Фосфор – элемент весьма интересный. Он считается одним из самых распространенных соединений в земной коре, и в то же время в свободном виде практически не встречается в силу слишком высокой химической активности.
8 интересных фактов о фосфоре: от момента открытия и до наших дней
- Знакомство с этим элементом стоит начать с одного любопытного факта. Как и многие другие химические элементы, он был открыт совершенно случайно, причем алхимиком, который пытался получить философский камень. Но интересно то, что этот алхимик (а звали его Хенниг Бранд) для своих экспериментов выбрал весьма необычное сырье – человеческую мочу. Причем он приобрел ее в большом количестве, это было сразу несколько бочек (он купил их в армейских казармах). Из этого продукта алхимик выпарил жидкость, остаток прокалил, используя уголь и песок. Философский камень Бранд не нашел. Зато после того, как те соединения, что содержались в моче, превратились в фосфор, из реторты буквально вырвался холодный огонь. То есть уникальное вещество давало свечение, вызывало ожоги, но не могло поджечь бумагу. Так что, продавая диковинку — белый фосфор, Хенниг Бранд разбогател и без философского камня, а заодно вошел в историю химии.
- 200 лет это вещество называлось просто фосфором. Но в 1845 году австрийский ученый Антон Шреттер при его нагревании получил другую форму вещества, которую назвали красным фосфором, а первый вид решили именовать белым.
- Одним из самых интересных способов применения фосфора в литературе считается история о собаке Баскервилей. Многие помнят, как знаменитый сыщик Шерлок Холмс на островке посреди трясины, где преступник прятал пса, обнаружил жестянку с пастой, в которой он опознал белый фосфор. Проблема в том, что это вещество не получилось бы хранить в жестянке, поскольку оно склонно к самовоспламенению, и держать его надо под водой. Кроме того, это вещество при сгорании дает не голубое, а зеленоватое пламя, а еще отличается неприятным запахом. Состав, используемый Стэплтоном, не соответствует этому описанию. Не говоря уже о том, что белый фосфор дает ожоги на коже. Видимо, речь идет о люминофорах – светящихся красках на основе сульфида кальция и висмута. Их выпускают, начиная с 1870-х годов, но английское их название очень близко к названию фосфора. Выходит, что сэр Артур Конан Дойль, когда писал это произведение, просто ошибся – или недостаточно хорошо знал химию.
- Между тем исследование свойств фосфора продолжалось, это вещество использовалось и в сельском хозяйстве, и в медицине, и в производстве оружия. А современные исследования выявили новые факты.
- Долгое время ученые бились над загадкой, как смогли зародиться современные организмы, обладающие ДНК, то есть своего рода архивом генетической информации. Оказалось, что для этого был нужен биологический фосфор – без него невозможно построение органической молекулы. Именно этому элементу люди обязаны своим происхождением, впрочем, так же, как и любые другие живые организмы.
- И вот еще один факт – в настоящее время фосфор встречается в природе только в виде труднорастворимых соединений. А ведь известно, что жизнь зародилась в воде. Ученые полагают, что тогда, когда появились первые органические молекулы, растворимого фосфора на планете было более чем достаточно. А «занесли» его на планету метеориты, в состав которых входил минерал шрейберзит, состоящий из никеля и фосфида железа. При попадании в воду это приводило к образованию растворимых фосфитов. Так что метеоритные бомбардировки сыграли и положительную роль. В дальнейшем образования растворимых форм проходило уже не так активно, и было связано только с геотермальной активностью в сейсмозонах или ударами молний.
- Есть еще один интересный факт – считается, что фосфор составляет 0,0007% от массы вещества всей Вселенной. Разумеется, это только приблизительный подсчет, основанный на имеющихся сведениях.
- При этом основным источником фосфора являются сверхновые звезды, также в незначительном количестве он синтезируется в результате невероятно масштабных термоядерных реакций, протекающих при формировании звезд. Таким образом, в космосе его очень мало. В то же время фосфор необходим для зарождения жизни. Видимо, именно его незначительным количеством объясняется то, что мест, подходящих для развития органики, в космосе пока не обнаружено.
- Производство белого фосфора является очень вредным для экологии. К тому же, его отходы легко воспламеняются. Однако в настоящее время ученые придумали способ, благодаря которому можно очистить территорию от вредного вещества. Причем, поскольку в окисленном состоянии вещество безвредно и даже полезно для всех живых организмов, включая растения, обезвреживать его будут с помощью микробов. В настоящее время идут исследования штаммов, которые могли бы дать нужный эффект.
Интересные факты о фосфоре
Пожалуй, фосфор – одно из самых интересных простых веществ, недаром химики и медики продолжают изучать его свойства. И вот еще несколько фактов об этом веществе:
- Помимо упомянутых выше белого и красного фосфора, существуют еще желтый и черный. Первый представляет собой неочищенный белый фосфор. Это невероятно токсичное и огнеопасное вещество, которое горит ярким зеленым пламенем, выделяя при этом густой белый дым,
- Русский ученый Семен Вольфкович в свое время проводил исследования фосфора. Популярный научный анекдот рассказывает о том, что поскольку тогда не принято было надевать защитные костюмы, газообразные производные фосфора пропитывали одежду химика, и в темноте вокруг него было заметно голубоватое свечение, так что на вечерних улицах его часто принимали за потустороннее существо. Якобы так родилась московская городская легенда о светящемся монахе,
- Черный фосфор является наименее активной с химической точки зрения формой вещества. Он впервые был получен в 1914 году. Внешне он похож на графит, поскольку это вещество отличается не только черным цветом, но и металлическим блеском. Эта форма считается и наиболее стабильной с точки зрения термодинамики, поджечь ее очень тяжело. Под большим давлением вещество может переходить в еще одну форму – металлический фосфор, который обладает наибольшей плотностью.
- Красный фосфор практически не ядовит. Но при регулярном попадании в легкие, может вызывать хроническую пневмонию,
- Отравление фосфором, помимо обычных для такого состояния симптомов, дает еще один – желтуху. Методы лечения будут такие же, как и при интоксикации организма, а вот если есть еще и ожог – его лечат раствором соды,
- Различные соединения фосфора применяются как для производства сельхозхимии вроде пестицидов и инсектицидов, так и для изготовления боевых отравляющих веществ, например, зарина или скандально известного «новичка».
- В живых клетках фосфор присутствует не в чистом виде, а в составе кислот, ферментов и коферментов. В составе зубной эмали присутствует его производная – фторапатит. Наличие всех этих соединений в организме играет важную роль, при их нехватке могут развиваться различные патологии костной ткани,
- Среди продуктов чемпионом по содержанию фосфора является конопляное семя, также в большом количестве этот элемент присутствует в тыквенных и подсолнечных семечках.
Возможно, в ближайшем будущем будут открыты новые свойства этого удивительного вещества или направления его использования.