Ақпарат

Ақ фосфорды не улы етеді?

Ақ фосфорды не улы етеді?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ақ фосфорды не улы етеді?

Бұл бауыр мен бүйректің зақымдануын және қанның коагуляциясын өзгертетінін айтқым келеді, бірақ бұл улан бауыр мен бүйрек жасушаларын өлтіру үшін қандай биохимиялық механизмді қолданатыны және бауыр неліктен 50 мг/кг болса да оны бейтараптандыруға қабілетсіз екендігі туралы ештеңе табу қиын. доза (егеуқұйрықтардағы LD50). Оны тірі жасушалар жиі қолданатын фосфатқа айналдыру үшін қарапайым тотығу қажет.

қорытынды:

Менің ойымша, ақ фосфордың улылығы сонша, бұл қоршаған ортада кең таралған нәрсе емес, сондықтан оған бейімделу үшін эволюциялық қысым болған жоқ. Адам ағзасы онымен салыстырмалы түрде тез күресе алады, бірақ ол жасушалық органеллаларды зақымдайды және бірнеше сағат ішінде өлімге әкелетін бауыр мен бүйректі зақымдайды. Кейбір метаболиттер одан да уытты және олар аритмияны тудыруы және ОЖЖ бұзылуы мүмкін. Уыттылықтың молекулярлық механизмі әлі күнге дейін белгісіз болғандықтан және адамдарды бауыр мен бүйрек зақымданғанға дейін емдеуге аз ғана уақыт болғандықтан, қазіргі уақытта ақ фосфордың жоғары дозасына ұшыраған адамды құтқарудың ешқандай жолы жоқ деп ойлаймын.


Қабылдау жолына байланысты симптомдардың дамуында кейбір айырмашылықтар бар сияқты, бірақ ақырында ақ фосформен улану бүйрек пен бауырдың зақымдалуына әкеледі.

Ауызша қабылдау іштің құрысулары, жүрек айну және құсу сияқты асқазан-ішек ауруларына әкеледі, егер сіз аз дозаларды созылмалы түрде қабылдасаңыз, бұл фосфорға толы нәжіске («темекі шегу синдромы» деп те аталады) әкелуі мүмкін.

Ақ фосфор ауамен жанасқанда тұтанатындықтан, теріге тию жиі ауыр химиялық күйікке әкеледі. Ақ фосфор сонымен қатар липидтерде жақсы ериді, сондықтан біздің терімізден өте тез өтеді деп күдіктенеді, бұл организмде сіңуіне және кейіннен бауыр мен бүйректің зақымдалуымен улануға әкеледі.

Қысқаша шолу үшін 1-анықтаманы және толық ақпарат үшін 2-анықтаманы қараңыз.

Нақты молекулалық механизмдерге қатысты таңқаларлық аз белгілі және жарияланған. Ақ фосформен улану бауырда триглицеридтердің жиналып, майлы бауыр синдромын тудыратыны анық. Дереккөзге байланысты бауырдағы көмірсулар және/немесе ақуыз синтезі де әсер етеді деген болжам бар (мысалы, осында немесе осында қараңыз). Көбінесе бұл жақсы теңдестірілген метаболикалық жолдарды бұзатын фосфордың жоғары редукциялық потенциалымен түсіндіріледі. Ақырында, бұл бауыр жеткіліксіздігіне әкелетін сияқты (сонымен қатар 3 сілтемені қараңыз).

Токсикологиялық профильге сәйкес (2-анықтама) бауырдағы ақуыз синтезінің бұзылуы бауырдың майлы болуына әкеледі.

Ақ фосфорға ұшыраған жануарлардың бауырының зақымдануы тез дамиды. Ақ фосфордың бір реттік пероральді дозасын қабылдағаннан кейін төрт сағаттан кейін гепатоциттерде ең аз майлы өзгерістер байқалды; 12 сағатта майлы өзгерістер ауқымды болды (Ghoshal et al. 1969). Ақ фосфордың әсері өрескел эндоплазмалық ретикулумды зақымдап, полирибосомалардың дезагрегациясын тудыратыны көрсетілген (Ganote and Otis 1969; Pam et al. 1972). Бұл зақымдану ақуыз синтезінің бұзылуына, атап айтқанда, триглицеридтердің тасымалдануы үшін қажетті өте төмен тығыздықтағы липопротеидтердің (VLDL) аполипопротеиндік бөлігінің синтезінің төмендеуіне әкеледі. Ақуыз синтезінің айтарлықтай төмендеуі ішке қабылдағаннан кейін 3 сағаттан кейін анықталды (Barker et al. 1963). Тегіс эндоплазмалық тор да VLDL түзілуіне қатысады, ал тегіс эндоплазмалық тордың зақымдануы да VLDL түзілуін нашарлатады. Бұл ультрақұрылымдық өзгерістердің таза нәтижесі бауырда триглицеридтердің жинақталуы болып табылады (Ghoshal et al. 1969). Бұл ақ фосфордың гепатоуыттылығына қатысатын механизмдердің бірі болып табылатын стеатозға және фиброзға әкеледі. Эндоплазмалық тордың зақымдануының механизмі белгісіз; Сондай-ақ ақ фосфордың өзі немесе ақ фосфордың метаболитінің зақымдаушы агент екені белгісіз. Бұл зақымдардан басқа, ақ фосфор немесе метаболит ауызша түрде ақ фосфорға ұшыраған жануарлардың бауырындағы митохондриялар мен ядроларға зақым келтіреді (Ghoshal et al. 1969). Митохондриялардың зақымдануы жасушаның АТФ өндіру қабілетін нашарлатуы мүмкін, осылайша жасуша некрозына әкеледі.

Басқа ықтимал (және қосымша) уытты әсер орталық жүйке жүйесіне өте улы болып табылатын фосфор мен судан фосфиндердің (мүмкін ферментативті) генерациясына байланысты болуы мүмкін (бұл жерде менің көзім тек неміс, оны мына жерден таба аласыз). Анықтамаға сәйкес 4 фосфин COS газотрансмиттерінің сигнализациясына кедергі жасайды. Олар осы механизм арқылы жүрек проблемаларын тудыруы мүмкін. Фосфиндер сарымсақ иісіне ұқсайды, бұл ақ фосформен улану құрбандары аутопсиядан өткен кезде жиі байқалады.

Анықтамалар

  1. Ақ фосфор экспозициясы
  2. АҚ ФОСФОР ҮШІН ТОКСИКОЛОГИЯЛЫҚ ПРОФИЛЬ
  3. Жедел фосфор улануымен байланысты биохимиялық өзгерістер (адамда)
  4. Күкіртті газдар биологиялық хабаршылар және токсиндер ретінде: модельдік ағзалардағы олардың метаболизмінің салыстырмалы генетикасы

Ақ фосфор өте тез тұтанғыш және ауада өздігінен тұтанады. Сондықтан, бұл сақтықпен қарау керек өрт қаупі.

  • Төмендегі заттармен күшті реакция болуы мүмкін:
    • тотықтырғыштар
    • галогендер
    • нитриттер
    • күшті негіздер
    • металдар

    Ақ фосфор өте улы, антидоты жоқ. Осылайша, тікелей байланыс, ингаляция немесе жұту өлімге әкелуі мүмкін.

    • Терімен тікелей жанасу қатты күйікке, бауырға, жүрекке немесе бүйрекке зақым келтіруі мүмкін
    • Ақ фосфордың әсерінен қайтыс болғанға дейін адамдар жиі кездеседі жүрек айнуы немесе асқазан спазмы
    • Көбінесе адамдар кездейсоқ егеуқұйрықтың уын жұтқанда болады, өйткені фосфор ингредиент ретінде пайдаланылады.
    • Ол жанған кезде, ол шығарады улы түтіндер фосфор оксидтері түрінде.

    3. Денедегі фосфаттардың артық мөлшері

    Денедегі фосфаттардың жиналуы денсаулыққа зиян тигізеді.

    • Фосфат организмде жиналып, кальциймен байланысса:
      • кальций деңгейлері төмендеуі ( сүйектер мен тістерді әлсіретеді)
      • қан тамырлары болып табылады тарылды ( жүрек ауруы мен инсульт қаупін арттырады )
      • Қандағы фосфордың жоғары деңгейі бүйректерді шамадан тыс жұмыс істейді, бұл тудырады зақымдану және дисфункция
      • Бұл себеп болуы мүмкін диарея және ағзаларыңызды/жұмсақ тіндерді қатайтыңыз
      • Денеңіздің темір, магний және мырыш сияқты басқа минералдарды пайдалануына кедергі келтіруі мүмкін
      • Тудыруы да мүмкін тері жаралары мен түйіршіктері

      Фосфор қышқылы, жиі қосылады алкогольсіз сусындар , тіске зиян келтіреді эмаль (қорғауды ұсынады)

      5. Метамфетаминде қолдану

      Фосфор орталық жүйке жүйесін қоздыратын дәрі – метамфетамин (мет) синтезінде қолданылады.

      • Қызыл фосфор -мен біріктіріледі йод гидродиодты қышқылды алу үшін, кейін ол мет өндірісінде қолданылады
      • Өте тәуелді нашақорлар тарапынан зорлық-зомбылыққа ұшырау мүмкіндігі жоғары
      • Паранойия, галлюцинация, адасу, зорлық-зомбылық мінез-құлық, бұлшықеттердің бұзылуы
      • Метамфетаминнің артық дозалануы әкелуі мүмкін мидың зақымдануы , кардиогенді шок , немесе органдар проблемалары — мысалы, бүйрек жеткіліксіздігі — қызып кетуден туындайды

      Фосфор және су

      Азот пен фосфор сияқты қоректік заттар өсімдіктер мен жануарлардың өсуі мен қоректенуі үшін өте қажет, бірақ суда белгілі бір қоректік заттардың шамадан тыс көп болуы денсаулыққа және экологияға бірқатар жағымсыз әсерлерді тудыруы мүмкін.

      Фосфор және су

      Фосфор ауылшаруашылық тыңайтқыштарының, көңнің және ағынды және өнеркәсіптік ағынды сулардағы органикалық қалдықтардың жалпы құрамдас бөлігі болып табылады. Бұл өсімдік тіршілігі үшін маңызды элемент, бірақ суда оның мөлшері тым көп болса, ол эвтрофикацияны (минералды және органикалық қоректік заттардың көбеюінен туындаған су қоймаларындағы еріген оттегінің азаюы) тездетуі мүмкін. өзендер және көлдер. Топырақ эрозиясы ағындарға фосфордың негізгі үлесін қосады. Су тасқыны кезінде пайда болатын жағалау эрозиясы көптеген фосфорды өзен жағалауларынан және іргелес жерлерден ағынға тасуы мүмкін, көл, немесе басқа су объектісі.

      Уытты балдырлардың гүлденуі, Эйр көлі, 2011 ж (Несие: NASA)

      Бұл суретте көрсетілген жасыл қоқ ең нашар балдырлардың гүлденуі Эри көлі ондаған жылдар бойы басынан өткерді. Мұндай гүлдену 1950-60-шы жылдары көлдің таяз батыс бассейнінде жиі болған. Фермалардан, ағынды сулардан және өнеркәсіптен алынған фосфор суларды құнарландырды, сондықтан үлкен балдырлар жылдан-жылға гүлдейді.

      2011 жылы қыс пен көктемде қалың қар жауып, соның салдарынан еріген қар суы, кейін сәуірде қатты жауын-шашын болды. The жаңбыр және еріген қар егістіктерден, аулалардан және асфальтталған беттерден шығып, көптеген ластаушы заттарды өзендер мен өзендерге, соның ішінде фосфор мен азот тыңайтқыштардан. Көбірек жаңбыр мен ағын судың нәтижесінде қоректік зат көлдегі балдырларды қоректендіретін фосфордың көп болуына әкелді.

      Балыққа тікелей улы болмаса да, гүлдену теңіз өміріне жақсы емес. Балдырлар өлгеннен кейін бактериялар оны бұзады. Ыдырау процесі тұтынады оттегі, сондықтан үлкен гүлденудің ыдырауы «өлі аймақтарды» қалдыруы мүмкін - балық өмір сүре алмайтын оттегі аз аймақтар. Жұтылған жағдайда балдырлар адамдарда тұмау белгілерін тудыруы мүмкін және үй жануарларында өлімге әкелуі мүмкін.

      Жер үсті және жер асты суларындағы фосфор

      Фосфор суға қалалық жерлерде де, ауыл шаруашылығында да түседі. Фосфор топырақ бөлшектеріне бекінуге бейім, осылайша ағын судан жер үсті су объектілеріне ауысады. Массачусетс штатындағы Кейп-Кодта жүргізілген USGS зерттеуі фосфордың жер асты суларының ағындарымен бірге ауыса алатынын көрсетті. Жер асты сулары көбінесе жер үсті суларына, мысалы, өзен жағалары арқылы өзендерге ағызылатындықтан, жер асты суларының фосфор концентрациясы туралы алаңдаушылық бар. жер асты сулары су сапасына әсер етеді жер үсті сулары.

      Фосфор және басқа қоректік заттар жауын-шашын кезінде қалалық ағындар арқылы қалалық ағындарға түсуі мүмкін. Мұнда қатты жаңбырдың салдарынан қалалық канализацияның толып кетуі Фол-Крикке, Индианаполиске, Индианаға фосфор, азот, аммиак, нитраттар және шикі ағынды сулар ағып кетуі мүмкін. (Несие: Чарльз Кроуфорд, USGS)

      Фосфор өсімдіктер тіршілігі үшін маңызды элемент болып табылады, бірақ суда оның мөлшері тым көп болса, ол өзендер мен көлдердің эвтрофикациясын (минералды және органикалық қоректік заттардың көбеюінен туындаған су қоймаларындағы еріген оттегінің азаюы) тездетуі мүмкін. Бұл Атлантадағы (Джорджия) өте күрделі мәселе болды, өйткені Атлантаның ағынды суын алатын ірі көл, Вест-Пойнт көлі қаланың оңтүстігінде орналасқан. Метрополитен Атлантада фосфор, ең алдымен, нүктелік көздерден ағынға түседі ағынды суларды тазарту қондырғылары, Вест-Пойнт көлінің жоғары эвтрофиялық («байытылған») болуына себеп болды. Оның белгісі – көлдегі балдырлардың артық болуы. Ағынды суларды тазарту қондырғыларынан түсетін фосфорды азайту және фосфорлы жуғыш заттарды пайдалануды шектеу туралы штат заңдары Джорджия штатының Атланта қаласының оңтүстігіндегі Чаттахучи өзенінде және Вест-Пойнт көлінде фосфор мөлшерінің айтарлықтай төмендеуіне әкелді.

      • Елордалық Атланта аймағындағы қалалар ағынды сулар мен ағынды сулардың өсіп келе жатқан көлемін өңдеу үшін және ағынды сулар мен өзендердің сапасына қатысты қатаң ережелерді сақтау үшін қолданыстағы ағынды суларды тазарту қондырғыларын кеңейтуді және жаңартуды жалғастыруда.
      • Фосфорды нүктелік емес көздерден қосымша бақылау (мысалы, көгалдарға арналған тыңайтқыштарды қолдану және жануарлар қалдықтарын жою) өсіп келе жатқан қала аудандарының маңындағы ағындар мен көлдердегі судың сапасын сақтау немесе жақсарту үшін пайдалы болуы мүмкін.

      Төмендегі бірінші диаграмма жергілікті сумен жабдықтаудың негізгі көзі болып табылатын Атлантадағы Чаттахучи өзенінің жоғары және төменгі ағысындағы фосфордың жылына тоннамен мөлшерін көрсетеді. Қаланың төменгі ағысындағы фосфордың мөлшері қаладағы фосфор жуу құралдарына ерікті және міндетті шектеулердің салдарынан 1984 жылғы ең жоғары деңгейден шамамен 77%-ға төмендеді. Төменгі жол көрсеткендей, қаланың солтүстігіндегі ауылшаруашылық аймағындағы жалпы фосфор жүктемесі артып келеді.

      Төмендегі диаграмма Атлантадан төгілген ағынды суларды және фосфордың мөлшерін көрсетеді. ағынды суларды тазарту өсімдіктер. Ағынды сулардың жалпы мөлшері халық санының өсуіне қарай арта түсетіні мағынасы бар, бірақ фосфор тоннажының көлемі тазарту процесін жақсартумен де, фосфатты жуғыш заттарды шектеумен де айтарлықтай азайды.


      Мазмұны

      Аллотроптар

      Фосфордың таңғажайып әртүрлі қасиеттерін көрсететін бірнеше аллотроптары бар. [8] Ең көп таралған екі аллотроптар - ақ фосфор және қызыл фосфор. [9]

      Қолдану және химиялық әдебиеттер тұрғысынан элементар фосфордың ең маңызды түрі ақ фосфор болып табылады, көбінесе WP деп қысқартылған. Бұл тетраэдрлік P-ден тұратын жұмсақ, балауыз тәрізді қатты зат
      4 молекулалар, онда әрбір атом басқа үш атоммен бір байланыс арқылы байланысады. Бұл П
      4 тетраэдр сұйық және газ тәріздес фосфорда P дейін ыдырай бастағанда 800 °C (1470 °F) температураға дейін болады.
      2 молекулалар. [11] Ақ фосфор екі кристалды түрде болады: α (альфа) және β (бета). Бөлме температурасында α-форма тұрақты, ол жиірек кездеседі және оның текше кристалдық құрылымы бар және 195,2 К (−78,0 °C) температурада алтыбұрышты кристалдық құрылымы бар β-формаға айналады. Бұл формалар Р құрамдас бөлігінің салыстырмалы бағдарлары бойынша ерекшеленеді4 тетраэдра. [12] [13]

      Ақ фосфор - аллотроптардың ең тұрақтысы, ең реактивтісі, ең ұшқышы, ең аз тығыздығы және ең улысы. Ақ фосфор біртіндеп қызыл фосфорға ауысады. Бұл түрлендіру жарық пен жылудың әсерінен жылдамдатады және ақ фосфор үлгілері әрдайым дерлік аздап қызыл фосфорды қамтиды және сәйкесінше сары болып көрінеді. Осы себепті ескірген немесе басқа жолмен таза емес ақ фосфор (мысалы, қару-жарақ, зертханалық емес WP) сары фосфор деп те аталады. Оттегінің әсеріне ұшыраған кезде ақ фосфор қараңғыда жасыл және көк түсті өте әлсіз реңкпен жарқырайды. Ол ауамен жанасқанда тез тұтанғыш және пирофорлық (өзінен-өзі тұтанатын) болып табылады. Пирофорлылығының арқасында ақ фосфор напалмада қоспа ретінде қолданылады. Бұл форманың жану иісі өзіне тән сарымсақ иісіне ие және үлгілер әдетте Р-ден тұратын ақ «фосфор пентоксидімен» қапталған.
      4 О
      10 фосфор атомдарының арасына және олардың шыңдарына оттегі енгізілген тетраэдрлер. Ақ фосфор суда ерімейді, бірақ күкірт көміртегіде ериді. [14]

      П-ның термиялық ыдырауы4 1100 К дифосфор береді, Р2. Бұл түр қатты немесе сұйық күйде тұрақты емес. Димерлік бірлік үштік байланыстан тұрады және N-ге ұқсас2. Ол сондай-ақ фосфорорганикалық прекурсорлық реагенттерді термолиздеу арқылы ерітіндідегі өтпелі аралық өнім ретінде де түзілуі мүмкін. [15] Әлі де жоғары температурада П2 атомдық P.-ге диссоциацияланады [14]

      Қызыл фосфор құрылымы жағынан полимерлі. Оны P туындысы ретінде қарастыруға болады4 мұнда бір P-P байланысы үзіліп, көрші тетраэдрмен қосымша бір байланыс түзіліп, тізбек тәрізді құрылым пайда болады. Қызыл фосфор ақ фосфорды 250 °C (482 °F) дейін қыздыру немесе ақ фосфорды күн сәулесінің әсеріне ұшырату арқылы түзілуі мүмкін. [16] Бұл өңдеуден кейінгі фосфор аморфты болады. Әрі қарай қыздырған кезде бұл материал кристалданады. Бұл мағынада қызыл фосфор аллотроп емес, ақ және күлгін фосфор арасындағы аралық фаза болып табылады және оның қасиеттерінің көпшілігінде бірқатар мәндер бар. Мысалы, жаңадан дайындалған ашық қызыл фосфор жоғары реактивті және шамамен 300 °C (572 °F) температурада тұтанады [17], бірақ ол шамамен 30 °C (86 °F) тұтанатын ақ фосфорға қарағанда тұрақты. [18] Ұзақ қыздырудан немесе сақтаудан кейін түс күңгірттенеді (инфобокс суреттерін қараңыз) алынған өнім тұрақтырақ болады және ауада өздігінен тұтанбайды. [19]

      Күлгін фосфор - бұл қызыл фосфорды 550 ° C-тан жоғары күндізгі жасыту арқылы өндірілетін фосфордың бір түрі. 1865 жылы Хитторф балқытылған қорғасыннан фосфорды қайта кристалданған кезде қызыл/күлгін пішін алатынын анықтады. Сондықтан бұл форма кейде «Хитторф фосфоры» (немесе күлгін немесе α-металл фосфор) деп аталады. [20]

      Қара фосфор ең аз реактивті аллотроп және 550 °C (1022 °F) төмен температурада термодинамикалық тұрақты түрі. Ол сондай-ақ β-металл фосфор ретінде белгілі және құрылымы графитке ұқсас. [21] [22] Ол ақ фосфорды жоғары қысымда (шамамен 12000 стандартты атмосфера немесе 1,2 гигапаскаль) қыздыру арқылы алынады. Ол сондай-ақ металл тұздарын пайдалана отырып, қоршаған орта жағдайында өндірілуі мүмкін, мысалы. катализаторлар ретінде сынап. [23] Сыртқы түрі, қасиеттері және құрылымы бойынша ол графитке ұқсайды, қара және қабыршақ, электр тогын өткізгіш және байланысқан атомдардың иілген парақтары бар. [24]

      Күкірт көміртегінің құрамындағы ақ фосфор ерітіндісінің күн сәулесінде булануына мүмкіндік беру арқылы тағы бір түрі қызыл фосфор алынады. [20]

      Фосфордың кейбір аллотроптарының қасиеттері [8] [20]
      Пішін ақ(α) ақ(β) күлгін қара
      Симметрия Денеге бағытталған текше Триклиника Моноклиникалық Ортогомбты
      Пирсон символы aP24 mP84 oS8
      Ғарыш тобы Мен 4 3м P 1 №2 P2/c №13 Cmca №64
      Тығыздығы (г/см 3 ) 1.828 1.88 2.36 2.69
      Жолақ аралығы (эВ) 2.1 1.5 0.34
      Сыну көрсеткіші 1.8244 2.6 2.4

      Хемилюминесценция

      Алғаш оқшауланған кезде ақ фосфордан шыққан жасыл жарқырау тығыны бар құмырада біраз уақыт сақталатыны, бірақ кейін тоқтайтыны байқалды. 1680 жылдары Роберт Бойл оны ауаның «әлсіреуімен» байланыстырды. Шын мәнінде, бұл оттегі тұтынылады. 18 ғасырға қарай таза оттегіде фосфор мүлде жарқырамайтыны белгілі болды [25], ол тек парциалды қысымдар диапазоны бар. Реакцияны жоғары қысымда жүргізу үшін жылуды қолдануға болады. [26]

      1974 жылы жарқырауды Р.Дж ван Зее мен А.У.Хан түсіндірді. [27] [28] Қатты (немесе сұйық) фосфордың бетінде оттегімен реакция жүріп, қысқа өмір сүретін HPO және P молекулаларын түзеді.
      2 О
      2 бұл екеуі де көрінетін жарық шығарады. Реакция баяу жүреді және люминесценцияны алу үшін аралық өнімдердің өте аз бөлігі ғана қажет, сондықтан тығыны бар банкада жарқырау ұзақ уақытқа созылады.

      Ол ашылғаннан бері, фосфорлар және фосфоресценция қараңғыда жанбай жарқырайтын заттарды сипаттау үшін еркін қолданылған. Фосфоресценция термині фосфордан алынғанымен, фосфорға жарқырауын беретін реакция фосфоресценция (бұрын затқа түсіп, оны қоздырған жарықты қайта шығару) емес, химилюминесценция (суық химиялық реакция нәтижесінде жарқырау) деп аталады. [29]

      Изотоптар

      Фосфордың 23 изотопы белгілі, [30] 25-тен
      P - 47
      П . [31] Тек 31
      P тұрақты, сондықтан 100% молшылықта болады. Жартылай бүтін ядролық спин және 31 Р жоғары көптігі фосфор-31 ЯМР спектроскопиясын фосфоры бар үлгілерді зерттеуде өте пайдалы аналитикалық құрал етеді.

      Фосфордың екі радиоактивті изотоптары биологиялық ғылыми тәжірибелер үшін қолайлы жартылай ыдырау периоды бар. Бұлар:

      • 32
        P, жартылай шығарылу кезеңі 14,3 күн болатын бета-эмиттер (1,71 МэВ), ол өмір туралы ғылым зертханаларында, ең алдымен, радиоактивті таңбаланған ДНҚ және РНҚ зондтарын шығару үшін қолданылады, мысалы Солтүстік немесе Оңтүстік дақтарда қолдануға арналған.
      • 33
        P , жартылай шығарылу кезеңі 25,4 күн болатын бета-эмиттер (0,25 МэВ). Ол өмір туралы ғылым зертханаларында ДНҚ секвенциясы сияқты төмен энергиялық бета шығарындылары тиімді болатын қолданбаларда қолданылады.

      32-ден жоғары энергиялы бета бөлшектер
      P тері мен қасаң қабықтарға және кез келген 32
      Ішке түскен, ингаляцияланған немесе сіңірілген P сүйек және нуклеин қышқылдарына оңай енеді. Осы себептерге байланысты Құрама Штаттардағы Еңбекті қорғау және қауіпсіздік басқармасы және басқа дамыған елдердегі ұқсас мекемелер 32 қызметкермен жұмыс істейтін қызметкерлерді қажет етеді.
      P. көзді қорғау үшін зертханалық халаттарды, бір рет қолданылатын қолғаптарды және қауіпсіздік көзілдіріктерін немесе көзілдіріктерді киіңіз және ашық контейнерлердің үстінде жұмыс істемеңіз. Сондай-ақ жеке, киім-кешек және беткі ластануды бақылау қажет. Қорғау ерекше назар аударуды қажет етеді. Бета-бөлшектердің жоғары энергиясы қорғасын сияқты тығыз қорғайтын материалдарда Bremsstrahlung (тежегіш радиация) арқылы рентген сәулелерінің қайталама сәулеленуін тудырады. Сондықтан, радиация акрил немесе басқа пластик, су немесе (мөлдірлік қажет болмаса), тіпті ағаш сияқты тығыздығы төмен материалдармен қорғалуы керек. [32]

      Ғалам

      2013 жылы астрономдар Кассиопея А-да фосфорды анықтады, ол бұл элементтің суперновалар нуклеосинтезінің жанама өнімі ретінде суперновада өндірілетінін растады. Сверхнованың қалдықтарынан алынған материалдағы фосфордың темірге қатынасы жалпы Құс жолындағыдан 100 есе жоғары болуы мүмкін. [33]

      2020 жылы астрономдар AFGL 5142 массивтік жұлдыз түзетін аймақтан алынған ALMA және ROSINA мәліметтерін талдап, фосфоры бар молекулаларды және олардың кометада ерте Жерге қалай тасымалданатынын анықтады. [34] [35]

      Жер қыртысы және органикалық көздер

      Фосфордың жер қыртысында бір килограммға жуық концентрациясы бар (мысты шамамен 0,06 грамммен салыстырыңыз). Ол табиғатта бос кездеспейді, бірақ көптеген минералдарда, әдетте фосфаттар түрінде кеңінен таралған. [9] Ішінара апатиттен тұратын бейорганикалық фосфатты тау жынысы (минералдар тобы, әдетте, пентакальций триортофосфат фториді (гидроксиді)) бүгінгі күні осы элементтің негізгі коммерциялық көзі болып табылады. АҚШ Геологиялық қызметінің (USGS) мәліметтері бойынша, фосфордың әлемдік қорының шамамен 50 пайызы араб елдерінде. [36] Жердегі белгілі қорлардың 85%-ы Қытайда, Ресейде, [37] Флоридада, Айдахода, Теннессиде, Ютада және басқа жерлерде шағын кен орындары бар Мароккода. [38] Ұлыбританиядағы Олбрайт пен Уилсон және олардың Ниагара сарқырамасындағы зауыты, мысалы, 1890 және 1900 жылдары Теннессидегі (Флорида штаты) және 1950 жылға қарай Îles du Connétable (гуано аралындағы фосфат көздері) фосфатты жынысты пайдаланды. фосфатты жыныс негізінен Теннесси мен Солтүстік Африкадан. [39]

      Органикалық көздер, атап айтқанда зәр, сүйек күлі және (соңғы 19 ғасырда) гуано тарихи маңызды болды, бірақ тек шектеулі коммерциялық табысқа ие болды. [40] Зәрдің құрамында фосфор болғандықтан, оның тыңайтқыш қасиеттері бар, олар бүгінгі күнге дейін кейбір елдерде, соның ішінде Швецияда экскрецияны қайта пайдалану әдістерін қолдана отырып қолданылады. Осы мақсатта зәрді тыңайтқыш ретінде оның таза түрінде немесе ағынды сулар немесе ағынды сулар шламы түрінде сумен араластырылған бөлігі ретінде пайдалануға болады.

      Фосфор(V)

      Фосфордың ең көп таралған қосылыстары фосфаттың туындылары (PO4 3− ), тетраэдрлік анион. [41] Фосфат - тыңайтқыштарда қолдану үшін жаппай өндірілетін фосфор қышқылының конъюгаттық негізі. Трипротикалық болғандықтан, фосфор қышқылы үш конъюгаттық негізге сатылы түрде айналады:

      Фосфат құрамында P-O-P байланыстары бар тізбектер мен сақиналар түзу үрдісі бар. Көптеген полифосфаттар белгілі, соның ішінде АТФ. Полифосфаттар HPO сияқты сутегі фосфаттарын сусыздандыру арқылы пайда болады4 2− және H2PO4 − . Мысалы, өнеркәсіптік маңызды пентатрий трифосфаты (сонымен қатар натрий триполифосфаты, STPP ретінде белгілі) осы конденсация реакциясы арқылы мегатоннада өнеркәсіпте өндіріледі:

      Фосфор пентоксиді (P4О10) фосфор қышқылының қышқыл ангидриді, бірақ екеуінің арасындағы бірнеше аралық заттар белгілі. Бұл балауыз тәрізді ақ қатты зат сумен қатты әрекеттеседі.

      Металл катиондарымен фосфат әртүрлі тұздар түзеді. Бұл қатты заттар полимерлі, P-O-M байланыстары бар. Металл катионының заряды 2+ немесе 3+ болғанда, тұздар әдетте ерімейді, сондықтан олар қарапайым минералдар ретінде болады. Көптеген фосфат тұздары сутегі фосфатынан (HPO4 2− ).

      PCl5 және ПФ5 ортақ қосылыстар болып табылады. ҚҚ5 түссіз газ және молекулалары тригональды бипирамидалық геометрияға ие. PCl5 PCl иондық формуласы бар түссіз қатты зат4 + PCl6 − , бірақ балқыған кезде немесе бу фазасында тригональды бипирамидалық геометрияны қабылдайды. [14] PBr5 PBr ретінде тұжырымдалған тұрақсыз қатты зат4 + Br - және PI5 белгісіз. [14] Пентахлорид пен пентафторид - Льюис қышқылдары. Фторидпен, ПФ5 ПФ құрайды6 − , SF-мен изоэлектронды анион6. Ең маңызды оксигалид - фосфор оксихлориді, (POCl3), бұл шамамен тетраэдрлік.

      Кең ауқымды компьютерлік есептеулер мүмкін болмай тұрып, фосфор (V) қосылыстарындағы байланыс г орбитальдар. Молекулалық орбиталь теориясын компьютерлік модельдеу бұл байланыс тек s- және p-орбитальдарды қамтитынын көрсетеді. [42]

      Фосфор(III)

      Барлық төрт симметриялы тригалидтер жақсы белгілі: газ тәрізді ПФ3, сарғыш сұйықтықтар PCl3 және PBr3, және қатты PI3. Бұл материалдар ылғалға сезімтал, фосфор қышқылын алу үшін гидролизденеді. Трихлорид, жалпы реагент, ақ фосфорды хлорлау арқылы өндіріледі:

      Трихлоридтен галогендік алмасу арқылы трифторид алынады. ҚҚ3 гемоглобинмен байланысатындықтан улы.

      Фосфор (III) оксиді, Р4О6 (Тетрофосфор гексоксиді деп те аталады) P(OH) ангидриді3, фосфор қышқылының кіші таутомері. П-ның құрылымы4О6 П сияқты4О10 терминалдық оксидтік топтарсыз.

      Фосфор (I) және фосфор (II)

      Бұл қосылыстарда әдетте P-P байланыстары бар. [14] Мысалдар фосфин мен органофосфиндердің катенді туындыларын қамтиды. P=P қос байланысы бар қосылыстар да байқалды, бірақ олар сирек кездеседі.

      Фосфидтер және фосфиндер

      Фосфидтер металдардың қызыл фосформен әрекеттесуі нәтижесінде пайда болады. Сілтілік металдар (1-топ) және сілтілі жер металдары құрамында фосфид ионы бар иондық қосылыстар түзе алады, P 3− . Бұл қосылыстар сумен әрекеттесіп, фосфин түзеді. Басқа фосфидтер, мысалы, Na3П7, осы реактивті металдармен белгілі. Өтпелі металдармен, сондай-ақ монофосфидтермен бірге металға бай фосфидтер бар, олар әдетте металдық жылтырлығы бар қатты балқитын қосылыстар және аз тұрақты және жартылай өткізгіштерді қамтитын фосфорға бай фосфидтер. [14] Шрайберсит - метеориттерде кездесетін табиғи металға бай фосфид. Металға бай және фосфорға бай фосфидтердің құрылымы күрделі болуы мүмкін.

      Фосфин (PH3) және оның органикалық туындылары (PR3) аммиактың құрылымдық аналогтары болып табылады (NH3), бірақ фосфордағы байланыс бұрыштары фосфин және оның органикалық туындылары үшін 90°-қа жақын. Бұл жағымсыз иісті, улы қосылыс. Фосфордың фосфиндегі тотығу саны -3. Фосфин кальций фосфидінің гидролизі арқылы түзіледі, Ca3П2. Аммиактан айырмашылығы фосфин ауамен тотығады. Фосфин де аммиактан әлдеқайда аз негізді. Басқа фосфиндер белгілі, оларда тоғызға дейін фосфор атомдарынан тұратын тізбектер бар және формуласы Р.nХn+2. [14] Өте тез тұтанғыш газ дифосфин (P2Х4) гидразиннің аналогы болып табылады.

      Оксоқышқылдар

      Фосфор оксоқышқылдары кең, көбінесе коммерциялық маңызды, ал кейде құрылымдық жағынан күрделі. Олардың барлығында оттегі атомдарымен байланысқан қышқылдық протондар бар, кейбіреулерінде тікелей фосформен байланысқан қышқылдық емес протондар бар, ал кейбіреулерінде фосфор-фосфор байланыстары бар. [14] Фосфордың көптеген оксоқышқылдары түзілгенімен, тек тоғызы ғана коммерциялық маңызды және олардың үшеуі, гипофосфор қышқылы, фосфор қышқылы және фосфор қышқылы ерекше маңызды.

      Тотығу күйі Формула Аты Қышқыл протондар Қосылыстар
      +1 HH2PO2 гипофосфор қышқылы 1 қышқылдар, тұздар
      +3 Х2HPO3 фосфор қышқылы 2 қышқылдар, тұздар
      +3 HPO2 метафосфор қышқылы 1 тұздар
      +3 Х3PO3 (орто)фосфор қышқылы 3 қышқылдар, тұздар
      +4 Х4П2О6 гипофосфор қышқылы 4 қышқылдар, тұздар
      +5 (HPO3)n метафосфор қышқылдары n тұздар (n = 3,4,6)
      +5 H(HPO3)nOH полифосфор қышқылдары n+2 қышқылдар, тұздар (n = 1-6)
      +5 Х5П3О10 үшполифосфор қышқылы 3 тұздар
      +5 Х4П2О7 пирофосфор қышқылы 4 қышқылдар, тұздар
      +5 Х3PO4 (орто)фосфор қышқылы 3 қышқылдар, тұздар

      Нитридтер

      PN молекуласы тұрақсыз болып саналады, бірақ 1100 К-де кристалдық фосфор нитриді ыдырауының өнімі болып табылады. Сол сияқты H2PN тұрақсыз болып саналады, ал F сияқты фосфор нитриді галогендер2PN, Cl2П.Н., Бр2П.Н және И2PN циклдік полифосфазендерге олигомеризацияланады. Мысалы, формуланың қосылыстары (PNCl2)n негізінен гексахлорфосфазин тримері сияқты сақиналар түрінде болады. Фосфазендер фосфор пентахлоридін аммоний хлоридімен өңдеуден пайда болады:

      Хлоридтер тобын алкоксидпен (RO − ) ауыстырған кезде пайдалы қасиеттері бар полимерлер тобы түзіледі. [43]

      Сульфидтер

      Фосфор сульфидтердің кең ауқымын құрайды, онда фосфор P(V), P(III) немесе басқа тотығу күйінде болуы мүмкін. Үш еселік симметриялы P4С3 strike-кез келген жерде матчтарда қолданылады. П4С10 және П4О10 ұқсас құрылымдары бар. [44] Аралас оксигалидтер мен фосфор(III) оксигидридтері дерлік белгісіз.

      Фосфорорганикалық қосылыстар

      P-C және P-O-C байланыстары бар қосылыстар көбінесе фосфорорганикалық қосылыстарға жатады. Олар коммерциялық мақсатта кеңінен қолданылады. PCl3 Фосфорорганикалық (III) қосылыстарына өту жолдарында P 3+ көзі ретінде қызмет етеді. Мысалы, ол трифенилфосфиннің прекурсоры болып табылады:

      Фосфор тригалидтерін спирттермен және фенолдармен өңдеу фосфиттерді береді, мысалы. трифенилфосфит:

      Этимология

      Аты Фосфор Ежелгі Грецияда Венера планетасының атауы болған және грек сөздерінен шыққан (φῶς = жарық, φέρω = тасымалдау), бұл шамамен жарық әкелуші немесе жарық тасымалдаушы деп аударылады. [16] (грек мифологиясы мен дәстүр жылы Augerinus (әлі қолданыста Αυγερινός = таңертең жұлдызды, бүгін), Hesperus немесе Hesperinus (Εσπερος немесе Εσπερινός немесе Αποσπερίτης = әлі қолданыста кешкі жұлдыз, бүгін) және Eosphorus (Εωσφόρος = dawnbearer емес, Христиан дінінен кейін планета үшін қолданыста) жақын гомологтар болып табылады, сондай-ақ фосфор-таң жұлдызымен байланысты).

      Оксфорд ағылшын тілінің сөздігіне сәйкес элементтің дұрыс жазылуы фосфор. Сөз фосфорлы P 3+ валенттігінің сын есім формасы болып табылады: күкірт сияқты күкіртті және күкірт қосылыстар, фосфор фосфор қосылыстарын (мысалы, фосфор қышқылы) және P 5+ валентті фосфор қосылыстарын (мысалы, фосфор қышқылдары мен фосфаттар) құрайды.

      Ашу

      Фосфордың ашылуы, ерте кезден бері белгісіз болған бірінші элемент [45], 1669 жылы неміс алхимигі Хенниг Брандқа тиесілі, дегенмен басқа химиктер фосфорды сол уақытта ашқан болуы мүмкін. [46] Бренд қалыпты метаболизмнен еріген фосфаттардың едәуір мөлшерін қамтитын несеппен тәжірибе жасады. [16] Гамбургте жұмыс істей отырып, Бренд зәрді булану арқылы кейбір тұздарды айдау арқылы аңыздық философиялық тасты жасауға әрекеттенді және бұл процесте қараңғыда жарқыраған және керемет жанып тұрған ақ материал жасады. Ол аталды phosphorus mirabilis («жарықтың ғажайып тасымалдаушысы»). [47]

      Брендтің процесі бастапқыда зәрдің қорқынышты иіс шыққанша бірнеше күн тұруын қамтыды. Содан кейін ол оны пастаға дейін қайнатып, бұл пастаны жоғары температураға дейін қыздырып, буларды су арқылы өткізіп, олар алтынға айналады деп үміттенді. Оның орнына ол қараңғыда жарқыраған ақ, балауыз затты алды. Бренд фосфорды ашты. Бренд аммоний натрий сутегі фосфатын (NH
      4 )NaHPO
      4 . Мөлшері шын мәнінде дұрыс болғанымен (шамамен 60 г фосфор алу үшін шамамен 1100 литр [290 АҚШ галл] зәр қажет болды), алдымен зәрдің шіріп кетуіне жол беру қажет емес еді. Кейінірек ғалымдар жаңа зәрде фосфордың бірдей мөлшерін беретінін анықтады. [29]

      Бренд алғашында бұл әдісті құпия ұстауға тырысты, [48], бірақ кейінірек Дрездендік Д. Крафтқа 200 талердің рецептін сатты, [16] ол енді оны да жасай алады және онымен Еуропаның көп бөлігін, соның ішінде Англияны аралады. ол Роберт Бойлмен кездесті. Оның несептен жасалғанының құпиясы сыртқа шығып, алдымен Швецияда Иоганн Кункель (1630–1703) (1678), кейінірек Лондонда Бойль (1680) да өзінің көмекшісі Амброуз Годфри-Ханквицтің көмегімен фосфор жасай алды. , кейіннен фосфор өндірісімен айналысты.

      Boyle states that Krafft gave him no information as to the preparation of phosphorus other than that it was derived from "somewhat that belonged to the body of man". This gave Boyle a valuable clue, so that he, too, managed to make phosphorus, and published the method of its manufacture. [16] Later he improved Brand's process by using sand in the reaction (still using urine as base material),

      Robert Boyle was the first to use phosphorus to ignite sulfur-tipped wooden splints, forerunners of our modern matches, in 1680. [49]

      Phosphorus was the 13th element to be discovered. Because of its tendency to spontaneously combust when left alone in air, it is sometimes referred to as "the Devil's element". [50]

      Bone ash and guano

      In 1769, Johan Gottlieb Gahn and Carl Wilhelm Scheele showed that calcium phosphate ( Ca
      3 (ПО
      4 )
      2 ) is found in bones, and they obtained elemental phosphorus from bone ash. Antoine Lavoisier recognised phosphorus as an element in 1777. [51] Bone ash was the major source of phosphorus until the 1840s. The method started by roasting bones, then employed the use of clay retorts encased in a very hot brick furnace to distill out the highly toxic elemental phosphorus product. [52] Alternately, precipitated phosphates could be made from ground-up bones that had been de-greased and treated with strong acids. White phosphorus could then be made by heating the precipitated phosphates, mixed with ground coal or charcoal in an iron pot, and distilling off phosphorus vapour in a retort. [53] Carbon monoxide and other flammable gases produced during the reduction process were burnt off in a flare stack.

      In the 1840s, world phosphate production turned to the mining of tropical island deposits formed from bird and bat guano (see also Guano Islands Act). These became an important source of phosphates for fertiliser in the latter half of the 19th century. [54]

      Phosphate rock

      Phosphate rock, which usually contains calcium phosphate, was first used in 1850 to make phosphorus, and following the introduction of the electric arc furnace by James Burgess Readman in 1888 [55] (patented 1889), [56] elemental phosphorus production switched from the bone-ash heating, to electric arc production from phosphate rock. After the depletion of world guano sources about the same time, mineral phosphates became the major source of phosphate fertiliser production. Phosphate rock production greatly increased after World War II, and remains the primary global source of phosphorus and phosphorus chemicals today. See the article on peak phosphorus for more information on the history and present state of phosphate mining. Phosphate rock remains a feedstock in the fertiliser industry, where it is treated with sulfuric acid to produce various "superphosphate" fertiliser products.

      Incendiaries

      White phosphorus was first made commercially in the 19th century for the match industry. This used bone ash for a phosphate source, as described above. The bone-ash process became obsolete when the submerged-arc furnace for phosphorus production was introduced to reduce phosphate rock. [57] [58] The electric furnace method allowed production to increase to the point where phosphorus could be used in weapons of war. [27] [59] In World War I, it was used in incendiaries, smoke screens and tracer bullets. [59] A special incendiary bullet was developed to shoot at hydrogen-filled Zeppelins over Britain (hydrogen being highly flammable). [59] During World War II, Molotov cocktails made of phosphorus dissolved in petrol were distributed in Britain to specially selected civilians within the British resistance operation, for defence and phosphorus incendiary bombs were used in war on a large scale. Burning phosphorus is difficult to extinguish and if it splashes onto human skin it has horrific effects. [14]

      Early matches used white phosphorus in their composition, which was dangerous due to its toxicity. Murders, suicides and accidental poisonings resulted from its use. (An apocryphal tale tells of a woman attempting to murder her husband with white phosphorus in his food, which was detected by the stew's giving off luminous steam). [27] In addition, exposure to the vapours gave match workers a severe necrosis of the bones of the jaw, known as "phossy jaw". When a safe process for manufacturing red phosphorus was discovered, with its far lower flammability and toxicity, laws were enacted, under the Berne Convention (1906), requiring its adoption as a safer alternative for match manufacture. [60] The toxicity of white phosphorus led to discontinuation of its use in matches. [61] The Allies used phosphorus incendiary bombs in World War II to destroy Hamburg, the place where the "miraculous bearer of light" was first discovered. [47]

      Most production of phosphorus-bearing material is for agriculture fertilisers. For this purpose, phosphate minerals are converted to phosphoric acid. It follows two distinct chemical routes, the main one being treatment of phosphate minerals with sulfuric acid. The other process utilises white phosphorus, which may be produced by reaction and distillation from very low grade phosphate sources. The white phosphorus is then oxidised to phosphoric acid and subsequently neutralised with base to give phosphate salts. Phosphoric acid produced from white phosphorus is relatively pure and is the main route for the production of phosphates for all purposes, including detergent production.

      In the early 1990s, Albright and Wilson's purified wet phosphoric acid business was being adversely affected by phosphate rock sales by China and the entry of their long-standing Moroccan phosphate suppliers into the purified wet phosphoric acid business. [62]

      Peak phosphorus

      In 2017, the USGS estimated 68 billion tons of world reserves, where reserve figures refer to the amount assumed recoverable at current market prices 0.261 billion tons were mined in 2016. [63] Critical to contemporary agriculture, its annual demand is rising nearly twice as fast as the growth of the human population. [37]

      The production of phosphorus may have peaked already (as per 2011), leading to the possibility of global shortages by 2040. [64] In 2007, at the rate of consumption, the supply of phosphorus was estimated to run out in 345 years. [65] However, some scientists now believe that a "peak phosphorus" will occur in 30 years and that "At current rates, reserves will be depleted in the next 50 to 100 years." [66] Cofounder of Boston-based investment firm and environmental foundation Jeremy Grantham wrote in Табиғат in November 2012 that consumption of the element "must be drastically reduced in the next 20-40 years or we will begin to starve." [37] [67] According to N.N. Greenwood and A. Earnshaw, authors of the textbook, Chemistry of the Elements, however, phosphorus comprises about 0.1% by mass of the average rock, and consequently the Earth's supply is vast, although dilute. [14]

      Elemental phosphorus

      Presently, about 1,000,000 short tons (910,000 t) of elemental phosphorus is produced annually. Calcium phosphate (phosphate rock), mostly mined in Florida and North Africa, can be heated to 1,200–1,500 °C with sand, which is mostly SiO
      2 , and coke (refined coal) to produce vaporised P
      4 . The product is subsequently condensed into a white powder under water to prevent oxidation by air. Even under water, white phosphorus is slowly converted to the more stable red phosphorus allotrope. The chemical equation for this process when starting with fluoroapatite, a common phosphate mineral, is:

      Side products from this process include ferrophosphorus, a crude form of Fe2P, resulting from iron impurities in the mineral precursors. The silicate slag is a useful construction material. The fluoride is sometimes recovered for use in water fluoridation. More problematic is a "mud" containing significant amounts of white phosphorus. Production of white phosphorus is conducted in large facilities in part because it is energy intensive. The white phosphorus is transported in molten form. Some major accidents have occurred during transportation train derailments at Brownston, Nebraska and Miamisburg, Ohio led to large fires. The worst incident in recent times was an environmental contamination in 1968 when the sea was polluted from spillage and/or inadequately treated sewage from a white phosphorus plant at Placentia Bay, Newfoundland. [68]

      Another process by which elemental phosphorus is extracted includes calcining tricalcium phosphate at high temperatures (1500 °C): [69]

      Historically, before the development of mineral-based extractions, white phosphorus was isolated on an industrial scale from bone ash. [70] In this process, the tricalcium phosphate in bone ash is converted to monocalcium phosphate with sulfuric acid:

      Monocalcium phosphate is then dehydrated to the corresponding metaphosphate:

      When ignited to a white heat (

      1300C) with charcoal, calcium metaphosphate yields two-thirds of its weight of white phosphorus while one-third of the phosphorus remains in the residue as calcium orthophosphate:

      Fertiliser

      Phosphorus is an essential plant nutrient (the most often limiting nutrient, after nitrogen), [71] and the bulk of all phosphorus production is in concentrated phosphoric acids for agriculture fertilisers, containing as much as 70% to 75% P2О5. That led to large increase in phosphate (PO4 3− ) production in the second half of the 20th century. [37] Artificial phosphate fertilisation is necessary because phosphorus is essential to all living organisms it is involved in energy transfers, strength of root and stems, photosynthesis, the expansion of plant roots, formation of seeds and flowers, and other important factors effecting overall plant health and genetics. [71]

      Natural phosphorus-bearing compounds are mostly inaccessible to plants because of the low solubility and mobility in soil. [72] Most phosphorus is very stable in the soil minerals or organic matter of the soil. Even when phosphorus is added in manure or fertilizer it can become fixed in the soil. Therefore, the natural cycle of phosphorus is very slow. Some of the fixed phosphorus is released again over time, sustaining wild plant growth, however, more is needed to sustain intensive cultivation of crops. [73] Fertiliser is often in the form of superphosphate of lime, a mixture of calcium dihydrogen phosphate (Ca(H2PO4)2), and calcium sulfate dihydrate (CaSO4·2H2O) produced reacting sulfuric acid and water with calcium phosphate.

      Processing phosphate minerals with sulfuric acid for obtaining fertiliser is so important to the global economy that this is the primary industrial market for sulfuric acid and the greatest industrial use of elemental sulfur. [74]

      Widely used compounds Қолдану
      Ca(H2PO4)2·H2О Baking powder and fertilisers
      CaHPO4·2H2О Animal food additive, toothpowder
      Х3PO4 Manufacture of phosphate fertilisers
      PCl3 Manufacture of POCl3 and pesticides
      POCl3 Manufacture of plasticiser
      П4С10 Manufacturing of additives and pesticides
      На5П3О10 Detergents

      Organophosphorus

      White phosphorus is widely used to make organophosphorus compounds through intermediate phosphorus chlorides and two phosphorus sulfides, phosphorus pentasulfide and phosphorus sesquisulfide. [75] Organophosphorus compounds have many applications, including in plasticisers, flame retardants, pesticides, extraction agents, nerve agents and water treatment. [14] [76]

      Metallurgical aspects

      Phosphorus is also an important component in steel production, in the making of phosphor bronze, and in many other related products. [77] [78] Phosphorus is added to metallic copper during its smelting process to react with oxygen present as an impurity in copper and to produce phosphorus-containing copper (CuOFP) alloys with a higher hydrogen embrittlement resistance than normal copper. [79]

      Matches

      The first striking match with a phosphorus head was invented by Charles Sauria in 1830. These matches (and subsequent modifications) were made with heads of white phosphorus, an oxygen-releasing compound (potassium chlorate, lead dioxide, or sometimes nitrate), and a binder. They were poisonous to the workers in manufacture, [80] sensitive to storage conditions, toxic if ingested, and hazardous when accidentally ignited on a rough surface. [81] [82] Production in several countries was banned between 1872 and 1925. [83] The international Berne Convention, ratified in 1906, prohibited the use of white phosphorus in matches.

      In consequence, phosphorous matches were gradually replaced by safer alternatives. Around 1900 french chemists Henri Sévène and Emile David Cahen invented the modern strike-anywhere match, wherein the white phosphorus was replaced by phosphorus sesquisulfide (P4С3), a non-toxic and non-pyrophoric compound that ignites under friction. For a time these safer strike-anywhere matches where quite popular but in the long run they where superseded by the modern safety match.

      Safety matches are very difficult to ignite on any surface other than a special striker strip. The strip contains non-toxic red phosphorus and the match head potassium chlorate, an oxygen-releasing compound. When struck, small amounts of abrasion from match head and striker strip are mixed intimately to make a small quantity of Armstrong's mixture, a very touch sensitive composition. The fine powder ignites immediately and provides the initial spark to set off the match head. Safety matches separate the two components of the ignition mixture until the match is struck. This is the key safety advantage as it prevents accidental ignition. Nonetheless, safety matches, invented in 1844 by Gustaf Erik Pasch and market ready by the 1860s, didn't gain consumer acceptance until the prohibition of white phosphorus. Using a dedicated striker strip was considered clumsy. [17] [75] [84]

      Water softening

      Sodium tripolyphosphate made from phosphoric acid is used in laundry detergents in some countries, but banned for this use in others. [19] This compound softens the water to enhance the performance of the detergents and to prevent pipe/boiler tube corrosion. [85]

      Miscellaneous

      • Phosphates are used to make special glasses for sodium lamps. [19]
      • Bone-ash, calcium phosphate, is used in the production of fine china. [19]
      • Phosphoric acid made from elemental phosphorus is used in food applications such as soft drinks, and as a starting point for food grade phosphates. [75] These include mono-calcium phosphate for baking powder and sodium tripolyphosphate. [75] Phosphates are used to improve the characteristics of processed meat and cheese, and in toothpaste. [75] , called "WP" (slang term "Willie Peter") is used in military applications as incendiary bombs, for smoke-screening as smoke pots and smoke bombs, and in tracer ammunition. It is also a part of an obsolete M34 White Phosphorus US hand grenade. This multipurpose grenade was mostly used for signaling, smoke screens, and inflammation it could also cause severe burns and had a psychological impact on the enemy. [86][87] Military uses of white phosphorus are constrained by international law.
      • 32 P and 33 P are used as radioactive tracers in biochemical laboratories. [88]

      Inorganic phosphorus in the form of the phosphate PO 3−
      4 is required for all known forms of life. [89] Phosphorus plays a major role in the structural framework of DNA and RNA. Living cells use phosphate to transport cellular energy with adenosine triphosphate (ATP), necessary for every cellular process that uses energy. ATP is also important for phosphorylation, a key regulatory event in cells. Phospholipids are the main structural components of all cellular membranes. Calcium phosphate salts assist in stiffening bones. [14] Biochemists commonly use the abbreviation "Pi" to refer to inorganic phosphate. [90]

      Every living cell is encased in a membrane that separates it from its surroundings. Cellular membranes are composed of a phospholipid matrix and proteins, typically in the form of a bilayer. Phospholipids are derived from glycerol with two of the glycerol hydroxyl (OH) protons replaced by fatty acids as an ester, and the third hydroxyl proton has been replaced with phosphate bonded to another alcohol. [91]

      An average adult human contains about 0.7 kg of phosphorus, about 85–90% in bones and teeth in the form of apatite, and the remainder in soft tissues and extracellular fluids (

      1%). The phosphorus content increases from about 0.5 weight% in infancy to 0.65-1.1 weight% in adults. Average phosphorus concentration in the blood is about 0.4 g/L, about 70% of that is organic and 30% inorganic phosphates. [92] An adult with healthy diet consumes and excretes about 1-3 grams of phosphorus per day, with consumption in the form of inorganic phosphate and phosphorus-containing biomolecules such as nucleic acids and phospholipids and excretion almost exclusively in the form of phosphate ions such as H
      2 PO −
      4 and HPO 2−
      4 . Only about 0.1% of body phosphate circulates in the blood, paralleling the amount of phosphate available to soft tissue cells.

      Bone and teeth enamel

      The main component of bone is hydroxyapatite as well as amorphous forms of calcium phosphate, possibly including carbonate. Hydroxyapatite is the main component of tooth enamel. Water fluoridation enhances the resistance of teeth to decay by the partial conversion of this mineral to the still harder material called fluoroapatite: [14]

      Phosphorus deficiency

      In medicine, phosphate deficiency syndrome may be caused by malnutrition, by failure to absorb phosphate, and by metabolic syndromes that draw phosphate from the blood (such as in refeeding syndrome after malnutrition [93] ) or passing too much of it into the urine. All are characterised by hypophosphatemia, which is a condition of low levels of soluble phosphate levels in the blood serum and inside the cells. Symptoms of hypophosphatemia include neurological dysfunction and disruption of muscle and blood cells due to lack of ATP. Too much phosphate can lead to diarrhoea and calcification (hardening) of organs and soft tissue, and can interfere with the body's ability to use iron, calcium, magnesium, and zinc. [94]

      Phosphorus is an essential macromineral for plants, which is studied extensively in edaphology to understand plant uptake from soil systems. Phosphorus is a limiting factor in many ecosystems that is, the scarcity of phosphorus limits the rate of organism growth. An excess of phosphorus can also be problematic, especially in aquatic systems where eutrophication sometimes leads to algal blooms. [37]

      Тамақтану

      Dietary recommendations

      The U.S. Institute of Medicine (IOM) updated Estimated Average Requirements (EARs) and Recommended Dietary Allowances (RDAs) for phosphorus in 1997. If there is not sufficient information to establish EARs and RDAs, an estimate designated Adequate Intake (AI) is used instead. The current EAR for phosphorus for people ages 19 and up is 580 mg/day. The RDA is 700 mg/day. RDAs are higher than EARs so as to identify amounts that will cover people with higher than average requirements. RDA for pregnancy and lactation are also 700 mg/day. For children ages 1-18 years the RDA increases with age from 460 to 1250 mg/day. As for safety, the IOM sets Tolerable upper intake levels (ULs) for vitamins and minerals when evidence is sufficient. In the case of phosphorus the UL is 4000 mg/day. Collectively the EARs, RDAs, AIs and ULs are referred to as Dietary Reference Intakes (DRIs). [95]

      The European Food Safety Authority (EFSA) refers to the collective set of information as Dietary Reference Values, with Population Reference Intake (PRI) instead of RDA, and Average Requirement instead of EAR. AI and UL defined the same as in United States. For people ages 15 and older, including pregnancy and lactation, the AI is set at 550 mg/day. For children ages 4-10 years the AI is 440 mg/day, for ages 11-17 640 mg/day. These AIs are lower than the U.S RDAs. In both systems, teenagers need more than adults. [96] The European Food Safety Authority reviewed the same safety question and decided that there was not sufficient information to set a UL. [97]

      For U.S. food and dietary supplement labeling purposes the amount in a serving is expressed as a percent of Daily Value (%DV). For phosphorus labeling purposes 100% of the Daily Value was 1000 mg, but as of May 27, 2016 it was revised to 1250 mg to bring it into agreement with the RDA. [98] [99] Compliance with the updated labeling regulations was required by 1 January 2020 for manufacturers with US$10 million or more in annual food sales, and by 1 January 2021 for manufacturers with lower volume food sales. [100] [101] A table of the old and new adult daily values is provided at Reference Daily Intake.

      Food sources

      The main food sources for phosphorus are the same as those containing protein, although proteins do not contain phosphorus. For example, milk, meat, and soya typically also have phosphorus. As a rule, if a diet has sufficient protein and calcium, the amount of phosphorus is probably sufficient. [102]

      Organic compounds of phosphorus form a wide class of materials many are required for life, but some are extremely toxic. Fluorophosphate esters are among the most potent neurotoxins known. A wide range of organophosphorus compounds are used for their toxicity as pesticides (herbicides, insecticides, fungicides, etc.) and weaponised as nerve agents against enemy humans. Most inorganic phosphates are relatively nontoxic and essential nutrients. [14]

      The white phosphorus allotrope presents a significant hazard because it ignites in air and produces phosphoric acid residue. Chronic white phosphorus poisoning leads to necrosis of the jaw called "phossy jaw". White phosphorus is toxic, causing severe liver damage on ingestion and may cause a condition known as "Smoking Stool Syndrome". [103]

      In the past, external exposure to elemental phosphorus was treated by washing the affected area with 2% copper sulfate solution to form harmless compounds that are then washed away. According to the recent US Navy's Treatment of Chemical Agent Casualties and Conventional Military Chemical Injuries: FM8-285: Part 2 Conventional Military Chemical Injuries, "Cupric (copper(II)) sulfate has been used by U.S. personnel in the past and is still being used by some nations. However, copper sulfate is toxic and its use will be discontinued. Copper sulfate may produce kidney and cerebral toxicity as well as intravascular hemolysis." [104]

      The manual suggests instead "a bicarbonate solution to neutralise phosphoric acid, which will then allow removal of visible white phosphorus. Particles often can be located by their emission of smoke when air strikes them, or by their phosphorescence in the dark. In dark surroundings, fragments are seen as luminescent spots. Promptly debride the burn if the patient's condition will permit removal of bits of WP (white phosphorus) that might be absorbed later and possibly produce systemic poisoning. DO NOT apply oily-based ointments until it is certain that all WP has been removed. Following complete removal of the particles, treat the lesions as thermal burns." [note 1] [ дәйексөз қажет ] As white phosphorus readily mixes with oils, any oily substances or ointments are not recommended until the area is thoroughly cleaned and all white phosphorus removed.

      People can be exposed to phosphorus in the workplace by inhalation, ingestion, skin contact, and eye contact. The Occupational Safety and Health Administration (OSHA) has set the phosphorus exposure limit (Permissible exposure limit) in the workplace at 0.1 mg/m 3 over an 8-hour workday. The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) has set a Recommended exposure limit (REL) of 0.1 mg/m 3 over an 8-hour workday. At levels of 5 mg/m 3 , phosphorus is immediately dangerous to life and health. [105]

      US DEA List I status

      Phosphorus can reduce elemental iodine to hydroiodic acid, which is a reagent effective for reducing ephedrine or pseudoephedrine to methamphetamine. [106] For this reason, red and white phosphorus were designated by the United States Drug Enforcement Administration as List I precursor chemicals under 21 CFR 1310.02 effective on November 17, 2001. [107] In the United States, handlers of red or white phosphorus are subject to stringent regulatory controls. [107] [108] [109]


      3 Replies to &ldquoPhosphorus: Glowing, Flammable, and Essential to Our Cells&rdquo

      Jeremy says:

      This is an excellent little summary of the history and usefulness of phosphorous, and a refresher on its place in chemistry and biology.

      SUMITRA KUMAR BISWAS says:

      Nitrogen Compounds

      Nitrogen compounds, and especially their oxidized derivatives, are important in biological systems and as explosives.

      Үйрену мақсаттары

      Give examples of applications of nitrogen compounds.

      Негізгі қорытындылар

      Негізгі нүктелер

      • Nitrogen oxides, called NOx compounds, are important for their explosive properties. These properties are determined by the extremely strong and stable bond found in molecular, diatomic nitrogen, N2, which has a bond dissociation energy of 945 kJ/mol (226 kcal/mol).
      • The main neutral hydride of nitrogen is ammonia (NH3), which has a pKб of 9.2, and is thus a weak base. The corresponding deprotonated species, NH2 – , is called an amide and is a strong base (because it’s the conjugate base of ammonia, whose pKа is around 38).
      • Nitrogen is a constituent of molecules in every major drug class in pharmacology and medicine, from antibiotics to neurotransmitters and beyond. One important aspect of nitrogen is that it is the only non-metal that can maintain a positive charge at physiological pH.

      Негізгі шарттар

      • propellant: Fuel, oxidizer, reaction mass or mixture for one or more engines (especially internal combustion engines or jet engines) that is carried within a vehicle prior to use.
      • oxide: A binary chemical compound of oxygen with another chemical element.
      • anion: A negatively charged ion, as opposed to a cation.
      • bond dissociation energy: The energy required to separate two atoms joined by a particular bond. Expressed in terms of a mole of such bonded atoms. Indicates the strength of the bond.

      Survey of Nitrogen Compounds and their Uses

      Nitrogen compounds play an important role in many aspects of life and commercial processes, from the industrial production of fertilizers to the building blocks of life.

      The nitrogen-nitrogen triple bond in N2 contains 226 kcal/mol of energy, making it one of the strongest bonds known. When nitrogen gas is formed as a product from various reactions, the bond energy associated with the N-N triple bond is released, causing the explosive properties seen in many nitrogen compounds.

      Amines

      The main neutral hydride of nitrogen is ammonia (NH3), although hydrazine (N2Х4) is also commonly used. Ammonia is more basic than water by 6 orders of magnitude. In solution, ammonia forms the ammonium ion (NH4 + ). The pKа of ammonium chloride is 9.2. Liquid ammonia (boiling point 240 K) is amphiprotic (displaying either Brønsted-Lowry acidic or basic character) and forms ammonium and the less common amide ions (NH2 − ). Ammonia has a pKа of 38, making the corresponding amide ions very strong bases. Singly, doubly, triply and quadruply substituted alkyl compounds of ammonia are called amines (four substitutions, to form commercially and biologically important quaternary amines, results in a positively charged nitrogen, and thus a water-soluble compound).

      Azides

      Other classes of nitrogen anions (negatively charged ions) are the poisonous azides (N3 − ), which are linear and isoelectronic to carbon dioxide, but which bind to important iron-containing enzymes in the body in a manner resembling cyanide.

      Nitrogen Oxides

      Another molecule of the same structure is the colorless and relatively inert anesthetic gas nitrous oxide (dinitrogen monoxide, N2O), also known as laughing gas. This is one of a variety of nitrogen oxides that form a family often abbreviated as NOx. Nitric oxide (nitrogen monoxide, NO), is a natural free radical used in signal transduction in both plants and animals. The reddish and poisonous nitrogen dioxide (NO2) contains an unpaired electron and is an important component of smog. Nitrogen molecules containing unpaired electrons show a tendency to dimerize (thus pairing the electrons), and are, in general, highly reactive. The corresponding acids are nitrous (HNO2) and nitric acid (HNO3), with the corresponding salts called nitrites and nitrates.

      Nitrogen Compounds used as Explosives and Propellants

      One of the earliest uses of a nitrogen compound as an explosive was potassium nitrate, also called saltpeter, used in gunpowder. This is a mixture of potassium nitrate, carbon and sulfur. When the mixture is ignited in an enclosed space, such as a gun-barrel or a firework, the nitrate ions oxidize the carbon and sulfur in a highly exothermic reaction, producing high- temperature gases very rapidly. This can propel a bullet out of a gun or cause a firework to explode.

      Potassium Nitrate: Potassium nitrate, or saltpeter, was a constituent of early gunpowder. It serves as an oxidant, along with an oxidizable material such as sugar.

      The higher oxides, dinitrogen trioxide (N2О3), dinitrogen tetroxide (N2О4) and dinitrogen pentoxide (N2О5), are unstable and explosive, a consequence of the chemical stability of N2. Nearly every hypergolic (i.e. not requiring ignition) rocket engine uses N2О4 as the oxidizer their fuels, various forms of hydrazine, are also nitrogen compounds.

      These engines were extensively used on spacecraft such as the space shuttle and those of the Apollo Program because their propellants are liquids at room temperature and ignition occurs on contact without an ignition system, allowing many precisely controlled burns. Н2О4 is an intermediate in the manufacture of nitric acid HNO3, one of the few acids stronger than the hydronium ion, and a fairly strong oxidizing agent.

      Nitrogen is notable for the range of explosively unstable compounds that it can produce. Nitrogen triiodide (NI3) is an extremely sensitive contact explosive. Nitrocellulose, produced by nitration of cellulose with nitric acid, is also known as guncotton. Nitroglycerin, made by nitration of glycerin, is the dangerously unstable explosive ingredient of dynamite. The comparatively stable, but less powerful explosive trinitrotoluene (TNT) is the standard explosive against which the power of nuclear explosions are measured. In all cases, the explosive properties of nitrogen compounds are derived from the extreme stability of the product of these reactions: gaseous molecular nitrogen, N2.

      Nitrogen Compounds in Drugs and Medicine

      Nitrogen is a constituent of molecules in every major drug class in pharmacology and medicine. Nitric oxide (NO) has recently been discovered to be an important signaling molecule in physiology. Nitrous oxide (N2O) was discovered early in the 19th century to be a partial anesthetic, though it was not used as a surgical anesthetic until later. Called “laughing gas,” it was found to induce a state of social disinhibition resembling drunkenness.

      Other notable nitrogen-containing drugs are drugs derived from plant alkaloids, such as morphine. Many alkaloids are known to have pharmacological effects in some cases, they appear as natural chemical defenses of plants against predation. Drugs that contain nitrogen include all major classes of antibiotics, and organic nitrate drugs like nitroglycerin and nitroprusside that regulate blood pressure and heart action. Amines (alkyl derivatives of nitrogen) are important in pharmacology because they can readily carry a positive charge, as the corresponding protonated ammonium species. This allows for electrostatic interactions between the ammonium cation and various negatively charged or polarizable species in proteins.


      Properties, Allotropes and Uses of Phosphorus

      Phosphorus is a non-metallic element that belongs to group 5 of the periodic table. It does not occur free in nature due to its very reactive nature. It is widely found in combined state as tetraoxophosphate(V) minerals and the most abundant of these minerals is rock phosphorite or rock phosphate which is comprised largely of calcium tetraoxophosphate(V). Apatite is another rock phosphorite which is also found in nature.

      This element is an important constituent of living matter as they are found in bones and teeth where they are combined with calcium compounds in calcium tetraoxophosphate(V). Several foods such as proteins, eggs, seeds and even nerve tissues and brain cells all contain this element. Infact, this non metal phosphorusmakes up about 1% by mass of the human body.

      Allotropes of Phosphorus

      This element exist in three different allotropes. The red, white and black phosphorus are the three allotropes. However, the white and red allotropes of this element are the more common and important allotropic forms.

      The White allotrope exist as a tetratomic molecule and each phosphorus atom is attached to three others by simple covalent bonds to produce a tetrahedral molecule. Tetratomic phosphorus exist in the vapour state at temperatures below 700 o C and in solution in carbon(IV)sulphide. The White alllotrope is a waxy, white, soft and translucent solid. It is not so stable at room temperature and changes quite slowly but spontaneously to red phosphorus which is accelerated by a raised temperature.

      This non-metal is soluble in carbon(IV) sulphide, benzene and several other organic solvents but insoluble in water. It is twice as dense as water. It has a low ignition temperature of 35 o C and this property makes it to catch fire easily and so should be stored under water. It also undergoes slow oxidation when exposed to air, resulting in a glow that is greenish in color. This phenomenon is described as phosphorescence. The White allotropic form is very poisonous substance and any contact with the skin can result in serious skin burn.

      The red allotropic form of this element is gotten when white phosphorus is heated to a temperature of 250 o C in the absence of air and in the presence of iodine which serves as a catalyst. Here, the tetratomic molecules of white phosphorus combine to form large macromolecules and the resultant product is red phosphorus which is a red brittle powder and is the stable allotrope of sulphur.

      The red allotropic form of this element has a higher density than white phosphorus. It is insoluble in carbon(IV)sulphide, water and most common organic solvents. Its high ignition temperature of 250 o C makes it safe and can be handled safely. Moreover, red phosphorus is non-toxic when it is pure. It can be sublimed at 290 o C in the absence of air and the resulting vapour condenses in to white phosphorus.


      Phosphine

      Біздің редакторлар сіз жіберген ақпаратты қарап шығып, мақаланы қайта қарау керек пе, жоқ па, соны анықтайды.

      Phosphine (PH3), деп те аталады hydrogen phosphide, a colourless, flammable, extremely toxic gas with a disagreeable garliclike odour. Phosphine is formed by the action of a strong base or hot water on white phosphorus or by the reaction of water with calcium phosphide (Ca3П2). Phosphine is structurally similar to ammonia (NH3), but phosphine is a much poorer solvent than ammonia and is much less soluble in water.

      Organic compounds with bonds between phosphorus and carbon or hydrogen are named as derivatives of phosphine: in primary, secondary, and tertiary phosphines, one, two, and three hydrogen atoms have been replaced by organic combining groups. Thus, methylphosphine (CH3PH2) is a primary phosphine, in which the methyl group (CH3) takes the place of one of the hydrogen atoms of phosphine itself. The metal salts are called phosphides, and the protonated forms (compounds to which a hydrogen ion has been added) are called phosphonium compounds. The organic derivatives of phosphine are usually made by substitution reactions using the readily available phosphorus trichloride (PCl3).

      The Editors of Encyclopaedia Britannica This article was most recently revised and updated by Erik Gregersen, Senior Editor.


      What is white phosphorus?

      The second white powder to make headlines in recent weeks is commonly used by the military as a smokescreen or to mark targets. But this week US forces were criticised when they admitted using white phosphorus during the 2004 assault on Falluja to flush enemy forces from well-covered positions.

      Phosphorus comes in two forms, red and white. Red phosphorus is harmless but the white form is highly toxic and reacts violently with oxygen, so it must be stored under water or paraffin to stop it spontaneously combusting.

      White phosphorus was discovered 300 years ago when the Hamburg-based alchemist Henig Brandt boiled urine and continued to burn the residue that formed. The white phosphorus he duly produced quickly became the poison of choice for murderers of the time, and detectives exploited the fact that it glows in the dark to identify cases in which it had been used.

      After being used briefly to make matches, white phosphorus was adopted by the military primarily as an obscurant. When phosphorus ignites, it produces clouds of white phosphorus pentoxide, which can be thick enough to be opaque. To hide on the battlefield, Centurion tanks would fire four white phosphorus shells to generate a smokescreen around them.

      In Falluja, white phosphorus was used to make enemy forces move from their cover. The substance is effective because the clouds of phosphorus pentoxide it produces react with moisture in the air, or in people's lungs, to form phosphoric acid. "A lungful of phosphoric acid is not going to be pleasant at all," said Tom Welton, a chemist at Imperial College London.

      John Emsley, author of The Shocking History of Phosphorus, said calls to ban white phosphorus began after the first world war because shells would create showers of burning phosphorus fragments that rained down, causing excruciating burns.

      It is not covered by international conventions on chemical weapons, but the use of incendiary weapons in civilian areas is banned under the Geneva convention.


      Current research

      Human phosphorus use has created problems for wildlife and people, alike. In August 2014, the city of Toledo, Ohio, had to warn citizens against using the city's water due to a toxic algae bloom. Such blooms, which occur in other drinking-water lakes across the country as well, are often caused or exacerbated by phosphorus from fertilizers and livestock waste flowing into waterways.

      In many streams and lakes, "phosphorus is the nutrient that is the most scarce, and therefore it is often the most important nutrient," said Dan Obenour, a professor of civil, construction and environmental engineering at North Carolina State University.

      Obenour and his colleagues have studied the algae blooms of Lake Erie, which is where Toledo gets its drinking water. The dominant source of phosphorus running into the lake is from agricultural fertilizers, Obenour told Live Science, though lawn fertilizers, pet waste and even treated wastewater contribute.

      Other factors, such as water temperature, can influence the timing and size of toxic algae blooms, so Obenour and his colleagues wanted to isolate the effects of fertilizer runoff. They used computer models to relate the amount of phosphorus flowing into Lake Erie to the size of the late-summer algae blooms in the lake.

      The results, published in October 2014 in the journal Water Resources Research, showed a link: The more phosphorus early in the year, the larger the algae bloom in late summer. What's more, Obenour said, "the lake is becoming more sensitive to cyanobacteria [algal] blooms."

      In other words, less phosphorus is necessary to create ever-larger blooms — a fact that could influence regulations on agriculture upstream from the lake. The reason for the increased sensitivity remains somewhat mysterious, but invasive species could be one factor, Obenour said. Invasive zebra and quagga mussels feed on non-toxic algae that compete with the toxin-generating cyanobacteria. Thus, when a rush of phosphorus enters the lake, toxic algae have little competition in gobbling it up. The algae blooms would likely be a quarter or less the size of the peak blooms seen in Lake Erie in 2011 without human influence, Obenour said.


      Бейнені қараңыз: ЛЕТАЮЩАЯ ЗМЕЯ ядовитый охотник на драконов! Змея против кошки, варана, летучей мыши и геккона! (Шілде 2022).


Пікірлер:

  1. Elwood

    дұрыс

  2. Ingelbert

    Онда бір нәрсе бар. Бұрын мен басқаша ойладым, түсініктеме үшін рахмет.

  3. Mikagul

    Сізге шын жүректен көмегіңіз үшін рахмет.

  4. Eason

    Иә, бұл еліктіретін сияқты

  5. Edlyn

    Керемет, бұл құнды сөйлем



Хабарлама жазыңыз