Почему фосфор светится
Содержание
Ряд химических элементов, которые знакомы многим, имеют весьма забавную историю открытия и применения на первых порах. Часть из них связана с банальным незнанием, а часть с уникальными свойствами, как в случае с фосфором.
В 1669 году алхимик Хенниг Бранд из Гамбурга открыл светящееся вещество — фосфор. Бранд проводил свои эксперименты с человеческой мочой, он предполагал, что в ней содержатся золотые частички из-за ее желтого цвета. Он ждал, пока моча отстоится в бочках, затем выпаривал ее, подвергал жидкость дистилляции. После, соединив эту субстанцию с песком и углем без воздуха, он получал некую белую пыль, которая имела свойство светиться в темноте. Он начал продавать фосфор людям, а потом и вовсе продал секретную формулу фосфора химику Крафту.
Он светится!
Рассмотрев химические свойства фосфора, можно понять, почему же он светится при отсутствии света. Различают три вида фосфора:
— белый,
— черный,
— красный.
Бесцветным и очень ядовитым является белый фосфор, он не растворяется в воде, но может раствориться в сероуглероде. Если белый фосфор долго нагревать на слабом огне, он переходит в следующий вид – красный, который не ядовит, а на вид представляет собойпорошок красно-бурого оттенка.
Химия да и только
Фосфор является аналогом азота, но по сравнению с атомом последнего, атом фосфора имеет меньшую энергию ионизации.
Достаточно мало времени требуется белому фосфору, чтобы вступить в реакцию с кислородом иокислиться. Он опасен из-за способности самовоспламеняться на воздухе, именно поэтому его следует хранить в воде. Именно из-за реакции окислениявыделяется некоторое количество энергии, проще говоря, фосфор начинает светиться. Физики в данном случае говорят о переходехимической энергии в световую.
В природе фосфор встречается только в форме соединений, самым главным таким соединением является фосфат кальция – в природе минерал апатит. Разновидности апатита составляют осадочные горные породы, так называемые фосфориты.
Фосфор является веществом,необходимымв жизнедеятельности растений, поэтому его должно достаточно много содержаться в почве. Самыми богатыми залежами фосфоритов обладают Сибирь, Казахстан, Эстония, Белоруссия, также они имеются и на территории США, Северной Африки и Сирии.
К слову.
Белый фосфор активно используют военные. Однако его поражающая сила так велика и опасна, а человеческие страдания так велики, что ряд стран приняли решение об ограничении применения этого вещества.
Источник
Новости
Залы планетария: 10:00 — 21:00
«Ретро-кафе»: 10:00 — 20:00
Выходной день: вторник
Музей Лунариум временно закрыт.
Ознакомьтесь с правилами посещения.
+7 (495) 221-76-90
АО «Планетарий» © 2017 г. Москва, ул.Садовая-Кудринская, д. 5, стр. 1
Элементы: Светоносный фосфор
Фосфор был открыт случайно немецким алхимиком Хеннигом Брандом в 1669 году. Бранд, как и многие его коллеги тех времён, пытался получить т.н. великий эликсир – некий реактив, необходимый для превращения обычных металлов в золото. Бранд полагал, что золото можно выделить из мочи. Его предположения основывались на сходстве цветов золота и исходного вещества. Испаряя биологическую жидкость и нагревая сухой остаток до красного каления, над осадком поднимались светящиеся пары белого вещества, которое ярко горело и светилось в темноте. Бранд сначала назвал это вещество «холодный огонь», потом — «чудотворный носитель света» (лат. phosphorus mirabilis ). Позднее укрепилось название «фосфор», от греческих слов «φώς» — свет и «φέρω» — несу. Фосфор стал первым элементом, открытым со времён античности.
В Таблице Менделеева фосфор имеет атомный номер 15 и обозначается символом Р (от Phosphorus). Это многоликий элемент и в разных условиях он ведет себя по-разному. Его многоликость связана со способностью находиться в нескольких аллотропных (от др.-греч. ἄλλος – другой) модификациях.
В настоящее время известно 11 аллотропных состояний фосфора, из которых четыре — основные и наиболее хорошо изучены: белый, красный, желтый, чёрный. Белый фосфор ядовит, светится в темноте, способен самовоспламеняться, диэлектрик. Именно эту разновидность открыл Бранд в 17 веке. Красный фосфор не ядовит, не светится в темноте, сам по себе не воспламеняется. Чёрный фосфор химически инертен, хорошо проводит электрический ток. Жёлтый фосфор – сильно ядовитое огнеопасное кристаллическое вещество, не растворимое в воде — от светло-жёлтого до тёмно-бурого цвета.
Открытие фосфора Хеннигом Брандом. Картина британского живописца Джозефа Райта «Алхимик, открывающий фосфор» ,1771 год.
Аллотропные модификации фосфора: белый, красный, жёлтый, чёрный.
В свободном состоянии в природе фосфор не встречается. Он входит в состав 180 различных минералов, главными из которых являются апатит Ca5(PO4)3 (F,Cl,OH) и его разновидности. Важнейшим сырьём для производства минеральных удобрений являются т.н. фосфориты – осадочные горные породы, состоящие более чем на 50% из фосфатных минералов.
Кристаллы апатита (до 10см). Месторождение Слюдянка, Восточная Сибирь.
Содержание фосфора в земной коре составляет 0,1 % по массе. Это двенадцатый по распространённости элемент на Земле, и довольно распространённый элемент Солнечной системы. Он типичен для каменных и железо-каменных метеоритов, где его концентрации достигают 0,9 % по массе. В лунном грунте его содержания составляют 0,02-0,3%.
По разведанным запасам фосфатов Россия занимает четвёртое место в мире после США, Марокко и Китая. Основной источник фосфорного сырья в России – Кольский полуостров, где в пределах Хибинского массива разведано 10 крупных месторождений апатито-нефелиновых руд.
Источник
Почему фосфор светится?
Для многих взрослых и детей фосфор – это настоящее чудо, ведь он обладает свойством светиться в темноте. Как люди открыли для себя фосфор, каким он бывает? Почему фосфор светится в темноте?
История открытия фосфора очень занимательна, этот элемент обладает нестандартными свойствами, поэтому сразу заинтересовал ученых. Первооткрывателем фосфора стал алхимик Хенниг Бранд, в далеком 1669 году он проводит эксперименты с мочой человека. Цели у Бранда были весьма конкретные, он предполагал, что цвет мочи обусловлен присутствием золота, и хотел научиться добывать этот драгоценный металл из биологической жидкости.
В рамках эксперимента алхимик собирал мочу и отстаивал ее, далее подвергал дистилляции. После того, как полученная субстанция в условиях вакуума соединялась с песком и углем, она начинала светиться в темноте. Предприимчивый ученый хотел получить золото, а получил фосфор, но он не расстроился и начал продавать уникальное светящееся вещество людям. Позднее ему это надоело, и он продал технологию получению фосфора ученому-химику Крафту.
Фосфор бывает белым, красным и черным, самым опасным является белый фосфор. Бесцветное вещество, которое мы называем белым фосфором, не растворяется в воде, но вступает в контакт с сероводородом, оно очень токсично. Если долго подвергать белый фосфор слабому нагреванию, то он перестанет быть токсичным и обретет бурый оттенок, таким образом из белого фосфора получают красный. Получить черный фосфор сложнее, для этого нужно подвергнуть белый фосфор воздействию высокого давления и одновременно нагреть до 200 градусов по Цельсию.
Химики называют фосфор аналогом азота, но между ними имеется существенное отличие, у последнего атома фосфора энергия ионизации намного ниже, чем у азота. Белый фосфор очень быстро окисляется на воздухе, за окислением следует мгновенное воспламенение. Для безопасности белый фосфор всегда хранится в воде. При реакции окисления элемент выделяет очень много энергии, из-за чего он начинает светиться. Это один из случаев, когда химическая энергия становится световой.
К счастью в своем опасном чистом виде фосфор в природных условиях не встречается, его можно найти в виде безопасных соединений. К примеру, одной из разновидностей минерала апатита являются фосфориты, в этих горных породах содержится много фосфора. Достаточно много фосфора содержится в почве, этот элемент необходим для жизни растениям.
Использование белого фосфора было распространено в военной промышленности, но сейчас практически все страны цивилизованного мира отказались от этого. Белый фосфор обладает неконтролируемой поражающей силой, поэтому его использование недопустимо по морально-этическим причинам.
С фосфором связан целый ряд занимательных историй, большая их часть повествует о блуждающих огнях на кладбищах и болотах. Эти вспышки света называли нечистой силой и душами умерших, поднявшихся из могил, но наука нашла достаточное логичное объяснение данному явлению. Вспышки света на кладбище и на болотах – это поток энергии от соединений фосфора, которые образуется при разложении костной ткани людей и животных.
Источник
Почему фосфор светится
В 1669 году алхимик Хенниг Бранд из Гамбурга открыл светящееся вещество — фосфор. Бранд проводил свои эксперименты с человеческой мочой, он предполагал, что в ней содержатся золотые частички из-за ее желтого цвета. Он ждал, пока моча отстоится в бочках, затем выпаривал ее, подвергал жидкость дистилляции. После, соединив эту субстанцию с песком и углем без воздуха, он получал некую белую пыль, которая имела свойство светиться в темноте. Он начал продавать фосфор людям, а потом и вовсе продал секретную формулу фосфора химику Крафту.
Он светится!
Рассмотрев химические свойства фосфора, можно понять, почему же он светится при отсутствии света. Различают три вида фосфора:
— белый,
— черный,
— красный.
Бесцветным и очень ядовитым является белый фосфор, он не растворяется в воде, но может раствориться в сероуглероде. Если белый фосфор долго нагревать на слабом огне, он переходит в следующий вид – красный, который не ядовит, а на вид представляет собой порошок красно-бурого оттенка.
Химия да и только
Фосфор черный отличается от предыдущих двух видов и фактурой, и цветом, и свойствами. Он больше похож на графит и имеет жирную текстуру. Получается этот вид из белого фосфора только под огромным давлением при температуре примерно 200 градусов.
Фосфор является аналогом азота, но по сравнению с атомом последнего, атом фосфора имеет меньшую энергию ионизации.
Достаточно мало времени требуется белому фосфору, чтобы вступить в реакцию с кислородом и окислиться. Он опасен из-за способности самовоспламеняться на воздухе, именно поэтому его следует хранить в воде. Именно из-за реакции окисления выделяется некоторое количество энергии, проще говоря, фосфор начинает светиться. Физики в данном случае говорят о переходе химической энергии в световую.
В природе фосфор встречается только в форме соединений, самым главным таким соединением является фосфат кальция – в природе минерал апатит. Разновидности апатита составляют осадочные горные породы, так называемые фосфориты.
Фосфор является веществом, необходимым в жизнедеятельности растений, поэтому его должно достаточно много содержаться в почве. Самыми богатыми залежами фосфоритов обладают Сибирь, Казахстан, Эстония, Белоруссия, также они имеются и на территории США, Северной Африки и Сирии.
К слову.
Белый фосфор активно используют военные. Однако его поражающая сила так велика и опасна, а человеческие страдания так велики, что ряд стран приняли решение об ограничении применения этого вещества.
Источник
Почему фосфор светится?
С фосфором связано множество увлекательных историй на мистические темы. Большинство из них вращаются вокруг таких явлений как светящиеся столбы на кладбищах и летающие шары на болотах. В научных кругах известен анекдот о том, как Семен Исаакович Вольфкович, советский ученый, исследовал фосфор без защитного костюма, а после в темноте его одежда излучала голубой свет. Во время вечерних прогулок горожане часто принимали ученого за призрак. Поговаривают, что оттуда и пошла байка о монахе, который светился.
Но история открытия этого элемента еще интереснее. В 1669 году немецкий алхимик, по имени Хеннинг Бранд, проводил опыты в поисках формулы золота. Для этого он брал человеческую мочу, Бранд считал, что ее цвет обусловлен наличием драгоценного металла в жидкости. Ученый отстаивал, дистиллировал жидкость, а после, при определенных условиях, соединял полученное сырье с углем и песком. Однако вместо золота, ученый получил субстанцию, которая излучала холодное свечение.
В этой статье мы откроем тебе самые интересные и неожиданные подробности о фосфоре. Будет интересно!
Белый фосфор
В чистом виде является очень опасным веществом. Он токсичен и взрывоопасен при условии взаимодействия с кислородом, именно поэтому его хранят исключительно под водой. При окислении происходит большой выброс энергии и поэтому вещество начинает излучать свечение. Это как раз тот случай, когда энергия является световой. Ранее белый фосфор использовался в изготовлении оружия, однако сегодня цивилизованные страны отказались от этого вещества по причине высокого и неконтролируемого поражающего свойства.
Красный фосфор
Спустя 200 лет после того, как немецкий алхимик случайно открыл фосфор, австрийским ученым была найдена формула новой разновидности вещества. Антон Шреттер выявил, что если фосфор подвергнуть влиянию высоких температур, то получится совершенно новый вид, его назвали красным фосфором, а исходную форму назвали белым. Красный фосфор не так токсичен, как белый и не светится в темноте. Его используют в промышленности, к примеру, в производстве спичек. Хранят его в герметичной таре, так как при длительном взаимодействии с кислородом он вновь принимает свойства белого.
Черный фосфор
Фосфор черный являет собой черное вещество, жирное и по консистенции схожее с графитом. И его получают из белого, однако, в отличие от красного фосфора, черный получают при воздействии высокого давления и температуры 200 градусов Цельсия одновременно. Свойствами этого вещества является высокая способность проводить электрический ток.
Фосфор — основа всего живого
Ученые, наконец, нашли разгадку зарождения организмов, обладающих ДНК. Выяснилось, что фосфор является основой в строении ДНК. Этот химический элемент содержится в каждом живом организме планеты. Известно, что в организме человека содержится примерно 750 грамм фосфора, основная его часть приходится на зубы и кости человека. Выходит, что благодаря фосфору на земле зародилась жизнь!
Пришелец из космоса
На сегодняшний день те соединения фосфора, которые существуют в природе, практически не растворяются в воде. Каждый из нас знает, что зарождение жизни на земле произошло именно в воде. Мнение ученых сходится к тому, что на тот момент, когда происходил процесс зарождения жизни на земле, фосфора, который был, растворим в воде, на планете хватало в изобилии. А «прибыл» он к нам на планету с помощью метеоритов, бомбардировки которых также оказались судьбоносными для нас. Далее растворимые виды фосфора образовывались уже менее интенсивно по причине геотермальных изменений в сейсмически активных зонах.
Источник жизни
Исследования ученых привели к выводу: фосфор образуется при рождении новой звезды. Меньшими объемами он образуется в процессе формирования новых звезд, когда происходят глобальные термоядерные реакции.
Добыча фосфора
После случайного открытия фосфора Хеннингом Брандом его продолжали получать из человеческой мочи, со временем его стали получать из костей мертвых животных. Однако в современном мире добыча фосфора происходит из минералов апатитов.
Фосфорная кислота
Основная часть добытого фосфора используется в производстве фосфорной кислоты, которая в большей степени идет на производство удобрений. Однако и в других сферах она так же востребована. Растворы из фосфорной кислоты применяют в изготовлении пищевых добавок, усилителей вкуса, бытовой химии, устойчивых к возгоранию лакокрасочных изделий и пропиток, которыми обрабатывают древесину.
Долгожданные микробы-спасители
Экологическая ситуация значительно ухудшается с производством белого фосфора. Это вещество склонно к самовозгоранию и очень токсично. Уже сегодня ученые решили проблему загрязнения природы. Обезвреживание будет проводиться специальными микробами, поскольку окисляясь, вещество перестает быть токсичным, а наоборот, приносит пользу живым организмам. На данный момент ученые продолжают свои исследования в данном направлении и уже скоро будут выведены новые штаммы, которые обязательно дадут нужный результат.
Источник