Witte fosfor

Witte fosfor is een van de drie allotropen van het element fosfor. De andere twee zijn rood, een amorf polymeer, en zwart, een grafietachtig polymeer. De stof die bekend staat als gele fosfor is eigenlijk witte fosfor die onzuiverheden bevat (bv. rode fosfor) of die donkerder is geworden door blootstelling aan licht. Rode fosfor wordt violet of paars als het wordt verhit tot >550 ºC.

Witte fosfor (zie afbeeldingen) bevat vier fosforatomen in een tetrahedrale opstelling. Het heeft een onaangename, knoflookachtige geur en is uiterst giftig (zie tabel met gevaarsinformatie). Het is onstabiel in lucht – eerst vormt het witte dampen alvorens in vlammen uit te barsten. Witte fosfor wordt ook wel het element van de duivel genoemd, omdat het groen opgloeit in het donker en pyrofoor is.

Omwille van zijn instabiliteit wordt witte fosfor meestal opgeslagen onder water, waarin het nauwelijks oplosbaar is. De allotroop is oplosbaar in koolwaterstoffen, koolstofdisulfide, zwavelchloride (S2Cl2) en andere apolaire oplosmiddelen.

Moleculair fosfor bestaat niet in de natuur; maar het zit in veel mineralen, voornamelijk hydroxyapatiet, fluorapatiet, en chorapatiet. Witte fosfor werd ontdekt in 1669 door de Hamburg, Duitsland, apotheker/alchemist Hennig Brandt (in sommige rekeningen Brand), die het onderwerp is van het schilderij The Alchemist Discovering Phosphorus door Joseph Wright. Tijdens zijn zoektocht naar de mythische steen der wijzen, produceerde Brandt bij toeval fosfor door fosfaathoudende urinestoffen te verhitten met koolstofhoudende stoffen. Fosfor werd uitgestoten als een gas (P2), dat condenseerde als een gloeiende was.

Brandt had geen begrip van elementen zoals wij die vandaag kennen. Meer dan 100 jaar na zijn ontdekking erkende de legendarische Franse scheikundige Antoine Lavoisier fosfor als een element.

Brandt’s ruwe proces is de basis van de moderne witte fosfor productie. Apatiet wordt gemengd met silica (zand) en een koolstofbron zoals cokes om P2-damp te produceren, die wordt gecondenseerd in water. Als fluorapatiet wordt gebruikt, kan het bijproduct calciumfluoride worden gebruikt om fluorgas te produceren.

Wereldwijd wordt jaarlijks ≈900.000 ton fosfor geproduceerd. Het grootste deel daarvan wordt ironisch genoeg weer geoxideerd tot fosfaten voor kunstmest (verreweg het grootste gebruik) en voor de productie van pesticiden, weekmakers en additieven voor diervoeders. Het gebruik van witte fosfor zelf is beperkt tot ingrediënten in de metallurgie en knaagdiergif. Het werd gebruikt als bestanddeel van frictie lucifers, tot rond de eeuwwisseling van de 20e eeuw, toen het werd vervangen door het veiliger fosfor sesquisulfide (P4S3).

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.