Istoria descoperirii fosforului ca element chimic pe scurt. Cum a fost descoperit fosforul? Cronologia acestor descoperiri

Structura fosforului negru

Mai bine de trei sute de ani ne despart de momentul în care alchimistul din Hamburg Genning Brand a descoperit un nou element -. Ca și alți alchimiști, Brand a încercat să găsească elixirul vieții sau piatra filosofală, cu ajutorul căreia bătrânii devin mai tineri, bolnavii se însănătoșesc, iar ignobilul se transformă în. Nu preocuparea pentru bunăstarea oamenilor, ci interesul propriu a condus Brand. Acest lucru este dovedit de fapte din istoria singurei descoperiri reale făcute de acest alchimist.

În timpul unuia dintre experimente, a evaporat urina, a amestecat reziduul cu cărbune, nisip și a continuat evaporarea. Curând, în replică s-a format o substanță care strălucea în întuneric. Adevărat, kaltes Feuer (focul rece) sau „focul meu”, așa cum l-a numit Brand, nu s-a transformat în sau nu a schimbat aspectul bătrânilor, dar că substanța rezultată strălucea fără încălzire era neobișnuită și nouă.

Această proprietate a noului Brand nu a întârziat să profite. A început să arate diverse persoane privilegiate, primind de la ei daruri și bani. Nu a fost ușor să păstrezi secretul obținerii fosforului și în curând Brand l-a vândut chimistului din Dresda I. Kraft. Numărul demonstranților de fosfor a crescut când rețeta pentru fabricarea lui a devenit cunoscută de I. Kunkel și K. Kirchmeyer. În 1680, indiferent de predecesori, un nou element a fost obținut de celebrul fizician și chimist englez Robert Boyle. Dar Boyle a murit curând, iar studentul său A. Hankwitz a trădat știința pură și a reînviat „speculațiile despre fosfor”. Abia în 1743, A. Markgraf a găsit o modalitate mai perfectă de a obține fosfor și și-a publicat datele pentru informații generale. Acest eveniment a pus capăt afacerii mărcii și a fost începutul unui studiu serios al fosforului și al compușilor acestuia.

La prima etapă de cincizeci de ani din istoria fosforului, pe lângă descoperirea lui Boyle, un singur eveniment a fost marcat de istoria științei: în 1715, Gensing a stabilit prezența fosforului în țesutul cerebral. După experimentele lui Markgraf, istoria elementului, care mulți ani mai târziu a dobândit numărul 15, a devenit istoria multor mari descoperiri.

Totul despre fosfor

În 1769, Yu. Gan a dovedit că oasele conțin mult fosfor. același lucru a fost confirmat doi ani mai târziu de celebrul chimist suedez K. Scheele, care a propus o metodă de obținere a fosforului din cenușa formată în timpul prăjirii oaselor.

Câțiva ani mai târziu, J. L. Proust și M. Klaproth, investigând diverși compuși naturali, au demonstrat că este larg răspândit în scoarța terestră, în principal sub formă de fosfat de calciu.

Un mare succes în studiul proprietăților fosforului a fost obținut la începutul anilor 70 ai secolului al XVIII-lea. marele chimist francez Antoine Laurent. Arzând fosforul cu alte substanțe într-un volum închis de aer, a demonstrat că fosforul este un element independent, iar aerul are o compoziție complexă și este compus din cel puțin două componente - oxigen și azot. „În acest fel, pentru prima dată, el a pus pe picioare toată chimia, care în forma ei flogistică stătea pe cap.” Așa că F. Engels a scris despre lucrare în prefața celui de-al doilea volum din Ka-pital.

În 1709, Dondonald a dovedit că compușii de fosfor sunt necesari pentru dezvoltarea normală a plantelor.

În 1839, un alt englez, Lause, a primit pentru prima dată superfosfat - un îngrășământ cu fosfor care este ușor digerabil. plantelor.

În 1847, chimistul german Schretter, încălzind fără acces la aer, a învățat o nouă varietate (modificare alotropică) a elementului nr. 15 - , iar deja în secolul XX, în 1934, fizicianul american P. Bradzhyen, studiind efectul presiuni ridicate pe fosfor negru diferit, izolat. Acestea sunt reperele majore din istoria elementului # 15. Acum să ne uităm la ce a urmat fiecare dintre aceste descoperiri.

„În 1715, Gensing a stabilit prezența fosforului în țesutul cerebral... În 1769, Hahn a dovedit că oasele conțin mult fosfor”

Analog de fosfor al azotului

Deși fizicul și Proprietăți chimice aceste elemente sunt foarte diferite, au. și în general, în special, că ambele aceste elemente sunt absolut necesare animalelor și plantelor. Academicianul A.E. Fersman a numit fosforul „un element al vieții și al gândirii”, dar această definiție cu greu poate fi clasificată drept exagerare literară. Fosforul se găsește literalmente în toate organele plantelor verzi: în tulpini, rădăcini, frunze, dar mai ales în fructe și semințe. Plantele acumulează fosfor și îl furnizează animalelor.

La animale, fosforul este concentrat în principal în schelet, mușchi și țesut nervos.

Dintre produsele alimentare umane, gălbenușul de ouă de pui este deosebit de bogat în fosfor.

Corpul uman conține în medie aproximativ 1,5 kg de element nr. 15. Din această cantitate, 1,4 kg se află în oase, aproximativ 130 g în mușchi și 12 g în nervi și creier. Aproape toate majore procese fiziologice care apar în organismul nostru sunt asociate cu transformarea substanțelor fosfor-organice. Fosforul este prezent în oase în principal sub formă de fosfat de calciu. Smalțul dinților este, de asemenea, un compus de fosfor, care în compoziție și structură cristalină corespunde celui mai important mineral fosforic apatit Ca5(P04)3(F, Cl).

Desigur, ca orice element vital, fosforul face un ciclu în natură. Plantele îl iau din sol, din plante acest element pătrunde în organismele oamenilor și animalelor. Fosforul revine în sol cu ​​excrementele și când cadavrele putrezesc. Fosforobacteriile transformă fosforul organic în compuși anorganici.

Cu toate acestea, mult mai mult fosfor este eliminat din sol pe unitatea de timp decât intră în sol. Recolta mondială duce acum peste 3 milioane de tone de fosfor din câmpuri în fiecare an.

Desigur, pentru a obține randamente durabile, acest fosfor trebuie returnat în sol și, prin urmare, nu este nimic surprinzător în faptul că producția mondială de minereu de fosforit este acum mult mai mare de 100 de milioane de tone pe an.

„... Proust și Klaproth au demonstrat că fosforul este distribuit pe scară largă în scoarța terestră, în principal sub formă de fosfat de calciu”

În scoarța terestră, fosforul apare exclusiv sub formă de compuși. Acestea sunt în principal săruri puțin solubile ale acidului ortofosforic; Cel mai comun cation este un ion de calciu.

Fosforul reprezintă 0,08% din greutate Scoarta terestra. În ceea ce privește prevalența, se află pe locul 13 dintre toate elementele. Fosforul este continut in cel putin 190 de minerale, dintre care cele mai importante sunt: ​​fluorapatita Ca5(P04)3F, hidroxilapatita Ca5(P04)3OH, fosforit Cae(P04)2 cu impuritati.

Fosforul este împărțit în primar și secundar. Dintre cele primare, apatitele sunt deosebit de comune, des întâlnite printre rocile de origine magmatică. Acestea s-au format în momentul formării scoarței terestre.

Spre deosebire de apatite, fosforiții apar printre rocile de origine sedimentară, formate ca urmare a morții ființelor vii. Acestea sunt secundare.

Sub formă de fosfuri de fier, cobalt, nichel, fosforul se găsește în meteoriți. Desigur, acest element comun se găsește și în apa de mare (6 10-6%).

„Lavoisier a dovedit că fosforul este un element chimic independent...”

Fosforul este un nemetal (ceea ce se numea metaloid) cu activitate medie. Există cinci electroni pe orbita exterioară a atomului de fosfor, iar trei dintre ei nu sunt perechi. Prin urmare, poate prezenta valențe 3-, 3+ și 5+.

Pentru ca fosforul să arate 5+, este necesară o anumită acțiune asupra atomului, care ar transforma cei doi electroni perechi ai ultimei orbite în cei neperechi.

Fosforul este adesea menționat ca un element cu mai multe fațete. Într-adevăr, în diferite condiții, se comportă diferit, prezentând fie proprietăți oxidante, fie reducătoare. Diversitatea fosforului este, de asemenea, capacitatea sa de a fi în mai multe modificări alotropice.

Poate cea mai faimoasă modificare a elementului numărul 15 este moale, precum ceara, fosforul alb sau galben. Brand a fost cel care l-a descoperit și, datorită proprietăților sale, elementul și-a primit numele: în greacă, „fosfor” înseamnă luminos, luminifer. Molecula albă de fosfor este formată din patru atomi dispuși sub forma unui tetraedru. Densitate 1,83, punct de topire 44,1 ° C. otrăvitor, ușor de oxidat. Solubil în disulfură de carbon, amoniac lichid și SO2, benzen, eter. Aproape insolubil în apă.

Când este încălzit fără acces la aer peste 250 ° C, devine roșu. Acesta este deja un polimer, dar nu o structură foarte ordonată. Reactivitatea fosforului roșu este mult mai mică decât cea a albului. Nu strălucește în întuneric, nu se dizolvă în disulfură de carbon și nu este otrăvitor. Densitatea sa este mult mai mare, structura este cu granulație fină.

Fosforul este o componentă importantă a naturii animate și neînsuflețite. Se găsește în intestinele Pământului, în apă și în corpul nostru, iar academicianul Fersman chiar l-a numit „un element al vieții și al gândirii”. În ciuda utilității sale, fosforul alb poate fi extrem de periculos și otrăvitor. Să vorbim mai multe despre caracteristicile sale.

Deschiderea unui element

Istoria descoperirii fosforului a început cu alchimia. Încă din secolul al XV-lea, oamenii de știință europeni au fost dornici să găsească piatra filosofală, sau „marele elixir”, cu ajutorul căruia va fi posibil să transforme orice metal în aur.

În secolul al XVII-lea, alchimistul Hennig Brand a decis că calea către „reactivul magic” era prin urină. Este galben, ceea ce înseamnă că conține aur sau este într-un fel legat de acesta. Omul de știință a colectat cu sârguință materialul, l-a apărat și apoi l-a distilat. În loc de aur, a primit o substanță albă care strălucea în întuneric și ardea bine.

Brand a numit descoperirea „foc rece”. Mai târziu, alchimistul irlandez Robert Boyle și germanul Andreas Maggraf s-au gândit să obțină fosfor într-un mod similar. Acesta din urmă a adăugat cărbune, nisip și mineralul fosgenit în urină. Ulterior, substanța a fost numită phosphor mirabilis, care s-a tradus ca „purtător miraculos de lumină”.

Element luminos

Descoperirea fosforului a devenit o adevărată senzație printre alchimiști. Unii au încercat din când în când să cumpere secretul obținerii substanței de la Brand, alții au încercat să ajungă singuri la asta. În secolul al XVIII-lea, s-a dovedit că elementul este conținut în rămășițele osoase ale organismelor, iar în curând au fost deschise mai multe fabrici pentru producerea lui.

Fizicianul francez Lavoisier a demonstrat că fosforul este o substanță simplă. În tabelul periodic, se află la numărul 15. Împreună cu azotul, antimoniul, arsenul și bismutul, aparține grupului de pnictide și este caracterizat ca un nemetal.

Elementul este destul de comun în natură. În termeni procentuali, în masa scoarței terestre ocupă locul 13. Fosforul interacționează activ cu oxigenul și nu apare în formă liberă. Există ca parte a numeroaselor minerale (mai mult de 190), precum fosforite, apatite etc.

Fosfor alb

Fosforul există sub mai multe forme sau modificări alotrope. Ele diferă unele de altele prin densitate, culoare și proprietăți chimice. De obicei, există patru forme principale: fosfor alb, negru, roșu și metalic. Alte modificări sunt doar o combinație a celor de mai sus.

Fosforul alb este foarte instabil. În condiții normale de lumină, devine rapid roșu, în timp ce presiunea ridicată îl devine negru. Atomii săi sunt aranjați sub forma unui tetraedru. Are o rețea moleculară cristalină, cu formula moleculară P4.

Extrag și fosfor galben. Aceasta nu este o altă modificare a substanței, ci denumirea de fosfor alb brut. Poate avea atât nuanță maro deschis, cât și maro închis și se caracterizează printr-o toxicitate puternică.

Proprietățile fosforului alb

Consistența și aspectul substanței seamănă cu ceara. Are un miros de usturoi și este gras la atingere. Fosforul este moale (se poate tăia cu un cuțit fără prea mult efort) și se deformează. După curățare, devine incoloră. Cristalele sale transparente strălucesc irizate la soare și arată ca diamante.

Se topește la 44 de grade. Activitatea substanței se manifestă chiar și la temperatura camerei. Principala caracteristică a fosforului este capacitatea sa de a chemiluminiscență sau luminiscență. Oxidat în aer, emite o lumină alb-verde și în cele din urmă se aprinde spontan.

Substanța este practic insolubilă în apă, dar poate arde în ea la contactul prelungit cu oxigenul. Este foarte solubil în solvenți organici, cum ar fi disulfura de carbon, parafina lichidă și benzen.

Utilizarea fosforului

Omul a „îmblânzit” fosforul atât în ​​scopuri pașnice, cât și în scopuri militare. Substanța este folosită pentru a produce acid fosforic, care este folosit pentru îngrășăminte. Anterior, era folosit pe scară largă pentru vopsirea lânii, făcând emulsii fotosensibile.

Fosforul alb nu este utilizat pe scară largă. Valoarea sa principală în combustibilitate. Deci, substanța este folosită pentru muniție incendiară. Acest tip de armă a fost relevant în timpul ambelor războaie mondiale. A fost folosit în războiul din Gaza în 2009 și în Irak în 2016.

Fosforul roșu este folosit mai pe scară largă. Este folosit pentru a produce combustibil, lubrifianți, explozivi și capete de chibrit. Diferiți compuși ai fosforului sunt utilizați industrial în dedurizatoarele de apă și sunt adăugați la agenții de pasivizare pentru a proteja metalul de coroziune.

Conținutul în organism și impactul asupra oamenilor

Fosforul este unul dintre elementele vitale pentru noi. Sub formă de compuși cu calciu, este prezent în dinți și schelet, dând oaselor duritate și rezistență. Elementul este prezent în compușii ATP și ADN. Este esențială pentru activitatea creierului. Fiind in celulele nervoase, favorizeaza transmiterea impulsurilor nervoase.

Fosforul se găsește în țesutul muscular. Este implicat în procesul de transformare a energiei din proteine, grăsimi și carbohidrați care intră în organism. Elementul menține echilibrul acido-bazic în celule, se efectuează diviziunea lor. Promovează metabolismul, este esențial în timpul creșterii organismului și refacerii acestuia.

Cu toate acestea, fosforul poate fi periculos. În sine, fosforul alb este foarte toxic. Dozele de peste 50 de miligrame sunt fatale. Intoxicația cu fosfor este însoțită de vărsături, dureri de cap și dureri de stomac. Contactul cu substanța de pe piele provoacă arsuri care se vindecă foarte lent și dureros.

Un exces de fosfor în organism duce la fragilitatea oaselor, apariția bolilor cardiovasculare, apariția sângerării, anemie. Supraîncărcarea cu fosfor afectează, de asemenea, ficatul și sistemul digestiv.

Este posibil ca fosforul elementar să fi fost obținut încă din secolul al XII-lea. de alchimistul arab Alkhid Behil în timpul distilării urinei cu argilă și var, acest lucru este dovedit de un manuscris alchimic străvechi păstrat în Biblioteca din Paris. Cu toate acestea, descoperirea fosforului este de obicei atribuită comerciantului falimentar din Hamburg Hennig Brand. Antreprenorul s-a angajat în alchimie pentru a obține piatra filosofală și elixirul tinereții, cu care să-și îmbunătățească cu ușurință situația financiară.

Dar, de fapt, din cele mai vechi timpuri, substanțele care pot străluci în întuneric au fost numite fosfori cu mâna ușoară a grecilor antici, deoarece aveau acest cuvânt însemnând „purtător de lumină”. Apropo, ei au numit planeta Venus Fosfor sau Lucifer, dar numai dimineața, seara avea un alt nume.

În istoria dezvăluirii secretului obținerii fosforului, secolul al XVII-lea a devenit o piatră de hotar importantă. De exemplu, cizmarul V. Kagaorolo, care era angajat în alchimie, a decis că un mineral numit „barit” poate fi transformat în aur (sau într-o piatră filosofală, ceea ce ar ajuta la rezolvarea aceleiași probleme și, în același timp, la rezolvarea problemelor). cu sănătate şi veşnică tinereţe). După ce a calcinat barita cu cărbune și ulei, a primit așa-numitul „fosfor bolognez”, strălucind în întuneric de ceva timp.

În Saxonia, Balduin, un funcționar judiciar de rang scăzut (cum ar fi maistrul nostru de volost), din anumite motive, a început experimente cu cretă și acid azotic(totuși, este clar de ce: era alchimist). După ce a calcinat produsul interacțiunii ingredientelor, a descoperit o strălucire în retortă - era nitrat de calciu anhidru, care a fost numit „fosforul lui Baldwin”.

Însă înregistrarea celei mai strălucitoare pagini din această poveste a fost începută de Honnig Brand, ceea ce merită povestit mai detaliat, pentru că până și marele Lavoisier a lăsat despre el informatie scurta după ce s-a întâlnit în 1678. În tinerețe a fost soldat, apoi s-a autoproclamat medic, neîmpovărat cu studii medicale. Căsătorirea cu o femeie bogată a făcut posibil să începi să trăiești într-un mod mare și să te angajezi în comerț. Alchimia l-a atras pe H. Brand cu secretul obținerii aurului.

O, cât a fost dus de idee, ce eforturi a făcut pentru a o implementa! Crezând că produsele activității vitale a unei persoane, „regele naturii”, pot conține așa-numita energie primară, experimentatorul neobosit a preluat distilarea urinei umane, s-ar putea spune, la scară industrială: în cazarmă de soldați, a adunat o tonă întreagă din ea în total! Și s-a evaporat până la o stare siropoasă (nu dintr-o singură mișcare, desigur!), Și după distilare, a distilat din nou „uleiul de urină” rezultat și l-a calcinat mult timp. Drept urmare, în retortă a apărut praf alb, care s-a așezat în fund și a strălucit, motiv pentru care a fost numit „foc rece” (kaltes Feuer) de Brand. Contemporanii lui Brand au numit această substanță fosfor datorită capacității sale de a străluci în întuneric (un alt jwsjoroV grecesc).

În 1682, Brand a publicat rezultatele cercetărilor sale, iar acum este considerat pe bună dreptate descoperitorul elementului nr. 15. Fosforul a fost primul element a cărui descoperire a fost documentată, iar descoperitorul său este cunoscut.

Interesul pentru noua substanță a fost enorm și Brand a profitat de acest lucru - a demonstrat fosforul doar pentru bani sau a schimbat cantități mici din acesta cu aur. În ciuda numeroaselor eforturi, negustorul din Hamburg nu și-a putut îndeplini visul prețuit - de a obține aur din plumb folosind „foc rece” și, prin urmare, a vândut în curând rețeta pentru obținerea unei noi substanțe unui anume Kraft din Dresda pentru două sute de taleri. Noul proprietar a reușit să facă o avere mult mai mare pe fosfor - a călătorit prin toată Europa cu „foc rece” și le-a demonstrat oamenilor de știință, oamenilor de știință de rang înalt și chiar oamenilor regali, de exemplu, Robert Boyle, Gottfried Leibniz, Carol al II-lea. Deși metoda de preparare a fosforului a fost păstrată în cea mai strictă confidențialitate, în 1682 Robert Boyle a reușit să o obțină, dar și-a dezvăluit metoda doar la o ședință închisă a Societății Regale din Londra. Metoda lui Boyle a fost făcută publică după moartea sa, în 1692.

În primăvara anului 1676, Kraft a organizat o sesiune de experimente cu fosfor la curtea electorului Friedrich Wilhelm de Brandenburg. Pe 24 aprilie, la ora 21.00, toate lumânările din cameră s-au stins, iar Kraft le-a arătat celor prezenți experimente cu „flacără eternă”, fără a dezvălui, însă, metoda prin care a fost preparată această substanță magică.

În primăvara anului următor, Kraft a venit la curtea ducelui Johann Friedrich din Hanovra3, unde în acea vreme filozoful și matematicianul german G.W. Leibniz (1646-1716) slujea ca bibliotecar. De asemenea, Kraft a organizat aici o sesiune de experimente cu fosfor, arătând, în special, două baloane care străluceau ca licuricii. Leibniz, ca și Kunkel, era extrem de interesat de noua substanță. La prima ședință, l-a întrebat pe Kraft dacă o bucată mare din această substanță nu ar putea să lumineze întreaga cameră. Kraft a fost de acord că este foarte posibil, dar nu ar fi practic, deoarece procesul de preparare a substanței este foarte complicat.

Încercările lui Leibniz de a-l convinge pe Kraft să vândă secretul ducelui au eșuat. Apoi Leibniz a mers la Hamburg la Brand însuși. Aici a reușit să încheie un contract între ducele Johann Friedrich și Brand, conform căruia primul era obligat să-i plătească lui Brand 60 de taleri pentru dezvăluirea secretului. Din acel moment, Leibniz a intrat în corespondență regulată cu Brand.

Aproximativ în același timp, I.I. Becher (1635-1682) a sosit la Hamburg cu scopul de a-l atrage pe Brand la Ducele de Mecklenburg. Cu toate acestea, Brand a fost din nou interceptat de Leibniz și dus la Hanovra la Ducele Johann Friedrich. Leibniz era pe deplin convins că Brand era foarte aproape de a descoperi „piatra filosofală” și, prin urmare, l-a sfătuit pe ducele să nu-l lase să plece până când nu a finalizat această sarcină. Brand, însă, a stat cinci săptămâni la Hanovra, a pregătit provizii proaspete de fosfor în afara orașului, a arătat, conform contractului, secretul producției și a plecat.

Apoi Brand a pregătit o cantitate semnificativă de fosfor pentru fizicianul Christian Huygens, care a studiat natura luminii și a trimis o cantitate de fosfor la Paris.

Brand, însă, a fost foarte nemulțumit de prețul pe care i l-au dat Leibniz și ducele Johann Friedrich pentru dezvăluirea secretului producției de fosfor. I-a trimis o scrisoare supărată lui Leibniz, plângându-se că suma primită nu era suficientă nici măcar pentru a-și întreține familia din Hamburg și a plăti cheltuielile de călătorie. Scrisori similare au fost trimise către Leibniz și soției lui Brand, Margarita.

Brand a fost, de asemenea, nemulțumit de Kraft, căruia i-a exprimat resentimente în scrisori, reproșându-i că a revândut Anglia secretul pentru 1000 de taleri. Kraft i-a înaintat această scrisoare lui Leibniz, care l-a sfătuit pe ducele Johann Friedrich să nu-l enerveze pe Brand, să-l plătească mai generos pentru dezvăluirea secretului, temându-se că autorul descoperirii, sub forma unui act de răzbunare, va împărtăși rețeta de a face. fosfor cu altcineva. Leibniz a trimis o scrisoare liniştitoare lui Brand însuşi.

Se pare că Brand a primit o recompensă. în 1679 a venit din nou la Hanovra și a lucrat acolo două luni, primind un salariu săptămânal de 10 taleri cu plata suplimentară pentru masă și cheltuieli de călătorie. Corespondența dintre Leibniz și Brand, judecând după scrisorile păstrate în Biblioteca din Hanovra, a continuat până în 1684.

Să revenim acum la Kunkel. Potrivit lui Leibniz, Kunkel a învățat prin Kraft rețeta pentru a face fosfor și s-a pus pe treabă. Dar primele sale experimente nu au avut succes. I-a scris scrisoare după scrisoare lui Brand, plângându-se că i s-a trimis o rețetă care era foarte de neînțeles pentru o altă persoană. Într-o scrisoare scrisă în 1676 din Wittenberg, unde locuia atunci Kunkel, el l-a întrebat pe Brand despre detaliile procesului.

În cele din urmă, Kunkel a obținut succes în experimentele sale, modificând oarecum metoda lui Brand. Adăugând puțin nisip în urina uscată înainte de a o distila, a primit fosfor și... a pretins independența descoperirii. În același an, în iulie, Kunkel a vorbit despre succesele sale prietenului său, profesorul Universității Wittenberg Kaspar Kirchmeyer, care a publicat o lucrare pe această temă intitulată „O lampă de noapte constantă, uneori strălucitoare, care a fost mult căutată, acum găsită”. În acest articol, Kirchmeyer vorbește despre fosfor ca fiind o piatră luminoasă de mult cunoscută, dar nu folosește în sine termenul „fosfor”, evident încă neobișnuit cu acea perioadă.

În Anglia, independent de Brand, Kunkel și Kirchmeyer în 1680, fosforul a fost obținut de R. Boyle (1627-1691). Boyle știa despre fosfor de la același Kraft. Încă din mai 1677, fosforul a fost demonstrat la Societatea Regală din Londra. În vara aceluiași an, Kraft însuși a venit cu fosfor în Anglia. Boyle, conform relatării sale, a vizitat Kraft și a văzut fosforul în forma sa solidă și lichidă. În semn de recunoștință pentru primirea călduroasă, Kraft, luându-și rămas bun de la Boyle, i-a sugerat că substanța principală a fosforului său este ceva inerent corpului uman. Evident, acest indiciu a fost suficient pentru a da un impuls muncii lui Boyle. După plecarea lui Kraft, a început să testeze sânge, oase, păr, urină, iar în 1680 eforturile sale de a obține un element luminos au fost încununate cu succes.

Boyle a început să-și exploateze descoperirea în compania unui asistent, germanul Gaukwitz. După moartea lui Boyle în 1691, Gaukwitz a lansat producția de fosfor, îmbunătățindu-l la scară comercială. Prin vânzarea fosforului cu trei lire sterline o uncie și furnizarea cu el instituțiilor științifice și oamenilor de știință din Europa, Gaukwitz a strâns o avere uriașă. Pentru a stabili legături comerciale, a călătorit în Olanda, Franța, Italia și Germania. În Londra însăși, Gaukwitz a fondat o companie farmaceutică care a devenit faimoasă în timpul vieții sale. Este curios că, în ciuda tuturor experimentelor sale cu fosfor, uneori foarte periculoase, Gaukwitz a trăit până la 80 de ani, supraviețuind celor trei fii ai săi și tuturor celor care au participat la lucrările legate de istoria timpurie fosfor.

De la descoperirea fosforului de către Kunkel și Boyle, prețul acestuia a scăzut rapid ca urmare a concurenței inventatorilor. În cele din urmă, moștenitorii inventatorilor au început să-i familiarizeze pe toată lumea cu secretul producției sale pentru 10 taleri, în același timp scăzând prețul. În 1743, A.S. Marggraf a găsit altul Cel mai bun mod producția de fosfor din urină și a publicat-o imediat, deoarece. pescuitul a încetat să mai fie profitabil.

În prezent, fosforul nu este produs nicăieri prin metoda Brand-Kunkel-Boyle, deoarece este complet neprofitabil. De dragul interesului istoric, vom oferi totuși o descriere a metodei lor.

Urina putrezită este evaporată până la o stare siropoasă. Masa groasă rezultată se amestecă cu o cantitate de trei ori mai mare de nisip alb, se pune într-o retortă dotată cu recipient și se încălzește timp de 8 ore la foc uniform până când substanțele volatile sunt îndepărtate, după care se mărește încălzirea. Receptorul este umplut cu vapori albi, care apoi se transformă în fosfor solid albăstrui și luminos.

Fosforul și-a primit numele datorită proprietății de a străluci în întuneric (din greacă - luminifer). Printre unii chimiști ruși a existat dorința de a da elementului un nume pur rusesc: „gem”, „brichetă”, dar aceste nume nu au prins rădăcini.

Lavoisier, ca urmare a unui studiu detaliat al arderii fosforului, a fost primul care l-a recunoscut ca element chimic.

Prezența fosforului în urină a dat chimiștilor un motiv să-l caute în alte părți ale corpului animalelor. În 1715, în creier a fost găsit fosfor. Prezența semnificativă a fosforului în el a servit drept bază pentru afirmația că „fără fosfor nu există gând”. În 1769 Yu.G.Gan a găsit fosfor în oase, iar doi ani mai târziu K.V. În cele din urmă, în 1788, M.G.Klaproth și J.L.Proust au arătat că fosfatul de calciu este un mineral extrem de răspândit în natură.

Modificarea alotropică a fosforului - fosforul roșu - a fost descoperită în 1847 de A. Schretter. Într-o lucrare intitulată „A New Allotropic State of Phosphorus”, Schroetter scrie că lumina soarelui schimbă fosforul alb în roșu, iar factori precum umiditatea, aerul atmosferic nu au niciun efect. Schretter a separat fosforul roșu prin tratare cu disulfură de carbon. De asemenea, a preparat fosfor roșu prin încălzirea fosforului alb la o temperatură de aproximativ 250 ° C într-un gaz inert. În același timp, s-a constatat că o creștere suplimentară a temperaturii duce din nou la formarea unei modificări albe.

Este foarte interesant că Schroetter a fost primul care a prezis utilizarea fosforului roșu în industria chibritului. La Expoziția Mondială de la Paris din 1855, a fost demonstrat fosforul roșu, obținut deja de fabrică.

Omul de știință rus A.A. Musin-Pușkin a primit în 1797 o nouă modificare a fosforului - fosfor violet. Această descoperire este în mod eronat atribuită lui I.V. Gittorf, care, după ce a repetat aproape complet metoda Musin-Pușkin, a primit fosfor violet abia în 1853.

În 1934, profesorul P.W. Bridgman, supunând fosforul alb la o presiune de până la 1100 atm, l-a transformat în negru și a obținut astfel o nouă modificare alotropică a elementului. Odată cu culoarea, proprietățile fizice și chimice ale fosforului s-au schimbat: fosforul alb, de exemplu, se aprinde spontan în aer, în timp ce negrul, ca și roșul, nu are această proprietate.

Istoria descoperirii fosforului

În căutarea elixirului tinereții și încercări de a obține aur, alchimistulXYIIsecolMarca Genning din Hamburg a încercat să facă o „piatră filosofală” din urină. În acest scop, a evaporat o cantitate mare din acesta, iar reziduul siropos obținut în urma evaporării a fost supus unei calcinări puternice în amestec cu nisip și cărbune fără acces de aer. Drept urmare, Brand(1669)a primit o substanță cu proprietăți miraculoase:
strălucea în întuneric; aruncat în apă clocotită, degaja vapori care s-au aprins în aer cu degajarea de fum alb gros, care s-a dizolvat în apă pentru a forma acid. Așa a fost descoperit fosforul. Marca l-a numitKaltes Feuer ("foc rece"),numindu-l uneori cu dragoste"focul meu"Și deși Brand nu a putut produce o singură transformare a unui metal de bază în aur sau argint cu ajutorul unei noi substanțe luminifere, totuși, „focul rece” i-a adus un beneficiu foarte semnificativ.
Brand a folosit foarte inteligent interesul enorm care a fost cauzat de descoperirea fosforului în lumea științifică și publicul larg. A început să producă fosfor în cantități destul de semnificative. Metoda de obținere a fost îmbrăcată de el în cel mai strict secret și niciunul dintre ceilalți alchimiști nu a putut pătrunde în laboratorul său. Brand a arătat o substanță nouă pentru bani și a vândut-o în porții mici la prețul aurului și chiar mai mare.

Nu este de mirare, așadar, că mulți s-au grăbit să facă diverse experimente, încercând să descopereSecretul brandului

Johann Kunkel (1630–1703).

Interesat în special de fosfor a fost un chimist german, profesor la Universitatea din WittenbergJohann Kunkel . În timpul călătoriei, și-a întâlnit prietenul, un chimistKraft din Dresda și l-a convins să cumpere un secret de la Brand pentru a beneficia de el. Kraft a vizitat Brand și a reușit să cumpere secretul producerii fosforului. Cu toate acestea, Kunkel nu a câștigat nimic din această afacere: Kraft nu a împărtășit cu el secretul pe care îl primise, ci a început să călătorească prin curțile alegătorilor, arătând, ca Brand, fosfor pentru bani și făcând sume uriașe pe această afacere.
În primăvara anului 1676, Kraft a organizat o sesiune de experimente cu fosfor la curtea electorului Friedrich Wilhelm de Brandenburg.

meșteșug

Pe 24 aprilie, la ora 21.00, toate lumânările din cameră s-au stins, iar Kraft le-a arătat celor prezenți experimente cu „flacără eternă”, fără a dezvălui, însă, metoda prin care a fost preparată această substanță magică.
În primăvara anului următor, Kraft a venit la curtea ducelui Johann Friedrich din Hanovra, unde la acea vreme un filozof și matematician german slujea ca bibliotecar.G.W. Leibniz .

G. W. Leibniz (1646-1716).

De asemenea, Kraft a organizat aici o sesiune de experimente cu fosfor, arătând, în special, două baloane care străluceau ca licuricii. Leibniz, ca și Kunkel, era extrem de interesat de noua substanță. Încercările lui Leibniz de a-l convinge pe Kraft să vândă secretul ducelui au eșuat. Apoi Leibniz a mers la Hamburg la Brand însuși. Aici a reușit să încheie un contract între ducele Johann Friedrich și Brand pentru dezvăluirea unui secret.
Leibniz era pe deplin convins că Brand era foarte aproape de a descoperi"Piatra filosofului", și, prin urmare, l-a sfătuit pe duce să nu-l lase să plece până când nu va fi îndeplinit această sarcină. Brand, însă, a stat cinci săptămâni la Hanovra, a pregătit provizii proaspete de fosfor în afara orașului, a arătat, conform contractului, secretul producției și a plecat.

În cele din urmă, Kunkel a obținut succes în experimentele sale, modificând oarecum metoda lui Brand. Adăugând puțin nisip în urina uscată înainte de a o distila, a primit fosfor și... a pretins independența descoperirii. În același an, în iulie, Kunkel a vorbit despre succesele sale prietenului său, profesorul Universității Wittenberg Kaspar Kirchmeyer, care a publicat o lucrare pe această temă intitulată „O lampă de noapte constantă, uneori strălucitoare, care a fost mult căutată, acum găsită”. În acest articol, Kirchmeyer vorbește despre fosfor ca fiind o piatră luminoasă de mult cunoscută, dar nu folosește în sine termenul „fosfor”, evident încă neobișnuit cu acea perioadă.
ÎN Anglia, independent de Brand, Kunkel și Kirchmeyer în 1680, s-a obținut fosforR. Boyle.

R .Boyle (1627–1691).

B petrolul a început să-și exploateze descoperirea în compania unui asistent germanGaukwitz. După moartea lui Boyle în 1691, Gaukwitz a lansat producția de fosfor, îmbunătățindu-l la scară comercială. Prin vânzarea fosforului și furnizarea acestuia către instituții științifice și oameni de știință individuali din Europa, Gaukwitz a strâns o avere uriașă. Pentru a stabili legături comerciale, a călătorit în Olanda, Franța, Italia și Germania. În Londra însăși, Gaukwitz a fondat o companie farmaceutică care a devenit faimoasă în timpul vieții sale.

Este curios că, în ciuda tuturor experimentelor sale cu fosfor, uneori foarte periculoase, Gaukwitz a trăit până la 80 de ani. De la descoperirea fosforului de către Kunkel și Boyle, prețul acestuia a scăzut rapid ca urmare a concurenței inventatorilor.În 1743 A.S. Marggraf a găsit o modalitate și mai bună de a produce fosfor din urină și a publicat-o imediat, deoarece. pescuitul nu mai este profitabil.

ÎN În prezent, fosforul nu este produs nicăieri prin metoda Brand-Kunkel-Boyle, deoareceeste complet nerentabil. propriuFosforul și-a primit numele datorită capacității sale de a străluci în întuneric (din greacă.- luminoase). Printre unii chimiști ruși a existat dorința de a da elementului un nume pur rusesc: „gem”, „brichetă”, dar aceste nume nu au prins rădăcini.
Lavoisier ca urmare a unui studiu detaliat al arderii fosforului, el a fost primul care l-a recunoscut ca element chimic. .

Prezența fosforului în urină a dat chimiștilor un motiv să-l caute în alte părți ale corpului animalelor. În 1715, în creier a fost găsit fosfor. Prezența semnificativă a fosforului în el a servit drept bază pentru afirmația că „fără fosfor nu există gând”. În 1769Yu.G.Gan a găsit fosfor în oase și doi ani mai târziuK.V.Scheele a demonstrat că oasele constau în principal din fosfat de calciu și a propus o metodă de obținere a fosforului din cenușa rămasă după arderea oaselor. În cele din urmă, în 1788M.G. Klaproth ȘiJ.L. Proust a arătat că fosfatul de calciu este un mineral extrem de răspândit în natură.