تبلیغات
شیمی - عنصر فسفر Phosphorus
جمعه 14 بهمن 1390

عنصر فسفر Phosphorus

   نوشته شده توسط: رامتین اسحاق زاده    نوع مطلب :عناصر ،

یک عنصر جامد به رنگ سفید واکسی می باشد که در سال 1669توسط Hennig Brand از کشور آلمان کشف شد . این عنصر از سنگهای فسفاته بدست می آید .
فسفر دارای 4 آلوتروپی می باشد. این آلوتروپی ها به فرمهای سفید یا زرد، قرمز، سیاه یا بنفش می باشد. فسفر معمولی مومی شکل سفید رنگ و جامد است. فسفر زمانی که خالص باشد بیرنگ و شفاف است . فسفر سفید دو حالت دارد آلفا و بتا با دمای تبدیل -3.8oC .

این عنصر در آب حل نمی شود اما در دی سولفید کربن حل می شود. این عنصر به خودی خود در هوا آتش می گیرد و بعد از ترکیب با اکسیژن هوا در زمان سوختن تبدیل به پنتا اکسید فسفرمی شود .
این عنصر به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود ترکیبات این عنصر به صورت گسترده ای در طبیعت پراکنده شده اند. سنگ فسفات حاوی کانی آپاتیت دارای ناخالصی تری فسفات کلسیم است که این سنگ مهمترین منبع تولید فسفر است. معادن بزرگ این عنصر در روسیه، مراکش و فلوریدا و بعضی ازایالتهای دیگر آمریکا یافت می شود .
فسفر عنصری بسیار سمی است 50 میلی گرم آن برای مرگ کافی است. پرتودهی این عنصر از 0.1 میلیگرم بر متر مکعب تجاوز نمی کند. فسفر سفید در زیر آب نگهداشته می شود باید آن را با انبر جابجا کرد تماس آن با پوست دست باعث سوختگی شدید می شود.
وقتی در معرض نور خورشید قرار بگیرد یا وقتی داغ شده باشد حرارت آن به 250 درجه می رسد که می تواند در این حالت تبدیل به فسفات نوع قرمز شود. این فرم از فسفر به راحتی و به خودی خود آتش نمی گیرد و به اندازه فسفر سفید خطرناک نیست. در موقع کار با فسفر سفید باید بسیار دقت کرد چون هم بسیار سمی است و هم به راحتی درجه حرارت آن بالا می رود و آتش می گیرد. فسفر قرمز نسبت به سفید دارای پایداری بیشتری می باشد و برای ساخت کبریتهای بی خطر، مواد آتش بازی ، آفت کشها ، آتش افروزها ، بمبهای دودزا و گلوله ها کاربرد دارد.
فسفر سفید به روشهای مختلفی ساخته می شود. تری فسفات کلسیم یکی از اجزای اصلی سنگ فسفر است که در کوره های برقی یا سوخت کوره کاربرد دارد.
اسید فسفریک غلیظ که حاوی 70 تا 75 درصد P2O5 است عامل مهمی در تولیدات کشاورزی و مزرعه می باشد. از این عنصر برای تهیه کودهای شیمیایی کاربرد دارد. فسفاتها در تولید شیشه های مخصوص مثل لامپهای سدیم کاربرد دارد. فسفات کلسیم در ساخت ظروف چینی و پودر خمیرمایه استفاده می شود.
فسفرها یکی از مهمترین عامل تولید فولاد و فسفر برنز و تولیدات مهم دیگر می باشد. تری سدیم فسفات عامل پاک کننده در تصفیه آب و دیگ بخارمی باشد. فسفر ها عامل حیاتی در پروتوپلاسم همه سلولها، بافت های عصبی و استخوانها هستند.



ساختار بلوری عنصر فسفر


اثرات فسفر بر سلامتی انسان
فسفر در مقایسه با فسفات در محیط زیست از فراوانی بیشتری برخوردار است. فسفات ها یکی از مهمترین مواد تشکیل دهنده بدن انسان به شمار میروند. زیرا فسفاتها قسمتی از ماده DNA را تشکیل میدهند و در توزیع انرژی بدن شرکت میکنند. همچنین فسفاتها از اجزای تشکیل دهنده گیاهان هستند.
انسان با افزودن کودهای غنی از فسفات به خاک و با استفاده از شوینده های حاوی فسفات باعث افزایش مقدار فسفات در طبیعت میشود. همچنین، فسفات یکی از مواد افزودنی به مواد غذایی به شمار میرود. مواد غذایی مانند پنیر، سوسیس و همبرگرها دارای مقدار قابل توجهی فسفات هستند.
مقدار زیاد فسفات باعث بیماریهایی از قبیل آسیب به کلیه ها و پوکی استخوان میشود. از طرفی ممکن است در بدن فردی کمبود فسفات رخ دهد. کمبود فسفات بر اثر استفاده بیش از اندازه دارو اتفاق می افتد. مقدار بسیار اندک فسفات نیز آسیبهایی را به سلامت انسان وارد میکند.
فسفرخالص به رنگ سفید است. فسفر سفید خطرناکترین شکل فسفری است که تاکنون شناخته شده است. اگر فسفر سفید در محیط وجود داشته باشد احتمال خطر و تاثیر آن بر سلامت انسان افزایش می یابد. فسفر سفید بسیارسمی است و در بسیاری موارد پرتودهی آن کشنده میباشد.
بیشتر موارد مرگ گزارش شده بر اثر فسفر سفید به دلیل بلع مرگ موش میباشد. علائمی مانند استفراغ، گرفتگی معده و خواب آلودگی قبل از مرگ در فرد مشاهده میشود.
فسفر سفید باعث سوختگی پوست میشود. در حین سوختگی پوست قسمتهایی از بدن مانند کبد، قلب و کلیه ها آسیب میبینند.

اثرات فسفر بر محیط زیست
فسفر سفید
با تولید مواد شیمیایی در صنایع مختلف و تولید مهمات در ارتش مقداری فسفر سفید وارد محیط میشود. با تخلیه فضلاب کارخانه ها مقداری فسفر سفید وارد آبهای سطحی نزدیک کارخانه میشود.
به نظر میرسد که فسفر سفید در محیط منتشر نمیشود زیرا به سرعت با اکسیژن هوا واکنش میدهد. با ورود فسفر سفید به هوا و ترکیبش با اکسیژن، فسفر سفید به ذراتی تبدیل میشود که اثر مخرب کمتری دارد. زیرا زمانیکه ذرات فسفر در هوا قرار دارند، پوشش محافظی آنها را دربرگرفته و از واکنش دادن با سایر مواد جلوگیری میکند.
فسفر سفید در آب با سایر مواد وارد واکنش نمیشود و در نتیجه داخل بدن موجودات آبی تجمع پیدا میکند. در خاک فسفر طی چند روز باقی می ماند و سپس به مواد با خطر کمتر تبدیل میشود. اما در خاکهای عمیق و در اعماق رودخانه ها و دریاچه ها ممکن است فسفر حدود چند هزار سال باقی بماند.

فسفاتها
فسفات اثرات زیادی بر موجودات زنده دارد. اثر فسفات نتیجه انتشار وسیع آن در محیط زیست به دلیل معدنکاری و کشت و زرع میباشد. در هنگام تصفیه آب معمولاً فسفات از بین نمیرود، بنابراین فسفات میتواند در مسافت زیادی از طریق آبهای سطحی انتشار پیدا کند.
با توجه به مقدار اضافه فسفر در طبیعت که به دلیل فعالیتهای انسانی اتفاق افتاده است و به دلیل افزایش غلظت فسفر، در چرخه فسفر اختلالاتی پدید آمده است.
با افزایش غلظت فسفر در آبهای سطحی، تعداد ارگانیسمهای وابسته به فسفات افزایش می یابد. این ارگانیسمها عبارت هستند از جلب و خزه. این ارگانیسمها مقدار زیادی از اکسیژن محیط را مصرف میکنند و از وارد شدن نور خورشید به آب جلوگیری میکنند. این مسئله باعث میشود که سایر موجودات زنده نتوانند در آب زندگی کنند. به این پدیده eutrophication گفته میشود.



عنصر فسفر در طبیعت


تجهیزات آزمایشگاهی مورد استفاده در تجزیه
اسپکترومتر جرمی ، میکروسکوپ ، کرماتوگرافی مایع و گازی ، اشعه x ، جذب اتمی ، مادون قرمز ، کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا و اسپکترومتر نشری

خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر فسفر :
عدد اتمی: 15
جرم اتمی: 30.973
نقطه ذوب: C°44.15
نقطه جوش: C°280.5
شعاع اتمی: Å 1.23
ظرفیت: 1.23
رنگ: سفید نرم
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 15
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 10.486
شکل الکترونی: 11s2 2s2p6 3s2p3
شعاع یونی : Å 0.38
الکترونگاتیوی: 2.19
حالت اکسیداسیون: 5, 3, -3
دانسیته: 1.82
گرمای فروپاشی : Kj/mol 0.63
گرمای تبخیر : Kj/mol 12.43
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000001
گرمای ویژه: J/g Ko 0.77
دوره تناوبی:3

شماره سطح انرژی : 3
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 5
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
P-31 پایدار
P-32 14.28 روز
P-33 24.3 روز

اشکال دیگر :
هگزا اکسید تترا فسفر P4O6 و دکا اکسید تترا فسفر P4O10
تترا هیدرید فسفر P2H4 و فسفین PH3
تترا کلرید فسفر P2Cl4 و پنتا کلرید فسفر PCl5 و تری کلرید فسفر PCl3


منابع : کانی آپاتیت
کاربرد : از این عنصر در ساخت انواع کودهای شیمیائی ،اسباب آتشبازی ، آفت کشها ، خمیر دندان ، کبریت و شوینده ها استفاده می شود

برچسب ها: فسفر ،

Cindi
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 01:12
Fantastic site you have here but I was curious if you knew of any community forums that cover the same topics talked about here?
I'd really like to be a part of group where I can get feed-back from other experienced individuals that share the same interest.

If you have any recommendations, please let me know.
Many thanks!
manicure
سه شنبه 22 فروردین 1396 23:55
Great delivery. Outstanding arguments. Keep up the amazing effort.
BHW
سه شنبه 22 فروردین 1396 13:53
Highly energetic article, I enjoyed that bit.
Will there be a part 2?
manicure
دوشنبه 21 فروردین 1396 21:52
certainly like your web site however you have to test the spelling on several of your posts.

A number of them are rife with spelling problems and I to find it very bothersome
to tell the truth on the other hand I will surely come again again.
manicure
دوشنبه 21 فروردین 1396 12:13
Hello, the whole thing is going well here and ofcourse every one is sharing facts, that's actually
excellent, keep up writing.
manicure
دوشنبه 21 فروردین 1396 11:54
I simply couldn't leave your web site prior to suggesting that I actually enjoyed the usual information a person provide to your visitors?

Is going to be back steadily in order to check up on new posts
manicure
سه شنبه 15 فروردین 1396 12:46
I’m not that much of a online reader to be honest but your blogs
really nice, keep it up! I'll go ahead and bookmark your website to come back later on. Many thanks
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر