Фосфор белый является химическим веществом, обладающим множеством применений. Он используется в производстве сельскохозяйственных удобрений, пластиков, косметических и медицинских продуктов. Также фосфор белый широко применяется в военной промышленности для создания различных взрывчатых веществ и флюоресцентных материалов. Применение фосфора белого обусловлено его уникальными химическими свойствами и способностью к реакциям с различными веществами.
Физические свойства фосфора
Рассмотрим основные из них:
1. Состояние и цвет
Фосфор в нормальных условиях является желтовато-белым твердым веществом. Однако при высоких температурах может быть красным, фиолетовым или черным, а также дымчатым или жидким при комнатной температуре.
2. Запах и вкус
Фосфор обладает характерным запахом, напоминающим запах серы. Однако соединения фосфора могут иметь разные запахи: некоторые из них обладают запахом рыбы или чеснока.
3. Температура плавления и кипения
Температура плавления фосфора составляет около 44 градусов Цельсия, а температура кипения – около 280 градусов Цельсия.
4. Способность к подлёживанию окислению
Фосфор обладает высокой способностью подвергаться окислению при контакте с кислородом воздуха. В результате этого процесса часто образуются соединения с кислородом.
5. Проводимость электричества и тепла
Фосфор является плохим проводником электричества и тепла. Его проводимость намного ниже, чем у металлических элементов.
6. Кристаллическая структура
Фосфор может образовывать различные кристаллические структуры, включая моноклинную, гексагональную, кубическую и другие.
7. Плотность
Плотность фосфора составляет приблизительно 1,82 г/см³, что делает его одним из самых легких элементов.
8. Растворимость в воде
Фосфор плохо растворяется в воде, однако его соединения могут быть растворимыми.
9. Свойства фосфора в жидком состоянии
Фосфор, находящийся в жидком состоянии, обладает свойствами, схожими с свойствами других жидких неметаллов. Он практически не растворим в большинстве органических растворителей и обладает низкой вязкостью.
10. Твёрдые фосфорные формы
Фосфор может существовать в нескольких формах в твёрдом состоянии, включая белый, красный и черный фосфор. Каждая из этих форм обладает различными свойствами и структурой.
История открытия фосфора белого
Первоначальное открытие в XVII веке
Фосфор белый был открыт немецким алхимиком и ученым Геннингом Брандом в 1669 году. Бранд проводил эксперименты с мочой и ожидал получить из нее золото. Вместо этого он обнаружил ярко светящийся в темноте вещество, которое позднее было названо фосфором.
Применение в начале XIX века
В начале XIX века фосфор белый начал широко применяться в различных отраслях. В 1829 году немецкий химик Йоханн Готфрид Гейтер изобрел способ для промышленного производства фосфора, что повлекло за собой бурное развитие его использования.
Использование в военной промышленности
Фосфор белый нашел широкое применение во время Первой и Второй мировых войн. Он использовался для создания светящихся шейных белых полос на форме солдат, чтобы их было видно под воздействием света ночью. Также фосфор белый использовался в составе инцендиарных бомб, так как он обладает высокими пирофорными свойствами.
Современное применение
В настоящее время фосфор белый находит применение в различных областях. Он используется в производстве смазок, пищевой промышленности, производстве стекла и керамики, а также в производстве фосфорных удобрений. Кроме того, фосфор белый широко используется в химической промышленности для синтеза различных органических соединений.
Важное свойство фосфора белого
Одним из наиболее важных свойств фосфора белого является его способность самовоспламеняться при контакте с воздухом. Это делает его опасным в обращении и требует соблюдения особых мер предосторожности при хранении и использовании.
Способы получения фосфора
1. Метод ископаемого фосфора
Один из самых распространенных способов получения фосфора – добыча его из ископаемых отложений. Фосфориты являются наиболее важным источником ископаемого фосфора. Добыча происходит через различные технологические процессы, включая флотацию и физическую обработку. После обработки фосфор перерабатывается в органические и неорганические соединения, используемые в сельском хозяйстве и других отраслях промышленности.
2. Метод термического разложения
Фосфор также может быть получен путем термического разложения фосфатных руд. В этом процессе руда нагревается до высоких температур, что приводит к образованию фосфорной пары. После конденсации пара образуется жидкий фосфор, который затем кристаллизуется в белую фосфорную массу.
3. Метод электролиза
Еще один способ получения фосфора – электролиз фосфорных кислот. Фосфорные кислоты подвергаются электролизу в присутствии кислородного электрода. Этот процесс позволяет получить фосфорную кислоту и водород, исключая отделение фосфора от раствора.
Итог
Существуют разные способы получения фосфора, каждый из которых имеет свои преимущества и области применения. Метод ископаемого фосфора является наиболее распространенным, так как предоставляет доступ к большим запасам фосфора в природе. Однако, метод термического разложения и электролиза также находят применение в промышленности и лаборатории для получения фосфора.