Hvidt fosforer en allotrop form af det kemiske grundstof fosfor, almindeligvis repræsenteret ved molekylformlen P4. På trods af at den kaldes hvid fosfor, minder dens farve mere om voks eller gullig. Hvidt fosfor behandles som den mest stabile form for fosfor, selvom det ikke er den mest termodynamisk stabile.
Hvidt fosfor har få direkte anvendelser i industrien, og bliver generelt omdannet til den røde allotrope, som har mere direkte anvendelser og er mindre giftig. Hvidt fosfor bruges dog i militære konflikter som et røgfremkaldende middel, til belysning og også at skabe brande, da hvidt fosfor antændes ved kontakt med luft og ved temperaturer lidt højere end 30 °C.
Læs også: Hvad er de allotrope former for svovl?
Emner i denne artikel
- 1 - Sammenfatning af hvidt fosfor
- 2 - Hvad er hvidt fosfor?
- 3 - Sammensætning af hvidt fosfor
- 4 - Hvad bruges hvidt fosfor til?
-
5 - Brug af hvidt fosfor i krig
- → Hvid fosforbombe
- → Virkninger af eksponering for hvidt fosfor
- 6 - Forskelle mellem hvidt fosfor og rødt fosfor
Opsummering af hvidt fosfor
- Hvidt fosfor er en allotropisk form for fosfor, repræsenteret ved formlen P4.
- Den har en gullig farve, tæt på voksfarven.
- Det kan fremstilles af fosfatsten, sand og koks ved høje temperaturer.
- Det er meget dårligt opløseligt i vand og antændes ved temperaturer lige over 30°C.
- Det er ikke meget udbredt i industrien, men det er den vigtigste elementære form for produceret fosfor.
- Det bruges i konflikter og krige som et middel, der forårsager røg, ild og til optænding.
- Det har mere direkte anvendelser end hvidt fosfor og er også mindre giftigt end det.
Hvad er hvidt fosfor?
Hvidt fosfor er en af de 12 allotrope former, der findes kemiske grundstof fosfor, almindeligvis repræsenteret som P4.
I oldtiden var urin den eneste kendte kilde til grundstoffet fosfor og derfor refererede alle undersøgelser af dette element til produktion fra urin. Det fosfor, der blev produceret i denne proces, havde en hvid (eller gullig, vokslignende) farve, hvilket forårsagede at hvidt fosfor var den første allotrope form af dette grundstof, hvilket også gjorde det større berømmelse.
Bagtil, I anden halvdel af 1800-tallet opdagede man, at hvidt fosfor kunne produceres ved at opvarme fosfatsten, med sand og koks. Denne metode blev forbedret til den moderne måde at producere hvidt fosfor på, som består i at bruge en elektrisk ovn (som når temperaturer i området fra 1.400 til 1.500 °C) til opvarmning af en fosfatsten (Her3(STØV4)2), sand (silica, SiO2) og koks (kulstof).
2Ca3(STØV4)2 + 6 SiO2 + 10 C → P4 + 6 CaSiO3 + 10 CO
Fosfordampe kondenseres og danner et voksagtigt fast stof, der er uopløseligt i vand.
Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen ;)
Hvid fosfor sammensætning
Hvidt fosfor er konventionelt den mest stabile form for fosfor, selvom det i virkeligheden er metastabilt (dets opvarmning fører til de termodynamisk mere stabile allotrope former, rød og sort).
Det vises i krystallinsk form som P-molekyler4 tetraedrisk med P─P-bindinger med en længde svarende til 221 pm. Det er opløseligt i benzen, PCl3 og C.S.2, meget lidt opløseligt i vand. Faktisk opbevares hvidt fosfor i vand for at forhindre det i at oxidere.
I fugtig luft gennemgår den kemiluminescerende oxidation, udsender en grøn glød og omdannes langsomt til P4O8 og3.
Hvad er hvidt fosfor godt for?
Hvidt fosfor har bred anvendelse i militærindustrien, som røgproducent og til påfyldning af projektiler og granater.
I industrien generelt produceres det som elementært fosfor fra fosfatsten, for derefter at blive omdannet til rødt fosfor, en anden allotrop form, som har forskellig kemisk adfærd. Rødt fosfor har større generel anvendelse, idet det bruges til fremstilling af tændstik, aluminiumphosphid, flammehæmmere og til pyrotekniske formål. Hvidt fosfor er også den vigtigste måde at fremstille forbindelser med højere renhed, som kan indeholde fosfor. Det producerer også PCl3ved reaktion med Cl2.
Se også: Er tændstikken trods alt i æsken eller på pinden?
Brug af hvidt fosfor i krig
Hvidt fosfor ender med at blive brugt til militære formål på grund af dets selvantændelse ved lave temperaturer: over 50 °C (nogle forfattere siger over 34 °C), i kontakt med luft antændes hvidt fosfor og producerer fosforpentoxid (S4O10).
→ Hvid fosforbombe
Hvidt fosfor antændes ved lave temperaturer. Derfor, brugen af hvidt fosfor som et brandvåben er almindeligt i konflikter. Dens brug er ikke baseret på dødelighed, men snarere til at skabe en ild, belysning eller endda en røgslør for at hjælpe med at undslippe eller trække sig tilbage af tropper. Røgdannelse opstår, når temperaturen er tilstrækkelig høj i forhold til den allotrope forms starttemperatur for selvantændelse.
Fordi der er de førnævnte anvendelser af hvidt fosfor (belysning, røgskærm og brandfremme), forbyder internationale konventioner ikke brugen af det i konflikter. FN's konvention om kemiske våben (CWC) betragter det ikke som et kemisk våben. Det eneste problem er, at hvidt fosfor, hvis det bruges til direkte at sætte ild til civile mål, kan overtræde protokol III til konventionen om visse konventionelle våben (CCCW). Dette forhold skal dog bevises ved en undersøgelse foretaget af de kompetente organer.
→ Virkninger af eksponering for hvidt fosfor
Når den først er antændt, er hvid fosforbrand svær at slukke. Klæber meget let til hud og tøj, hvilket forårsager betydelige forbrændinger. Desuden kan hvidt fosfor, selv efter den indledende behandling, genantændes, hvis det stadig er i kontakt med luft. Derfor er det vigtigt at fjerne eventuelle spor af fosfor fra sår.
I første omgang er det vigtigt at vaske med vand og saltvand, da dette ikke kun kan reducere temperatur, samt standsning af forbrænding og fjernelse af spor af fortyndet fosforsyre, der kan have blevet dannet. Optagelsen af fosfor ved forbrændingen kan generere afvigelser i kroppens calcium- og fosforniveauer, som hurtigt kan generere hypocalcæmi og hyperfosfatæmi, hvilket kan være årsag til fatal hjertearytmi.
Røgen er ekstremt irriterende for slimhinderne, hvor den kombineres med vand og danner fosforsyre. Indånding af hvid fosforrøg forårsager irritation af luftvejene, genererer hoste, hovedpine og forsinket lungeødem.
Hvidt fosfor er meget giftigt for mennesker og optages hurtigt i blodet og leveren. Indtagelse af 100 mg kan være dødelig på grund af leversvigt. Langsom, langvarig eksponering af små mængder forårsager også forfærdelige konsekvenser. Den mest almindelige tilstand er match kæbe, som ramte flere arbejdere på fosforfabrikker i slutningen af 1800-tallet og begyndelsen af 1900-tallet.
Forskelle mellem hvidt fosfor og rødt fosfor
Hvidt og rødt fosfor er forskellige allotrope former af det kemiske grundstof fosfor, begge repræsenteret af P4.
Rødt fosfor kan fås fra hvidt fosfor ved at opvarme det i en inert atmosfære til en temperatur i området 540 K (267 °C). Det blev først erhvervet af Anton von Schötter i 1845.
Der er flere krystallinske former for rødt fosfor. En af dem er Hittorf (også kendt som violet fosfor), som består af en lang og kompleks fosforkæde.
Rødt fosfor er mindre tæt end hvidt, har et højere smeltepunkt og er mindre reaktivt. Desuden anses rødt fosfor heller ikke for giftigt, hvilket gør det nemmere og mere sikkert at håndtere.
Kilder
CHOU, T.-D.; LEE, T.-W.; CHEN, S.-L.; TUNG, Y.-M.; DAI, N.-T.; CHEN, S.-G.; LEE, C.-H.; CHEN, T.-M.; WANG, H.-J. Håndtering af hvid fosforforbrænding. Forbrændingern. 27, s. 492-497, 2001.
HUSMESTER, C. OG.; SHARPE, A. G. Uorganisk kemi. 2. udg. Pearson Education Limited: London, 2005.
Kelly, P. F. Fosfor: Uorganisk kemi. I: Encyclopedia of Inorganic Chemistry. 2. udg. Wiley: New Jersey, 2005.
VERDENSSUNDHEDSORGANISATIONEN. Hvidt fosfor. Verdenssundhedsorganisationen, 20. okt. 2023. Tilgængelig i: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/white-phosphorus.
Vil du referere til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:
NOVAIS, Stéfano Araújo. "Hvid fosfor"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fosforo-branco.htm. Tilgået den 9. november 2023.
