरस को अकार्बनिक यौगिकों में परिवर्तित करता है।

हालाँकि, प्रति इकाई समय में, मिट्टी में प्रवेश करने की तुलना में काफी अधिक फास्फोरस मिट्टी से हटा दिया जाता है। विश्व फसल अब सालाना 3 मिलियन टन से अधिक फॉस्फोरस खेतों से निकाल देती है।

स्वाभाविक रूप से, टिकाऊ पैदावार प्राप्त करने के लिए, इस फास्फोरस को मिट्टी में वापस किया जाना चाहिए, और इसलिए यह आश्चर्य की बात नहीं है कि फॉस्फेट रॉक का विश्व उत्पादन अब प्रति वर्ष 100 मिलियन टन से अधिक है।

"...प्राउस्ट और क्लैप्रोथ ने साबित किया कि फॉस्फोरस पृथ्वी की पपड़ी में व्यापक रूप से वितरित होता है, मुख्य रूप से कैल्शियम फॉस्फेट के रूप में।"

पृथ्वी की पपड़ी में फास्फोरस विशेष रूप से यौगिकों के रूप में होता है। ये मुख्य रूप से ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड के खराब घुलनशील लवण हैं; धनायन प्रायः गैर-कैल्शियम होता है।

फास्फोरस पृथ्वी की पपड़ी के वजन का 0.08% है। व्यापकता की दृष्टि से यह सभी तत्वों में 13वें स्थान पर है। फॉस्फोरस कम से कम 190 खनिजों में निहित है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं: फ्लोरापाटाइट - सीए 5 (पीओ 4) 3 एफ, हाइड्रोक्सीएपेटाइट सीए 5 (पीओ 4) 3 ओएच, फॉस्फोराइट सीए 3 (पीओ 4) 2 अशुद्धियों के साथ।

कम आम हैं विविनाइट Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O, मोनाजाइट (Ce, La)PO 4, एंब्लीगोनाइट LaAl(PO 4)F, ट्राइफाइलाइट Li(Fe, Mn)PO 4 और इससे भी अधिक दुर्लभ ज़ेनोटाइम YPO 4 और टोरबर्नाइट Cu (UO 2) 2 [PO 4 ] 2 12H 2 O.

फास्फोरस खनिजों को प्राथमिक और द्वितीयक में विभाजित किया गया है। प्राथमिक लोगों में, एपेटाइट विशेष रूप से आम हैं, जो अक्सर आग्नेय मूल की चट्टानों के बीच पाए जाते हैं। इन खनिजों का निर्माण पृथ्वी की पपड़ी के निर्माण के दौरान हुआ था।

एपेटाइट्स के विपरीत, फॉस्फोराइट्स तलछटी मूल की चट्टानों के बीच पाए जाते हैं, जो जीवित प्राणियों की मृत्यु के परिणामस्वरूप बनते हैं। ये द्वितीयक खनिज हैं।

फॉस्फोरस उल्कापिंडों में लोहा, कोबाल्ट और निकल फॉस्फाइड के रूप में पाया जाता है। बेशक, यह सामान्य तत्व समुद्री जल (6·10-6%) में भी पाया जाता है।

"लैवोज़ियर ने साबित किया कि फॉस्फोरस एक स्वतंत्र रासायनिक तत्व है..."

फॉस्फोरस मध्यम सक्रियता वाली एक अधातु (जिसे पहले उपधातु कहा जाता था) है। फॉस्फोरस परमाणु की बाहरी कक्षा में पाँच इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिनमें से तीन अयुग्मित होते हैं। इसलिए, यह 3–, 3+ और 5+ की संयोजकता प्रदर्शित कर सकता है।

फॉस्फोरस के लिए 5+ की संयोजकता प्रदर्शित करने के लिए, परमाणु पर कुछ प्रभाव आवश्यक है, जो अंतिम कक्षा के दो युग्मित इलेक्ट्रॉनों को अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों में बदल देगा।

फॉस्फोरस को अक्सर बहुआयामी तत्व कहा जाता है। दरअसल, विभिन्न परिस्थितियों में यह अलग-अलग व्यवहार करता है, या तो ऑक्सीडेटिव या कम करने वाले गुणों का प्रदर्शन करता है। फॉस्फोरस की बहुमुखी प्रतिभा में कई एलोट्रोपिक संशोधनों में मौजूद रहने की क्षमता भी शामिल है।

शायद तत्व संख्या 15 का सबसे प्रसिद्ध संशोधन नरम, मोमी, सफेद या पीला फॉस्फोरस है। यह ब्रांड ही था जिसने इसकी खोज की थी, और इसके गुणों के कारण तत्व को इसका नाम मिला: ग्रीक में "फॉस्फोरस" का अर्थ चमकदार, चमकदार होता है। सफेद फॉस्फोरस अणु में टेट्राहेड्रोन के आकार में व्यवस्थित चार परमाणु होते हैं। घनत्व 1.83, गलनांक 44.1°सेल्सियस। सफेद फास्फोरस जहरीला होता है और आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है। कार्बन डाइसल्फ़ाइड, तरल अमोनिया और एसओ 2, बेंजीन, ईथर में घुलनशील। पानी में लगभग अघुलनशील.

जब 250 डिग्री सेल्सियस से ऊपर हवा की पहुंच के बिना गर्म किया जाता है, तो सफेद फास्फोरस लाल रंग में बदल जाता है। यह पहले से ही एक बहुलक है, लेकिन बहुत व्यवस्थित संरचना नहीं है। लाल फास्फोरस की प्रतिक्रियाशीलता सफेद फास्फोरस की तुलना में काफी कम होती है। यह अंधेरे में चमकता नहीं है, कार्बन डाइसल्फ़ाइड में नहीं घुलता है, और जहरीला नहीं है (इसमें हमेशा थोड़ी मात्रा में सफेद फास्फोरस होता है, जिसके परिणामस्वरूप यह जहरीला हो सकता है।)। इसका घनत्व बहुत अधिक है, इसकी संरचना महीन-क्रिस्टलीय है।

फॉस्फोरस के अन्य, और भी अधिक उच्च-आणविक संशोधन कम ज्ञात हैं - बैंगनी, भूरा और काला, जो आणविक भार और मैक्रोमोलेक्यूल्स के क्रम की डिग्री में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। काला फास्फोरस, जिसे सबसे पहले पी. ब्रिजमैन ने उच्च दबाव की स्थिति (200 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 200 हजार एटीएम) के तहत प्राप्त किया था, सफेद या लाल फास्फोरस की तुलना में ग्रेफाइट की अधिक याद दिलाता है। ये संशोधन प्रयोगशाला विदेशी हैं और, सफेद और लाल फास्फोरस के विपरीत, अभी तक व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं मिला है।

वैसे, मौलिक फास्फोरस के अनुप्रयोगों के बारे में; इसके मुख्य उपभोक्ता माचिस का उत्पादन, धातु विज्ञान और रासायनिक उत्पादन हैं। हाल के दिनों में, परिणामी मौलिक फास्फोरस का एक हिस्सा सैन्य उद्यमों में खर्च किया गया था; इसका उपयोग धुआं और आग लगाने वाली रचनाएं तैयार करने के लिए किया गया था।

धातुकर्मी आमतौर पर धातु में फास्फोरस की अशुद्धियों से छुटकारा पाने का प्रयास करते हैं - इससे यांत्रिक गुण खराब हो जाते हैं, लेकिन कभी-कभी फास्फोरस को जानबूझकर मिश्र धातुओं में पेश किया जाता है। ऐसा तब किया जाता है जब ठोस होने पर धातु का थोड़ा विस्तार करना और आकार की रूपरेखा को सटीक रूप से लेना आवश्यक होता है। फॉस्फोरस का रसायन विज्ञान में भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसका एक भाग कुछ कार्बनिक तैयारियों के संश्लेषण में आवश्यक फॉस्फोरस क्लोराइड की तैयारी के लिए उपयोग किया जाता है; संकेंद्रित फास्फोरस उर्वरकों के उत्पादन के लिए कुछ तकनीकी योजनाओं में मौलिक फास्फोरस के उत्पादन का चरण भी मौजूद है।

अब इसके कनेक्शन के बारे में.

फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड पी 2 ओ 5 एक उत्कृष्ट शुष्कक है जो हवा और अन्य पदार्थों से पानी को अवशोषित करता है। पी 2 ओ 5 सामग्री सभी फॉस्फेट उर्वरकों के मूल्य का मुख्य मानदंड है।

फॉस्फोरिक एसिड, मुख्य रूप से ऑर्थोफॉस्फोरिक एसिड एच 3 पीओ 4, का उपयोग बुनियादी रासायनिक उद्योग में किया जाता है। फॉस्फोरिक एसिड के लवण मुख्य रूप से फॉस्फोरस उर्वरक (उनके बारे में एक विशेष चर्चा) और डिटर्जेंट के उत्पादन के लिए आवश्यक क्षार धातु फॉस्फेट हैं।

फास्फोरस हैलाइड्स (मुख्य रूप से क्लोराइड पीसीएल 3 और पीसीएल 5) का उपयोग कार्बनिक संश्लेषण उद्योग में किया जाता है।

हाइड्रोजन के साथ फॉस्फोरस के यौगिकों में से, सबसे प्रसिद्ध फॉस्फीन PH 3 है - लहसुन जैसी गंध वाली एक अत्यधिक जहरीली रंगहीन गैस।

फॉस्फोरस यौगिकों में ऑर्गेनोफॉस्फोरस यौगिकों का एक विशेष स्थान है। उनमें से अधिकांश में जैविक गतिविधि होती है। इसलिए, कुछ ऑर्गनोफॉस्फोरस यौगिकों का उपयोग दवाओं के रूप में किया जाता है, अन्य का उपयोग कीट नियंत्रण एजेंटों के रूप में किया जाता है।

पदार्थों के एक स्वतंत्र वर्ग में फॉस्फोनिट्राइल क्लोराइड शामिल थे - नाइट्रोजन और क्लोरीन के साथ फॉस्फोरस के यौगिक। फॉस्फोनिट्राइल क्लोराइड मोनोमर पोलीमराइजेशन में सक्षम है। बढ़ते आणविक भार के साथ, इस वर्ग के पदार्थों के गुण बदल जाते हैं, विशेष रूप से, कार्बनिक तरल पदार्थों में उनकी घुलनशीलता काफ़ी कम हो जाती है। जब पॉलिमर का आणविक भार कई हजार तक पहुंच जाता है, तो रबर जैसा पदार्थ प्राप्त होता है - अब तक का एकमात्र रबर जिसमें बिल्कुल भी कार्बन नहीं होता है। आणविक भार में और वृद्धि से कठोर प्लास्टिक जैसे पदार्थों का निर्माण होता है। "कार्बन-मुक्त रबर" में महत्वपूर्ण गर्मी प्रतिरोध होता है: यह केवल 350 डिग्री सेल्सियस पर टूटना शुरू हो जाता है।

"1839 में, इंग्लिशमैन लॉज़ सुपरफॉस्फेट प्राप्त करने वाले पहले व्यक्ति थे - एक फॉस्फोरस उर्वरक जो पौधों द्वारा आसानी से अवशोषित हो जाता है।"

पौधों को फॉस्फोरस को अवशोषित करने के लिए, इसे घुलनशील यौगिक में होना चाहिए। इन यौगिकों को प्राप्त करने के लिए, कैल्शियम फॉस्फेट और सल्फ्यूरिक एसिड को ऐसे अनुपात में मिलाया जाता है कि फॉस्फेट के प्रति ग्राम अणु में एसिड के दो ग्राम अणु होते हैं। परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप, सल्फेट और घुलनशील कैल्शियम डाइहाइड्रोजन फॉस्फेट बनते हैं: Ca 3 (PO 4) 2 + 2H 2 SO 4 → 2CaSO 4 + Ca (H 2 PO 4) 2। इन दोनों लवणों के मिश्रण को सुपरफॉस्फेट के नाम से जाना जाता है। इस मिश्रण में कृषि रसायन की दृष्टि से कैल्शियम सल्फेट गिट्टी है, लेकिन इसे आमतौर पर अलग नहीं किया जाता है, क्योंकि यह ऑपरेशन महंगा है और उर्वरक की लागत को काफी बढ़ा देता है। साधारण सुपरफॉस्फेट में केवल 14...20% P 2 O 5 होता है।

एक अधिक सांद्रित फॉस्फोरस उर्वरक डबल सुपरफॉस्फेट है। यह कैल्शियम फॉस्फेट को फॉस्फोरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जाता है:

सीए 3 (पीओ 4) 2 + 4एच 3 पीओ 4 → 3सीए (एच 2 पीओ 4) 2।

डबल सुपरफॉस्फेट में 40...50% पी 2 ओ 5 होता है। वास्तव में, इसे ट्रिपल कहना अधिक सही होगा: इसमें साधारण सुपरफॉस्फेट की तुलना में फॉस्फोरस की मात्रा तीन गुना अधिक होती है।

कभी-कभी CaHPO 4 2H 2 O अवक्षेप का उपयोग फॉस्फोरस उर्वरक के रूप में किया जाता है, जो फॉस्फोरिक एसिड को हाइड्रॉक्साइड या कैल्शियम कार्बोनेट के साथ प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जाता है:

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।

इस उर्वरक में 30...35% P 2 O 5 होता है।

हमारे देश के साथ-साथ दुनिया भर में फॉस्फोरस कच्चे माल के खोजे गए भंडार के साथ, स्थिति पूरी तरह से अनुकूल नहीं है। शिक्षाविद् एस.आई. जनरल और एप्लाइड केमिस्ट्री पर IX मेंडेलीव कांग्रेस के मंच से वोल्फकोविच ने कहा:

"यदि नाइट्रोजन उद्योग का कच्चा माल आधार - वायु महासागर, पानी और प्राकृतिक गैस - नए निर्माण के पैमाने को सीमित नहीं करता है, और आज तक खोजे गए पोटेशियम लवण के भंडार से अधिक के लिए पोटाश उर्वरकों के उत्पादन का विकास सुनिश्चित होता है एक सहस्राब्दी, फिर उर्वरक उत्पादन की योजनाबद्ध बड़ी मात्रा में आज तक अध्ययन किए गए घरेलू फास्फोरस कच्चे माल के भंडार केवल कुछ दशकों तक ही रहेंगे।

इसका मतलब यह बिल्कुल नहीं है कि मानवता को अकाल का खतरा है और साल-दर-साल फसल कम हो जाएगी। भंडार हैं. खनिज कच्चे माल, निचले समुद्री तलछट और अधिक विस्तृत भूवैज्ञानिक अन्वेषण के जटिल प्रसंस्करण के माध्यम से बहुत अधिक अतिरिक्त फास्फोरस प्राप्त किया जा सकता है। नतीजतन, हमारे पास निराशावाद के लिए कोई विशेष आधार नहीं है, खासकर जब से फॉस्फोरस अयस्कों के दर्ज भंडार के मामले में यूएसएसआर दुनिया में पहले स्थान पर है। हमारे पास कोला प्रायद्वीप पर एपेटाइट और दक्षिणी कजाकिस्तान और कई अन्य स्थानों पर फॉस्फोराइट्स का सबसे बड़ा भंडार है।

लेकिन अब नए भंडारों की खोज करना और घटिया अयस्कों से फॉस्फेट उर्वरकों के उत्पादन के तरीके विकसित करना आवश्यक है। यह भविष्य के लिए आवश्यक है, क्योंकि फॉस्फोरस - "जीवन और विचार का तत्व" - मानवता के लिए हमेशा आवश्यक रहेगा।

फॉस्फोरस के समस्थानिक

प्राकृतिक फास्फोरस, अधिकांश तत्वों के विपरीत, केवल एक आइसोटोप 31 पी से बना होता है। तत्व संख्या 15 के कई अल्पकालिक रेडियोधर्मी आइसोटोप को परमाणु प्रतिक्रियाओं में संश्लेषित किया गया है। उनमें से एक, फॉस्फोरस-30, कृत्रिम रूप से प्राप्त पहला आइसोटोप निकला। इसे 1934 में फ्रेडरिक और आइरीन जूलियट-क्यूरी द्वारा अल्फा कणों के साथ एल्यूमीनियम को विकिरणित करके प्राप्त किया गया था। फॉस्फोरस-30 का आधा जीवन 2.55 मिनट है और, जैसे-जैसे यह सड़ता है, पॉज़िट्रॉन ("सकारात्मक इलेक्ट्रॉन") उत्सर्जित करता है। फॉस्फोरस के छह रेडियोधर्मी समस्थानिक अब ज्ञात हैं। उनमें से सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाले, 33 पी, का आधा जीवन 25 दिनों का है। फॉस्फोरस आइसोटोप का उपयोग मुख्य रूप से जैविक अनुसंधान में किया जाता है।

सुपरफॉस्फेट उद्योग की शुरुआत

विश्व में सुपरफॉस्फेट का पहला औद्योगिक उत्पादन 1842 में इंग्लैंड में आयोजित किया गया था। रूस में, इसी तरह के उद्यम 1868 और 1871 में दिखाई दिए। क्रांति से पहले, हमारे देश में केवल छह सुपरफॉस्फेट संयंत्र बनाए गए थे, उनकी कुल उत्पादकता प्रति वर्ष 50 हजार टन से अधिक नहीं थी। प्रथम विश्व युद्ध, विदेशी हस्तक्षेप और गृहयुद्ध के दौरान, छह में से चार संयंत्र विफल हो गए और 1918 में हमारे देश में केवल 2.8 हजार टन सुपरफॉस्फेट का उत्पादन हुआ। और ठीक 20 साल बाद, 1938 में सोवियत संघ ने फॉस्फेट उर्वरकों के उत्पादन में यूरोप में पहला और दुनिया में दूसरा स्थान हासिल किया। अब फॉस्फेट रॉक और फॉस्फेट उर्वरकों के विश्व उत्पादन में हमारे देश की हिस्सेदारी लगभग एक चौथाई है।

गवाही डी.एन. प्राइनिशनिकोव

“...चाहे खाद को कितनी भी सही तरीके से संग्रहित और उपयोग किया जाए, यह मिट्टी में वह नहीं लौटा सकता जो इसमें नहीं है, यानी। बेचे गए अनाज, जानवरों की हड्डियों, दूध, आदि में खेत से निकाले गए फास्फोरस का एक बड़ा हिस्सा; इस प्रकार, मिट्टी धीरे-धीरे लेकिन लगातार अपना फॉस्फोरस (या कम से कम इसका आत्मसात करने योग्य हिस्सा) खो देती है, और एक निश्चित सीमा से परे, फॉस्फोरस उस "न्यूनतम कारक" की स्थिति में आ जाता है जिसकी अच्छी फसल प्राप्त करने के लिए सबसे अधिक कमी होती है, जैसा कि बिल्कुल सही था। लिबिग ने कहा।" (लेख "हमारी कृषि के लिए फॉस्फेट के महत्व पर और फॉस्फोराइट्स के प्रत्यक्ष उपयोग की संभावना के विस्तार पर", 1924 से)।

आर्कटिक की उदासीनता

1926 ई. में फ़र्समैन और उनके सहयोगियों ने कोला प्रायद्वीप पर एपेटाइट के विशाल भंडार की खोज की। कई वर्षों बाद, शिक्षाविद् ए.ई. फ़र्समैन ने इस जमाव के बारे में लिखा: "...ग्रे नेफलाइन के साथ चमचमाती एपेटाइट 100 मीटर की एक सतत दीवार बनाती है। खबीनी टुंड्रा की यह अद्भुत बेल्ट एक रिंग में उनके चारों ओर झुकते हुए 25 किमी तक फैली हुई है। शोध से पता चला है कि एपेटाइट अयस्क समुद्र की सतह के नीचे भी गहराई तक जाता है, और लगभग दो बिलियन टन ये मूल्यवान खनिज यहाँ खबीनी पर्वत में जमा हो गए हैं, जो दुनिया में कहीं भी बेजोड़ है। ("एंटरटेनिंग मिनरलॉजी", 1937.) इस जमा के आधार पर, एपेटाइट खनन और रासायनिक संयंत्र बनाया गया था। सेमी। किरोव. युद्ध से कुछ समय पहले, कजाकिस्तान में फॉस्फोरस कच्चे माल का एक और बहुत बड़ा भंडार खोजा गया था - कारा-ताऊ फॉस्फोराइट्स। फॉस्फोराइट हमारे देश के अन्य क्षेत्रों में भी पाए जाते हैं, विशेषकर मॉस्को क्षेत्र में। लेकिन फॉस्फेट उर्वरकों के उत्पादन के लिए सबसे अच्छा कच्चा माल अभी भी एपेटाइट "खबीनी टुंड्रा के बेल्ट" से आता है।

एपेटाइट कैसा दिखता है?

आइए हम फिर से "मनोरंजक खनिज विज्ञान" की ओर मुड़ें। "एपेटाइट कैल्शियम फॉस्फेट है, लेकिन इसकी उपस्थिति इतनी विविध और अजीब है कि यह अकारण नहीं है कि पुराने खनिज विज्ञानियों ने इसे एपेटाइट कहा है, जिसका ग्रीक में अर्थ है "धोखा देने वाला": या तो ये पारदर्शी क्रिस्टल हैं, सूक्ष्म रूप से बेरिल या क्वार्ट्ज की याद दिलाते हैं, या वे घने द्रव्यमान हैं, जो साधारण चूना पत्थर से अप्रभेद्य हैं, फिर ये रेडियल गोले हैं, फिर चट्टान दानेदार और चमकदार है, मोटे दाने वाले संगमरमर की तरह।

सबसे पहले कौन है?

फ्रांसीसी इतिहासकार एफ. गेफ़र का दावा है कि आम तौर पर स्वीकृत राय कि फॉस्फोरस सबसे पहले 1669 में कीमियागर जी. ब्रांड द्वारा प्राप्त किया गया था, गलत है। उनके अनुसार, वे 12वीं शताब्दी में फॉस्फोरस प्राप्त करने में सक्षम थे। अरब कीमियागर, और फॉस्फोरस प्राप्त करने की उनकी तकनीक ब्रांड के समान थी: मूत्र को वाष्पित करना और सूखे अवशेषों को कोयले और रेत के साथ गर्म करना। यदि ऐसा है, तो मानवता लगभग 800 वर्षों से तत्व संख्या 15 से परिचित है।

लाल और बैंगनी

फॉस्फोरस के सबसे प्रसिद्ध संशोधन सफेद और लाल हैं, दोनों का उपयोग उद्योग में किया जाता है। तत्व संख्या 15 की अन्य किस्में - बैंगनी, भूरा, काला फास्फोरस - केवल प्रयोगशालाओं में पाई जा सकती हैं। लेकिन बैंगनी फास्फोरस लाल फास्फोरस की तुलना में बहुत पहले लोगों को ज्ञात हो गया। रूसी वैज्ञानिक ए.ए. मुसिन-पुश्किन ने इसे पहली बार 1797 में प्राप्त किया था। कुछ पुस्तकों में आप यह कथन पा सकते हैं कि लाल और बैंगनी फॉस्फोरस एक ही हैं। लेकिन ये किस्में न केवल रंग में भिन्न हैं। बैंगनी फॉस्फोरस क्रिस्टल बड़े होते हैं। लाल फास्फोरस सफेद फास्फोरस को पहले से ही 250 डिग्री सेल्सियस पर बंद मात्रा में गर्म करके प्राप्त किया जाता है, और बैंगनी को केवल 500 डिग्री सेल्सियस पर गर्म करके प्राप्त किया जाता है।

"द ग्लोइंग मॉन्क"

शिक्षाविद एस.आई. के संस्मरणों से वोल्फकोविच: “फॉस्फोरस का उत्पादन मोखोवाया स्ट्रीट पर मॉस्को विश्वविद्यालय में स्थापित एक इलेक्ट्रिक भट्ठी में किया गया था। चूंकि ये प्रयोग उस समय हमारे देश में पहली बार किए गए थे, इसलिए मैंने गैसीय फॉस्फोरस - एक जहरीला, स्वयं-जलने वाला और चमकीला नीला तत्व - के साथ काम करते समय आवश्यक सावधानियां नहीं बरतीं। बिजली की भट्टी पर कई घंटों तक काम करने के दौरान, निकलने वाली फॉस्फोरस गैस का कुछ हिस्सा मेरे कपड़ों और यहां तक ​​कि मेरे जूतों में इतना भर गया कि जब मैं रात में विश्वविद्यालय से मॉस्को की अंधेरी, फिर बिना रोशनी वाली सड़कों पर चला, तो मेरे कपड़ों से नीली चमक निकल रही थी, और फुटपाथ पर मेरे जूतों के नीचे से (उन्हें रगड़ते समय) चिंगारी निकली।

हर बार मेरे पीछे एक भीड़ जमा हो जाती थी, जिनमें से, मेरे समझाने के बावजूद, ऐसे कई लोग थे जो मुझमें दूसरी दुनिया का "नया प्रकट" प्रतिनिधि देखते थे। जल्द ही, मोखोवाया जिले और पूरे मॉस्को के निवासियों के बीच, "चमकदार भिक्षु" के बारे में शानदार कहानियाँ मुँह से मुँह तक प्रसारित होने लगीं...

चमत्कार के बिना चमत्कार

चर्च ने विश्वासियों को मूर्ख बनाने के लिए बार-बार सफेद फास्फोरस का उपयोग किया है। कम से कम दो प्रकार के "चमत्कार" ज्ञात हैं जिनमें यह पदार्थ शामिल है। चमत्कार एक: एक मोमबत्ती जो अपने आप जलती है। यह इस प्रकार किया जाता है: कार्बन डाइसल्फ़ाइड में फॉस्फोरस का घोल बाती पर लगाया जाता है, विलायक बहुत तेज़ी से वाष्पित हो जाता है, और बाती पर बचे फॉस्फोरस के कण वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकृत हो जाते हैं और स्वचालित रूप से प्रज्वलित हो जाते हैं। दूसरा चमत्कार: दीवारों पर चमकते "दिव्य" शिलालेख। वही समाधान, वही प्रतिक्रियाएँ. यदि समाधान पर्याप्त रूप से संतृप्त है, तो शिलालेख पहले चमकते हैं, फिर चमकते हैं और गायब हो जाते हैं।

ऑर्गनोफॉस्फोरस और जीवन

शरीर की सबसे महत्वपूर्ण जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में ऑर्गेनोफॉस्फोरस यौगिकों की भूमिका के बारे में कई खंड लिखे गए हैं। किसी भी जैव रसायन पाठ्यपुस्तक में इन पदार्थों का न केवल कई बार उल्लेख किया गया है, बल्कि उनका विस्तार से वर्णन भी किया गया है। ऑर्गनोफॉस्फोरस यौगिकों के बिना, मस्तिष्क के ऊतकों में कार्बोहाइड्रेट चयापचय की प्रक्रिया नहीं हो सकती। फॉस्फोरस युक्त एंजाइम फॉस्फोरिलेज़ न केवल टूटने को बढ़ावा देता है, बल्कि मस्तिष्क में पॉलीसेकेराइड के संश्लेषण को भी बढ़ावा देता है। मस्तिष्क के ऊतकों में कार्बोहाइड्रेट ऑक्सीकरण की प्रक्रिया में, डिफॉस्फो-पाइरीडीन न्यूक्लियोटाइड और अकार्बनिक फॉस्फेट एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एक अन्य महत्वपूर्ण प्रक्रिया - मांसपेशियों के संकुचन को एडेनोसिन फॉस्फेट से जुड़ी प्रतिक्रियाओं के दौरान जारी ऊर्जा द्वारा समर्थित किया जाता है। जब एक मांसपेशी सिकुड़ती है, तो एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) अणु एडेनोसिन डिफॉस्फेट और अकार्बनिक फॉस्फोरिक एसिड में टूट जाता है। इससे बहुत अधिक ऊर्जा (8...11 किलो कैलोरी/मोल) निकलती है। इन पदार्थों की सबसे महत्वपूर्ण भूमिका इस तथ्य से स्पष्ट होती है कि मांसपेशियों के ऊतकों में एटीपी का एक स्थिर स्तर हमेशा बना रहता है।