Populyarnaya biblioteka himicheskih elementov

---

<< Kremnii | Oglavlenie | Sera >>

Fosfor

Izdatel'stvo "Nauka", 1977
Elektronnaya versiya: "Nauka i Tehnika", 2002

"...Da! Eto byla sobaka, ogromnaya, chernaya, kak smol'. No takoi sobaki eshe nikto iz nas, smertnyh, ne vidyval. Iz ee otverstoi pasti vyryvalos' plamya, glaza metali iskry, po morde i zagrivku perelivalsya mercayushii ogon'. Ni v ch'em vospalennom mozgu ne moglo vozniknut' videnie bolee strashnoe, bolee omerzitel'noe, chem eto adskoe sushestvo, vyskochivshee na nas iz tumana... Strashnyi pes, velichinoi s moloduyu l'vicu. Ego ogromnaya past' vse eshe svetilas' golubovatym plamenem, gluboko sidyashie dikie glaza byli obvedeny ognennymi krugami.

Ya dotronulsya do etoi svetyasheisya golovy i, otnyav ruku, uvidel, chto moi pal'cy tozhe zasvetilis' v temnote. Fosfor, - skazal ya".

Uznali? Artur Konan-Doil. "Sobaka Baskervilei".

Vot v kakoi skvernoi istorii okazalsya zameshan element N 15.

Eshe odna skvernaya istoriya

Bolee trehsot let otdelyayut nas ot togo momenta, kogda gamburgskii alhimik Genning Brand otkryl novyi element - fosfor. Podobno drugim alhimikam, Brand pytalsya otyskat' eliksir zhizni ili filosofskii kamen', s pomosh'yu kotoryh stariki molodeyut, bol'nye vyzdoravlivayut, a neblagorodnye metally prevrashayutsya v zoloto. Ne zabota o blage lyudskom, a koryst' rukovodila Brandom. Ob etom svidetel'stvuyut fakty iz istorii edinstvennogo nastoyashego otkrytiya, sdelannogo im.

V hode odnogo iz opytov on vyparil mochu, smeshal ostatok s uglem, peskom i prodolzhil vyparivanie. Vskore v retorte obrazovalos' veshestvo, svetivsheesya v temnote. Pravda, kaltes Feuer (holodnyi ogon'), ili "moi ogon'", kak Brand ego nazyval, ne prevrashal svinec v zoloto i ne izmenyal oblika staryh lyudei, no to, chto poluchennoe veshestvo svetilos' bez podogreva, bylo neobychno i novo.

Etim svoistvom novogo veshestva Brand ne zamedlil vospol'zovat'sya. On stal pokazyvat' fosfor razlichnym privilegirovannym licam, poluchaya ot nih podarki i den'gi. Hranit' tainu polucheniya fosfora bylo nelegko, i vskore Brand prodal ee drezdenskomu himiku I. Krafu. Chislo demonstratorov fosfora uvelichilos', kogda recept ego izgotovleniya stal izvesten I. Kunkelyu i K. Kirhmeieru. V 1680 g. nezavisimo ot predshestvennikov novyi element byl poluchen znamenitym angliiskim fizikom i himikom Robertom Boilem. No vskore Boil' umer, a ego uchenik A. Gankvic izmenil chistoi nauke i vnov' vozrodil "fosfornuyu spekulyaciyu". Lish' v 1743 g. A. Markgraf otyskal bolee sovershennyi sposob polucheniya fosfora i opublikoval svoi dannye dlya vseobshego svedeniya. Eto sobytie polozhilo konec brandovskomu biznesu i posluzhilo nachalom ser'eznogo izucheniya fosfora i ego soedinenii.

Na pervom, pyatidesyatiletnem etape istorii fosfora, krome otkrytiya Boilya, lish' odno sobytie otmecheno istoriei nauki: v 1715 g. Gensing ustanovil nalichie fosfora v mozgovoi tkani. Posle opytov Markgrafa istoriya elementa, priobretshego mnogo let spustya nomer 15, stala istoriei mnogih bol'shih otkrytii.

Hronologiya etih otkrytii

V 1769 g. Yu. Gan dokazal, chto v kostyah soderzhitsya mnogo fosfora. To zhe samoe podtverdil cherez dva goda znamenityi shvedskii himik K. Sheele, predlozhivshii sposob polucheniya fosfora iz zoly, obrazuyusheisya pri obzhige kostei.

Eshe neskol'kimi godami pozzhe Zh.L. Prust i M. Klaprot, issleduya razlichnye prirodnye soedineniya, dokazali, chto fosfor shiroko rasprostranen v zemnoi kore, glavnym obrazom v vide fosfata kal'ciya.

Bol'shih uspehov v izuchenii svoistv fosfora dostig v nachale 70-h godov XVIII v. velikii francuzskii himik Antuan Loran Lavuaz'e. Szhigaya fosfor s drugimi veshestvami v zamknutom ob'eme vozduha, Lavuaz'e dokazal, chto fosfor - samostoyatel'nyi element, a vozduh imeet slozhnyi sostav i slagaetsya po krainei mere iz dvuh komponentov - kisloroda i azota. "Takim obrazom on vpervye postavil na nogi vsyu himiyu, kotoraya v svoei flogisticheskoi forme stoyala na golove". Tak F. Engel's pisal o rabotah Lavuaz'e v predislovii ko vtoromu tomu "Kapitala".

V 1799 g. Dondonal'd dokazal, chto soedineniya fosfora neobhodimy dlya normal'nogo razvitiya rastenii.

V 1839 g. drugoi anglichanin, Lauz, vpervye poluchil superfosfat - fosfornoe udobrenie, legko usvoyaemoe rasteniyami.

V 1847 g. nemeckii himik Shretter, nagrevaya belyi fosfor bez dostupa vozduha, poluchil novuyu raznovidnost' (allotropnuyu modifikaciyu) elementa N 15 - krasnyi fosfor, a uzhe v XX v., v 1934 g., amerikanskii fizik P. Bridzhmen, izuchaya vliyanie vysokih davlenii na raznye veshestva, vydelil pohozhii na grafit chernyi fosfor. Takovy osnovnye vehi v istorii elementa N 15. Teper' prosledim, chto posledovalo za kazhdym iz etih otkrytii.

"V 1715 godu Gensing ustanovil nalichie fosfora v mozgovoi tkani... V 1769 godu Gan dokazal, chto v kostyah soderzhitsya mnogo fosfora".

Fosfor - analog azota. Hotya fizicheskie i himicheskie svoistva etih elementov ochen' sil'no razlichayutsya, est' u nih i obshee, v chastnosti to, chto oba eti elementa sovershenno neobhodimy zhivotnym i rasteniyam. Akademik A.E. Fersman nazyval fosfor "elementom zhizni i mysli", i eto opredelenie vryad li mozhno otnesti k kategorii literaturnyh preuvelichenii. Fosfor obnaruzhen bukval'no vo vseh organah zelenyh rastenii: v steblyah, kornyah, list'yah, no bol'she vsego ego v plodah i semenah. Rasteniya nakaplivayut fosfor i snabzhayut im zhivotnyh.

V organizme zhivotnyh fosfor sosredotochen glavnym obrazom v skelete, myshcah i nervnoi tkani.

Iz produktov chelovecheskogo pitaniya osobenno bogat fosforom zheltok kurinyh yaic.

Telo cheloveka soderzhit v srednem okolo 1,5 kg elementa N 15. Iz etogo kolichestva 1,4 kg prihoditsya na kosti, okolo 130 g - na myshcy i 12 g - na nervy i mozg. Pochti vse vazhneishie fiziologicheskie processy, proishodyashie v nashem organizme, svyazany s prevrasheniyami fosfororganicheskih veshestv. V sostav kostei fosfor vhodit glavnym obrazom v vide fosfata kal'ciya. Zubnaya emal' - eto tozhe soedinenie fosfora, kotoroe po sostavu i kristallicheskomu stroeniyu sootvetstvuet vazhneishemu mineralu fosfora apatitu Sa₅(PO₄)₃(F, Cl).

Estestvenno, chto, kak i vsyakii zhiznenno neobhodimyi element, fosfor sovershaet v prirode krugovorot. Iz pochvy ego berut rasteniya, ot rastenii etot element popadaet v organizmy cheloveka i zhivotnyh. V pochvu fosfor vozvrashaetsya s ekskrementami i pri gnienii trupov. Fosforobakterii perevodyat organicheskii fosfor v neorganicheskie soedineniya.

Odnako v edinicu vremeni iz pochvy vyvoditsya znachitel'no bol'she fosfora, chem postupaet v pochvu. Mirovoi urozhai seichas ezhegodno unosit s polei bol'she 3 mln t fosfora.

Estestvenno, chto dlya polucheniya ustoichivyh urozhaev etot fosfor dolzhen byt' vozvrashen v pochvu, i potomu net nichego udivitel'nogo v tom, chto mirovaya dobycha fosforitnoi rudy seichas sostavlyaet bolee 100 mln t v god.

"...Prust i Klaprot dokazali, chto fosfor shiroko rasprostranen v zemnoi kore, glavnym obrazom v vide fosfata kal'ciya".

V zemnoi kore fosfor vstrechaetsya isklyuchitel'no v vide soedinenii. Eto glavnym obrazom malorastvorimye soli ortofosfornoi kisloty; kationom chashe vsego sluzhit non kal'ciya.

Na dolyu fosfora prihoditsya 0,08% vesa zemnoi kory. Po rasprostranennosti on zanimaet 13-e mesto sredi vseh elementov. Fosfor soderzhitsya ne menee chem v 190 mineralah, iz kotoryh glavneishie: ftorapatit - Sa₅(RO₄)₃F, gidroksilapatit Sa₅(RO₄)₃OH, fosforit Sa₃(RO₄)₂ s primesyami.

Rezhe vstrechayutsya vivianit Fe₃(RO₄)₂ ^. 8N₂O, monacit (Se, La)PO₄, ambligonit LaAl(PO₄)F, trifilit Li(Fe, Mn)PO₄ i eshe rezhe ksenotim YPO₄ i torbernit Su(UO₂)₂[RO₄]₂ ^. 12N₂O.

Mineraly fosfora delyatsya na pervichnye i vtorichnye. Iz pervichnyh osobenno rasprostraneny apatity, chasto vstrechayushiesya sredi porod magmaticheskogo proishozhdeniya. Eti mineraly obrazovalis' v moment stanovleniya zemnoi kory.

V otlichie ot apatitov fosfority zalegayut sredi porod osadochnogo proishozhdeniya, obrazovavshihsya v rezul'tate otmiraniya zhivyh sushestv. Eto vtorichnye mineraly.

V vide fosfidov zheleza, kobal'ta, nikelya fosfor vstrechaetsya v meteoritah. Razumeetsya, etot rasprostranennyi element est' i v morskoi vode (6^.10^-6%).

"Lavuaz'e dokazal, chto fosfor - samostoyatel'nyi himicheskii element..."

Fosfor - nemetall (to, chto ran'she nazyvali metalloid) srednei aktivnosti. Na naruzhnoi orbite atoma fosfora nahodyatsya pyat' elektronov, prichem tri iz nih ne spareny. Poetomu on mozhet proyavlyat' valentnosti 3-, 3+ i 5+.

Dlya togo chtoby fosfor proyavlyal valentnost' 5+, neobhodimo kakoe-libo vozdeistvie na atom, kotoroe by prevratilo v ne sparennye dva sparennyh elektrona poslednei orbity.

Fosfor chasto nazyvayut mnogolikim elementom. Deistvitel'no, v raznyh usloviyah on vedet sebya po-raznomu, proyavlyaya to okislitel'nye, to vosstanovitel'nye svoistva. Mnogolikost' fosfora - eto i ego sposobnost' nahodit'sya v neskol'kih allotropnyh modifikaciyah.

Pozhalui, samaya izvestnaya modifikaciya elementa N 15 - myagkii, kak vosk, belyi ili zheltyi fosfor. Eto ee otkryl Brand, i blagodarya ee svoistvam element poluchil svoe imya: po-grecheski "fosfor" znachit svetyashiisya, svetonosnyi. Molekula belogo fosfora sostoit iz chetyreh atomov, postroennyh v forme tetraedra. Plotnost' 1,83, temperatura plavleniya 44,1^oC. Belyi fosfor yadovit, legko okislyaetsya. Rastvorim v serouglerode, zhidkih ammiake i SO₂, benzole, efire. V vode pochti ne rastvoryaetsya.

Pri nagrevanii bez dostupa vozduha vyshe 250^oC belyi fosfor prevrashaetsya v krasnyi. Eto uzhe polimer, no ne ochen' uporyadochennoi struktury. Reakcionnaya sposobnost' u krasnogo fosfora znachitel'no men'she, chem u belogo. On ne svetitsya v temnote, ne rastvoryaetsya v serouglerode, ne yadovit (Vsegda soderzhit nebol'shie kolichestva belogo fosfora, vsled­stvie chego mozhet okazat'sya yadovitym.). Plotnost' ego namnogo bol'she, struktura melkokristallicheskaya.

Menee izvestny drugie, eshe bolee vysokomolekulyarnye modifikacii fosfora - fioletovyi, korichnevyi i chernyi, otlichayushiesya odna ot drugoi molekulyarnym vesom i stepen'yu uporyadochennosti makromolekul. Chernyi fosfor, vpervye poluchennyi P. Bridzhmenom v usloviyah bol'shih davlenii (200 tys. atm. pri temperature 200^oC), skoree napominaet grafit, chem belyi ili krasnyi fosfor. Eti modifikacii - laboratornaya ekzotika i v otlichie ot belogo i krasnogo fosfora prakticheskogo primeneniya poka ne nashli.

Kstati, o primeneniyah elementarnogo fosfora; glavnye ego potrebiteli - proizvodstvo spichek, metallurgiya, himicheskie proizvodstva. V nedavnem proshlom chast' poluchaemogo elementarnogo fosfora rashodovalas' na voennyh predpriyatiyah, ego ispol'zovali dlya prigotovleniya dymovyh e zazhigatel'nyh sostavov.

Metallurgi obychno stremyatsya izbavit'sya ot primesi fosfora v metalle - on uhudshaet mehanicheskie svoistva, no inogda fosfor vvodyat v splavy umyshlenno. Eto delaetsya, kogda nuzhno, chtoby pri zatverdevanii metall nemnogo rasshirilsya i tochno vosprinyal ochertaniya formy. Shiroko ispol'zuetsya fosfor i v himii. Chast' ego idet na prigotovlenie hloridov fosfora, nuzhnyh pri sinteze nekotoryh organicheskih preparatov; stadiya proizvodstva elementarnogo fosfora est' i v nekotoryh tehnologicheskih shemah proizvodstva koncentrirovannyh fosfornyh udobrenii.

Teper' o ego soedineniyah.

Fosfornyi angidrid P₂O₅ - prevoshodnyi osushitel', zhadno pogloshayushii vodu iz vozduha i drugih veshestv. Soderzhanie P₂O₅ - osnovnoi kriterii cennosti vseh fosfornyh udobrenii.

Fosfornye kisloty, v pervuyu ochered' ortofosfornaya H₃PO₄, ispol'zuyutsya v osnovnoi himicheskoi promyshlennosti. Soli fosfornyh kislot - eto prezhde vsego fosfornye udobreniya (o nih razgovor osobyi) i fosfaty shelochnyh metallov, neobhodimye dlya proizvodstva moyushih sredstv.

Galogenidy fosfora (glavnym obrazom hloridy PCl₃ i PCl₅) ispol'zuyutsya v promyshlennosti organicheskogo sinteza.

Iz soedinenii fosfora s vodorodom naibolee izvesten fosfin PH₃ - sil'no yadovityi bescvetnyi gaz s chesnochnym zapahom.

Sredi soedinenii fosfora osoboe mesto prinadlezhit fosfororganicheskim soedineniyam. Bol'shinstvo ih obladaet biologicheskoi aktivnost'yu. Poetomu odni fosfororganicheskie soedineniya ispol'zuyutsya kak lekarstva, drugie - kak sredstva bor'by s sel'skohozyaistvennymi vreditelyami.

Samostoyatel'nyi klass veshestv sostavili fosfonitrilhloridy - soedineniya fosfora s azotom i hlorom. Monomer fosfonitrilhlorida sposoben k polimerizacii. S rostom molekulyarnogo vesa menyayutsya svoistva veshestv etogo klassa, v chastnosti zametno umen'shaetsya ih rastvorimost' v organicheskih zhidkostyah. Kogda molekulyarnyi ves polimera dostigaet neskol'kih tysyach, poluchaetsya kauchukopodobnoe veshestvo - edinstvennyi poka kauchuk, v sostave kotorogo sovsem net ugleroda. Dal'neishii rost molekulyarnogo vesa privodit k obrazovaniyu tverdyh plastmassopodobnyh veshestv. "Bezuglerodnyi kauchuk" obladaet znachitel'noi termostoikost'yu: on nachinaet razrushat'sya lish' pri 350^oC.

"V 1839 g. anglichanin Lauz vpervye poluchil superfosfat - fosfornoe udobrenie, legko usvoyaemoe rasteniyami".

Chtoby rasteniya mogli usvaivat' fosfor, on dolzhen nahodit'sya v sostave rastvorimogo soedineniya. Chtoby poluchit' eti soedineniya, fosfat kal'ciya i sernuyu kislotu smeshivayut v takih sootnosheniyah, chtoby na odnu gramm-molekulu fosfata prihodilos' dve gramm-molekuly kisloty. V rezul'tate vzaimodeistviya obrazuyutsya sul'fat i rastvorimyi digidrofosfat kal'ciya: Sa₃(RO₄)₂ + 2N₂SO₄  2SaSO₄ + Sa(N₂PO₄)₂. Smes' etih dvuh solei izvestna pod nazvaniem superfosfata. V etoi smesi sul'fat kal'ciya s tochki zreniya agrohimii - ballast, odnako ego obychno ne otdelyayut, tak kak eta operaciya trebuet bol'shih zatrat i sil'no udorozhaet udobrenie. V prostom superfosfate soderzhitsya vsego 14...20% R₂O₅.

Bolee koncentrirovannoe fosfornoe udobrenie - dvoinoi superfosfat. Ego poluchayut pri vzaimodeistvii fosfata kal'ciya s fosfornoi kislotoi:

Sa₃(RO₄)₂ + 4N₃RO₄ 3Sa(H₂PO₄)₂.

V dvoinom superfosfate soderzhitsya 40...50% R₂O₅. Po suti, ego pravil'nee bylo by nazyvat' troinym: on v tri raza bogache fosforom, chem prostoi superfosfat.

Inogda v kachestve fosfornogo udobreniya ispol'zuetsya precipitat CaHPO₄ ^. 2H₂O, kotoryi poluchaetsya pri vzaimodeistvii fosfornoi kisloty s gidrookis'yu ili s karbonatom kal'ciya:

Sa(OH)₂ + N₃RO₄ SaHPO₄ ^. 2N₂O.

2SaCO₃ + 2N₃RO₄ 2SaHPO₄ ^. 2N₂O + 2CO₂.

V etom udobrenii 30...35% R₂O₅.

Fosfor soderzhat i nekotorye kombinirovannye udobreniya, naprimer diamofos (NH₄)₂HPO₄, soderzhashii takzhe i azot.

S razvedannymi zapasami fosfornogo syr'ya v nashei strane, kak i vo vsem mire, delo obstoit ne sovsem blagopoluchno. Akademik S.I. Vol'fkovich s tribuny IX Mendeleevskogo s'ezda po obshei i prikladnoi himii zayavil:

"Esli syr'evaya baza azotnoi promyshlennosti - vozdushnyi okean, voda i prirodnyi gaz - ne ogranichivaet masshtabov novogo stroitel'stva, a razvedannye k nastoyashemu vremeni zalezhi kaliinyh solei obespechivayut razvitie proizvodstva kaliinyh udobrenii bolee chem na tysyacheletie, to izuchennyh k nastoyashemu vremeni zapasov otechestvennogo fosfornogo syr'ya pri namechennyh bol'shih ob'emah proizvodstva udobrenii hvatit vsego na neskol'ko desyatiletii".

Eto vovse ne znachit, chto chelovechestvu grozit golod i urozhai god ot goda budut umen'shat'sya. Rezervy est'. Mnogo dopolnitel'nogo fosfora mozhno budet poluchit' pri kompleksnoi pererabotke mineral'nogo syr'ya, donnyh morskih otlozhenii i bolee detal'noi geologicheskoi razvedke. Sledovatel'no, osobyh osnovanii dlya pessimizma u nas pet, tem bolee chto po uchtennym zapasam fosfornyh rud SSSR zanimaet pervoe mesto v mire. My raspolagaem krupneishimi mestorozhdeniyami apatitov na Kol'skom poluostrove i fosforitov v Yuzhnom Kazahstane i ryade drugih mest.

No iskat' novye mestorozhdeniya, razrabatyvat' sposoby polucheniya fosfornyh udobrenii iz bolee bednyh rud neobhodimo uzhe seichas. Eto nuzhno dlya budushego, potomu chto fosfor - "element zhizni i mysli" - budet neobhodim chelovechestvu vsegda.

Izotopy fosfora

Prirodnyi fosfor v otlichie ot podavlyayushego bol'shinstva elementov sostoit tol'ko iz odnogo izotopa ³¹R. V yadernyh reakciyah sintezirovano neskol'ko korotkozhivushih radioaktivnyh izotopov elementa N 15. Odin iz nih - fosfor-30 okazalsya voobshe pervym izotopom, poluchennym iskusstvennym putem. Eto ego poluchili v 1934 g. Frederik i Iren Zholio-Kyuri pri obluchenii alyuminiya al'fa-chasticami. Fosfor-30 imeet period poluraspada 2,55 minuty i, raspadayas', izluchaet pozitrony ("polozhitel'nye elektrony"). Seichas izvestny shest' radioaktivnyh izotopov fosfora. Naibolee dolgozhivushii iz nih ³³R imeet period poluraspada 25 dnei. Izotopy fosfora primenyayutsya glavnym obrazom v biologicheskih issledovaniyah.

Nachalo superfosfatnoi promyshlennosti

Pervoe v mire promyshlennoe proizvodstvo superfosfata bylo organizovano v 1842 g. v Anglii. V Rossii podobnye predpriyatiya poyavilis' v 1868 i 1871 gg. Do revolyucii v nashei strane bylo postroeno vsego shest' superfosfatnyh zavodov, ih obshaya proizvoditel'nost' ne prevyshala 50 tys. t v god. V gody pervoi mirovoi voiny, inostrannoi intervencii i grazhdanskoi voiny chetyre zavoda iz shesti vyshli iz stroya, i v 1918 g. v nashei strane bylo vypusheno vsego 2,8 tys. t superfosfata. A vsego cherez 20 let, v 1938 g., po proizvodstvu fosfornyh udobrenii Sovetskii Soyuz zanyal pervoe mesto v Evrope i vtoroe mesto v mire. Seichas dolya nashei strany v mirovom proizvodstve fosforitnoi rudy i fosfornyh udobrenii sostavlyaet primerno chetvertuyu chast'.

Svidetel'stvuet D.N. Pryanishnikov

"...Kak by pravil'no ni hranilsya i primenyalsya navoz, on ne mozhet vernut' pochve togo, chego on sam ne soderzhit, t.e. krupnoi doli fosfora, otchuzhdennogo iz hozyaistva v prodannom zerne, kostyah zhivotnyh, v moloke i pr.; takim obrazom, pochva postepenno, no neuklonno teryaet svoi fosfor (ili po krainei mere ego usvoyaemuyu chast'), i za izvestnym predelom fosfor popadaet v polozhenie togo "minimal'nogo faktora", kotorogo naibolee nedostaet dlya polucheniya horoshego urozhaya, kak eto sovershenno pravil'no bylo podmecheno eshe Libihom". (Iz stat'i "O znachenii fosfatov dlya nashego zemledeliya i o rasshirenii vozmozhnosti neposredstvennogo primeneniya fosforitov", 1924).

Apatity zapolyar'ya

V 1926 g. A.E. Fersmanom i ego sotrudnikami byli otkryty ogromnye zapasy apatita na Kol'skom poluostrove. Spustya mnogo let akademik A.E. Fersman pisal ob etom mestorozhdenii: "...velenii iskristyi apatit s serym nefelinom obrazuet sploshnuyu stenu v 100 m. Na 25 km protyagivaetsya etot zamechatel'nyi poyas hibinskih tundr, ogibaya ih kol'com. Issledovaniya pokazali, chto apatitovaya ruda uhodit v glubinu dazhe nizhe poverhnosti okeana, i okolo dvuh milliardov tonn etih cenneishih iskopaemyh nakopleno zdes' v Hibinah, ne imeya sebe ravnyh nigde v mire". ("Zanimatel'naya mineralogiya", 1937.) Na baze etogo mestorozhdeniya byl postroen gornohimicheskii kombinat "Apatit" im. S.M. Kirova. Nezadolgo do voiny bylo otkryto eshe odno ochen' krupnoe mestorozhdenie fosfornogo syr'ya - fosfority Kara-Tau v Kazahstane. Fosfority est' i v drugih raionah nashei strany, v chastnosti v Podmoskov'e. No luchshee syr'e dlya proizvodstva fosfornyh udobrenii do sih por daet apatitovyi "poyas hibinskih tundr".

Kak vyglyadit apatit

Vnov' obratimsya k "Zanimatel'noi mineralogii". "Apatit - eto fosfornokislyi kal'cii, no vneshnii vid ego takoi raznoobraznyi i strannyi, chto nedarom starye mineralogi nazvali ego apatitom, chto znachit po-grecheski "obmanshik": to eto prozrachnye kristalliki, do melochei napominayushie berill ili dazhe kvarc, to eto plotnye massy, neotlichimye ot prostogo izvestnyaka, to eto radial'no-luchistye shary, to poroda zernistaya i blestyashaya, kak krupnozernistyi mramor".

Kto zhe pervyi?

Francuzskii istorik F. Gefer utverzhdaet, chto obsheprinyatoe mnenie, budto fosfor vpervye poluchen alhimikom G. Brandom v 1669 g., neverno. Po ego dannym, fosfor umeli poluchat' eshe v XII v. arabskie alhimiki, prichem tehnologiya polucheniya fosfora u nih byla takaya zhe, kak u Branda: vyparivanie mochi i nagrevanie suhogo ostatka s uglem i peskom. Esli tak, to chelovechestvo znakomo s elementom N 15 pochti 800 let.

Krasnyi i fioletovyi

Samye izvestnye modifikacii fosfora - belaya i krasnaya, obe oni ispol'zuyutsya v promyshlennosti. Prochie raznovidnosti elementa N 15 - fioletovyi, korichnevyi, chernyi fosfor - mozhno vstretit' tol'ko v laboratoriyah. No fioletovyi fosfor stal izvesten lyudyam namnogo ran'she, chem krasnyi. Russkii uchenyi A.A. Musin-Pushkin vpervye poluchil ego eshe v 1797 g. V nekotoryh knigah mozhno vstretit' utverzhdenie, chto krasnyi i fioletovyi fosfor - odno i to zhe. No eti raznovidnosti otlichayutsya ne tol'ko cvetom. Kristally fioletovogo fosfora krupnee. Krasnyi fosfor poluchaetsya pri nagrevanii belogo v zamknutom ob'eme uzhe pri 250^oC, a fioletovyi - tol'ko pri 500^oC.

"Svetyashiisya monah"

Iz vospominanii akademika S.I. Vol'fkovicha: "Fosfor poluchalsya v elektricheskoi pechi, ustanovlennoi v Moskovskom universitete na Mohovoi ulice. Tak kak eti opyty provodilis' togda v nashei strane vpervye, ya ne predprinyal teh predostorozhnostei, kotorye neobhodimy pri rabote s gazoobraznym fosforom - yadovitym, samovosplamenyayushimsya i svetyashimsya golubovatym cvetom elementom. V techenie mnogih chasov raboty u elektropechi chast' vydelyayushegosya gazoobraznogo fosfora nastol'ko propitala moyu odezhdu i dazhe botinki, chto kogda noch'yu ya shel iz universiteta po temnym, ne osveshennym togda ulicam Moskvy, moya odezhda izluchala golubovatoe siyanie, a iz-pod botinok (pri trenii ih o trotuar) vysekalis' iskry.

Za mnoi kazhdyi raz sobiralas' tolpa, sredi kotoroi, nesmotrya na moi ob'yasneniya, nemalo bylo lic, videvshih vo mne "novoyavlennogo" predstavitelya potustoronnego mira. Vskore sredi zhitelei raiona Mohovoi i po vsei Moskve iz ust v usta stali peredavat'sya fantasticheskie rasskazy o "svetyashemsya monahe"...

Chudesa bez chudes

Cerkov' ne raz pol'zovalas' belym fosforom dlya odurachivaniya veruyushih. Izvestny, kak minimum, dva vida "chudes", k kotorym prichastno eto veshestvo. Chudo pervoe: svecha, zagorayushayasya sama. Delaetsya eto tak: na fitil' nanosyat rastvor fosfora v serouglerode, rastvoritel' dovol'no bystro isparyaetsya, a ostavshiesya na fitile krupinki fosfora okislyayutsya kislorodom vozduha i samovosplamenyayutsya. Chudo vtoroe: "bozhestvennye" nadpisi, vspyhivayushie na stenah. Tot zhe rastvor, te zhe reakcii. Esli rastvor dostatochno nasyshen, to nadpisi snachala svetyatsya, a zatem vspyhivayut i ischezayut.

Fosfororganika i zhizn'

O roli fosfororganicheskih soedinenii v vazhneishih biohimicheskih reakciyah organizma napisany mnogie toma. V lyubom uchebnike biohimii eti veshestva ne tol'ko mnogokratno upominayutsya, no i podrobno opisyvayutsya. Bez fosfororganicheskih soedinenii ne mog by idti process obmena uglevodov v tkani mozga. Fosforsoderzhashii ferment fosforilaza sposobstvuet ne tol'ko raspadu, no i sintezu polisaharidov v mozgu. V processe okisleniya uglevodov v tkani mozga vazhnuyu rol' igrayut difosfo-piridinnukleotid i neorganicheskii fosfat. Drugoi vazhneishii process - sokrashenie myshc podderzhivaetsya energiei, vydelyayusheisya pri reakciyah s uchastiem adenozinfosfatov. Pri sokrashenii myshcy molekula adenozintrifosfata (ATF) raspadaetsya na adenozindifosfat i neorganicheskuyu fosfornuyu kislotu. Pri etom osvobozhdaetsya mnogo energii (8...11 kkal/mol'). O vazhneishei roli etih veshestv svidetel'stvuet i tot fakt, chto v myshechnoi tkani vsegda podderzhivaetsya postoyannyi uroven' ATF.

---

<< Kremnii | Oglavlenie | Sera >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: himicheskie elementy - atomy - periodicheskaya tablica Mendeleeva Publikacii so slovami: himicheskie elementy - atomy - periodicheskaya tablica Mendeleeva
Sm. takzhe: Proishozhdenie himicheskih elementov Konferenciya v chest' 150-letiya tablicy Mendeleeva Otkuda poyavilis' himicheskie elementy? Otkuda proizoshli himicheskie elementy? Stepeni desyatki Ostatok sverhnovoi Kassiopeya A v rentgenovskih luchah Tumannost' Rozetka v svete atomov vodoroda, kisloroda, sery Vse publikacii na tu zhe temu >>