Valge fosforon keemilise elemendi fosfori allotroopne vorm, mida tavaliselt esindab molekulvalem P4. Vaatamata sellele, et seda nimetatakse valgeks fosforiks, meenutab selle värv rohkem vaha või kollakat. Valget fosforit käsitletakse fosfori kõige stabiilsema vormina, kuigi see ei ole termodünaamiliselt kõige stabiilsem.
Valgel fosforil on tööstuses vähe otsest kasutust, üldiselt muudetakse see punaseks allotroopiks, millel on otsesem kasutus ja mis on vähem toksiline. Valget fosforit kasutatakse aga sõjalistes konfliktides suitsutekitajana, valgustamiseks ja ka tulekahjude tekitamiseks, kuna valge fosfor süttib kokkupuutel õhuga ja temperatuuril veidi üle 30 °C.
Loe ka: Millised on väävli allotroopsed vormid?
Selle artikli teemad
- 1 - Valge fosfori kokkuvõte
- 2 - Mis on valge fosfor?
- 3 - Valge fosfori koostis
- 4 – Milleks valget fosforit kasutatakse?
-
5 – Valge fosfori kasutamine sõjas
- → Valge fosforipomm
- → Valge fosforiga kokkupuute tagajärjed
- 6 – Valge fosfori ja punase fosfori erinevused
Valge fosfori kokkuvõte
- Valge fosfor on fosfori allotroopne vorm, mis on esindatud valemiga P4.
- Sellel on kollakas värv, mis on lähedane vaha värvile.
- Seda saab toota fosfaatkivimitest, liivast ja koksist kõrgel temperatuuril.
- See lahustub vees väga halvasti ja süttib temperatuuril veidi üle 30 °C.
- Seda tööstuses laialdaselt ei kasutata, kuid see on peamine toodetava fosfori elementvorm.
- Seda kasutatakse konfliktides ja sõdades suitsu ja tulekahju tekitava ainena ning valgustamiseks.
- Sellel on otsesem kasutusala kui valgel fosforil ja see on ka vähem toksiline kui see.
Mis on valge fosfor?
Valge fosfor on üks 12 eksisteerivast allotroopsest vormist keemiline element fosfor, mida tavaliselt tähistatakse kui P4.
Iidsetel aegadel oli uriin ainus teadaolev fosfori allikas ja seetõttu viitasid kõik selle elemendi uuringud uriini tootmisele. Selle protsessi käigus toodetud fosfor oli valge (või kollaka, vahataolise) värvusega, mis põhjustab et valge fosfor oli selle elemendi esimene allotroopne vorm, muutes selle ka suuremaks kuulsus.
Tagantjärele, 19. sajandi teisel poolel avastati, et valget fosforit saab toota fosfaatkivimite kuumutamisel., liiva ja koksiga. Seda meetodit täiustati kaasaegse valge fosfori tootmise viisi jaoks, mis seisneb a elektriahi (mis saavutab temperatuuri vahemikus 1400–1500 °C) fosfaatkivi kuumutamiseks (Siin3(TOLM4)2), liiv (ränidioksiid, SiO2) ja koks (süsinik).
2Ca3(TOLM4)2 + 6 SiO2 + 10 C → P4 + 6 CaSiO3 + 10 CO
Fosfori aurud kondenseeruvad, moodustades vahajas tahke aine, mis ei lahustu vees.
Ära nüüd lõpeta... Peale reklaami on veel midagi ;)
Valge fosfori koostis
Valge fosfor on tavaliselt kõige stabiilsem fosfori vorm, kuigi see on tegelikult metastabiilne (selle kuumutamine toob kaasa termodünaamiliselt stabiilsemad allotroopsed vormid, punased ja mustad).
See ilmub kristalsel kujul P-molekulidena4 tetraeedriline P─P sidemega pikkusega 221 pm. See lahustub benseenis, PCl-s3 ja C.S.2, vees väga vähe lahustuv. Tegelikult hoitakse valget fosforit vees, et vältida selle oksüdeerumist.
Niiskes õhus läbib see kemoluminestsentsoksüdatsiooni, kiirgades rohelist sära ja muutudes aeglaselt P-ks4O8 ja3.
Milleks on valge fosfor kasulik?
Valge fosfor on laialdaselt kasutusel sõjatööstuses, suitsutootjana ning mürskude ja granaatide täitmiseks.
Tööstuses üldiselt toodetakse seda elementaarfosforina fosfaatkivimitest, et seejärel muuta see punaseks fosforiks, teine allotroopne vorm, millel on erinev keemiline käitumine. Punast fosforit kasutatakse laiemalt, kuna seda kasutatakse tikutopside, alumiiniumfosfiidi, leegiaeglustite ja pürotehnilistel eesmärkidel. Valge fosfor on ka peamine viis toota kõrgema puhtusastmega ühendeid, mis võivad sisaldada fosforit. Samuti toodab see PCl3reaktsiooni kaudu Cl-ga2.
Vaata ka: Lõppude lõpuks, kas tikk on karbis või pulgas?
Valge fosfori kasutamine sõjas
Valget fosforit kasutatakse sõjalistel eesmärkidel, kuna see süttib madalal temperatuuril: üle 50 °C (mõned autorid väidavad, et temperatuuril üle 34 °C) valge fosfor süttib kokkupuutel õhuga, tekitades fosforpentoksiidi (P4O10).
→ Valge fosforipomm
Valge fosfor süttib madalal temperatuuril. Sellepärast, valge fosfori kasutamine süüterelvana on konfliktides tavaline. Selle kasutamine ei põhine surmavusel, vaid pigem lõkke, valgustuse või isegi suitsukatte tekitamiseks, et aidata vägedel põgeneda või taganeda. Suitsu teke tekib siis, kui temperatuur on allotroopse vormi isesüttimistemperatuuri suhtes piisavalt kõrge.
Kuna valgel fosforil on eelmainitud kasutusalad (valgustus, suitsukate ja tulekahju edendamine), ei keela rahvusvahelised konventsioonid selle kasutamist konfliktides. ÜRO keemiarelvade konventsioon (CWC) ei pea seda keemiarelvaks. Ainus probleem on selles, et kui seda kasutatakse inimeste otseseks süütamiseks tsiviilsihtmärkide pihta, võib valge fosfor rikkuda teatavate tavarelvade konventsiooni (CCCW) III protokolli. Seda asjaolu tuleks siiski tõestada pädevate asutuste poolt läbiviidava uurimisega.
→ Valge fosforiga kokkupuute tagajärjed
Pärast süütamist on valge fosfori tuld raske kustutada. Nakkub väga kergesti naha ja riietega, põhjustades märkimisväärsed põletused. Veelgi enam, isegi pärast esmast töötlemist võib valge fosfor uuesti õhuga kokkupuutel süttida. Seetõttu on oluline eemaldada haavadest kõik fosfori jäljed.
Alguses on vee ja soolalahustega pesemine hädavajalik, kuna see ei saa mitte ainult vähendada temperatuuri, samuti põlemise peatamist ja võimalike lahjendatud fosforhappe jääkide eemaldamist. moodustatud. Fosfori imendumine põletuse tagajärjel võib põhjustada kõrvalekaldeid organismi kaltsiumi- ja fosforitasemes, mis võib kiiresti tekitada hüpokaltseemia ja hüperfosfateemia, mis võib olla põhjuseks surmav südame arütmia.
Suits on äärmiselt ärritav limaskestadele, kus see ühineb veega, moodustades fosforhappe. Valge fosforisuitsu sissehingamine põhjustab hingamisteede ärritus, mis põhjustab köha, peavalu ja hilinenud kopsuturset.
Valge fosfor on inimesele väga mürgine ning imendub kiiresti verre ja maksa. 100 mg allaneelamine võib maksapuudulikkuse tõttu lõppeda surmaga. Väikeste koguste aeglane ja pikaajaline kokkupuude põhjustab ka kohutavaid tagajärgi. Kõige tavalisem seisund on tiku lõualuu, mis mõjutas 19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses mitmeid fosforivabrikute töötajaid.
Valge fosfori ja punase fosfori erinevused
Valge ja punane fosfor on keemilise elemendi fosfori erinevad allotroopsed vormid, mõlemat esindab P4.
Punast fosforit saab valgest fosforist kuumutades seda inertses atmosfääris temperatuuril vahemikus 540 K (267 °C). Selle hankis esmakordselt Anton von Schötter 1845. aastal.
Punasel fosforil on mitu kristallilist vormi. Üks neist on Hittorf (tuntud ka kui violetne fosfor), mis koosneb pikast ja keerulisest fosforiahelast.
Punane fosfor on vähem tihe kui valge, sellel on kõrgem sulamistemperatuur ja see on vähem reaktiivne. Lisaks ei peeta punast fosforit mürgiseks, mis muudab selle käsitsemise lihtsamaks ja ohutumaks.
Allikad
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. Valge fosfori põletuse juhtimine. Põletused, n. 27, lk. 492-497, 2001.
MAJAVALVE, C. JA.; SHARPE, A. G. Anorgaaniline keemia. 2. toim. Pearson Education Limited: London, 2005.
Kelly, P. F. Fosfor: anorgaaniline keemia. In: Anorgaanilise keemia entsüklopeedia. 2. toim. Wiley: New Jersey, 2005.
MAAILMA TERVISEORGANISATSIOON. Valge fosfor. Maailma Terviseorganisatsioon, 20. okt. 2023. Saadaval: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/white-phosphorus.
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
NOVAIS, Stéfano Araújo. "Valge fosfor"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fosforo-branco.htm. Sissepääs 9. novembril 2023.
