فسفر و موارد استفاده از آن

 

فسفر

فسفر با نماد P یک نافلز واکنش پذیر است که به شکل یک ماده جامد و با حالتی موم مانند مایل به سفید تعریف می شود.
این عنصر در واقع یکی از عضو های نافلز گروه نیتروژن است که در اکثر مواقع با بوی نامطبوعی نیز همراه است.
عنصر فسفر یکی از حیاتی ترین عناصر لازم برای بقا موجودات زنده نیز هست.
و هیچگاه تنها به دست نمی آید بلکه همیشه در ترکیب با عناصر دیگر یافت شده
این عنصر در آب حل نمی شود اما در دی سولفید کربن قابل حل است.

فسفر چیست؟

 

فسفر برنز

فسفر را می توانید در منابع مختلف و متنوعی پیدا کنید.
برای مثال این عنصر در سلول های موجودات زنده، صخره ها، کانی های فسفاتی و … یافت می شود.
همانطور که در مقدمه متن اشاره کردیم این عنصر هیچگاه به تنهایی در جایی یافت نمی شود اما امروزه آن را از کانی های فسفات استخراج می کنند که از بین آنها کانی آپاتیت پر استفاده ترین مدل موجود در بحث استخراج است.

از مناطق مهم استخراج فسفر می توانیم به مراکش، روسیه، تانزانیا و توگو اشاره داشته باشیم.
فسفر های سفید را به روش های مختلفی و در انواع شکل ها به دست می اورند، یکی از این روش ها به این شکل است که تری کلسیم گرفته شده از این صخره ها را در مجاورت سیلیکا و کربن قرار می دهند و سپس در کوره های برقی یا سوختی آنها را انقدر حرارت می دهند تا عناصر فسفری موجود در آن به شکل بخار آزاد شوند و در مرحله ای دیگر آن را به حالت اسید فسفریک جمع آوری می کنند.

  • کاربرد های متخلف فسفر در چیست؟

از این عنصر در صنایع مختلفی استفاده می شود که بدون آن مطمئنا کار بسیاری از آنها نابود خواهد شد .

کشاورزی
 این عنصر به اضافه تغییراتی کوچکی که در آن ایجاد می شود به کود، حشره کش و سموم به شدت غلیظ و کاربردی ای تبدیل می شود که بدون شک نقش بسیار مهمی در حشره زدایی مزارع کشاورزی اجرا می کند.
 آمونیوم فسفات یکی از اصلی ترین ترکیبات برای ساخت کود هایی با نیتروژن بالا است. از سنگ فسفات نیز استفاده می کنند تا اسیدیته بالای خاک را کاهش دهند.

کاربرد های نظامی
 ساخت بمب آتش زا و دودزا
 پوشش دود برای استتار کردن یگان ها
 گلوله و مواد آتش زا

صنایع غذایی
 از مونو کلسیم فسفات برای ساخت بکینگ پودر به طور رایج استفاده می شود.
 اسید فسفریک را می توانید در نوشیدنی های گازدار مانند لیموناد پیدا کنید.
 همچنین یک عنصر بسیار مهم برای کارکرد صحیح بدن جاندار از جمله انسان و گیاهان می باشد.

استفاده فسفر در صنایع
امروزه محصولات صنعتی زیادی را با استفاده از این عنصر درست می کنند که اینکار با یک آلیاژ ترکیبی از مس، فسفر و قلع رخ میدهد که به آن فسفر برنز می گویند.
این ترکیبات عملیاتی به نام ریخته گری را رد می کنند و سپس می توان آنها را در اشکال متفاوت تولید کرد. این محصول به دست آمده مقاومت بسیار بالایی در مقابل خوردگی و زنگ زدگی از خود نشان میدهد و از آن برای ساخت انواع سیم، میله و … استفاده می شود.

انواع فسفر

امروزه فسفر به چندین شکل تعریف شده است که آنها را در انواع فسفر سفید، قرمز، بنفش و سیاه طبقه بندی کرده اند، این مدل ها گرچه از نظر اسمی باید با هم متفاوت باشند اما در ظاهر شباهت زیادی به یکدیگر دارند و این اسامی ربط چندانی به رنگ آنها ندارد.

  • فسفر سفید

این نوع  یک سم به تمام معنا است که از گروه چهار اتمی چهار وجهی نیز می باشد. این نوع حالتی به شکل پلاستیک و موم دارد که فقط در تاریکی یافت می شود چرا که وقتی در معرض هوای بیرون قرار می گیرد ناگهان شعله ور می شود و به سرعت می سوزد.
این مدل، عمدتا در زیر آب یافت می شود.
این نوع فقط وقتی به شکل کنترل شده در مجاورت نور یا گرما قرار بگیرد به فسفر قرمز تبدیل می شود. همچنین نوع سفید در دو حالت آلفا/بتا وجود دارد که در یک دمای مشخص از یکدیگر جدا می شوند.

از این عنصر برای ساخت مهمات ارتش بیشترین استفاده را میبرند. بدون این عنصر پروسه تولید خیلی از فشنگ ها و مهمات به مشکل بر میخورند.

  • فسفر قرمز

این نوع همانند مدل اول از گروه ۴ اتمی ۴ وجهی است اما تفاوت های زیادی نیز با یکدیگر دارند. برای مثال در نوع قرمز عنصر پایدارتر بوده، سمی نیست و به راحتی آتش نمی گیرد.
این مدل معمولا به رنگ قرمز است اما در شرایطی خاص به علت تغییرات شیمیایی به رنگ ارغوانی نیز تغییر پیدا میکند. این نوع در کربن دی سولفید غیر قابل حل است و با گرمای زیاد یا تماس مالشی به سرعت آتش می گیرد.

واکنش پذیری نوع قرمز از نوع سفید کمتر است و از نوع اول کاربردی تر نیز می باشد.
اما جالب است بدانید که فسفر قرمز از همان نوع سفید به دست میاید؛ به این صورت که مدل سفید را در ظرف های سربسته حرارتی قرار می دهند و دمای نزدیک به ۳۰۰ درجه به آن تحمیل می کنند.
از این مدل برای ساخت کبریت، کود شیمیایی، ساخت و تهیه فسفریک اسید و در آخر لوازم آتش بازی استفاده می شود.

  • فسفر سیاه

نوع سیاه پلیمری در واقع پایدار ترین نوع از بین انواع این عنصر محسوب می شود که در فشار بالایی را در فرایند تولید طی می کند. این نوع شباهت زیادی به گرافیت دارد و در هدایت الکتریکی نیز بسیار توانمند است.
از نظر علمی نیز دارای اتم هایی است که در یک صفحه شش وجهی قرار گرفته اند و سبب جریان الکتریکی می شوند.