فسفر

فسفر یکعنصرشیمیایی جدولتناوبی است که نماد آن P وعدداتمی آن 15 میباشد. فسفر یکی ازنافلزاتچند ظرفیتیگروه نیتروژنبوده و معمولا در سخره ها وکانی های فسفاتی و همچنین در تمام سلولهای زنده یافت میشود ولی هیچگاه به صورتطبیعی تنها و بدون ترکیب با عناصر دیگر وجود ندارد. فسفر بسیار واکنش پذیر بوده وهنگام ترکیب بااکسیژن نورکمی از خود ساتع میکند. از عناصر لازم و حیاتی ارگان های زنده بوده و نامش بهشکلهای گوناگون ذکر میشود. مهمترین استفاده فسفر در تولیدکود میباشد. همچنیندر تولید موادمنفجرهکبریتآتش بازیموادحشره کشخمیردندان ومواد شویندهو همچنین مانیتورهای کامپیوترنیز کاربرد دارد.

خصوصیات قابل توجه

فسفر معمولا به شکل یک ماده جامد و موم مانندسفید رنگ است که بوی نامطبوعی دارد. فسفر خالص بی رنگ و شفاف است. اگرچه این نافلزدر آبقابل حلنیست ولی در دی سولفیدکربن حل میشود. فسفرخالص به سرعت در هوا میسوزد و تبدیل به پنتا اکسید فسفر میشود.

گونه ها

فسفر به چهار پنجشکل مختلفوجود دارد . سفید (یا زرد) قرمزسیاه (یا بنفش). که متداول ترین آنها فسفر قرمز و سفید میباشند که که هر دوی آناناز گروه چهاراتمی هایچهار وجهیمیباشند. فسفر سفید در تماس باهوا میسوزد و در مجاورت با گرما یا نور به فسفر قرمز تبدیل میشود که دو حالت آفا وبتا دارد که با انتقال دمای -3.8 درجه سانتیگراد از هم تفکیک میشوند. در عوض فسفرقرمز پایدار تر بوده و در فشار بخار 1 اتمسفر در 17 درجهسانتیگرادتصعید می شود و از تماس و یاگرمای مالشی میسوزد. فسفر سیاه چندشکلی Allotrope هم در ساختاری مشابهگرافیت کهدر آناتمها در یک صفحهشش وجهیچیده شده وهادی جریان الکتریسیتههستند وجود دارد.

کاربردها

اسید فسفریکغلیظ شده که 70% تا 75% P₂O))₅ دارد. در(( کشاورزیو تولیدکود بسیار مهم میباشد. در نیمه دومقرن بیستمنیاز بیشتر بهکودها تولیداتفسفریرا به مقدار قابل توجهی افزایش داد.
دیگر کاربردهای فسفر عبارتند از:

• فسفر برای تولیدشیشهمخصوص برایلامپهای سودیومیاستفاده میشود.
• فسفات کلسیمیا Bone-Ash برای تولید ظروفچینی مرغوبو Mono_calcium Phosphate که دربکینگ پودرمصرف دارد استفاده میشود.
• همچنیند این عنصر در تولید فلزاتبرنزفسفات و دیگر فلزات استیل کاربرد دارد.
• تری سدیوم فسفاتدر ماده های تصفیه کنندهبرایشیرین کردن آبو همچنین جلوگیری ازفرسایش لوله ها کاربرد دارد.
• از فسفر سفید در ساختبمبهای آتش زاو دود زا وگلولههای رسام استفاده میشود.
• فسفر کاربردهای گوناگون دیگری در ساخت کبریتهای بی خطرمواد آتش زاحشره کشهاخمیردندانها ومواد پاک کنندهدارد.

نقش بیولوژیکی

ترکیبات فسفری نقش حیاتی در تمام گونه هایحیاتشناخته شده در زمین دارد. فسفرهایمعدنینقش کلیدی در ملوکولهای بیولوژیکی مانند DNA و RNA که قسمتی از استقامتهای ملوکولی را شکلمیدهند بازی میکنند. همچنین سلولهای زنده از فسفرهای معدنی برای ذکیره و انتقالانرژی سلولی از طریقتری فسفات آدنوزین ATP استفاده میکنند. نمکهایفسفات کلیسیومهم توسطحیواناتبرای سفت شدناستخوان استفاده میشود. ضمناً فسفر یک عضو حیاتی برایپروتوپلاسمهای سلولی و بافتهای عصبی میباشد.

تاریخچه

فسفر (کهیونانیآن فسفروس به معنای"حامل روشنایی" واز نامهای باستانی سیارهزهرهمیباشد ) در سال 1669 توسطشیمیدانآلمانی Henning Brand در حین تولید یک دارو ازادرارکشف شد. براند با تبخیر ادرار سعی درتقطیر نمک داشت که در این فرایندماده سفید رنگی تولید شد که در تاریکی میدرخشید و با نور زیادی میسوخت. از آن روزتابندگی فسفریبرای شرح اشیاءی که در شببدون سوختن میدرخشند بکار برده شد.
کبریتهای اولیه که از فسفر سفید درترکیباتشان اسفاده میشد به دلیلسمیبودن خطرناک بودند و استفاده از آنهاموجبات قتل و خودکشی و .... را فراهم میکرد. (یک داستان نا معلوم حکایت از این داردکه زنی با اضافه کردن فسفر سفید به غذای شوهرش قصد کشتن وی را داشت که هنگامجوشانیدن غذا به دلیل به وجود آمد بخار نورانی لو رفت.)
همچنین کارگرانکبریت ساز به دلیل مجاورت با بخار آن دچارمردگیاستخوانهایفک میشدند. زمانی که فسفر قرمز که خاصیت آتش زایی و سمی به مراتب کمتری را دارد کشفشد جایگزین فسفر سفید در صنعت کبریت سازی گردید.

پیدایش

فسفر به دلیل واکنش پذیری در هوا و دیگر مواد حاویاکسیژن بهتنهایی در طبیعت یافت نمیشود ولی به صورت ترکیبی به مقدار زیادی در معادن گوناگونپخش شده اند. که بزرگترین این معادن در روسیه مراکش فلوریدا Idaho, Tennesse و Utah قرار دارد.

فسفرهای چندشکلیسفید میتوانند به شیوه های گوناگونی تهیه شوند. در یک فرایند تریکلسیم فسفات کهاز سخره های فسفاتی گرفته شده در مجاورتکربن وسیلیکادر کوره های سوختی یا برقی حرارتداده میشود. در این فرایند عناصر فسفری به صورت بخار آزاد شده و به صورتاسید فسفریکجمع آوری میشوند.

هشدارها

فسفر یک ماده بسیارسمیمیباشد و حتی مقدار 50 mg آن کشنده و مرگ آور است.
فسفرسفید باید همیشه در زیر آب نگهداری شود چرا که در مجاورت هوا بسیار واکنش پذیرمیباشد. هنگام کار با آن حتما باید از انبر استفاده شود چرا که تماس آن باپوستمیتواند باعث سوختگی های مزمن شود. خاصیت سمی و مزمن فسفر سفید باعث میشود که کارگرانی که باید با آن کنند دچار بیماری Necrosis of the Jaw مردگی فک که اصطلاحا PhossyJaw نامیده میشود گرفتار آیند. استرهای فسفاتی برایسیستم عصبیسمیهستند اما فسفاتهای معدنی و کانی معمولاغیر سمی میباشند.
آلودگی فسفاتی نیز زمانی رخ میدهد که کودها و مواد پاککننده درخاک ها باقی بمانند.
هنگامی که گونه سفید آن در مجاورت نور خورشید قرار بگیرد و یا در بخار خودتا دمای 250 درجه سانتیگراد حرارت داده شود به گونه قرمز که در هوا ترکیب نمیشودتبدیل میشود. فسفر قرمز فورا در هوا آتش نمیگیرد و به خطرناکی فسفر سفید نیست. بااین حال باید با فسفر قرمز نیز با احتیاط کار شود چرا که در شرایطی و در تحت دماهایخاص ممکن است به فسفر سفید تبدیل شود . ضمنا در صورت گرما دیدن گازهای بسیار سمی کهحاویاکسیدهای فسفر هستند از خود ساتع میکند.

ایزوتوپها

p32 ایزوتوپ رایج است کهرادیو اکتیونیز می باشد.

املاء

تنها املاء درست این عنصر Phosphorus میباشد که به شکل صفتبرای ظرفیتهای کوچکتر آن استفاده میشود و درست همانند ترکباتگوگرد (sulfurour and sulfuric) میباشد و با کلمات Phosphorous و Phosphoric نامیده میشود.

شناخت محیط رشد:فسفر

فسفر از زمان های بسیار قدیم با اهمیت دانسته شدهو مورد مصرف بوده است. در بیشتر اعمال فیزیولوژیکی گیاه ، فسفر اهمیت حیاتی دارد (از آن جمله : در تولید ATP و اسید نوکلئیک و آنزیم ها)، کمبود فسفر باعث توقف رشدگیاه شده و به علت انتقال فسفر از برگ های پیر به برگهای جوان، منجر به ریزش برگهایپیر میگردد. گهگاه، کمبود فسفر باعث تجمع مواد قندی در برگ و ساقه شده و در نتیجهتولید آنتوسیانین بالا رفته و برگها و ساقه ها به رنگ قرمز در می آیند.
در خاک،فسفر ممکن است به صورت معدنی و آلی یافت شود. واکنش (pH) خاک در قابل استفاده ساختنفسفر اهمیت زیادی دارد. فسفر در خاک های قلیایی، به املاح کلسیم، و در خاک هایاسیدی با آهن و آلومینیم ترکیب شده غیر قابل استفاده میشود.
بنابراین مناسبترینواکنش برای قابل استفاده بودن فسفر واکنش های 6 تا 7 می باشد. فسفر به صورت های ویا جذب گیاه می شود.
از کودهای فسفره معمول که به مصرف می‌رسد می توان فسفاتآمونیم، را نام برد.پودر استخوان گرچه دارای فسفر زیادی می باشد ولی فسفر آن زیادقابل جذب نیست.