Üldine

Fosfor on Maal üpriski levinud element. Teda leidub nii mineraalidena maakoores kui ka eluslooduse koostises. Mineraalidena leiavad kõige suuremat kasutust fosforiit ja apatiit, mida leidub ka Eesti põhjaosas – suuremad fosforiidimaardlad asuvad Rakveres, Aseris, Toolsel ja Tsistres. Fosforiidi ja apatiidi peamine koostisosa on kaltsiumfosfaat (Ca₃(PO₄)₂).

Fosforiit

Fosfori tootmine toimub fosforiidi kuumutamisel söe ja liivaga.

2Ca₃(PO₄)₂ + 10C + 6SiO₂ = 6CaSiO₃ + 10CO + P₄

Fosfori mineraale kasutatakse peamiselt väetistena. Kõige lihtsam fosforväetis on fosforiidijahu, mida saadakse fosforiidi peenestamisel. Kuna fosforiühendid on halvasti lahustuvad, siis taimed omandavad fosforiidijahust fosfori kehvasti, seetõttu leiab suuremad kasutust superfosfaat, mida saadakse fosforiidi töötlemisel väävelhappega.

Ca₃(PO₄)₂ + 2H₂SO₄ = Ca(H₂PO₄)₂ + 2CaSO₄

Kuna superfosfaat sisaldab ka mõningal määral vaba fosforhapet, siis omastavad taimed seda väetist palju paremini. Fosforväetisi ja teisi mineraalväetisi ei tohi liigselt kasutada, kuna kui need satuvad veekogudesse, siis hakkavad seal vetikad kiiresti vohama ning väiksed veekogud kasvavad kiiresti kinni.

Liigse väetamise tõttu kinnikasvanud veekogu

Fosfor võib esineda mitme erineva allotroobina. Tuntumad fosfori allotroobid on punane fosfor, valge fosfor ning must fosfor. Tabelis on ära toodud fosfori allotroopide omadused.

Keemilised omadused

Fosforil on väliskihis kuus elektroni (ns²np⁴) ning seetõttu võib ta keemilistes reaktsioonides käituda nii redutseerijana kui ka oksüdeerijana. Oksüdeerijana käitub fosfor metallide ja vesiniku suhtes ning redutseerijana reageerides hapnikuga, halogeenidega või väävliga. Oksüdeerijaga reageerides võivad tekkida fosfori ühendid oksüdatsiooniastmega +3 kui ka +5, sõltuvalt tingimustest. Näiteks õhus põledes tekib nii fosfor(III)oksiid kui ka fosfor(V)oksiid.

4P + 3O₂ = P₄O₆

4P + 5O₂ = P₄O₁₀

Vesinikuga fosfor otseselt ei reageeri. Vesiniku ja fosfori ühendit fosfaani (PH₃) saadakse kaudsel teel, näiteks alumiiniumfosfiidi reageerimisel veega.

AlP + 3H₂O = Al(OH)₃ + PH₃

Fosfiini peetakse ka üheks virvatulede põhjustajaks soodes.

Virvatuled

Ühendid

Fosforhape ehk ortofosforhape (H₃PO₄) leiab fosfori hapetest kõige rohkem kasutust. Enim kasutab fosforhapet mineraalväetiste tööstus. Üheks fosforhappe saamise võimaluseks on loodusliku kaltsiumfosfaadi töötlemine väävelhappega.

Ca₃(Po₄)₂ + 3H₂SO₄ = 2H₃PO₄ + 3CaSO₄

Tetrafosfordekaoksiid (P₄O₁₀) on tahke valge aine, mis aurustub juba 36 ^oC juures. Tetrafosfordekaoksiid on peamine saadus, mis tekib fosfori põlemisel ning põhjustab ka suitseva leegi, mistõttu kasutatakse fosforit suitsuefektide tekitamisel.

Filmides kasutatakse suitsuefektide tegemisel fosforit

Tetrafosforheksaoksiid (P₄O₆) tekib fosfori põlemisel kõrvalsaadusena. Kuna P₄O₆ on mürgine, siis peab olema fosforiga ümberkäimisel ning suitsuefektide tekitamisel väga ettevaatlik.

Lisainfo