Vit fosforär en allotrop form av det kemiska elementet fosfor, vanligtvis representerad av molekylformeln P4. Trots att den kallas vit fosfor påminner dess färg mer om vax eller gulaktig. Vit fosfor behandlas som den mest stabila formen av fosfor, även om den inte är den mest termodynamiskt stabila.
Vit fosfor har få direkta användningsområden inom industrin, och omvandlas i allmänhet till den röda allotropen, som har mer direkt användning och är mindre giftig. Vit fosfor används dock i militära konflikter som rökframkallande medel, för belysning och även för att skapa bränder, eftersom vit fosfor antänds vid kontakt med luft och vid temperaturer något högre än 30 °C.
Läs också: Vilka är de allotropa formerna av svavel?
Ämnen i den här artikeln
- 1 - Sammanfattning av vit fosfor
- 2 - Vad är vit fosfor?
- 3 - Sammansättning av vit fosfor
- 4 - Vad används vit fosfor till?
-
5 - Användning av vit fosfor i krig
- → Vit fosforbomb
- → Effekter av exponering för vit fosfor
- 6 - Skillnader mellan vit fosfor och röd fosfor
Sammanfattning av vit fosfor
- Vit fosfor är en allotropisk form av fosfor, representerad av formeln P4.
- Den har en gulaktig färg, nära färgen på vax.
- Det kan framställas av fosfatstenar, sand och koks vid höga temperaturer.
- Det är mycket svårlösligt i vatten och antänds vid temperaturer strax över 30°C.
- Det används inte i stor utsträckning inom industrin, men det är den huvudsakliga elementära formen av fosfor som produceras.
- Det används i konflikter och krig som ett medel som orsakar rök, bränder och för tändning.
- Den har mer direkt användning än vit fosfor och är också mindre giftig än den.
Vad är vit fosfor?
Vit fosfor är en av de 12 allotropa former som finns kemiskt element fosfor, vanligen representerad som P4.
I antiken var urin den enda kända källan för grundämnet fosfor och därför hänvisade alla studier på detta element till produktion från urin. Fosforen som producerades i denna process hade en vit (eller gulaktig, vaxliknande) färg, vilket orsakade att vit fosfor var den första allotropa formen av detta element, vilket också gjorde det större berömmelse.
Baktill, Under andra hälften av 1800-talet upptäcktes att vit fosfor kunde produceras genom att värma fosfatstenar, med sand och koks. Denna metod förbättrades för det moderna sättet att producera vit fosfor, som består av att använda en elektrisk ugn (som når temperaturer i intervallet 1 400 till 1 500 °C) för uppvärmning av en fosfatsten (Här3(DAMM4)2), sand (kiseldioxid, SiO2) och koks (kol).
2Ca3(DAMM4)2 + 6 SiO2 + 10 C → P4 + 6 CaSiO3 + 10 CO
Fosforångor kondenseras och bildar en vaxartad fast substans som är olöslig i vatten.
Sluta inte nu... Det kommer mer efter reklam ;)
Vit fosforsammansättning
Vit fosfor är konventionellt den mest stabila formen av fosfor, även om det i själva verket är metastabilt (dess uppvärmning leder till de termodynamiskt mer stabila allotropa formerna, röda och svarta).
Det visas i kristallin form som P-molekyler4 tetraedrisk med P─P-bindningar med en längd lika med 221 pm. Det är lösligt i bensen, PCl3 och C.S.2, mycket lite lösligt i vatten. Faktum är att vit fosfor lagras i vatten för att förhindra att den oxiderar.
I fuktig luft genomgår den kemiluminiscerande oxidation, avger ett grönt sken och omvandlas långsamt till P4O8 och den3.
Vad är vit fosfor bra för?
Vit fosfor har stor användning inom militärindustrin, som rökproducent och för att fylla projektiler och granater.
Inom industrin i allmänhet produceras den som elementär fosfor från fosfatbergarter för att sedan omvandlas till röd fosfor, en annan allotrop form, som har olika kemiskt beteende. Röd fosfor har en större allmän tillämpning och används för att tillverka tändstickor, aluminiumfosfid, flamskyddsmedel och för pyrotekniska ändamål. Vit fosfor är också det huvudsakliga sättet att producera föreningar med högre renhet som kan innehålla fosfor. Den producerar också PCl3genom reaktion med Cl2.
Se också: När allt kommer omkring, är tändstickan i lådan eller på pinnen?
Användning av vit fosfor i krig
Vit fosfor slutar att användas för militära ändamål, på grund av sin självantändning vid låga temperaturer: över 50 °C (vissa författare säger över 34 °C), i kontakt med luft antänds vit fosfor och producerar fosforpentoxid (P4O10).
→ Vit fosforbomb
Vit fosfor antänds vid låga temperaturer. Det är därför, användandet av vit fosfor som brandvapen är vanligt i konflikter. Dess användning är inte baserad på dödlighet, utan snarare för att skapa en eld, belysning eller till och med en rökskärm för att hjälpa trupperna att fly eller retirera. Rökbildning sker när temperaturen är tillräckligt hög i förhållande till den allotropiska formens starttemperatur för självantändning.
Eftersom det finns ovannämnda användningar av vit fosfor (belysning, rökskärm och brandfrämjande), förbjuder internationella konventioner inte användningen i konflikter. FN: s konvention om kemiska vapen (CWC) betraktar det inte som ett kemiskt vapen. Det enda problemet är att, om den används för att direkt sätta eld på människor mot civila mål, kan vit fosfor bryta mot protokoll III till konventionen om vissa konventionella vapen (CCCW). Detta faktum skulle dock behöva bevisas genom en utredning av behöriga organ.
→ Effekter av exponering för vit fosfor
När den väl har antänts är eld med vit fosfor svår att släcka. Fäster mycket lätt på hud och kläder, vilket orsakar betydande brännskador. Vidare, även efter initial behandling, kan vit fosfor återantända om den fortfarande är i kontakt med luft. Därför är det viktigt att ta bort alla spår av fosfor från sår.
Till en början är det viktigt att tvätta med vatten och koksaltlösningar, eftersom detta inte bara kan minska temperatur, samt att stoppa förbränningen och ta bort alla spår av utspädd fosforsyra som kan ha bildats. Upptaget av fosfor genom brännskadan kan generera avvikelser i kroppens kalcium- och fosfornivåer, vilket snabbt kan generera hypokalcemi och hyperfosfatemi, vilket kan vara orsaken till dödlig hjärtarytmi.
Röken är extremt irriterande för slemhinnor, där den kombineras med vatten för att bilda fosforsyra. Inandning av vit fosforrök orsakar irritation i luftvägarna, genererar hosta, huvudvärk och försenat lungödem.
Vit fosfor är mycket giftigt för människor och absorberas snabbt i blodet och levern. Förtäring av 100 mg kan vara dödligt på grund av leversvikt. Långsam, långvarig exponering av små mängder orsakar också fruktansvärda konsekvenser. Det vanligaste tillståndet är matchkäke, som drabbade flera arbetare i fosforfabriker i slutet av 1800-talet och början av 1900-talet.
Skillnader mellan vit fosfor och röd fosfor
Vit och röd fosfor är olika allotropa former av det kemiska elementet fosfor, båda representerade av P4.
Röd fosfor kan erhållas från vit fosfor genom att värma den, i en inert atmosfär, till en temperatur inom intervallet 540 K (267 °C). Den erhölls först av Anton von Schötter 1845.
Det finns flera kristallina former av röd fosfor. En av dem är Hittorf (även känd som violett fosfor), som består av en lång och komplex fosforkedja.
Röd fosfor är mindre tät än vit, har en högre smältpunkt och är mindre reaktiv. Dessutom anses röd fosfor inte heller vara giftig, vilket gör den lättare och säkrare att hantera.
Källor
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. Hantering av vit fosforbränning. Brännskador, n. 27, sid. 492-497, 2001.
HUSKRÖFT, C. OCH.; SHARPE, A. G. Oorganisk kemi. 2. ed. Pearson Education Limited: London, 2005.
Kelly, P. F. Fosfor: oorganisk kemi. I: Encyclopedia of Inorganic Chemistry. 2. ed. Wiley: New Jersey, 2005.
VÄRLDSHÄLSOORGANISATIONEN. Vit fosfor. Världshälsoorganisationen, 20 okt. 2023. Tillgänglig i: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/white-phosphorus.
Vill du referera till denna text i ett skol- eller akademiskt arbete? Se:
NOVAIS, Stéfano Araújo. "Vit fosfor"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fosforo-branco.htm. Åtkom den 9 november 2023.
