Baltais fosforsir ķīmiskā elementa fosfora alotropā forma, ko parasti attēlo ar molekulāro formulu P4. Neskatoties uz to, ka to sauc par balto fosforu, tā krāsa vairāk atgādina vasku vai dzeltenīgu. Baltais fosfors tiek uzskatīts par stabilāko fosfora formu, lai gan tas nav termodinamiski stabilākais.
Baltajam fosforam rūpniecībā ir maz tiešas izmantošanas, jo tas parasti tiek pārveidots par sarkano alotropu, kam ir tiešāks lietojums un kas ir mazāk toksisks. Tomēr balto fosforu izmanto militāros konfliktos kā dūmu izraisošu līdzekli, apgaismojumam un arī radīt ugunsgrēkus, jo baltais fosfors aizdegas, saskaroties ar gaisu un temperatūrā, kas ir nedaudz augstāka par 30 °C.
Izlasi arī: Kādas ir sēra alotropās formas?
Tēmas šajā rakstā
- 1 - Baltā fosfora kopsavilkums
- 2 - Kas ir baltais fosfors?
- 3 - Baltā fosfora sastāvs
- 4 - Kam izmanto balto fosforu?
-
5 - Baltā fosfora izmantošana karā
- → Baltā fosfora bumba
- → Baltā fosfora iedarbības ietekme
- 6 - Atšķirības starp balto fosforu un sarkano fosforu
Baltā fosfora kopsavilkums
- Baltais fosfors ir alotropa fosfora forma, kas attēlota ar formulu P4.
- Tam ir dzeltenīga krāsa, kas ir tuvu vaska krāsai.
- To var ražot no fosfāta iežiem, smiltīm un koksa augstā temperatūrā.
- Tas ļoti slikti šķīst ūdenī un aizdegas temperatūrā, kas nedaudz pārsniedz 30°C.
- Rūpniecībā to plaši neizmanto, taču tā ir galvenā ražotā fosfora elementārā forma.
- To izmanto konfliktos un karos kā līdzekli, kas izraisa dūmus, ugunsgrēkus un apgaismojumu.
- To izmanto tiešāk nekā baltajam fosforam, un tas ir arī mazāk toksisks par to.
Kas ir baltais fosfors?
Baltais fosfors ir viena no 12 pastāvošajām allotropajām formām ķīmiskais elements fosfors, ko parasti apzīmē kā P4.
Senatnē urīns bija vienīgais zināmais fosfora elementa avots un tāpēc visos pētījumos par šo elementu bija atsauce uz ražošanu no urīna. Šajā procesā iegūtajam fosforam bija balta (vai dzeltenīga, vaskam līdzīga) krāsa, kas izraisa ka baltais fosfors bija šī elementa pirmā alotropā forma, kas arī palielināja to slavu.
Aizmugurē, 19. gadsimta otrajā pusē tika atklāts, ka balto fosforu var iegūt, karsējot fosfātu iežus., ar smiltīm un koksu. Šī metode tika uzlabota mūsdienu baltā fosfora iegūšanas veidam, kas sastāv no a elektriskā krāsns (kas sasniedz temperatūru diapazonā no 1400 līdz 1500 °C) fosfātu iežu sildīšanai (Šeit3(PUTEKĻI4)2), smiltis (silīcija dioksīds, SiO2) un koksu (oglekli).
2Ca3(PUTEKĻI4)2 + 6 SiO2 + 10 C → P4 + 6 CaSiO3 + 10 CO
Fosfora tvaiki tiek kondensēti, veidojot vaskainu cietu vielu, kas nešķīst ūdenī.
Nepārtrauciet tagad... Pēc reklāmas ir vēl kas ;)
Baltā fosfora sastāvs
Baltais fosfors parasti ir stabilākā fosfora forma, lai gan patiesībā tas ir metastabils (tā karsēšana noved pie termodinamiski stabilākām allotropajām formām, sarkanā un melnā).
Tas parādās kristāliskā formā kā P molekulas4 tetraedris ar P─P saitēm, kuru garums ir vienāds ar 221 pm. Tas šķīst benzolā, PCl3 un C.S.2, ļoti maz šķīst ūdenī. Faktiski baltais fosfors tiek uzglabāts ūdenī, lai novērstu tā oksidēšanos.
Mitrā gaisā tas tiek pakļauts hemiluminiscējošai oksidācijai, izstaro zaļu mirdzumu un lēnām pārvēršas par P4O8 un3.
Kam noder baltais fosfors?
Baltais fosfors plaši izmanto militārajā rūpniecībā, kā dūmu radītājs un lādiņu un granātu pildīšanai.
Rūpniecībā kopumā to ražo kā elementāro fosforu no fosfāta iežiem, lai pēc tam pārvērstu sarkanajā fosforā., cita alotropiska forma, kurai ir atšķirīga ķīmiskā izturēšanās. Sarkanajam fosforam ir plašāks vispārējs pielietojums, jo to izmanto sērkociņu, alumīnija fosfīda, liesmas slāpētāju un pirotehnikas nolūkos. Baltais fosfors ir arī galvenais veids, kā iegūt augstākas tīrības pakāpes savienojumus, kas var saturēt fosforu. Tas ražo arī PCl3, reaģējot ar Cl2.
Skatīt arī: Galu galā sērkociņš ir kastē vai uz nūjas?
Baltā fosfora izmantošana karā
Baltais fosfors tiek izmantots militāriem nolūkiem, jo tas aizdegas zemā temperatūrā: virs 50 °C (daži autori saka virs 34 °C) saskarē ar gaisu baltais fosfors aizdegas, veidojot fosfora pentoksīdu (P4O10).
→ Baltā fosfora bumba
Baltais fosfors aizdegas zemā temperatūrā. Tāpēc, baltā fosfora kā aizdedzinoša ieroča izmantošana ir izplatīta konfliktos. Tās izmantošana nav balstīta uz letalitāti, bet gan, lai radītu uguni, apgaismojumu vai pat dūmu aizsegu, lai palīdzētu karaspēkam izbēgt vai atkāpties. Dūmu veidošanās notiek, ja temperatūra ir pietiekami augsta attiecībā pret alotropās formas pašaizdegšanās sākuma temperatūru.
Tā kā pastāv iepriekš minētie baltā fosfora izmantošanas veidi (apgaismojums, dūmu aizsegs un uguns veicināšana), starptautiskās konvencijas neaizliedz tā izmantošanu konfliktos. ANO Ķīmisko ieroču konvencija (CWC) to neuzskata par ķīmisko ieroci. Vienīgā problēma ir tāda, ka, ja to izmanto, lai tieši aizdedzinātu cilvēkus uz civiliem mērķiem, baltais fosfors varētu pārkāpt Konvencijas par noteiktiem parastajiem ieročiem (CCCW) III protokolu. Tomēr šis fakts būtu jāpierāda ar kompetento iestāžu veiktu izmeklēšanu.
→ Baltā fosfora iedarbības ietekme
Pēc aizdegšanās baltā fosfora uguni ir grūti nodzēst. Ļoti viegli pielīp pie ādas un apģērba, izraisot ievērojami apdegumi. Turklāt pat pēc sākotnējās apstrādes baltais fosfors var atkārtoti aizdegties, ja tas joprojām ir saskarē ar gaisu. Tāpēc no brūcēm ir svarīgi noņemt visas fosfora pēdas.
Sākumā ir svarīgi mazgāt ar ūdeni un sāls šķīdumiem, jo tas var ne tikai samazināt temperatūra, kā arī degšanas apturēšana un jebkādu atšķaidītas fosforskābes pēdu noņemšana, kas varētu būt izveidota. Fosfora uzsūkšanās apdeguma rezultātā var izraisīt organisma kalcija un fosfora līmeņa novirzes, kas var ātri radīt hipokalciēmija un hiperfosfatēmija, kas var būt cēlonis letāla sirds aritmija.
Dūmi ārkārtīgi kairina gļotādas, kur tie savienojas ar ūdeni, veidojot fosforskābi. Baltā fosfora dūmu ieelpošana izraisa elpceļu kairinājums, izraisot klepu, galvassāpes un aizkavētu plaušu tūsku.
Baltais fosfors ir ļoti toksisks cilvēkiem un ātri uzsūcas asinīs un aknās. 100 mg uzņemšana var būt letāla aknu mazspējas dēļ. Lēna, ilgstoša nelielu daudzumu iedarbība rada arī briesmīgas sekas. Visizplatītākais stāvoklis ir sērkociņa žoklis, kas 19. gadsimta beigās un 20. gadsimta sākumā skāra vairākus strādniekus fosfora rūpnīcās.
Atšķirības starp balto fosforu un sarkano fosforu
Baltais un sarkanais fosfors ir dažādas ķīmiskā elementa fosfora alotropās formas, abus pārstāv P4.
Sarkano fosforu var iegūt no baltā fosfora karsējot to inertā atmosfērā 540 K (267 °C) temperatūrā. Pirmo reizi to ieguva Antons fon Šēters 1845. gadā.
Ir vairākas sarkanā fosfora kristāliskās formas. Viens no tiem ir Hittorfs (pazīstams arī kā violetais fosfors), kas sastāv no garas un sarežģītas fosfora ķēdes.
Sarkanais fosfors ir mazāk blīvs nekā baltais, tam ir augstāka kušanas temperatūra un tas ir mazāk reaģējošs. Turklāt sarkanais fosfors arī netiek uzskatīts par toksisku, tāpēc ar to ir vieglāk un drošāk rīkoties.
Avoti
ČOU, 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. Baltā fosfora apdeguma pārvaldība. Apdegumi, n. 27. lpp. 492-497, 2001.
MĀJSAIMNIECĪBA, C. UN.; ŠARPS, A. G. Neorganiskā ķīmija. 2. ed. Pearson Education Limited: Londona, 2005.
Kellija, P. F. Fosfors: neorganiskā ķīmija. Vietnē: Neorganiskās ķīmijas enciklopēdija. 2. ed. Wiley: Ņūdžersija, 2005.
PASAULES VESELĪBAS ORGANIZĀCIJA. Baltais fosfors. Pasaules Veselības organizācija, 20. okt. 2023. Pieejams: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/white-phosphorus.
Vai vēlaties atsaukties uz šo tekstu kādā skolā vai akadēmiskajā darbā? Skaties:
NOVAIS, Stefano Araudo. "Baltais fosfors"; Brazīlijas skola. Pieejams: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fosforo-branco.htm. Skatīts 2023. gada 9. novembrī.
