Fosforo biancoè una forma allotropica dell'elemento chimico fosforo, comunemente rappresentato dalla formula molecolare P4. Nonostante venga chiamato fosforo bianco, il suo colore ricorda più quello della cera o quello giallastro. Il fosforo bianco è considerato la forma più stabile di fosforo, sebbene non sia la più stabile termodinamicamente.
Il fosforo bianco ha pochi usi diretti nell'industria, essendo generalmente convertito nell'allotropo rosso, che ha usi più diretti ed è meno tossico. Tuttavia, il fosforo bianco viene utilizzato nei conflitti militari come agente che provoca fumo, per l'illuminazione e anche creare incendi, poiché il fosforo bianco si accende a contatto con l'aria e a temperature leggermente superiori a 30 °C.
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Argomenti in questo articolo
- 1 - Riepilogo del fosforo bianco
- 2 - Cos'è il fosforo bianco?
- 3 - Composizione del fosforo bianco
- 4 - A cosa serve il fosforo bianco?
-
5 - Utilizzo del fosforo bianco in guerra
- → Bomba al fosforo bianco
- → Effetti dell'esposizione al fosforo bianco
- 6 - Differenze tra fosforo bianco e fosforo rosso
Riepilogo del fosforo bianco
- Il fosforo bianco è una forma allotropica del fosforo, rappresentata dalla formula P4.
- Ha un colore giallastro, vicino al colore della cera.
- Può essere prodotto da rocce fosfatiche, sabbia e coke ad alte temperature.
- È molto poco solubile in acqua e si accende a temperature appena superiori a 30°C.
- Non è ampiamente utilizzato nell'industria, ma è la principale forma elementare di fosforo prodotta.
- Viene utilizzato nei conflitti e nelle guerre come agente che provoca fumo, incendi e per l'illuminazione.
- Ha usi più diretti del fosforo bianco ed è anche meno tossico di esso.
Cos'è il fosforo bianco?
Fosforo bianco è una delle 12 forme allotropiche esistenti elemento chimico fosforo, comunemente rappresentato come P4.
Nei tempi antichi, l’urina era l’unica fonte conosciuta dell’elemento fosforo e quindi tutti gli studi su questo elemento hanno fatto riferimento alla produzione a partire dall'urina. Il fosforo prodotto in questo processo aveva un colore bianco (o giallastro, simile alla cera), causando che il fosforo bianco fu la prima forma allotropica di questo elemento, portandolo anche maggiore fama.
Posteriormente, Nella seconda metà del XIX secolo si scoprì che il fosforo bianco poteva essere prodotto riscaldando rocce fosfatiche, con sabbia e coca cola. Questo metodo è stato migliorato per il modo moderno di produrre fosforo bianco, che consiste nell'utilizzare a forno elettrico (che raggiunge temperature comprese tra 1.400 e 1.500 ° C) per il riscaldamento di una roccia fosfatica (Qui3(POLVERE4)2), sabbia (silice, SiO2) e coke (carbonio).
2Ca3(POLVERE4)2 +6 SiO2 + 10 C → P4 +6CaSiO3 +10 CO
I vapori di fosforo si condensano formando un solido ceroso insolubile in acqua.
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Composizione del fosforo bianco
Fosforo bianco è convenzionalmente la forma più stabile di fosforo, sebbene sia, di fatto, metastabile (il suo riscaldamento porta alle forme allotropiche termodinamicamente più stabili, rossa e nera).
Appare in forma cristallina come molecole P4 tetraedrico con legami P─P di lunghezza pari a 221 pm. È solubile in benzene, PCl3 e C.S.2, molto poco solubile in acqua. Il fosforo bianco, infatti, viene immagazzinato nell’acqua per evitare che si ossidi.
Nell'aria umida subisce un'ossidazione chemiluminescente, emettendo un bagliore verde e trasformandosi lentamente in P4O8 e il3.
A cosa serve il fosforo bianco?
Fosforo bianco ha ampio utilizzo nell'industria militare, come produttore di fumo e per riempire proiettili e granate.
Nell'industria in genere viene prodotto come fosforo elementare da rocce fosfatiche, per poi essere convertito in fosforo rosso, un'altra forma allotropica, che ha un comportamento chimico diverso. Il fosforo rosso ha una maggiore applicazione generale, essendo utilizzato per produrre fiammiferi, fosfuro di alluminio, ritardanti di fiamma e per scopi pirotecnici. Il fosforo bianco è anche il modo principale per produrre composti di purezza più elevata che possono contenere fosforo. Produce anche PCl3, attraverso la reazione con Cl2.
Vedi anche: Dopo tutto, il fiammifero è nella scatola o sul bastone?
Utilizzo del fosforo bianco in guerra
Il fosforo bianco finisce per essere utilizzato per scopi militari, a causa della sua autoaccensione a basse temperature: superiori a 50 °C (alcuni autori dicono sopra i 34 °C), a contatto con l'aria, il fosforo bianco si accende producendo anidride fosforica (P4O10).
→ Bomba al fosforo bianco
Il fosforo bianco si accende a basse temperature. Ecco perché, l'uso del fosforo bianco come arma incendiaria è comune nei conflitti. Il suo utilizzo non è basato sulla letalità, ma piuttosto per creare un fuoco, un'illuminazione o addirittura una cortina fumogena per favorire la fuga o la ritirata delle truppe. La formazione di fumo avviene quando la temperatura è sufficientemente elevata rispetto alla temperatura di inizio autoaccensione della forma allotropica.
Poiché esistono gli usi sopra menzionati del fosforo bianco (illuminazione, cortina fumogena e promozione del fuoco), le convenzioni internazionali non ne vietano l'uso nei conflitti. La Convenzione delle Nazioni Unite sulle armi chimiche (CWC) non la considera un'arma chimica. L’unico problema è che, se utilizzato per dare fuoco alle persone direttamente contro obiettivi civili, il fosforo bianco potrebbe violare il Protocollo III della Convenzione su alcune armi convenzionali (CCCW). Questo fatto, però, dovrà essere dimostrato da un'indagine da parte degli organi competenti.
→ Effetti dell'esposizione al fosforo bianco
Una volta acceso, il fuoco del fosforo bianco è difficile da estinguere. Aderisce molto facilmente alla pelle e agli indumenti, provocando ustioni significative. Inoltre, anche dopo il trattamento iniziale, il fosforo bianco può riaccendersi se ancora a contatto con l'aria. Pertanto è essenziale rimuovere ogni traccia di fosforo dalle ferite.
In un primo momento è fondamentale il lavaggio con acqua e soluzioni saline, in quanto ciò non solo può ridurre il temperatura, oltre ad arrestare la combustione ed eliminare ogni traccia di acido fosforico diluito che eventualmente dovesse contenere stato formato. L'assorbimento del fosforo durante l'ustione può generare deviazioni nei livelli di calcio e fosforo nell'organismo, che possono generare rapidamente ipocalcemia e iperfosfatemia, che potrebbe essere la causa di aritmia cardiaca fatale.
Il fumo è estremamente irritante per le mucose, dove si combina con l'acqua per formare acido fosforico. L'inalazione di fumo di fosforo bianco provoca irritazione delle vie respiratorie, generando tosse, mal di testa ed edema polmonare ritardato.
Il fosforo bianco è molto tossico per l'uomo e viene rapidamente assorbito nel sangue e nel fegato. L'ingestione di 100 mg può essere fatale a causa di insufficienza epatica. Anche l’esposizione lenta e prolungata di piccole quantità provoca conseguenze orribili. La condizione più comune è abbinare la mascella, che colpì diversi lavoratori delle fabbriche di fosforo alla fine del XIX secolo e all'inizio del XX secolo.
Differenze tra fosforo bianco e fosforo rosso
Fosforo bianco e rosso sono diverse forme allotropiche dell'elemento chimico fosforo, entrambi rappresentati da P4.
Il fosforo rosso può essere ottenuto dal fosforo bianco riscaldandolo, in atmosfera inerte, ad una temperatura compresa tra 540 K (267 °C). Fu ottenuto per la prima volta da Anton von Schötter nel 1845.
Esistono diverse forme cristalline di fosforo rosso. Uno di questi è Hittorf (noto anche come fosforo viola), che consiste in una catena di fosforo lunga e complessa.
Il fosforo rosso è meno denso di quello bianco, ha un punto di fusione più elevato ed è meno reattivo. Inoltre, anche il fosforo rosso non è considerato tossico, il che lo rende più facile e sicuro da maneggiare.
Fonti
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. La gestione delle bruciature da fosforo bianco. Brucia, N. 27, pag. 492-497, 2001.
HOUSECROFT, C. E.; SHARP, A. G. Chimica inorganica. 2. ed. Pearson Education Limited: Londra, 2005.
Kelly, P. F. Fosforo: chimica inorganica. In: Enciclopedia della chimica inorganica. 2. ed. Wiley: New Jersey, 2005.
ORGANIZZAZIONE MONDIALE DELLA SANITÀ. Fosforo bianco. Organizzazione Mondiale della Sanità, 20 ott. 2023. Disponibile in: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/white-phosphorus.
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NOVAIS, Stéfano Araújo. "Fosforo bianco"; Scuola del Brasile. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fosforo-branco.htm. Accesso effettuato il 9 novembre 2023.
