ฟอสฟอรัส: ประวัติคุณสมบัติโครงสร้างการได้รับการใช้ประโยชน์ - เคมี - 2026

สารเรืองแสงเป็นองค์ประกอบของอโลหะที่เป็นตัวแทนจากสารเคมีสัญลักษณ์ P และมีเลขอะตอม 15 มัน มีสามรูปแบบ allotropic หลัก: สีขาว, ฟอสฟอรัสแดงและสีดำ ฟอสฟอรัสขาวเป็นฟอสฟอรัสเผาไหม้ได้เองเมื่อสัมผัสกับอากาศและยังมีพิษสูงอีกด้วย

ฟอสฟอรัสขาวที่อุณหภูมิ 250 ºCกลายเป็นฟอสฟอรัสแดง รูปแบบพอลิเมอร์ที่ไม่ละลายน้ำซึ่งไม่เผาไหม้ในอากาศ ที่อุณหภูมิและความกดดันสูงตลอดจนตัวเร่งปฏิกิริยาจะได้รับฟอสฟอรัสดำซึ่งคล้ายกับกราไฟต์และเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี

ฟอสฟอรัสขาวเก็บไว้ในขวดพร้อมน้ำ ที่มา: W. Oelen

ฟอสฟอรัสถูกแยกได้เป็นครั้งแรกโดย H. Brand ในปี 1669 สำหรับสิ่งนี้เขาใช้ปัสสาวะเป็นแหล่งขององค์ประกอบนี้ ในปี 1770 W. Scheele ค้นพบว่าเขาสามารถแยกฟอสฟอรัสออกจากกระดูกได้ด้วย

ต่อมาเนื่องจากการสร้างเตาไฟฟ้าโดย J. Burgess Readman (1800) ทำให้หินฟอสเฟตกลายเป็นแหล่งผลิตฟอสฟอรัสหลักจากแร่ฟลูออรีนที่มีอยู่ในพวกมัน

ฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบที่มีมากที่สุดอันดับที่สิบสองในเปลือกโลกคิดเป็น 0.1% ของน้ำหนัก นอกจากนี้ยังเป็นองค์ประกอบที่หกที่มีความอุดมสมบูรณ์ในร่างกายมนุษย์ ส่วนใหญ่เข้มข้นในกระดูกในรูปของไฮดรอกซีแอปาไทต์

ดังนั้นมันจึงเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตซึ่งกลายเป็นหนึ่งในสามของสารอาหารหลักของพืช ฟอสฟอรัสเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างทางเคมีของกรดนิวคลีอิก ของสารประกอบกักเก็บพลังงาน (ATP) โคเอนไซม์; และโดยทั่วไปเป็นสารประกอบของการเผาผลาญ

ประวัติศาสตร์

- การค้นพบ

ในปัสสาวะ

ภาพวาดโดยโจเซฟไรท์แห่งดาร์บี้แสดงให้เห็นถึงการค้นพบฟอสฟอรัส ที่มา: Joseph Wright จาก Derby

ฟอสฟอรัสถูกแยกโดย Henning Brand ในปี 1669 โดยเป็นมนุษย์คนแรกที่แยกองค์ประกอบได้ แบรนด์เป็นนักเล่นแร่แปรธาตุชาวเยอรมันจากฮัมบูร์กและได้รับสารประกอบฟอสฟอรัสจากปัสสาวะ ในการทำเช่นนี้เขาเก็บปัสสาวะจาก 50 ถังและปล่อยให้มันสลายตัว

จากนั้น Brand ก็ทำการระเหยของปัสสาวะและได้รับกากสีดำซึ่งเขาเก็บไว้เป็นเวลาหลายเดือน ด้วยเหตุนี้เขาจึงเพิ่มทรายและทำให้ร้อนจัดการกำจัดก๊าซและน้ำมัน ในที่สุดเขาก็ได้ของแข็งสีขาวที่เรืองแสงเป็นสีเขียวในความมืดซึ่งเขาเรียกว่า "ไฟเย็น"

คำว่า 'phosphor' บังเอิญมาจากคำภาษากรีก "Phosphoros" ซึ่งหมายถึงผู้ให้บริการแสง

แบรนด์ไม่ได้เผยแพร่ผลการทดลองของเขาและขายให้กับนักเล่นแร่แปรธาตุหลายคนรวมถึง: Johann Kraft, Kunckel Lowenstern และ Wilhelm Leibniz อาจมีบางคนรายงานผลงานของแบรนด์ไปยัง Paris Academy of Sciences จึงกระจายงานวิจัยของพวกเขา

อย่างไรก็ตามแบรนด์ไม่ได้แยกฟอสฟอรัส แต่เป็นแอมโมเนียโซเดียมฟอสเฟต ในปี 1680 โรเบิร์ตบอยล์ได้ปรับปรุงขั้นตอนของแบรนด์ซึ่งเขาสามารถได้ฟอสฟอรัสในรูปแบบอัลโลทรอปิก (P ₄ )

ในกระดูก

Johan Gottlieb Gahn และ Carl Wihelm Scheele ก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2312 โดยพบสารประกอบฟอสฟอรัสแคลเซียมฟอสเฟตในกระดูก กระดูกที่ขาดไขมันจะต้องผ่านกระบวนการย่อยด้วยกรดแก่เช่นกรดซัลฟิวริก

จากนั้นผลิตภัณฑ์จากการย่อยจะถูกให้ความร้อนในภาชนะเหล็กด้วยถ่านหินและถ่านหินจึงได้ฟอสฟอรัสขาวโดยการกลั่นด้วยวิธีตอบโต้ กระดูกเป็นแหล่งฟอสฟอรัสหลักจนถึงปีพ. ศ. 2383 เมื่อพวกมันถูกแทนที่ด้วยขี้ค้างคาวเพื่อจุดประสงค์นี้

ในขี้ค้างคาว

ขี้ค้างคาวเป็นส่วนผสมของมูลนกและผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของนก ใช้เป็นแหล่งฟอสฟอรัสและปุ๋ยในศตวรรษที่ 19

- การพัฒนาอุตสาหกรรม

หินฟอสเฟตถูกนำมาใช้ในปีพ. ศ. 2393 เพื่อเป็นแหล่งฟอสฟอรัส สิ่งนี้ร่วมกับการประดิษฐ์เตาไฟฟ้าสำหรับการเผาหินโดย James Burgess Readman (1888) ทำให้ PR เป็นวัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตฟอสฟอรัสและปุ๋ย

ในปีพ. ศ. 2362 ได้ก่อตั้งโรงงานไม้ขีดไฟขึ้นโดยเริ่มต้นการพัฒนาอุตสาหกรรมโดยใช้ฟอสฟอรัส

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

การปรากฏ

ขึ้นอยู่กับรูปแบบอัลโลทรอปิกอาจเป็นแบบไม่มีสีขี้ผึ้งสีขาวสีเหลืองสีแดงสีม่วงหรือสีดำ

น้ำหนักอะตอม

30,973 ยู

เลขอะตอม (Z)

สิบห้า

จุดหลอมเหลว

ฟอสฟอรัสขาว: 44.15 ºC

ฟอสฟอรัสแดง: ~ 590 ºC

จุดเดือด

ฟอสฟอรัสขาว: 280.5 ºC

ความหนาแน่น (อุณหภูมิห้อง)

ขาว: 1,823 ก. / ซม. ³

แดง: 2.2-2.34 ก. / ซม. ³

ม่วง: 2.36 ก. / ซม. ³

ดำ: 2.69 ก. / ซม. ³

ความร้อนของฟิวชั่น

ฟอสฟอรัสขาว: 0.66 กิโลจูล / โมล

ความร้อนของการกลายเป็นไอ

ฟอสฟอรัสขาว: 51.9 กิโลจูล / โมล

ความจุของแคลอรี่โมลาร์

ฟอสฟอรัสขาว: 23.824 J / (mol.K)

สถานะออกซิเดชัน

-3, -2, -1, +1, +2, +3 , +4 และ+5

ขึ้นอยู่กับอิเล็กโทรเนกาติวิตีขององค์ประกอบที่รวมกันฟอสฟอรัสสามารถแสดงสถานะออกซิเดชั่น +3 หรือ -3 ฟอสฟอรัสซึ่งแตกต่างจากไนโตรเจนมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยากับสถานะออกซิเดชัน +5 เช่นกรณีของฟอสฟอรัสเพนออกไซด์ (P ₂ O ₅หรือ P ₂ ⁵⁺ O ₅ ²⁺ )

อิเล็ก

2.19 ในระดับ Pauling

พลังงานไอออไนเซชัน

- ขั้นแรก: 1,101 กิโลจูล / โมล

- วินาที: 2,190.7 กิโลจูล / โมล

- ประการที่สาม: 2,914 กิโลจูล / โมล

การนำความร้อน

ฟอสฟอรัสขาว: 0.236 W / (mK)

สารเรืองแสงสีดำ: 12.1 W / (mK)

แสดงให้เห็นว่าฟอสฟอรัสดำนำความร้อนมากกว่าฟอสฟอรัสขาวเกือบหกเท่าได้อย่างไร

คำสั่งแม่เหล็ก

สารเรืองแสงสีขาวสีแดงสีม่วงและสีดำเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า

ไอโซโทป

ฟอสฟอรัสมี 20 ไอโซโทปหลักคือ³¹ P ไอโซโทปเสถียรเพียงชนิดเดียวที่มีความอุดมสมบูรณ์ 100% ตัวปล่อยไอโซโทป³² P β ^-และมีครึ่งชีวิต 14.28 วัน; และ³³ P ซึ่งเป็นไอโซโทปเปล่งแสง^-และมีครึ่งชีวิต 25.3 วัน

การส่องแสงวาวอย่างฟอสฟอรัส

สารเรืองแสงสีขาวคือฟอสฟอรัสและเปล่งแสงสีเขียวในที่มืด

การเปลี่ยนแปลง Allotropic

ฟอสฟอรัสขาวไม่เสถียรและเปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิใกล้250ºCเป็นรูปแบบพอลิเมอร์ที่เรียกว่าฟอสฟอรัสแดงซึ่งอาจมีสีตั้งแต่สีส้มไปจนถึงสีม่วง เป็นสารอสัณฐาน แต่สามารถกลายเป็นผลึกได้ ไม่เรืองแสงในที่มืดหรือไหม้ในอากาศ

ฟอสฟอรัสขาวที่อุณหภูมิและความกดดันสูงหรือเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาจะเปลี่ยนเป็นพอลิเมอร์ในรูปแบบอื่นที่ไม่ใช่ฟอสฟอรัสแดง: ฟอสฟอรัสดำ นี่คือสารผลึกที่มีสีดำเฉื่อยคล้ายกับกราไฟต์และมีความสามารถในการนำไฟฟ้า

การละลาย

ฟอสฟอรัสขาวในรูปบริสุทธิ์ไม่ละลายในน้ำแม้ว่าจะสามารถละลายได้ในคาร์บอนซัลไฟด์ ในขณะเดียวกันสารเรืองแสงสีแดงและสีดำไม่ละลายในน้ำและระเหยได้น้อยกว่าฟอสฟอรัสขาว

การเกิดปฏิกิริยา

ฟอสฟอรัสเผาไหม้ตามธรรมชาติในอากาศเพื่อสร้าง P ₂ O ₅และในทางกลับกันสามารถทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำสามโมเลกุลเพื่อสร้างกรดออร์โธฟอสฟอรัสหรือกรดฟอสฟอริก (H ₃ PO ₄ )

โดยการกระทำของน้ำร้อนฟอสฟีน (PH ₃ ) และฟอสฟอรัสออกซาซิดจะเกิดขึ้น

กรดฟอสฟอรัสทำหน้าที่บนหินฟอสเฟตทำให้เกิดไดไฮโดรเจนแคลเซียมฟอสเฟตหรือซุปเปอร์ฟอสเฟต

สามารถทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนเพื่อสร้างเฮไลด์ PX ₃โดย X แทนค่า F, Cl, Br หรือ I; หรือไลด์ด้วยสูตร PX ₅โดยที่ X คือ F, Cl หรือ Br

ในทำนองเดียวกันฟอสฟอรัสจะทำปฏิกิริยากับโลหะและ metalloids เพื่อสร้างฟอสฟอรัสและด้วยกำมะถันเพื่อสร้างซัลไฟด์ต่างๆ ในทางกลับกันมันจับกับออกซิเจนเพื่อสร้างเอสเทอร์ ในทำนองเดียวกันมันรวมกับคาร์บอนเพื่อสร้างสารประกอบฟอสฟอรัสอินทรีย์

โครงสร้างและการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์

- ลิงค์และหน่วย tetrahedral

อะตอมฟอสฟอรัสมีโครงร่างอิเล็กทรอนิกส์ดังต่อไปนี้:

3s ² 3p ³

ดังนั้นจึงมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 5 ตัวเช่นไนโตรเจนและธาตุอื่น ๆ ของกลุ่ม 15 เนื่องจากเป็นองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะอะตอมของมันจึงจำเป็นต้องสร้างพันธะโควาเลนต์จนกว่าเวเลนซ์ออกเตตจะเสร็จสมบูรณ์ ไนโตรเจนบรรลุสิ่งนี้ได้โดยการสร้างตัวเองเป็นโมเลกุลไดอะตอม N ₂โดยมีพันธะสามเท่าN≡N

สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับฟอสฟอรัส: อะตอมของ P สองอะตอมกับพันธะสามตัวเพื่อสร้างโมเลกุล P ₂คือP≡P; นั่นคือ allotrope ไดฟอสฟอรัส อย่างไรก็ตามฟอสฟอรัสมีมวลอะตอมสูงกว่าไนโตรเจนและออร์บิทัล 3p มีการกระจายมากกว่า 2p ของไนโตรเจนทำให้มีประสิทธิภาพน้อยกว่า ดังนั้น P ₂จึงมีอยู่ในสถานะก๊าซเท่านั้น

ที่อุณหภูมิห้องอะตอมของ P ชอบที่จะจัดระเบียบโควาเลนต์ในอีกทางหนึ่ง: ในโมเลกุลเตตระฮีดอล P ₄ :

หน่วยโมเลกุล P4 ในผลึกฟอสฟอรัสสีขาว ที่มา: Benjah-bmm27 จาก Wikipedia

โปรดสังเกตว่าในภาพด้านบนอะตอม P ทั้งหมดมีพันธะเดี่ยวสามพันธะแทนที่จะเป็นพันธะสาม ดังนั้นสารเรืองแสงใน P _{4 จะ}ทำให้ค่าออกเตตเวเลนซ์สมบูรณ์ อย่างไรก็ตามใน P ₄มีความตึงเครียดในพันธะ PP เนื่องจากมุมของพวกมันอยู่ไกลจาก109.5ºถึงตาเปล่า

- จัดสรร

ฟอสฟอรัสขาว

ภาพเดียวกันของหน่วย P ₄และความไม่เสถียรอธิบายว่าเหตุใดฟอสฟอรัสขาวจึงเป็นองค์ประกอบที่ไม่เสถียรที่สุดขององค์ประกอบนี้

หน่วย P ₄ถูกจัดเรียงในช่องว่างเพื่อกำหนดผลึก bcc (เฟสα) ภายใต้สภาวะปกติ เมื่ออุณหภูมิลดลงถึง -77.95 ºCผลึก bcc จะเปลี่ยนเป็น hcp (น่าจะเป็น) หนาแน่นขึ้น (เฟสβ) นั่นคือหน่วย P ₄ถูกจัดเรียงเป็นสองชั้นสลับกัน A และ B เพื่อสร้างลำดับ ABAB …

ฟอสฟอรัสแดง

โครงสร้างคล้ายโซ่สำหรับฟอสฟอรัสแดง ที่มา: Gabriel Bolívar

ในภาพด้านบนแสดงเพียงส่วนเล็ก ๆ ของโครงสร้างฟอสฟอรัสสีแดง เนื่องจากหน่วยทั้งสามอยู่ในแนว "สมมาตร" จึงสามารถกล่าวได้ว่าเป็นโครงสร้างผลึกซึ่งได้จากการให้ความร้อนแก่สารเรืองแสงที่สูงกว่า 250 ºC

อย่างไรก็ตามฟอสฟอรัสแดงส่วนใหญ่ประกอบด้วยของแข็งไม่มีรูปร่างดังนั้นโครงสร้างของมันจึงยุ่งเหยิง จากนั้นโซ่พอลิเมอร์ของ P _{4 จะ}ถูกจัดเรียงโดยไม่มีรูปแบบที่ชัดเจนบางส่วนด้านบนและด้านล่างของระนาบเดียวกันโดยพลการ

โปรดทราบว่านี่คือความแตกต่างของโครงสร้างหลักระหว่างฟอสฟอรัสสีขาวและสีแดง: ในครั้งแรก P _4sจะพบแต่ละตัวและในวินาทีที่สร้างโซ่ สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากพันธะ PP อันใดอันหนึ่งภายในจัตุรมุขขาดเพื่อยึดติดกับจัตุรมุขที่อยู่ใกล้เคียง ดังนั้นความตึงของวงแหวนจึงลดลงและฟอสฟอรัสแดงมีเสถียรภาพมากขึ้น

เมื่อมีส่วนผสมของ allotropes ทั้งสองจะถูกเสนอให้เป็นสารเรืองแสงสีเหลืองแก่ดวงตา ส่วนผสมของเตตระฮีดราและโซ่ฟอสฟอรัสอสัณฐาน ในความเป็นจริงฟอสฟอรัสสีขาวจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเมื่อสัมผัสกับรังสีดวงอาทิตย์เนื่องจากการแผ่รังสีสนับสนุนการแตกของพันธะ PP ที่กล่าวไปแล้ว

สารเรืองแสงไวโอเล็ตหรือฮิททอร์ฟ

โครงสร้างโมเลกุลของฟอสฟอรัสสีม่วง ที่มา: แคดเมียมที่ English Wikipedia

ฟอสฟอรัสไวโอเล็ตเป็นวิวัฒนาการสุดท้ายของฟอสฟอรัสแดง ดังที่เห็นได้จากภาพด้านบนยังคงประกอบด้วยโซ่พอลิเมอร์ แต่ตอนนี้โครงสร้างต่างๆมีความซับซ้อนมากขึ้น ดูเหมือนว่าหน่วยโครงสร้างไม่ใช่ P ₄อีกต่อไปแต่เป็น P ₂ซึ่งจัดเรียงในลักษณะที่สร้างวงแหวนห้าเหลี่ยมที่ผิดปกติ

แม้ว่าโครงสร้างจะดูไม่สมมาตร แต่โซ่โพลีเมอร์เหล่านี้ก็สามารถจัดเรียงตัวเองได้ดีพอและมีระยะเวลาเพื่อให้สารเรืองแสงสีม่วงสร้างผลึกเชิงเดี่ยว

ฟอสฟอรัสดำ

โครงสร้างของสารเรืองแสงสีดำมองเห็นได้จากมุมต่างๆ ที่มา: Benjah-bmm27.

และในที่สุดเราก็มีอัลโลทรอปฟอสฟอรัสที่เสถียรที่สุดนั่นคือสีดำ เตรียมโดยให้ความร้อนฟอสฟอรัสขาวภายใต้ความดัน 12,000 atm

ในภาพด้านบน (ด้านล่าง) จะเห็นได้ว่าโครงสร้างจากระนาบที่สูงขึ้นมีความคล้ายคลึงกับกราไฟท์ เป็นเครือข่ายวงแหวนหกเหลี่ยม (แม้ว่าจะดูเหมือนสี่เหลี่ยมก็ตาม)

ที่มุมซ้ายบนของภาพสิ่งที่เพิ่งแสดงความคิดเห็นสามารถชื่นชมได้ดีกว่า ล้อมรอบโมเลกุลของอะตอม P คือปิรามิดตรีโกณมิติ โปรดทราบว่าโครงสร้างที่มองจากด้านข้าง (มุมขวาบน) ถูกจัดเรียงเป็นชั้นที่พอดีกับโครงสร้างอื่น ๆ

โครงสร้างของฟอสฟอรัสดำค่อนข้างสมมาตรและเรียงลำดับซึ่งสอดคล้องกับความสามารถในการสร้างตัวเองเป็นผลึกออร์โธร์ออมบิก การซ้อนกันของชั้นพอลิเมอร์ทำให้อะตอม P ไม่พร้อมใช้งานสำหรับปฏิกิริยาทางเคมีจำนวนมาก และนั่นคือเหตุผลว่าทำไมจึงมีความเสถียรมากและไม่มีปฏิกิริยามากนัก

แม้ว่าจะเป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การกล่าวขวัญกองกำลังกระจายตัวของลอนดอนและมวลโมลาร์ของของแข็งฟอสฟอรัสเหล่านี้เป็นสิ่งที่ควบคุมคุณสมบัติทางกายภาพบางประการ ในขณะที่โครงสร้างและพันธะ PP กำหนดคุณสมบัติทางเคมีและอื่น ๆ

จะหาและรับได้ที่ไหน

อะพาไทต์และฟอสฟอรัส

เป็นองค์ประกอบอันดับที่สิบสองของเปลือกโลกและคิดเป็น 0.1% ของน้ำหนัก มีแร่ธาตุประมาณ 550 ชนิดที่มีฟอสฟอรัสอะพาไทต์เป็นแร่ธาตุที่สำคัญที่สุดสำหรับการได้รับฟอสฟอรัส

อะพาไทต์เป็นแร่ธาตุของฟอสฟอรัสและแคลเซียมที่สามารถมีฟลูออรีนคลอไรด์และไฮดรอกไซด์ในปริมาณที่แปรผันซึ่งมีสูตรดังต่อไปนี้: นอกจากอะพาไทต์แล้วยังมีแร่ฟอสฟอรัสอื่น ๆ ที่มีความสำคัญทางการค้า นั่นคือกรณีของ wavelite และ vivianita

หินฟอสเฟตหรือฟอสฟอรัสเป็นแหล่งฟอสฟอรัสหลัก เป็นหินตะกอนที่ไม่เป็นอันตรายซึ่งมีฟอสฟอรัส 15-20% โดยปกติฟอสฟอรัสจะมีเป็น Ca ₁₀ (PO ₄ ) ₆ F ₂ (fluoroapatite) นอกจากนี้ยังมีเป็นไฮดรอกซีอะพาไทต์แม้ว่าจะอยู่ในระดับน้อยกว่าก็ตาม

นอกจากนี้ฟลูออรีนยังสามารถพบได้ในส่วนของหินอัคนีและหินแปรเช่นเดียวกับหินปูนและหินชั้น

การลดกระแสไฟฟ้าของ fluoroapatite

หินฟอสเฟตที่เลือกจะถูกถ่ายโอนไปยังโรงบำบัดเพื่อการแปรรูป ในขั้นต้นพวกเขาจะถูกบดเพื่อให้ได้เศษหินที่บดแล้วในโรงงานผลิตลูกด้วยความเร็ว 70 รอบต่อนาที

จากนั้นผลิตภัณฑ์จากการบดเศษหินจะถูกคัดแยกเพื่อให้สามารถแยกส่วนได้ เศษส่วนเหล่านั้นที่มีปริมาณฟอสฟอรัส 34% จะถูกเลือกให้เป็นฟอสฟอรัสเพนออกไซด์ (P ₂ O ₅ )

ฟอสฟอรัสขาว (P ₄ ) ได้มาจากอุตสาหกรรมโดยการลดกระแสไฟฟ้าของฟลูออโรอะพาไทต์ด้วยคาร์บอนที่อุณหภูมิ 1,500 ºCต่อหน้าซิลิกอนออกไซด์:

2Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ (s) + 6SiO ₂ (s) + 10 C (s) => P ₄ (g) + CaSiO ₃ (l) + CO (g)

P ₄ในสถานะก๊าซหลังจากกลั่นตัวแล้วจะถูกรวบรวมและจัดเก็บเป็นของแข็งสีขาวที่แช่อยู่ในน้ำเพื่อป้องกันไม่ให้ทำปฏิกิริยากับอากาศภายนอก

โลหะผสม

มีทองแดง

ฝาครอบฟอสฟอรัสผลิตด้วยทองแดงและฟอสฟอรัสที่แตกต่างกัน: Cu 94% - P 6%; Cu 92% - P 8%; Cu 85% - P 15% เป็นต้น โลหะผสมนี้ใช้เป็นตัวกำจัดออกซิไดเซอร์สารทำให้เปียกสำหรับอุตสาหกรรมทองแดงและยังเป็นนิวคลีแอนต์ในอุตสาหกรรมอลูมิเนียม

บรอนซ์

เป็นโลหะผสมทองแดงฟอสฟอรัสและดีบุกที่มีฟอสฟอรัส 0.5 - 11% และดีบุก 0.01 - 0.35% ดีบุกเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนในขณะที่ฟอสฟอรัสเพิ่มความต้านทานการสึกหรอของโลหะผสมและให้ความแข็งแกร่ง

ใช้ในการผลิตสปริงสลักเกลียวและโดยทั่วไปในสิ่งของที่ต้องการความทนทานต่อความล้าการสึกหรอและการกัดกร่อนของสารเคมี แนะนำให้ใช้ในใบพัดของเรือ

ชุบนิกเกิล

โลหะผสมที่รู้จักกันดีคือ NiP ₂₀โดยใช้นิกเกิลฟอสเฟอร์ในโลหะผสมประสานเพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีการเกิดออกซิเดชันและอุณหภูมิสูง

โลหะผสมนี้ใช้ในส่วนประกอบของกังหันก๊าซและเครื่องยนต์เจ็ทการชุบด้วยไฟฟ้าและในการผลิตขั้วไฟฟ้าสำหรับเชื่อม

ความเสี่ยง

ฟอสฟอรัสขาวทำให้ผิวหนังไหม้อย่างรุนแรงและเป็นพิษที่มีฤทธิ์รุนแรงซึ่งอาจถึงแก่ชีวิตได้ในปริมาณ 50 มก. ฟอสฟอรัสยับยั้งการเกิดออกซิเดชันของเซลล์รบกวนการจัดการออกซิเจนของเซลล์ซึ่งอาจนำไปสู่การเสื่อมสภาพของไขมันและการตายของเซลล์

พิษของฟอสฟอรัสแบบเฉียบพลันทำให้เกิดอาการปวดท้องการเผาไหม้ลมหายใจที่มีกลิ่นกระเทียมอาเจียนจากฟอสฟอรัสเหงื่อออกเป็นตะคริวที่กล้ามเนื้อและถึงขั้นช็อกภายในสี่วันแรกของการกลืนกิน

ต่อมามีอาการตัวเหลือง petechiae ตกเลือดการมีส่วนร่วมของกล้ามเนื้อหัวใจกับภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะการเปลี่ยนแปลงของระบบประสาทส่วนกลางและความตายในวันที่สิบหลังจากการกลืนกินแสดงออก

อาการที่ชัดเจนที่สุดของพิษฟอสฟอรัสเรื้อรังคือความเสียหายต่อโครงสร้างกระดูกของขากรรไกร

การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของฟอสฟอรัสในพลาสมา (hyperphosphatemia) มักเกิดขึ้นในผู้ป่วยไตวาย ทำให้เกิดการสะสมของฟอสเฟตในเนื้อเยื่ออ่อนที่ผิดปกติซึ่งอาจนำไปสู่ความผิดปกติของหลอดเลือดและโรคหัวใจและหลอดเลือด

การประยุกต์ใช้งาน

ฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับพืชและสัตว์ เป็นสารอาหารหลักหนึ่งในสามของพืชซึ่งจำเป็นต่อการเจริญเติบโตและความต้องการพลังงาน นอกจากนี้ยังเป็นส่วนหนึ่งของกรดนิวคลีอิกฟอสโฟลิปิดผลิตภัณฑ์ขั้นกลางของกระบวนการเผาผลาญเป็นต้น

ในสัตว์มีกระดูกสันหลังฟอสฟอรัสมีอยู่ในกระดูกและฟันในรูปของไฮดรอกซีแอปาไทต์

- ธาตุฟอสฟอรัส

กล่องไม้ขีดหรือ "ไม้ขีด" ที่มา: pxhere.

ด้วยฟอสฟอรัสเคลือบฟันเคมีถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้ส่องป้ายที่วางอยู่บนอลูมิเนียมและโลหะผสม เช่นเดียวกับทองแดงฟอสเฟอร์และบรอนซ์

นอกจากนี้ยังใช้ทำระเบิดก่อความไม่สงบระเบิดมือระเบิดควันและกระสุนติดตาม ฟอสฟอรัสแดงใช้ในการแข่งขันหรือไม้ขีด

ฟอสฟอรัสขาวใช้ทำออร์แกนฟอสเฟต นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตกรดฟอสฟอริก

ฟอสฟอรัสจำนวนมากที่ผลิตได้ถูกเผาเพื่อผลิตฟอสฟอรัสเตตระออกไซด์ (P ₄ O ₁₀ ) ซึ่งได้รับเป็นผงหรือของแข็ง

- สารประกอบ

ฟอสฟีน

เป็นวัตถุดิบในการทำสารประกอบฟอสฟอรัสอย่างละเอียด ทำหน้าที่เป็นสารเติมยาสลบสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

กรดฟอสฟอริก

ใช้ในการผลิตน้ำอัดลมเนื่องจากรสชาติที่เป็นลักษณะเฉพาะ มันทำหน้าที่ในหินฟอสเฟตเพื่อสร้างไดไฮโดรเจนแคลเซียมฟอสเฟตหรือที่เรียกว่า superphosphate ซึ่งใช้เป็นปุ๋ย

กรดฟอสฟอริกเป็นองค์ประกอบปรับสภาพของเคลือบฟันเพื่อช่วยในการยึดเกาะของวัสดุบูรณะของคุณ นอกจากนี้ยังใช้ผสมกับน้ำมันยูเรียน้ำมันดินน้ำมันดินและทรายเพื่อสร้างยางมะตอย วัสดุที่ใช้ในการซ่อมแซมเส้นทางคมนาคมทางบก

organophosphates

สารประกอบออร์กาโนฟอสเฟตมีการใช้งานมากมาย เช่นสารหน่วงไฟยาฆ่าแมลงสารสกัดสารออกฤทธิ์ต่อประสาทและสำหรับบำบัดน้ำ

ไดไฮโดรเจนแคลเซียมฟอสเฟตไดไฮเดรต

ใช้เป็นปุ๋ยผงฟูสารเติมแต่งอาหารสัตว์และในการทำยาสีฟัน

ฟอสฟอรัสเพนออกไซด์

ใช้ในการวิเคราะห์ทางเคมีเป็นตัวแทนการคายน้ำและในการสังเคราะห์สารอินทรีย์เป็นตัวกลั่นตัว สารประกอบนี้มีไว้สำหรับการผลิตกรดออร์โธฟอสฟอริกเป็นหลัก

โซเดียมไตรโพลีฟอสเฟต

ใช้ในผงซักฟอกและเป็นน้ำยาปรับน้ำซึ่งช่วยเพิ่มการทำงานของผงซักฟอกและช่วยป้องกันการกัดกร่อนของท่อ

ไตรโซเดียมฟอสเฟต

ใช้เป็นสารทำความสะอาดและน้ำยาปรับสภาพน้ำ

โซเดียมฟอสเฟต

Dibasic sodium phosphate (Na ₂ HPO ₄ ) และ monobasic sodium phosphate (NaH ₂ PO ₄ ) เป็นส่วนประกอบของระบบบัฟเฟอร์ pH ซึ่งแม้จะทำหน้าที่ในสิ่งมีชีวิต รวมทั้งมนุษย์ด้วย

อ้างอิง

1. เรดแดเนียล (2019) Allotropes ของฟอสฟอรัส: รูปแบบการใช้งานและตัวอย่าง ศึกษา. ดึงมาจาก: study.com
2. ศาสตราจารย์โรเบิร์ตเจ. แลงคาเชียร์ (2014) บรรยาย 5 ค. โครงสร้างขององค์ประกอบต่อ P, S และ I กู้คืนจาก: chem.uwimona.edu.jm
3. BYJU'S (2019) ฟอสฟอรัสแดง สืบค้นจาก: byjus.com
4. Bing Li, Ceng-Ceng Ren, Shu-Feng Zhang และอื่น ๆ (2019) คุณสมบัติโครงสร้างและแสงอิเล็กทรอนิกส์ของฟอสฟอรัสสีน้ำเงินหลายชั้น: การศึกษาหลักการแรก Journal of Nanomaterials, vol. 2019, รหัสบทความ 4020762, 8 หน้า doi.org/10.1155/2019/4020762
5. ดร. Dough Stewar (2019) ข้อเท็จจริงของธาตุฟอสฟอรัส Chemicool ดึงมาจาก: chemicool.com
6. วิกิพีเดีย (2019) ฟอสฟอรัส. สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
7. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (03 กรกฎาคม 2562). ข้อเท็จจริงฟอสฟอรัส (เลขอะตอม 15 หรือสัญลักษณ์ธาตุ P) ดึงมาจาก: thoughtco.com
8. สถาบัน Linus Pauling (2019) ฟอสฟอรัส. กู้คืนจาก: lpi.oregonstate.edu
9. Bernardo Fajardo P. & Héctor Lozano V. (nd). การแปรรูปหินฟอสเฟตแห่งชาติสำหรับการผลิต superphosphate . สืบค้นจาก: bdigital.unal.edu.co
10. บรรณาธิการของสารานุกรมบริแทนนิกา (16 พฤศจิกายน 2561). องค์ประกอบทางเคมีฟอสฟอรัส สารานุกรมบริแทนนิกา. ดึงมาจาก: britannica.com
11. Reade International Corp. (2018). โลหะผสมทองแดงฟอสฟอรัส (CuP) ดึงมาจาก: reade.com
12. KBM Affilips (27 ธันวาคม 2561). นิกเกิลฟอสฟอรัส (NiP) Master Alloy Azom สืบค้นจาก: azom.com
13. Lenntech BV (2019). ตารางธาตุ: ฟอสฟอรัส สืบค้นจาก: lenntech.com
14. อภิจิตนัย. (21 กุมภาพันธ์ 2561). ฟอสฟอรัสใช้ สืบค้นจาก: sciencestruck.com