Бүтээл

Фосфорын химийн элементийг хэрхэн нээсэн. Шээсээр баяжих (фосфор нээсэн түүхийн тухай). Апатит ямар харагддаг вэ?

Хар фосфорын бүтэц

Гамбургийн алхимич Геннинг Брэнд шинэ элементийг нээснээс хойш гурван зуу гаруй жил биднийг тусгаарлав. Брэнд бусад алхимичдын нэгэн адил амьдралын үрэл буюу гүн ухааны чулууг олохыг хичээсэн бөгөөд түүний тусламжтайгаар хөгшин хүмүүс залуужиж, өвчтэй нь эдгэрч, үл тоомсорлогчид... Хүмүүсийн сайн сайхны төлөө санаа тавьдаггүй, харин хувийн ашиг сонирхол Брэндийг удирдаж байсан. Үүнийг энэ алхимичийн хийсэн цорын ганц жинхэнэ нээлтийн түүхэн дэх баримтууд нотолж байна.

Туршилтын нэг үеэр тэрээр шээсийг ууршуулж, үлдэгдлийг нүүрс, элстэй хольж, ууршилтыг үргэлжлүүлэв. Удалгүй ретортод харанхуйд гэрэлтэх бодис үүсчээ. Үнэн бол kaltes Feuer (хүйтэн гал) буюу Брэндийн хэлснээр "миний гал" нь хөгшин хүмүүсийн дүр төрхийг хувиргаж, өөрчлөөгүй боловч үүссэн бодис нь халаалтгүйгээр гэрэлтдэг нь ер бусын бөгөөд шинэ зүйл байв.

Брэнд энэхүү шинэ үл хөдлөх хөрөнгийн давуу талыг хурдан ашигласан. Тэрээр янз бүрийн давуу эрх бүхий хүмүүсийг үзүүлж, тэднээс бэлэг, мөнгө авч эхлэв. Фосфор олж авах нууцыг хадгалах амаргүй байсан бөгөөд Брэнд удалгүй Дрездений химич И.Крафтад заржээ. Үүнийг үйлдвэрлэх жорыг И.Кункел, К.Кирчмейер нар мэддэг болсон үед фосфорыг жагсаагчдын тоо нэмэгджээ. 1680 онд түүний өмнөх үеийнхээс үл хамааран шинэ элементийг английн алдарт физикч, химич Роберт Бойл олж авсан. Гэвч Бойл удалгүй нас барж, түүний шавь А.Ганквиц цэвэр шинжлэх ухаанаас урваж, “фосфорын таамаглал”-ыг дахин сэргээв. Зөвхөн 1743 онд А.Маркграф фосфор үйлдвэрлэх илүү дэвшилтэт аргыг олж, мэдээллээ олон нийтэд түгээв. Энэхүү үйл явдал нь Брэндийн бизнесийг зогсоож, фосфор, түүний нэгдлүүдийн талаар нухацтай судлах эхлэл болсон юм.

Фосфорын түүхийн тавин жилийн эхний үе шатанд Бойлийн нээлтээс гадна шинжлэх ухааны түүхэнд зөвхөн нэг үйл явдал тэмдэглэгдсэн байдаг: 1715 онд Генсинг тархины эдэд фосфор байгааг тогтоожээ. Маркгравын туршилтын дараа олон жилийн дараа 15 дугаартай болсон элементийн түүх олон агуу нээлтүүдийн түүх болжээ.

Фосфорын тухай бүх зүйл

1769 онд Ю.Ган ясанд их хэмжээний фосфор агуулагддагийг баталжээ. ижил зүйлийг хоёр жилийн дараа Шведийн нэрт химич К.Шээле баталж, ясыг шарах явцад үүссэн үнснээс фосфор авах аргыг санал болгов.

Хэдэн жилийн дараа Ж.Л.Пруст, М.Клапрот нар байгалийн янз бүрийн нэгдлүүдийг судалж байхдаа энэ нь дэлхийн царцдас, гол төлөв кальцийн фосфат хэлбэрээр өргөн тархсан болохыг баталжээ.

Тэрээр 18-р зууны 70-аад оны эхээр фосфорын шинж чанарыг судлахад ихээхэн амжилтанд хүрсэн. Францын агуу химич Антуан Лоран. Битүү эзэлхүүнтэй агаарт фосфорыг бусад бодисуудтай хамт шатаах замаар тэрээр фосфор нь бие даасан элемент бөгөөд агаар нь нарийн төвөгтэй найрлагатай бөгөөд хүчилтөрөгч, азот гэсэн хоёр бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрддэг болохыг нотолсон. "Ингэж тэрээр анх удаа флогистик хэлбэрээр толгой дээрээ зогсож байсан бүх химийн бодисыг хөл дээрээ тавив." Ф.Энгельс Ка-питалын 2-р ботийн өмнөх үгэнд уг бүтээлийн талаар ингэж бичжээ."

1709 онд Дондоналд фосфорын нэгдлүүд нь ургамлын хэвийн хөгжилд зайлшгүй шаардлагатай гэдгийг баталжээ.

1839 онд өөр нэг англи хүн Лоус анх удаа суперфосфат буюу амархан шингэцтэй фосфорын бордоо олж авчээ.ургамал.

1847 онд Германы химич Schrötter, агаар нэвтрэх ямар халаалт, шинэ сорт (аллотроп өөрчлөлт) элемент No15 боловсруулсан -, аль хэдийн 20-р зуунд, 1934 онд Америкийн физикч P. Bradjen, өндөр нөлөөг судлах өөр өөр, тусгаарлагдсан ижил төстэй хар фосфор дээрх даралт. Эдгээр нь 15-р элементийн түүхэн дэх гол үе шатууд юм. Одоо эдгээр нээлт бүрийн дараа юу болсныг харцгаая.

“1715 онд Генсинг тархины эдэд фосфор байдгийг тогтоожээ... 1769 онд Хан ясанд фосфор ихээр агуулагддагийг баталсан”

Фосфор бол азотын аналог юм

Хэдийгээр бие махбодийн болон Химийн шинж чанарЭдгээр элементүүд нь маш өөр, тэдгээр нь байдаг. ерөнхий зүйл бол эдгээр хоёр элемент нь амьтан, ургамалд зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Академич А.Е.Ферсман фосфорыг "амьдрал, сэтгэлгээний элемент" гэж нэрлэсэн боловч энэ тодорхойлолтыг уран зохиолын хэтрүүлэг гэж ангилж болохгүй. Фосфор нь ногоон ургамлын бүх эрхтэнд байдаг: иш, үндэс, навч, гэхдээ ихэнхдээ жимс, үрэнд байдаг. Ургамал нь фосфорыг хуримтлуулж, амьтдад нийлүүлдэг.

Амьтанд фосфор нь голчлон араг яс, булчин, мэдрэлийн эдэд төвлөрдөг.

Хүний хүнсний бүтээгдэхүүнээс тахианы өндөгний шар нь фосфороор баялаг байдаг.

Хүний биед дунджаар 1,5 кг №15 элемент агуулагддаг.Үүний 1,4 кг нь ясанд, 130 г орчим нь булчинд, 12 г нь мэдрэл, тархинд байдаг. Бидний биед тохиолддог бараг бүх физиологийн хамгийн чухал үйл явц нь органик фосфорын бодисын өөрчлөлттэй холбоотой байдаг. Фосфор нь ясанд ихэвчлэн кальцийн фосфат хэлбэрээр байдаг. Шүдний паалан нь фосфорын нэгдэл бөгөөд найрлага, талст бүтцийн хувьд хамгийн чухал фосфорын эрдэс болох апатит Ca5(P04)3(F,Cl)-тай тохирдог.

Мэдээжийн хэрэг, аливаа амин чухал элементийн нэгэн адил фосфор нь байгальд эргэлтэнд ордог. Ургамал нь хөрсөөс авдаг бөгөөд ургамлаас энэ элемент нь хүн, амьтны биед ордог. Фосфор нь ялгадастай хамт хөрсөнд буцаж, цогцос ялзрахад хүрдэг. Фосфоробактери нь органик фосфорыг органик бус нэгдэл болгон хувиргадаг.

Гэсэн хэдий ч нэгж хугацаанд хөрсөнд орохоос хамаагүй их фосфорыг хөрсөнөөс зайлуулдаг. Одоо дэлхий дээр жил бүр 3 сая гаруй тонн фосфорыг талбайгаас гаргаж авдаг.

Мэдээжийн хэрэг, тогтвортой ургац авахын тулд энэ фосфорыг хөрсөнд буцааж өгөх ёстой бөгөөд иймээс дэлхийн фосфатын чулуулгийн үйлдвэрлэл жилд 100 сая тонноос илүү байгаа нь гайхах зүйл биш юм.

“...Фосфор дэлхийн царцдас, гол төлөв кальцийн фосфат хэлбэрээр өргөн тархсан болохыг Пруст, Клапрот нар нотолсон”.

Дэлхийн царцдас дахь фосфор нь зөвхөн нэгдлүүдийн хэлбэрээр байдаг. Эдгээр нь голчлон ортофосфорын хүчлийн муу уусдаг давс юм; Ихэнх тохиолдолд катион нь кальцийн ион юм.

Фосфор нь жингийн 0.08% -ийг эзэлдэг дэлхийн царцдас. Тархалтын хувьд бүх элементүүдийн дунд 13-р байранд ордог. Фосфор нь дор хаяж 190 эрдэс бодис агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн чухал нь: фторапатит Ca5(P04)3F, гидроксилапатит Ca5(P04)3OH, фосфорит Cae(P04)2 хольцтой.

Фосфорыг анхдагч ба хоёрдогч гэж хуваадаг. Анхдагч хүмүүсийн дотроос апатитууд нь ихэвчлэн магмын гаралтай чулуулгийн дунд байдаг. Эдгээр нь дэлхийн царцдас үүсэх үед үүссэн.

Апатитаас ялгаатай нь фосфоритууд нь амьд амьтдын үхлийн үр дүнд үүссэн тунамал чулуулгийн дунд үүсдэг. Эдгээр нь хоёрдогч юм.

Фосфор нь төмөр, кобальт, никель фосфидын хэлбэрээр солируудад байдаг. Мэдээжийн хэрэг, энэ нийтлэг элемент далайн усанд бас байдаг (6 10-6%).

"Лавуазье фосфор нь бие даасан гэдгийг баталсан химийн элемент…»

Фосфор нь дунд зэргийн идэвхтэй металл бус (өмнө нь металоид гэж нэрлэгддэг байсан) юм. Фосфорын атомын гаднах тойрог замд таван электрон байдаг ба тэдгээрийн гурав нь хосгүй байна. Тиймээс энэ нь 3-, 3+ ба 5+ валентыг харуулж чадна.

Фосфор 5+ байхын тулд атомд тодорхой нөлөө үзүүлэх шаардлагатай бөгөөд энэ нь сүүлийн тойрог замын хоёр хос электроныг хосгүй электрон болгон хувиргах болно.

Фосфорыг ихэвчлэн олон талт элемент гэж нэрлэдэг. Үнэн хэрэгтээ, янз бүрийн нөхцөлд энэ нь өөр өөрөөр ажилладаг бөгөөд исэлдүүлэх эсвэл багасгах шинж чанарыг харуулдаг. Фосфорын олон талт байдал нь түүний хэд хэдэн аллотропийн өөрчлөлтөд байх чадварыг багтаадаг.

15-р элементийн хамгийн алдартай өөрчлөлт нь зөөлөн, лав, цагаан эсвэл шар өнгийн фосфор юм. Брэнд үүнийг нээсэн бөгөөд түүний шинж чанарын ачаар элемент нэрээ авсан: Грек хэлээр "фосфор" гэдэг нь гэрэлтдэг, гэрэлтдэг гэсэн утгатай. Цагаан фосфорын молекул нь тетраэдр хэлбэртэй дөрвөн атомаас бүрдэнэ. Нягт 1.83, хайлах цэг 44.1° C. Хортой, амархан исэлддэг. Нүүрстөрөгчийн сульфид, шингэн аммиак ба SO2, бензол, эфирт уусдаг. Усанд бараг уусдаггүй.

250 ° C-аас дээш агааргүй халаахад улаан болж хувирдаг. Энэ нь аль хэдийн полимер боловч тийм ч эмх цэгцтэй бүтэц биш юм. Улаан фосфорын реактив чанар нь цагаан фосфороос хамаагүй бага байдаг. Энэ нь харанхуйд гэрэлтдэггүй, нүүрстөрөгчийн дисульфид уусдаггүй, хортой биш юм. Түүний нягтрал нь илүү их, бүтэц нь нарийн талст юм.

Хар фосфорын бүтэц

Фосфорын тухай бүх зүйл

1709 онд Дондоналд фосфорын нэгдлүүд нь ургамлын хэвийн хөгжилд зайлшгүй шаардлагатай гэдгийг баталжээ.

1839 онд өөр нэг англи хүн Лоус анх удаа суперфосфат буюу амархан шингэцтэй фосфорын бордоо олж авчээ.ургамал.

Фосфор бол азотын аналог юм

Эдгээр элементүүдийн физик, химийн шинж чанар нь маш өөр боловч тэдгээр нь байдаг. ерөнхий зүйл бол эдгээр хоёр элемент нь амьтан, ургамалд зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Академич А.Е.Ферсман фосфорыг "амьдрал, сэтгэлгээний элемент" гэж нэрлэсэн боловч энэ тодорхойлолтыг уран зохиолын хэтрүүлэг гэж ангилж болохгүй. Фосфор нь ногоон ургамлын бүх эрхтэнд байдаг: иш, үндэс, навч, гэхдээ ихэнхдээ жимс, үрэнд байдаг. Ургамал нь фосфорыг хуримтлуулж, амьтдад нийлүүлдэг.

Амьтанд фосфор нь голчлон араг яс, булчин, мэдрэлийн эдэд төвлөрдөг.

Хүний хүнсний бүтээгдэхүүнээс тахианы өндөгний шар нь фосфороор баялаг байдаг.

Фосфор нь дэлхийн царцдасын жингийн 0.08%-ийг эзэлдэг. Тархалтын хувьд бүх элементүүдийн дунд 13-р байранд ордог. Фосфор нь дор хаяж 190 эрдэс бодис агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн чухал нь: фторапатит Ca5(P04)3F, гидроксилапатит Ca5(P04)3OH, фосфорит Cae(P04)2 хольцтой.

"Лавуазье фосфор нь бие даасан химийн элемент гэдгийг баталсан ..."

Фосфорыг нээсэн огноог ихэвчлэн 1669 он гэж үздэг ч эрт дээр үеэс мэдэгдэж байсан гэсэн зарим шинж тэмдэг байдаг. Жишээлбэл, Гефер Парисын номын санд хадгалагдаж байсан алхимийн гар бичмэлд ойролцоогоор 12-р зуун гэж бичсэн байдаг. Алчид Бехил шээсийг шавар, шохойгоор нэрэх замаар "эскарбукул" хэмээх бодисыг олж авсан. Магадгүй энэ нь алхимичдын агуу нууц байсан фосфор байсан байх. Ямар ч байсан философийн чулууг хайхдаа алхимичид бүх төрлийн материалыг нэрэх болон шээс, ялгадас, яс гэх мэт үйлдлүүдэд оруулдаг байсан нь мэдэгдэж байна. Эрт дээр үеэс харанхуйд гэрэлтэх чадвартай бодисуудыг нэрлэдэг. фосфор. 17-р зуунд Болонийн фосфорыг мэддэг байсан - Болоньягийн ойролцоох уулсаас олдсон чулуу; Нүүрс дээр галласны дараа чулуу нь гэрэлтэх чадварыг олж авсан. Волостын мастер Алдуин шохой, азотын хүчлийн шохойжуулсан хольцоос бэлтгэсэн "Болдуины фосфор" -ийг мөн дүрсэлсэн байдаг. Ийм бодисын гялбаа нь маш их гайхшрал төрүүлж, гайхамшиг гэж тооцогддог байв.

1669 онд алхимийн тусламжтайгаар амьдралаа сайжруулахыг мөрөөддөг дампуурсан худалдаачин Гамбург сонирхогч алхимич Брэнд олон төрлийн бүтээгдэхүүн боловсруулжээ. Физиологийн бүтээгдэхүүнүүд нь гүн ухааны чулууны үндэс болсон гэж үздэг "анхны бодис"-ыг агуулж болно гэсэн онолыг дэвшүүлснээр Брэнд хүний шээсийг сонирхож эхэлсэн.

Тэрээр цэргүүдийн хуарангаас нэг тонн орчим шээс цуглуулж, ууршуулж, сироп шингэн үүсгэсэн байна. Тэрээр энэ шингэнийг дахин нэрж, хүнд улаан "шээсний тос" олж авав. Энэ тосыг дахин нэрэхдээ тэрээр ретортны ёроолд юунд ч хэрэггүй мэт "үхсэн толгой" (Caput mortuum) үлдэгдэл олжээ. Гэсэн хэдий ч энэ үлдэгдлийг шохойжуулах урт хугацаа, тэр харцанд цагаан тоос гарч ирснийг анзаарсан бөгөөд энэ нь ретортны ёроолд аажуухан тогтож, тод гэрэлтэв. Брэнд "тослог үхлийн толгойноос" галыг гаргаж чадсан гэж шийдсэн бөгөөд тэрээр туршилтаа улам их хичээнгүйлэн үргэлжлүүлэв. Мэдээжийн хэрэг тэрээр энэ "гал" -ыг алт болгон хувиргаж чадаагүй ч фосфор (грек хэлнээс - хөнгөн, "тээгч", өөрөөр хэлбэл гэрэл авчирагч) -ийн нээлтээ нууц хэвээр хадгалсаар байв. Гэсэн хэдий ч тэр үед Саксоны сонгогчийн алхимич, нууц үйлчлэгчээр ажиллаж байсан нэгэн Кункел Брэндийн нууцыг олж мэдэв. Кункел Гамбург руу явж байсан хамтран зүтгэгч Крафтаас фосфорын талаар ямар нэгэн мэдээлэл олж авахыг Брэндээс хүсчээ. Харин Крафт өөрөө Брэндийн нууцыг ашиглахаар шийджээ. Тэр түүнээс нууцыг 200 талераар худалдаж аваад хангалттай хэмжээний фосфор үйлдвэрлээд Европ руу аялж, тэндээ гайхалтай амжилтязгууртнуудын өмнө фосфорын туяаг харуулсан. Тодруулбал, Англид тэрээр II Чарльз хаан, эрдэмтэн Бойл нарт фосфор үзүүлжээ. Энэ хооронд Кункел Брэндийн аргатай ойролцоо аргаар фосфорыг өөрөө бэлтгэж чадсан бөгөөд сүүлчийнхээс ялгаатай нь фосфорыг өргөнөөр сурталчилж байсан боловч түүний үйлдвэрлэлийн нууцын талаар чимээгүй байв. 1680 онд түүний өмнөх үеийнхээс үл хамааран шинэ элементийг Английн алдарт физикч, химич Роберт Бойл олж авсан бөгөөд тэрээр Кункелийн нэгэн адил фосфорын шинж чанарын талаархи мэдээллийг нийтэлсэн боловч түүнийг бэлтгэх аргыг хаалттай савлагаатайгаар зөвхөн . Лондонгийн Royal Society (энэ мэдээг Бойлийн нас барснаас хойш ердөө 12 жилийн дараа нийтэлсэн), Бойсын шавь А.Ганквиц цэвэр шинжлэх ухаанаас урваж, энэ бодисыг үйлдвэрлэх өргөн хүрээний үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагааны хэлбэрээр "фосфорын таамаглалыг" дахин сэргээв. 50 жилийн турш тэрээр фосфорыг маш өндөр үнээр худалдаалж байв. Жишээлбэл, Голландад нэг унц (31.1 гр) фосфор тэр үед 16 дукатын үнэтэй байв. Фосфорын шинж чанарын талаар хамгийн гайхалтай таамаглал дэвшүүлсэн. 18-р зуунд Фосфорын талаар олон алдартай эрдэмтэд судалсан бөгөөд тэдгээрийн дотор хар тугалга хлорид нэмж шээснээс фосфор авах аргыг сайжруулсан Маргграф (1743).

1777 онд Scheele шохойтой холбоотой фосфорын хүчил хэлбэрээр амьтны яс, эвэрт фосфор байгааг тогтоожээ. Зарим зохиогчид энэ нээлтийг Шведийн өөр нэг химич Хантай холбон тайлбарлаж байгаа ч яснаас фосфор гаргаж авах аргыг Шееле бүтээжээ. Фосфорыг хүчилтөрөгчөөр шатаах тухай алдартай туршилтуудын үндсэн дээр Лавуазье фосфорыг элемент гэж хүлээн зөвшөөрсөн. Энгийн биетүүдийн хүснэгтэд Лавуазье фосфорыг металл бус, исэлдүүлэгч, хүчил үүсгэдэг энгийн биетүүдийн хоёрдугаар бүлэгт оруулсан. 19-р зуунаас хойш Фосфорыг ихэвчлэн хөрсийг бордоход ашигладаг давс хэлбэрээр өргөн ашигладаг.

Тиймээс Гамбургийн алхимич Геннинг Брэнд шинэ элемент болох фосфорыг нээсэн тэр мөчөөс хойш гурван зуу гаруй жил биднийг тусгаарлав. Брэнд бусад алхимичдын нэгэн адил амьдралын үрэл буюу гүн ухааны чулууг олохыг хичээсэн бөгөөд түүний тусламжтайгаар хөгшин хүмүүс залуу харагдаж, өвчтэй хүмүүс эдгэрч, үндсэн металлууд алт болж хувирдаг. Хүмүүсийн сайн сайхны төлөө санаа тавьдаггүй, харин хувийн ашиг сонирхол Брэндийг удирдаж байсан. Үүнийг түүний хийсэн цорын ганц жинхэнэ нээлтийн түүхийн баримтууд нотолж байна. Фосфорын түүхийн тавин жилийн эхний үе шатанд Бойлийн нээлтээс гадна шинжлэх ухааны түүхэнд зөвхөн нэг үйл явдал тэмдэглэгдсэн байдаг: 1715 онд Генсинг тархины эдэд фосфор байгааг тогтоожээ. Маркгравын туршилтын дараа олон жилийн дараа 15 дугаартай болсон элементийн түүх олон агуу нээлтүүдийн түүх болжээ.

Фосфортой холбоотой нээлтүүдийн он дараалал

1715 ондГенсинг тархины эдэд фосфор байгааг тогтоожээ...

1743 ондГерманы химич, Санкт-Петербургийн ШУА-ийн хүндэт гишүүн А.С. Маргграф хөгжсөн шинэ замфосфор авах.

1769 ондЯсанд фосфор их байдгийг Ю.Ган нотолсон. Үүнтэй ижил зүйлийг хоёр жилийн дараа Шведийн химич К.Шээле баталж, ясыг шарах явцад үүссэн үнснээс фосфор авах аргыг санал болгов. Хэдэн жилийн дараа Ж.Л.Пруст, М.Клапрот нар байгалийн янз бүрийн нэгдлүүдийг судалж байхдаа фосфор нь дэлхийн царцдас, гол төлөв кальцийн фосфат хэлбэрээр өргөн тархсан болохыг баталжээ.

1797Орос улсад А.А.Мусин-Пушкин аллотропийн олон төрлийн фосфорыг олж авсан - ягаан фосфор. Гэсэн хэдий ч уран зохиолд фосфорын нээлтийг А.А.Мусин-Пушкины аргыг ашиглан зөвхөн 1853 онд олж авсан И.Хитторфтой холбон тайлбарладаг.

1799 ондДондоналд фосфорын нэгдлүүд ургамлын хэвийн хөгжилд зайлшгүй шаардлагатай гэдгийг нотолсон.

1839 ондӨөр нэг англи хүн Лоус анх удаа суперфосфатыг олж авсан нь ургамалд амархан шингэдэг фосфорын бордоо юм.

1842 ондАнгли улс суперфосфатын дэлхийн анхны аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийг зохион байгуулав. Орос улсад ийм үйлдвэрлэл 1868, 1871 онд гарч ирсэн.

1848 ондАвстрийн химич А.Шрёттер фосфорын аллотропийн өөрчлөлтийг нээсэн - улаан фосфор. Тэрээр цагаан фосфорыг CO (нүүрстөрөгчийн дутуу ислийн хоёр) агаар мандалд 250 градусын температурт халааж энэ фосфорыг олж авсан. Хамгийн түрүүнд А.Шрёттер онцолсон нь анхаарал татаж байна

шүдэнз үйлдвэрлэхэд улаан фосфор ашиглах боломж.

1926 ондА.Е.Ферсман ба түүний хамтрагчид Кола хойгоос апатитын асар их нөөц илрүүлжээ.

1934 онд, Америкийн физикч П.Бридгман, өндөр даралтын нөлөөг судалж байна янз бүрийн бодисууд, тусгаарлагдсан бал чулуу шиг хар фосфор.

Фосфор нь амьдралын чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд амьгүй байгаль. Энэ нь дэлхийн гүнд, ус, бидний биед агуулагддаг бөгөөд академич Ферсман үүнийг "амьдрал, сэтгэлгээний элемент" гэж нэрлэсэн. Ашигтай хэдий ч цагаан фосфор нь маш аюултай бөгөөд хортой байдаг. Түүний шинж чанаруудын талаар илүү дэлгэрэнгүй ярилцъя.

Элемент нээх

Фосфорыг нээсэн түүх нь алхимиас эхэлсэн. 15-р зуунаас хойш Европын эрдэмтэд гүн ухааны чулуу буюу ямар ч металлыг алт болгон хувиргах “агуу үрэл”-ийг олохыг эрмэлзсээр ирсэн.

17-р зуунд алхимич Хенниг Брэнд "шидэт урвалж" руу хүрэх зам нь шээсээр дамждаг гэж шийджээ. Энэ нь шар өнгөтэй, энэ нь алт агуулсан эсвэл түүнтэй ямар нэгэн байдлаар холбоотой гэсэн үг юм. Эрдэмтэн материалыг сайтар цуглуулж, хамгаалж, дараа нь нэрсэн. Тэр алтны оронд харанхуйд гэрэлтдэг, сайн шатдаг цагаан бодис хүлээн авсан.

Брэнд нээлтээ "хүйтэн гал" гэж нэрлэсэн. Хожим нь Ирландын алхимич Роберт Бойл, Германы Андреас Магграф нар фосфорыг ижил аргаар олж авах санааг гаргаж ирэв. Сүүлийнх нь мөн нүүрс, элс, эрдэс фосгенитийг шээсэнд нэмдэг. Дараа нь уг бодисыг "гайхамшигт гэрэл зөөгч" гэж орчуулсан фосфор мирабилис гэж нэрлэсэн.

Гэрэлтүүлэгч элемент

Фосфорын нээлт нь алхимичдын дунд жинхэнэ сенсаац болсон юм. Зарим нь Брэндээс энэ бодисыг олж авах нууцыг худалдаж авах гэж хааяа оролдсон бол зарим нь бие даан очихыг оролдсон. 18-р зуунд энэ элемент нь организмын ясны үлдэгдэлд агуулагдаж байсан нь нотлогдсон бөгөөд удалгүй түүнийг үйлдвэрлэх хэд хэдэн үйлдвэрүүд нээгдэв.

Францын физикч Лавуазье фосфор нь мөн гэдгийг баталсан энгийн бодис. Үелэх системд энэ нь 15 дугаартай. Азот, сурьма, хүнцэл, висмуттай хамт пниктидийн бүлэгт багтдаг бөгөөд металл бус шинж чанартай байдаг.

Элемент нь байгальд нэлээд түгээмэл байдаг. Хувиараа дэлхийн царцдасын массын хувьд 13-р байранд ордог. Фосфор нь хүчилтөрөгчтэй идэвхтэй харилцан үйлчилдэг бөгөөд чөлөөт хэлбэрээр олддоггүй. Энэ нь фосфорит, апатит гэх мэт олон тооны ашигт малтмал (190 гаруй) байдаг.

Цагаан фосфор

Фосфор нь хэд хэдэн хэлбэрээр эсвэл аллотроп хэлбэрээр байдаг. Тэд нягтрал, өнгө, химийн шинж чанараараа бие биенээсээ ялгаатай. Ихэвчлэн цагаан, хар, улаан, металл фосфор гэсэн дөрвөн үндсэн хэлбэр байдаг. Бусад өөрчлөлтүүд нь зөвхөн дээр дурдсан зүйлсийн холимог юм.

Цагаан фосфор нь маш тогтворгүй байдаг. Ердийн гэрлийн нөхцөлд энэ нь хурдан улаан болж хувирдаг боловч өндөр даралт нь хар өнгөтэй болдог. Түүний атомууд нь тетраэдр хэлбэрээр байрладаг. Энэ нь P4 молекулын томьёотой талст молекулын тортой.

Би бас шар фосфорыг онцолж байна. Энэ нь бодисын өөр нэг өөрчлөлт биш, харин цэвэршүүлээгүй цагаан фосфорын нэр юм. Энэ нь цайвар эсвэл хар хүрэн өнгөтэй байж болох бөгөөд хүчтэй хоруу чанараараа тодорхойлогддог.

Цагаан фосфорын шинж чанар

Бодисын тууштай байдал, гадаад төрх нь лавтай төстэй. Энэ нь сармисны үнэртэй бөгөөд хүрэхэд тослог юм. Фосфор нь зөөлөн (энэ нь маш их хүчин чармайлтгүйгээр хутгаар таслагдах боломжтой) бөгөөд гажигтай байдаг. Цэвэрлэсний дараа өнгөгүй болно. Тунгалаг талстууд нь наранд гялалзаж, очир алмааз шиг харагддаг.

Энэ нь 44 градусын температурт хайлдаг. Бодисын идэвхжил нь өрөөний температурт ч илэрдэг. Фосфорын гол шинж чанар нь химилюминесцент эсвэл гэрэлтэх чадвар юм. Агаарт исэлдэж, цагаан ногоон гэрлийг ялгаруулж, цаг хугацаа өнгөрөх тусам аяндаа гал авалцдаг.

Уг бодис нь усанд бараг уусдаггүй боловч хүчилтөрөгчтэй удаан харьцах үед шатаж болно. Энэ нь нүүрстөрөгчийн дисульфид, шингэн парафин, бензол зэрэг органик уусгагчид сайн уусдаг.

Фосфорын хэрэглээ

Хүн фосфорыг энх тайвны болон цэргийн зорилгоор "багшсан". Уг бодисыг бордоонд хэрэглэдэг фосфорын хүчил үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Өмнө нь ноосыг будах, гэрэл мэдрэмтгий эмульс хийхэд өргөн хэрэглэгддэг байсан.

Цагаан фосфорыг өргөн хэрэглэдэггүй. Үүний гол үнэ цэнэ нь шатамхай чанар юм. Тиймээс уг бодисыг галын суманд ашигладаг. Энэ төрлийн зэвсэг нь дэлхийн хоёр дайны үед хамааралтай байсан. Энэ нь 2009 онд Газын дайнд, мөн 2016 онд Иракт ашиглагдаж байсан.

Улаан фосфорыг илүү өргөн хэрэглэдэг. Шатах тослох материал, тэсрэх бодис, шүдэнзний толгой хийхэд ашигладаг. Төрөл бүрийн фосфорын нэгдлүүдийг үйлдвэрт ус зөөлрүүлэгчид ашигладаг бөгөөд металыг зэврэлтээс хамгаалахын тулд идэвхгүйжүүлэх бодисуудад нэмдэг.

Хүний биед агуулагдах агууламж ба нөлөө

Фосфор бол бидний амин чухал элементүүдийн нэг юм. Кальцитай нэгдлүүд хэлбэрээр шүд, араг ясанд агуулагдаж, ясны хатуулаг, бат бөх чанарыг өгдөг. Элемент нь ATP ба ДНХ-ийн нэгдлүүдэд байдаг. Энэ нь тархины үйл ажиллагаанд зайлшгүй шаардлагатай. Мэдрэлийн эсүүдэд байх нь мэдрэлийн импульсийн дамжуулалтыг дэмждэг.

Фосфор нь булчингийн эдэд байдаг. Бие махбодид орж буй уураг, өөх тос, нүүрс уснаас энергийг хувиргах үйл явцад оролцдог. Элемент нь эс дэх хүчил-суурь тэнцвэрийг хадгалж, тэдгээрийн хуваагдал үүсдэг. Энэ нь бодисын солилцоог идэвхжүүлдэг бөгөөд биеийн өсөлт, нөхөн сэргээх үед зайлшгүй шаардлагатай.

Гэсэн хэдий ч фосфор нь аюултай байж болно. Цагаан фосфор өөрөө маш хортой. 50 миллиграммаас дээш тун нь үхэлд хүргэдэг. Фосфорын хордлого нь бөөлжих, толгой өвдөх, ходоодны өвдөлт дагалддаг. Бодисын арьсанд хүрэх нь маш удаан, өвдөлттэй эдгэрдэг түлэгдэлт үүсгэдэг.

Бие дэхь фосфорын илүүдэл нь яс хэврэгших, зүрх судасны өвчин, цус алдалт, цус багадалт зэрэгт хүргэдэг. Мөн элэг, хоол боловсруулах систем нь фосфорын хэт ханалтаас болж зовдог.

"...Тийм ээ! Энэ бол асар том, тас хар нохой байв. Гэхдээ бидний хэн нь ч ийм нохой харж байгаагүй. Түүний ангайсан амнаас гал гарч, нүд нь оч асгаж, ам, дагзан дээр нь анивчсан гал гялалзаж байв. Манан дундаас бидэн рүү үсрэн гарч ирсэн энэ тамын амьтнаас илүү аймшигтай, жигшүүртэй үзэгдэл хэний ч халуурсан тархинд төрж чадахгүй ... Залуу арслан шиг хэмжээтэй аймшигтай нохой. Түүний асар том ам нь цэнхэрдүү өнгийн дөлөөр гэрэлтсэн хэвээр, гүн гүнзгий зэрлэг нүд нь галт дугуйгаар хүрээлэгдсэн байв.

Би энэ гэрэлтсэн толгойд хүрч гараа аваад харанхуйд хуруунууд минь бас гэрэлтэж байхыг харав. Фосфор гэж би хэллээ.

Сурсан уу? Артур Конан Дойл. "Баскервиллийн нохой".

Энэ бол 15-р элементийн оролцсон муухай түүх юм.

Өөр нэг муу түүх

Гамбургийн алхимич Геннинг Брэнд шинэ элемент болох фосфорыг нээсэн тэр мөчөөс хойш гурван зуу гаруй жил биднийг тусгаарлав. Брэнд бусад алхимичдын нэгэн адил амьдралын үрэл буюу гүн ухааны чулууг олохыг хичээсэн бөгөөд түүний тусламжтайгаар хөгшин хүмүүс залуу харагдаж, өвчтэй хүмүүс эдгэрч, үндсэн металлууд алт болж хувирдаг. Хүмүүсийн сайн сайхны төлөө санаа тавьдаггүй, харин хувийн ашиг сонирхол Брэндийг удирдаж байсан. Үүнийг түүний хийсэн цорын ганц жинхэнэ нээлтийн түүхийн баримтууд нотолж байна.

Туршилтын нэг үеэр тэрээр шээсийг ууршуулж, үлдэгдлийг нүүрс, элстэй хольж, ууршилтыг үргэлжлүүлэв. Удалгүй ретортод харанхуйд гэрэлтэх бодис үүсчээ. Үнэн бол kaltes Feuer (хүйтэн гал) буюу Брэндийн хэлснээр "миний гал" нь хар тугалгыг алт болгон хувиргаж, хөгшин хүмүүсийн дүр төрхийг өөрчлөөгүй боловч үүссэн бодис нь халаалтгүйгээр гэрэлтдэг нь ер бусын бөгөөд шинэ байсан. .

Брэнд шинэ бодисын энэ шинж чанарыг ашиглахад удаан байсангүй. Тэрээр янз бүрийн давуу эрх бүхий хүмүүст фосфор үзүүлж, тэднээс бэлэг, мөнгө авч эхлэв. Фосфор олж авах нууцыг хадгалах амаргүй байсан тул Брэнд удалгүй Дрездений химич И.Крафт заржээ. Үүнийг үйлдвэрлэх жорыг И.Кункел, К.Кирчмейер нар мэддэг болсон үед фосфорыг жагсаагчдын тоо нэмэгджээ. 1680 онд түүний өмнөх үеийнхээс үл хамааран шинэ элементийг английн алдарт физикч, химич Роберт Бойл олж авсан. Гэвч Бойл удалгүй нас барж, түүний шавь А.Ганквиц цэвэр шинжлэх ухаанаас урваж, “фосфорын таамаглал”-ыг дахин сэргээв. Зөвхөн 1743 онд А.Маркграф фосфор үйлдвэрлэх илүү дэвшилтэт аргыг олж, мэдээллээ олон нийтэд түгээв. Энэхүү үйл явдал нь Брэндийн бизнесийг зогсоож, фосфор, түүний нэгдлүүдийн талаар нухацтай судлах эхлэл болсон юм.

Эдгээр нээлтүүдийн он дараалал

1769 онд Ю.Ган ясанд их хэмжээний фосфор агуулагддагийг баталжээ. Үүнтэй ижил зүйлийг хоёр жилийн дараа Шведийн нэрт химич К.Шээле баталж, ясыг шарах явцад үүссэн үнсээр фосфор гаргаж авах аргыг санал болгов.

Хэдэн жилийн дараа J.L. Пруст, М.Клапрот нар байгалийн янз бүрийн нэгдлүүдийг судлахдаа фосфор нь дэлхийн царцдас, гол төлөв кальцийн фосфат хэлбэрээр өргөн тархсан болохыг баталжээ.

Тэрээр 18-р зууны 70-аад оны эхээр фосфорын шинж чанарыг судлахад ихээхэн амжилтанд хүрсэн. Францын агуу химич Антуан Лоран Лавуазье. Битүү эзэлхүүнтэй агаар дахь фосфорыг бусад бодисуудтай хамт шатаах замаар Лавуазье фосфор нь бие даасан элемент бөгөөд агаар нь нарийн төвөгтэй найрлагатай бөгөөд хүчилтөрөгч, азот гэсэн хоёр бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрддэг болохыг баталжээ. "Ингэж тэрээр анх удаа флогистик хэлбэрээр толгой дээрээ зогсож байсан бүх химийн бодисыг хөл дээрээ тавив." Ф.Энгельс "Капитал"-ын хоёрдугаар ботийн өмнөх үгэнд Лавуазьегийн бүтээлийн тухай ингэж бичжээ.

1799 онд Дондоналд фосфорын нэгдлүүд нь ургамлын хэвийн хөгжилд зайлшгүй шаардлагатай гэдгийг баталжээ.

1839 онд өөр нэг англи хүн Лоус анх удаа суперфосфат буюу ургамалд амархан шингэдэг фосфорын бордоо олж авчээ.

1847 онд Германы химич Шрёттер цагаан фосфорыг агааргүй халааж, №15 элементийн шинэ сорт (аллотропик өөрчлөлт) - улаан фосфорыг олж авсан бөгөөд аль хэдийн 20-р зуунд, 1934 онд Америкийн физикч П.Бридгман судалж байжээ. бал чулуутай төстэй янз бүрийн бодис, тусгаарлагдсан хар фосфорын өндөр даралтын нөлөө. Эдгээр нь 15-р элементийн түүхэн дэх гол үе шатууд юм. Одоо эдгээр нээлт бүрийн дараа юу болсныг харцгаая.

“1715 онд Генсинг тархины эдэд фосфор байдгийг тогтоожээ... 1769 онд Хан ясанд фосфор ихээр агуулагддаг болохыг баталсан.”

Фосфор бол азотын аналог юм. Эдгээр элементүүдийн физик, химийн шинж чанар нь маш өөр боловч нийтлэг зүйл байдаг, ялангуяа эдгээр хоёр элемент нь амьтан, ургамалд зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Академич А.Э. Ферсман фосфорыг "амьдрал, сэтгэлгээний элемент" гэж нэрлэсэн бөгөөд энэ тодорхойлолтыг уран зохиолын хэтрүүлэг гэж ангилж болохгүй. Фосфор нь ногоон ургамлын бүх эрхтэнд байдаг: иш, үндэс, навч, гэхдээ ихэнхдээ жимс, үрэнд байдаг. Ургамал нь фосфорыг хуримтлуулж, амьтдад нийлүүлдэг.

Амьтанд фосфор нь голчлон араг яс, булчин, мэдрэлийн эдэд төвлөрдөг.

Хүний хүнсний бүтээгдэхүүнээс тахианы өндөгний шар нь фосфороор баялаг байдаг.

Хүний биед дунджаар 1.5 кг орчим No15 элемент агуулагддаг. Үүний 1.4 кг нь ясанд, 130 орчим г нь булчинд, 12 гр нь мэдрэл, тархинд байдаг. Бидний биед тохиолддог бараг бүх физиологийн хамгийн чухал үйл явц нь органик фосфорын бодисын өөрчлөлттэй холбоотой байдаг. Фосфор нь ясанд ихэвчлэн кальцийн фосфат хэлбэрээр байдаг. Шүдний паалан нь фосфорын нэгдэл бөгөөд найрлага, талст бүтцийн хувьд хамгийн чухал фосфорын эрдэс болох апатит Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl) -тай тохирдог.

Мэдээжийн хэрэг тогтвортой ургац авахын тулд энэ фосфорыг хөрсөнд буцааж өгөх ёстой бөгөөд иймээс дэлхийн фосфатын чулуулгийн үйлдвэрлэл жилд 100 сая тонноос илүү байгаа нь гайхах зүйл биш юм.

“...Фосфор дэлхийн царцдас, гол төлөв кальцийн фосфат хэлбэрээр өргөн тархсан болохыг Пруст, Клапрот нар нотолсон.”

Дэлхийн царцдас дахь фосфор нь зөвхөн нэгдлүүдийн хэлбэрээр байдаг. Эдгээр нь голчлон ортофосфорын хүчлийн муу уусдаг давс юм; Катион нь ихэвчлэн кальци бус байдаг.

Фосфор нь дэлхийн царцдасын жингийн 0.08%-ийг эзэлдэг. Тархалтын хувьд бүх элементүүдийн дунд 13-р байранд ордог. Фосфор нь дор хаяж 190 эрдэс бодис агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн чухал нь: фторапатит - Ca 5 (PO 4) 3 F, гидроксиапатит Ca 5 (PO 4) 3 OH, фосфорит Ca 3 (PO 4) 2 хольцтой.

Цөөн түгээмэл нь вивианит Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O, монацит (Ce, La) PO 4, амблигонит LaAl(PO 4)F, трифилит Li(Fe, Mn)PO 4, бүр ховор тохиолдолд ксенотим YPO 4 ба торбернит юм. Cu (UO 2) 2 [PO 4 ] 2 12H 2 O.

Фосфорын эрдэс бодисыг анхдагч ба хоёрдогч гэж хуваадаг. Анхдагч хүмүүсийн дотроос апатитууд нь ихэвчлэн магмын гаралтай чулуулгийн дунд байдаг. Эдгээр ашигт малтмал нь дэлхийн царцдас үүсэх үед үүссэн.

Апатитаас ялгаатай нь фосфоритууд нь амьд амьтдын үхлийн үр дүнд үүссэн тунамал чулуулгийн дунд үүсдэг. Эдгээр нь хоёрдогч ашигт малтмал юм.

Фосфор нь төмөр, кобальт, никель фосфидын хэлбэрээр солируудад байдаг. Мэдээжийн хэрэг, энэ нийтлэг элемент нь далайн усанд бас байдаг (6 · 10-6%).

"Лавуазье фосфор нь бие даасан химийн элемент гэдгийг баталсан ..."

Фосфор нь дунд зэргийн идэвхтэй металл бус (өмнө нь металоид гэж нэрлэгддэг байсан) юм. Фосфорын атомын гаднах тойрог замд таван электрон байдаг ба тэдгээрийн гурав нь хосгүй байна. Тиймээс энэ нь 3–, 3+, 5+ валентыг харуулж чадна.

Фосфор нь 5+ валенттай байхын тулд атомд тодорхой нөлөө үзүүлэх шаардлагатай бөгөөд энэ нь сүүлийн тойрог замын хоёр хос электроныг хосгүй электрон болгон хувиргах болно.

15-р элементийн хамгийн алдартай өөрчлөлт нь зөөлөн, лав, цагаан эсвэл шар өнгийн фосфор юм. Брэнд үүнийг нээсэн бөгөөд түүний шинж чанарын ачаар элемент нэрээ авсан: Грек хэлээр "фосфор" гэдэг нь гэрэлтдэг, гэрэлтдэг гэсэн утгатай. Цагаан фосфорын молекул нь тетраэдр хэлбэртэй дөрвөн атомаас бүрдэнэ. Нягт 1.83, хайлах цэг 44.1°C. Цагаан фосфор нь хортой бөгөөд амархан исэлддэг. Нүүрстөрөгчийн сульфид, шингэн аммиак ба SO 2, бензол, эфирт уусдаг. Усанд бараг уусдаггүй.

250 ° C-аас дээш агаарт нэвтрэхгүйгээр халах үед цагаан фосфор улаан болж хувирдаг. Энэ нь аль хэдийн полимер боловч тийм ч эмх цэгцтэй бүтэц биш юм. Улаан фосфорын реактив чанар нь цагаан фосфороос хамаагүй бага байдаг. Энэ нь харанхуйд гэрэлтдэггүй, нүүрстөрөгчийн дисульфидэнд уусдаггүй, хортой биш (Үргэлж бага хэмжээний цагаан фосфор агуулдаг бөгөөд үүний үр дүнд хортой байж болно.). Түүний нягтрал нь илүү их, бүтэц нь нарийн талст юм.

Фосфорын бусад, бүр илүү өндөр молекулын өөрчлөлтүүд нь молекулын жин, макромолекулуудын дарааллаар бие биенээсээ ялгаатай ягаан, хүрэн, хар өнгөтэй байдаг. Өндөр даралтын нөхцөлд (2000С-ийн температурт 200 мянган атм) П.Бридгман анх олж авсан хар фосфор нь цагаан эсвэл улаан фосфороос илүү бал чулууг санагдуулдаг. Эдгээр өөрчлөлтүүд нь лабораторийн чамин бөгөөд цагаан, улаан фосфороос ялгаатай практик хэрэглээхараахан олоогүй байна.

Дашрамд хэлэхэд, элементийн фосфорын хэрэглээний талаар; Гол хэрэглэгчид нь шүдэнзний үйлдвэрлэл, металлурги, химийн үйлдвэрлэл юм. Сүүлийн үед үүссэн элементийн фосфорын нэг хэсгийг цэргийн үйлдвэрүүдэд утаа, шатаах найрлага бэлтгэхэд ашигладаг байв.

Металлургичид ихэвчлэн металл дахь фосфорын хольцоос салахыг хичээдэг - энэ нь механик шинж чанарыг улам дордуулдаг боловч заримдаа фосфорыг хайлш руу зориудаар нэвтрүүлдэг. Энэ нь хатуурах үед метал бага зэрэг өргөжиж, хэлбэрийн тоймыг зөв авах шаардлагатай үед хийгддэг. Фосфорыг мөн химийн салбарт өргөн ашигладаг. Үүний нэг хэсэг нь тодорхой органик бэлдмэлийн нийлэгжилтэнд шаардлагатай фосфорын хлоридыг бэлтгэхэд ашиглагддаг; Фосфорын элементийн үйлдвэрлэлийн үе шат нь баяжуулсан фосфорын бордоо үйлдвэрлэх технологийн зарим схемд бас байдаг.

Одоо түүний холболтын талаар.

Фосфорын ангидрид P 2 O 5 нь агаар болон бусад бодисоос усыг шуналтайгаар шингээдэг маш сайн чийгшүүлэгч юм. P 2 O 5 агууламж нь бүх фосфатын бордооны үнэ цэнийн гол шалгуур юм.

Фосфорын хүчил, гол төлөв фосфорын хүчил H 3 PO 4 нь химийн үндсэн үйлдвэрлэлд ашиглагддаг. Фосфорын хүчлийн давс нь үндсэндээ фосфорын бордоо (тэдгээрийн тухай тусгай хэлэлцүүлэг), угаалгын нунтаг үйлдвэрлэхэд шаардлагатай шүлтлэг металлын фосфатууд юм.

Фосфорын галидууд (гол төлөв PCl 3 ба PCl 5 хлоридууд) нь органик синтезийн үйлдвэрлэлд ашиглагддаг.

Фосфорын устөрөгчтэй нэгдлүүдийн дотроос хамгийн алдартай нь фосфин PH 3 юм - сармисны үнэртэй, маш хортой, өнгөгүй хий.

Фосфорын нэгдлүүдийн дунд фосфорорганик нэгдлүүд онцгой байр эзэлдэг. Тэдний ихэнх нь байдаг биологийн идэвхжил. Тиймээс зарим фосфорорганик нэгдлүүдийг эм болгон, заримыг нь хортон шавьжтай тэмцэх бодис болгон ашигладаг.

Бие даасан ангиллын бодисууд нь фосфонитрил хлоридуудаас бүрддэг - фосфорын азот, хлортой нэгдлүүд. Фосфонитрил хлоридын мономер нь полимержих чадвартай. Өсөлттэй хамт молекул жинЭнэ ангийн бодисын шинж чанар өөрчлөгддөг, ялангуяа органик шингэн дэх уусах чадвар мэдэгдэхүйц буурдаг. Полимерийн молекулын жин хэдэн мянгад хүрэхэд резинтэй төстэй бодис гарч ирдэг - өнөөг хүртэл нүүрстөрөгч огт агуулаагүй цорын ганц резин юм. Цаашид молекулын жин нэмэгдэх нь хуванцар шиг хатуу бодис үүсэхэд хүргэдэг. "Нүүрстөрөгчгүй резин" нь халуунд ихээхэн эсэргүүцэлтэй байдаг: энэ нь зөвхөн 350 ° C-т задарч эхэлдэг.

"1839 онд Английн хуулиуд ургамалд амархан шингэдэг фосфорын бордоо болох суперфосфатыг анх олж авсан."

Ургамал фосфорыг шингээхийн тулд энэ нь уусдаг нэгдэлд байх ёстой. Эдгээр нэгдлүүдийг олж авахын тулд кальцийн фосфат ба хүхрийн хүчлийг хольж, фосфатын нэг грамм молекул тутамд хоёр грамм хүчил агуулагдах болно. Харилцааны үр дүнд сульфат ба уусдаг кальцийн дигидроген фосфат үүсдэг: Ca 3 (PO 4) 2 + 2H 2 SO 4 → 2CaSO 4 + Ca (H 2 PO 4) 2. Эдгээр хоёр давсны хольцыг суперфосфат гэж нэрлэдэг. Энэхүү хольцонд кальцийн сульфат нь агрохимийн үүднээс тогтворжуулагч боловч ихэвчлэн салдаггүй, учир нь энэ ажиллагаа нь өртөг өндөртэй бөгөөд бордооны зардлыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Энгийн суперфосфат нь зөвхөн 14...20% P 2 O 5 агуулдаг.

Илүү төвлөрсөн фосфорын бордоо бол давхар суперфосфат юм. Үүнийг кальцийн фосфатыг фосфорын хүчилтэй урвалд оруулснаар олж авна.

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

Давхар суперфосфат нь 40...50% P 2 O 5 агуулдаг. Үнэн хэрэгтээ үүнийг гурвалсан гэж нэрлэх нь илүү зөв байх болно: энэ нь энгийн суперфосфатаас гурав дахин их фосфороор баялаг юм.

Заримдаа CaHPO 4 2H 2 O тунадасыг фосфорын бордоо болгон ашигладаг бөгөөд үүнийг фосфорын хүчлийг гидроксид эсвэл кальцийн карбонаттай урвалд оруулснаар олж авдаг.

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.

Энэхүү бордоо нь 30...35% P 2 O 5 агуулдаг.

Фосфорын түүхий эдийн хайгуулын нөөц манай улсад төдийгүй дэлхий дахинд тийм ч таатай биш байна. Академич С.И. Волфкович IX Менделеевийн их хурлын индэр дээрээс Ерөнхий болон хэрэглээний химигэж хэлсэн:

"Хэрэв азотын үйлдвэрлэлийн түүхий эдийн бааз болох агаар далай, ус, байгалийн хий нь шинэ бүтээн байгуулалтын цар хүрээг хязгаарлахгүй бөгөөд өнөөдрийг хүртэл хайгуул хийсэн калийн давсны ордууд нь калийн бордооны үйлдвэрлэлийг нэг жилээс илүү хугацаанд хөгжүүлэх боломжийг хангаж өгдөг. Мянган жилийн дараа төлөвлөсөн их хэмжээний бордоо үйлдвэрлэхэд өнөөг хүртэл судлагдсан дотоодын фосфорын түүхий эдийн нөөц хэдхэн арван жил л үргэлжилнэ."

Энэ нь хүн төрөлхтөн өлсгөлөнгийн аюулд өртөж, жилээс жилд ургац багасна гэсэн үг огтхон ч биш. Нөөц бий. Ашигт малтмалын түүхий эд, далайн ёроолын хурдас, илүү нарийвчилсан геологийн хайгуулын нарийн төвөгтэй боловсруулалтаар их хэмжээний нэмэлт фосфор авах боломжтой. Тиймээс, ялангуяа ЗСБНХУ фосфорын хүдрийн бүртгэгдсэн нөөцөөрөө дэлхийд нэгдүгээрт ордог тул бидэнд гутранги байх онцгой үндэслэл байхгүй. Бид Кола хойгт апатит, фосфоритын хамгийн том орд Казахстаны өмнөд болон бусад хэд хэдэн газарт байдаг.

Гэхдээ одоо шинэ орд хайх, ядуу хүдрээс фосфатын бордоо гаргах аргыг боловсруулах шаардлагатай байна. Энэ нь ирээдүйд зайлшгүй шаардлагатай, учир нь фосфор - "амьдрал, сэтгэлгээний элемент" нь хүн төрөлхтөнд үргэлж хэрэгтэй байх болно.

Фосфорын изотопууд

Байгалийн фосфор нь ихэнх элементүүдээс ялгаатай нь зөвхөн нэг изотоп 31 P-ээс бүрддэг. 15-р элементийн хэд хэдэн богино хугацааны цацраг идэвхт изотопууд цөмийн урвалын явцад нийлэгжсэн. Тэдний нэг болох фосфор-30 нь зохиомлоор олж авсан анхны изотоп болжээ. Үүнийг 1934 онд Фредерик, Ирен Жолио-Кюри нар хөнгөн цагааныг альфа тоосонцороор цацруулж олж авсан. Фосфор-30 нь хагас задралын хугацаа нь 2.55 минут бөгөөд задрах явцдаа позитрон ("эерэг электрон") ялгаруулдаг. Одоо фосфорын зургаан цацраг идэвхт изотопыг мэддэг болсон. Тэдгээрээс хамгийн урт насалдаг 33 Р нь хагас задралын хугацаа 25 хоног байна. Фосфорын изотопуудыг биологийн судалгаанд голчлон ашигладаг.

Суперфосфатын үйлдвэрлэлийн эхлэл

Суперфосфатын дэлхийн анхны аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийг 1842 онд Англид зохион байгуулжээ. Орос улсад ижил төстэй аж ахуйн нэгжүүд 1868, 1871 онд гарч ирэв. Хувьсгалаас өмнө манай улсад ердөө зургаан суперфосфатын үйлдвэр баригдсан бөгөөд тэдгээрийн нийт бүтээмж жилд 50 мянган тонноос хэтрэхгүй байв. Дэлхийн нэгдүгээр дайны үед гадаадын интервенц болон иргэний дайнзургаан үйлдвэрийн дөрөв нь бүтэлгүйтэж, 1918 онд манай улсад ердөө 2.8 мянган тонн суперфосфат үйлдвэрлэж байжээ. Тэгээд ердөө 20 жилийн дараа буюу 1938 онд фосфатын бордоо үйлдвэрлэхэд зориулагдсан Зөвлөлт Холбоот УлсЕвропт нэгдүгээрт, дэлхийд хоёрдугаарт ордог. Одоо манай улсын фосфатын чулуулаг, фосфатын бордооны дэлхийн үйлдвэрлэлд эзлэх хувь ойролцоогоор дөрөвний нэг болж байна.

Гэрчлэл Д.Н. Прянишников

“...Бууцыг хичнээн зөв хадгалж, ашигласан ч өөртөө агуулаагүй зүйлээ хөрсөнд буцааж өгөх боломжгүй, өөрөөр хэлбэл. борлуулсан үр тариа, малын яс, сүү гэх мэт фермээс хасагдсан фосфорын ихээхэн хэсэг; Тиймээс хөрс аажмаар, гэхдээ тогтвортой байдлаар фосфороо (эсвэл ядаж шингээх хэсгийг) алдаж, тодорхой хязгаараас давж, фосфор нь маш зөв байсан шиг сайн ургац авахад хамгийн их дутагддаг "хамгийн бага хүчин зүйл" -ийн байрлалд ордог. Либиг тэмдэглэв." ("Манай хөдөө аж ахуйд фосфатын ач холбогдол, фосфоритыг шууд ашиглах боломжийг өргөжүүлэх тухай" нийтлэлээс 1924 он).

Арктикийн идэвхгүй байдал

1926 онд А.Е. Ферсман болон түүний хамтрагчид Кола хойгоос апатитын асар их нөөц илрүүлжээ. Олон жилийн дараа академич А.Э. Ферсман энэ ордын талаар “...саарал нефелинтэй гялалзсан апатит нь 100 м урт үргэлжилсэн хана үүсгэсэн Хибин тундрын энэхүү гайхамшигт бүс нь цагираг хэлбэртэйгээр 25 км үргэлжилдэг. Судалгаанаас харахад апатитын хүдэр далайн гадаргаас доош хүртэл гүнд ордог бөгөөд эдгээр үнэт эрдсийн хоёр тэрбум орчим тонн нь Хибини нуруунд хуримтлагдсан нь дэлхийн хаана ч байхгүй” гэжээ. (“Entertaining Mineralogy”, 1937.) Энэ ордыг түшиглэн Апатит уулын химийн үйлдвэр баригдсан. CM. Киров. Дайны өмнөхөн фосфорын түүхий эдийн өөр нэг маш том орд - Казахстан дахь Кара-Тау фосфоритууд нээгдэв. Фосфоритууд нь манай орны бусад бүс нутагт, ялангуяа Москва мужид байдаг. Гэхдээ фосфатын бордоо үйлдвэрлэх хамгийн сайн түүхий эд нь "Хибины тундрын бүслүүр" апатитаас гаралтай хэвээр байна.

Апатит ямар харагддаг вэ?

"Хөгжилтэй эрдэс судлал" руу дахин орцгооё. "Апатит бол кальцийн фосфат боловч гадаад төрх нь маш олон янз бөгөөд хачирхалтай тул эртний минералологчид үүнийг апатит гэж нэрлэсэн нь дэмий хоосон зүйл биш юм. Энэ нь грекээр "хууран мэхлэгч" гэсэн утгатай: эдгээр нь бериллер эсвэл бүр кварцыг санагдуулдаг тунгалаг талстууд юм уу, эсвэл Эдгээр нь энгийн шохойн чулуунаас ялгагдахааргүй өтгөн масс, дараа нь эдгээр нь радиаль бөмбөрцөг, дараа нь чулуулаг нь бүдүүн ширхэгтэй гантиг шиг мөхлөгт, гялалзсан байдаг.

Хамгийн түрүүнд хэн бэ?

Францын түүхч Ф.Гефер фосфорыг анх 1669 онд алхимич Г.Бранд гаргаж авсан гэсэн нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн үзэл бодол буруу гэж мэдэгджээ. Түүний хэлснээр тэд 12-р зуунд фосфорыг олж авч чадсан. Арабын алхимичид, фосфорыг олж авах технологи нь Брэндийнхтэй адил байсан: шээсийг ууршуулж, хуурай үлдэгдлийг нүүрс, элсээр халаах. Хэрэв тийм бол хүн төрөлхтөн 15-р элементийг бараг 800 жилийн турш мэддэг байсан.

Улаан, нил ягаан

Фосфорын хамгийн алдартай өөрчлөлтүүд нь цагаан ба улаан бөгөөд хоёулаа үйлдвэрлэлд ашиглагддаг. №15 элементийн бусад сортууд - ягаан, хүрэн, хар фосфор - зөвхөн лабораторид л олддог. Гэхдээ ягаан фосфор нь улаан фосфороос хамаагүй эрт хүмүүст мэдэгдэж байсан. Оросын эрдэмтэн А.А. Мусин-Пушкин үүнийг анх 1797 онд хүлээн авчээ. Зарим номонд улаан, ягаан фосфор нь нэг бөгөөд ижил гэсэн мэдэгдлийг олж болно. Гэхдээ эдгээр сортууд нь зөвхөн өнгөөрөө ялгаатай биш юм. Нил ягаан өнгийн фосфорын талстууд илүү том байдаг. Улаан фосфорыг цагаан фосфорыг аль хэдийн 250 хэмд, харин нил ягааныг зөвхөн 500 хэмд халаах замаар олж авдаг.

"Гэрэлт лам"

Академич С.И-ийн дурсамжаас. Волфкович: "Фосфорыг Москвагийн их сургуулийн Моховая гудамжинд суурилуулсан цахилгаан зууханд үйлдвэрлэсэн. Эдгээр туршилтыг тухайн үед манай улсад анх удаа хийж байсан тул би хийн фосфор буюу хортой, өөрөө шатдаг, гялалздаг хөхөвтөр элементтэй ажиллахад шаардлагатай урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээг аваагүй. Цахилгаан зууханд олон цагаар ажиллахдаа ялгарсан фосфорын хийн нэг хэсэг миний хувцас, тэр байтугай гутлыг хүртэл ханасан тул би их сургуулиас шөнө оройн цагаар Москвагийн харанхуй гудамжаар алхаж явахад хувцаснаас минь хөх туяа цацарч, мөн миний гутлын доороос (үрж байх үед) явган хүний зам дээр оч гарч ирэв.

Миний ард олон хүн цугларах тоолонд миний тайлбарыг үл харгалзан нөгөө ертөнцийн "шинээр гарч ирсэн" төлөөлөгчийг харах олон хүмүүс байсан. Удалгүй Моховая дүүргийн оршин суугчдын дунд болон Москва даяар "гэрэлтэгч лам"-ын тухай гайхалтай түүхүүд амнаас ам дамжин яригдаж эхлэв ...

Гайхамшиггүй гайхамшиг

Сүм итгэгчдийг хуурахын тулд цагаан фосфорыг удаа дараа ашигласан. Энэ бодисыг оролцуулдаг дор хаяж хоёр төрлийн "гайхамшиг" нь мэдэгдэж байна. Нэгдүгээр гайхамшиг: өөрөө асдаг лаа. Үүнийг дараах байдлаар хийдэг: нүүрстөрөгчийн дисульфид дэх фосфорын уусмалыг зулын голд түрхэж, уусгагч нь маш хурдан ууршиж, зулын гол дээр үлдсэн фосфорын үр тариа нь агаар мандлын хүчилтөрөгчөөр исэлдэж, аяндаа гал авалцдаг. Хоёр дахь гайхамшиг: ханан дээр анивчсан "бурханлаг" бичээсүүд. Ижил шийдэл, ижил хариу үйлдэл. Хэрэв уусмал хангалттай ханасан бол бичээсүүд эхлээд гэрэлтэж, дараа нь гялсхийж, алга болно.

Органофосфор ба амьдрал

Биеийн хамгийн чухал биохимийн урвал дахь фосфорорганик нэгдлүүдийн гүйцэтгэх үүргийн талаар олон боть бичсэн. Биохимийн аливаа сурах бичигт эдгээр бодисыг олон удаа дурьдаад зогсохгүй дэлгэрэнгүй тайлбарласан байдаг. Органофосфорын нэгдлүүдгүйгээр тархины эдэд нүүрс усны солилцооны процесс явагдах боломжгүй байв. Фосфор агуулсан фермент фосфорилаза нь зөвхөн задралыг төдийгүй тархинд полисахаридын нийлэгжилтийг дэмждэг. Тархины эдэд нүүрсустөрөгчийн исэлдэлтийн процесст дифосфо-пиридин нуклеотид ба органик бус фосфат чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Өөр нэг чухал үйл явц - булчингийн агшилт нь аденозин фосфаттай холбоотой урвалын үед ялгардаг эрчим хүчээр дэмжигддэг. Булчин агших үед аденозин трифосфат (ATP) молекул нь аденозин дифосфат болон органик бус фосфорын хүчил болж задардаг. Энэ нь маш их энерги ялгаруулдаг (8...11 ккал/моль). Эдгээр бодисуудын хамгийн чухал үүрэг нь булчингийн эдэд ATP-ийн тогтмол түвшин үргэлж хадгалагддаг болохыг нотолж байна.