Fosfor

Portaal Scheikunde
Chemisch element

Rode fosfor
Naam	Fosfor / Phosphorus (Latijn)
Latijn
Symbool	P
Atoomnummer	15
Soort	Niet-metaal
Kleur	Roodbruin
Smeltpunt	44 ^oC
Kookpunt	280 ^oC

Werk in uitvoering!
Aan dit artikel wordt de komende uren of dagen nog gewerkt.
Belangrijk: Laat dit sjabloon niet langer staan dan nodig is, anders ontmoedig je anderen om het artikel te verbeteren.
De maximale houdbaarheid van dit sjabloon is twee weken na de laatste bewerking aan het artikel.
Kijk in de geschiedenis of je het artikel kunt bewerken zonder een bewerkingsconflict te veroorzaken.

Dit artikel is nog niet af.

Fosfor is een chemisch element, wat gebruikt wordt in de scheikunde. In het menselijk lichaam komt ook fosfor voor. Ons lichaam ziet dat als vitamine en o.a. in de botten komt fosfor voor. Reuzenherten hadden veel fosfor nodig. Het chemisch symbool van Fosfor is P, en het atoomnummer is 15 in het periodiek systeem. Fosfor bestaat in twee hoofdvormen, witte fosfor en rode fosfor, maar omdat het zeer makkelijk met andere chemische elementen reageert, wordt fosfor nooit als een vrij element op aarde gevonden. Het heeft een concentratie in de aardkorst van ongeveer één gram per kilogram (vergelijk je dit met koper dan is dat ongeveer 0,06 gram per kilogram). In mineralen komt fosfor over het algemeen voor als fosfaat.

Witte fosfor straalt een zwakke gloed uit wanneer het wordt blootgesteld aan zuurstof - vandaar de naam, ontleend aan de Griekse mythologie, Φωσφόρος wat "lichtdrager" betekent (Latijns Lucifer ), verwijzend naar de " Morgenster " , de planeet Venus . De term " fosforescentie ", wat gloed na verlichting betekent, is afgeleid van deze eigenschap van fosfor. De gloed van fosfor wordt veroorzaakt door oxidatie ("roesten") van de witte (maar niet rode) fosfor - een proces dat nu chem-iluminescentie wordt genoemd.

Elementair fosfor werd voor het eerst geïsoleerd uit menselijke urine en botaswas een belangrijke vroege fosfaatbron. Fosfaatmijnen bevatten fossielen omdat fosfaat aanwezig is in de versteende afzettingen van dierlijke resten en uitwerpselen.

Geschiedenis

Fosfor werd voor het eerst geïsoleerd als witte fosfor in 1669. De ontdekking wordt toegeschreven aan de Duitse scheikundige Hennig Brand in 1669, hoewel meerdere scheikundigen het element onafhankelijk van elkaar tegelijk ontdekt kunnen hebben. Witte fosfor werd voor het eerst bereid door menselijke urine te concentreren en distilleren.

Voor de vroege scheikundigen was fosfor een curiositeit. Eind 18de eeuw beseften wetenschappers dat dierlijke botten fosfor bevatten en dat planten het element nodig hebben om goed te groeien. Beide ontdekkingen leidden aan het begin van de 19de eeuw tot de ontwikkeling van de meststoffenindustrie.

De vraag naar meststoffen werd zo groot dat een grootschalig industrieel proces nodig was om voldoende fosfor te kunnen maken. Tot circa 1890 werd fosfor voornamelijk met behulp van zwavelzuur (H²SO4) en koolstof uit bot of fosfaathoudend gesteente verkregen. Maar in 1888 ontwikkelde de Britse uitvinder J.B. Readman een methode met een elektrische oven. Elektrische ovens worden tegenwoordig nog steeds gebruikt om fosfor te maken.

Fosfor in erts en mineralen

Fosfor komt in mineralen dus vooral voor als fosfaat.

Apatiet is de naam voor een mineraalgroep; de samenstelling van apatiet kan verschillen. De algemene chemische formule van het chloor- en fluor-houdende calcium-fosfaat is Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH).
Purpuriet is een mangaan-fosfaat met de chemische formule Mn³⁺PO₄.
Fosforiet of fosfaatgesteente is een sedimentair gesteente dat voor minstens 20% uit fosfaten bestaat.
brushiet is een gehydrateerd calcium-fosfaat, met de chemische formule CaHPO₄·2H₂O.
Varisciet is een gehydrateerd aluminium-fosfaat met de chemische formule AlPO₄·2(H₂O).

Gebruik

Een andere belangrijke industrie die in de 19de eeuw gebruik maakte van fosfor was de luciferindustrie. Voor deze tijd was er geen goedkope en handige manier om gericht vuur te maken. In 1831 werden de eerste fosforlucifers gemaakt. De kop van een fosforlucifer bestond voornamelijk uit witte fosfor, maar bevatte ook andere stoffen. Als de kop van de lucifer over een oppervlak werd gestreken, ontstond genoeg warmte om de lucifer aan te steken.

In 1845 ontdekte de Oostenrijkse scheikundige Anton von Schrotter rode fosfor, die stabieler is dan witte fosfor. Om deze reden nam rode fosfor in de luciferindustrie snel de plaats in van witte fosfor, wat leidde tot de ontwikkeling van de eerste veiligheidslucifer. Rode fosfor werd niet verwerkt in de luciferkop, maar in een strook waar de kop overheen werd gestreken. De chemische reactie tussen de strook en de stoffen in de luciferkop veroorzaakte de ontbranding van de lucifer. Dit principe wordt nog steeds gebruikt. Lucifers die je overal overheen kunt strijken, worden tegenwoordig ook nog gemaakt maar bevatten een fosforsulfide in plaats van het element zelf.

De overgrote meerderheid van de gedolven fosforverbindingen wordt gebruikt als meststof. Ook de door de mens gemaakte kunstmest bevat fosfor.

Biologie

Fosfor is een element dat belangrijk is voor het in stand houden van het leven, grotendeels door fosfaten. Fosfaten zijn een bestanddeel van DNA, RNA, ATP en fosfolipiden, ingewikkelde verbindingen die fundamenteel zijn voor cellen.

Lage fosfaatgehalten zijn een belangrijke beperking voor de groei in sommige aquatische systemen. Fosfaat is nodig om de fosfor te vervangen die planten uit de bodem halen, en de jaarlijkse vraag stijgt bijna twee keer zo snel als de groei van de menselijke bevolking. Andere toepassingen zijn onder meer organofosforverbindingen in wasmiddelen, pesticiden (verdelgingsmiddelen) en zenuwgassen.

Veiligheid

Het werken met giftige witte fosfor in luciferfabrieken bracht de gezondheid van de arbeiders ernstige schade toe. Een van de ergste ziektes was kaakgangreen, waarbij de kaakbotten afgebroken werden. Tegen het eind van de 19de eeuw werd het gebruik van witte fosfor voor lucifers in de meeste landen verboden.