Xử lý nước thải sinh hoạtLịch sử nguồn gốc phốt pho là gì? Phốt pho nguyên tử khối bằng bao nhiêu? Ứng dụng của phốt pho trong cuộc sống là như thế nào?… Chúng ta hãy cùng đi giải mã tất tần tật về phốt pho qua bài viết sau!
Lịch sử nguồn gốc phốt pho
Nội dung bài viết
Các nhà giả kim thuật Ả Rập ở thế kỷ 12 có thể đã tình cờ cô lập được nguyên tố phốt pho, nhưng hồ sơ không rõ ràng. Phốt pho dường như đã được phát hiện vào năm 1669 bởi Hennig Brand, một thương gia người Đức có sở thích là thuật giả kim.
Brand cho phép để 50 xô nước tiểu cho đến khi chúng phân hủy và “nuôi giun”. Sau đó, ông đun sôi nước tiểu thành dạng sệt và đun nóng với cát, từ đó chưng cất phốt pho nguyên tố ra khỏi hỗn hợp. Brand đã báo cáo khám phá của mình trong một bức thư gửi cho Gottfried Wilhelm Leibniz, và sau đó, các cuộc trình diễn về nguyên tố này và khả năng phát sáng trong bóng tối, hay còn gọi là “phốt pho”, khiến công chúng thích thú.
Tuy nhiên, phốt pho vẫn là một sự tò mò về mặt hóa học cho đến khoảng một thế kỷ sau khi nó được chứng minh là một thành phần của xương. Tiêu hóa xương bằng axit nitric hoặc axit sunfuric tạo thành axit photphoric, từ đó phốt pho có thể được chưng cất bằng cách đun với than.
Vào cuối những năm 1800, James Burgess Readman ở Edinburgh đã phát triển một phương pháp lò điện để sản xuất nguyên tố từ đá photphat, về cơ bản là phương pháp được sử dụng ngày nay.
Phốt pho nguyên tử khối bằng bao nhiêu?
Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p63s23p3.
Hóa trị của photpho có thể là 5 do có 5 electron ở lớp ngoài cùng. Bên cạnh đó còn có hóa trị 3 trong một số hợp chất.
Photpho nguyên tử khối là: 30,973762 u. (=31)
Bạn có thắc mắc làm cách nào để xử lý nước thải sinh hoạt nhanh, rẻ và cực kỳ hiệu quả không? Tìm hiểu Module xử lý nước thải sinh hoạt nhé
XEM THÊM GIÁ CÁC MODULE XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT THEO CÔNG SUẤT!
Sự xuất hiện và phân phối
Phốt pho là một nguyên tố phân bố rất rộng rãi – phong phú thứ 12 trong Vỏ Trái đất, mà nó đóng góp khoảng 0,10% trọng lượng. Độ phong phú trong vũ trụ của nó là khoảng một nguyên tử trên 100 nguyên tử silic, tiêu chuẩn.
Khả năng phản ứng hóa học cao của nó đảm bảo rằng nó không xảy ra ở trạng thái tự do (ngoại trừ một vài thiên thạch ). Phốt pho luôn luôn tồn tại dưới dạng ion photphát. Các dạng kết hợp chính trong tự nhiên là các muối photphat.
Khoảng 550 khoáng chất khác nhau đã được tìm thấy có chứa phốt pho. Nhưng trong số này, nguồn phốt pho chính là chuỗi apatit trong đó canxicác ion tồn tại cùng với các ion photphat và một lượng thay đổi của các ion florua, clorua hoặc hydroxit, theo công thức [Ca 10 (PO 4 ) 6 (F, Cl , hoặc OH) 2 ].
Thông thường, các nguyên tử kim loại như magiê, mangan, stronti và chì thay thế cho canxi trong khoáng chất, và silicat, sunfat, vanadat, và các anion tương tự thay thế cho các ion photphat. Các mỏ trầm tích rất lớn của fluoroapatit được tìm thấy ở nhiều nơi trên Trái đất. Phosphat của xương và men răng là hydroxyapatite. (Nguyên tắc làm giảm sâu răng bằng cách fluor hóa phụ thuộc vào việc chuyển hóa hydroxyapatite thành fluoroapatit cứng hơn, kháng sâu hơn.)
Nguồn thương mại chính là photphorit, hay đá photphat, một dạng apatit chứa cacbonat không tinh khiết. Ước tính tổng lượng đá phốt phát trong vỏ Trái đất trung bình khoảng 65.000.000.000 tấn, trong đó Maroc và Tây Sahara chứa khoảng 80%. Ước tính này chỉ bao gồm quặng đủ giàu photphat để chuyển đổi thành các sản phẩm hữu ích bằng các phương pháp hiện tại. Cũng tồn tại một lượng lớn vật chất có hàm lượng phốt pho thấp hơn.
Các hợp chất chính
Phốt pho được sử dụng hầu như hoàn toàn ở dạng hợp chất, thường ở các trạng thái oxy hóa +3, +5 và −3. Không giống như nitơ và các thành phần khác trong họ, phốt pho có xu hướng thể hiện sự ưu tiên đối với trạng thái +5.
Có ý nghĩa kinh tế đáng kể là phosphine, hoặc hydro phosphide, PH 3. Hợp chất khí này được tạo ra bởi tác dụng của một bazơ mạnh (hoặc nước nóng) với phốt pho trắng hoặc bằng cách thủy phân một phốtphua kim loại. Phosphine được sử dụng chủ yếu làm nguyên liệu ban đầu trong quá trình tổng hợp các hợp chất phốt pho hữu cơ khác nhau, làm chất pha tạp cho các linh kiện điện tử ở trạng thái rắn và làm chất khử trùng.
Trong số các hợp chất phốt pho quan trọng nhất về mặt thương mại là các oxit và axit. Phần lớn phốt pho trắng được sản xuất công nghiệp được đốt cháy để tạo thành photpho pentoxit, P 4 O 10. Đôi khi được gọi là anhydrit photphoric, hoặc điphotpho pentoxit, hợp chất này có thể thu được ở dạng bột trắng mềm hoặc chất rắn kết tinh không màu. Nó được sử dụng rộng rãi trong phân tích hóa học như một chất khử nước và trong tổng hợp hữu cơ như một chất ngưng tụ.
Một lượng lớn được xử lý bằng nước để tạo ra axit orthophosphoric (H 3 PO 4 ), thường được gọi là axit photphoric, có các ứng dụng công nghiệp đa dạng, bao gồm sản xuất phốt phát, muối có chứa ion phốt phát (PO 4 3−), ion hydro photphat (HPO 4 2− ), hoặc ion dihydro photphat (H 2 PO 4 – ).
Những loại muối này được sử dụng làm chất tạo men trong nướng bánh, làm chất mài mòn trong kem đánh răng, và đôi khi làm chất phụ gia cho chất tẩy rửa. Một loại muối khác, được điều chế bằng tác dụng của axit photphoric với đá photphat, là canxi đihiđro photphat, hoặc superphotphat, Ca (H 2 PO 4 ) 2, loại phân lân được sử dụng rộng rãi nhất .
Với các nguyên tố halogen, photpho tạo thành các halogen khác nhau; PX 3 (trong đó X là F , Cl , Br hoặc I) và PX 5 (trong đó X là F, Cl hoặc Br) là hai dãy đơn giản. Điều thú vị là chất rắn PCl 5 và PBr 5 chứa các cation PX 4 + và PX 6 – anion hơn là các phân tử PX 5. Các halogen này được sử dụng để tổng hợp hóa chất phốt pho hữu cơ. Phốt pho phản ứng với lưu huỳnh để tạo thành một số sunfua được sử dụng trong sản xuất hóa chất hữu cơ và diêm. Nó phản ứng với nhiều kim loại và kim loại để tạo thành photphua.
Nguyên tử photpho có thể liên kết với nguyên tử oxi để tạo thành nhóm este . Chúng có thể liên kết với các nguyên tử cacbon, tạo ra một số lượng lớn các hóa chất phốt pho hữu cơ. Chúng được tìm thấy trong nhiều quá trình sinh học quan trọng. Ví dụ, phosphoglycerid cần thiết cho quá trình lên men. Các adenosine phosphat rất cần thiết trong quá trình quang hợp và hoạt động của cơ; adenosine triphosphate (ATP) đóng vai trò trung tâm trong quá trình trao đổi chất và được tìm thấy trong tế bào của mọi sinh vật. Các hợp chất phốt pho hữu cơ quan trọng trong công nghiệp bao gồm chất hóa dẻo và xăng, chất phụ gia. Một số dạng có độc tính cao nhất định được sử dụng trong các chất diệt côn trùng thuộc loại parathion. Các dẫn xuất hữu cơ độc của phốt pho đã được sử dụng làm khí thần kinh, một vũ khí chủ chốt của chiến tranh hóa học.
Ý nghĩa sinh học và sinh lý học
Phốt pho là một thành phần quan trọng của xương và răng, và nó cần thiết cho sự phát triển của các cơ thể sống. Trong sinh vật, nguyên tố thường xuất hiện dưới dạng photphat.
Ở các dạng khác, phốt pho có thể rất độc. Phốt pho trắng tấn công da và khi ăn vào sẽ gây hoại tử xương hàm, được gọi là “hàm hô”. Một số este hữu cơ của axit photphoric, được sử dụng làm chất phụ gia dầu bôi trơn, đã được phát hiện có thể gây tê liệt vĩnh viễn khi vô tình ăn phải.
Phosphinelà cực kỳ độc hại, cũng như các dẫn xuất hữu cơ của nó. Một số chất độc hại nhất mà con người biết đến, được gọi chung là khí thần kinh, là các dẫn xuất hữu cơ của phốt pho.
Phốt pho có trong chất lỏng bên trong các tế bào của các mô sống như phosphate ion, PO 4 3, một trong những điều quan trọng khoáng thành phần cho hoạt động của tế bào. Các gen, mà trực tiếp di truyền và chức năng tế bào khác và được tìm thấy trong hạt nhân của mỗi tế bào, là phân tử của DNA (deoxyribonucleic acid), mà tất cả đều chứa phốt pho.
Tế bào lưu trữ năng lượng thu được từ các chất dinh dưỡng trong các phân tử adenosine triphosphate (ATP) . Canxi photphat là thành phần vô cơ chính của răng và xương.
Như vậy, qua bài viết, chúng tôi đã cung cấp cho các bạn những kiến thức về phốt pho như: Lịch sử nguồn gốc phốt pho là gì? Phốt pho nguyên tử khối bằng bao nhiêu? Ứng dụng của phốt pho trong cuộc sống là như thế nào?… rồi phải không nào? Nếu có thêm câu hỏi nào về phốt pho cần chúng tôi giải đáp, vui lòng liên hệ qua thông tin bên dưới!
Mọi thông tin chi tiết, vui lòng liên hệ với chúng tôi để nhận được sự tư vấn tốt nhất.
Tìm hiểu về chúng tôi
- Website: Công ty Môi trường CCEP
- Theo dõi chúng tôi trên Facebook: Công ty Môi trường CCEP
- Hotline: 091.789.6633
- Email: ccep.vn@gmail.com
- Xưởng sản xuất thiết bị: Xuân Trạch – Xuân Canh – Đông Anh – Hà Nội
- VPĐD: Nhà NV 6.1 Khu đô thị Viglacera Hữu Hưng – 272 Hữu Hưng – Nam Từ Liêm – Hà Nội
Bài viết liên quan