Kaj je beli fosfor?

Element fosfor obstaja v treh glavnih oblikah ali alotropih – beli, rdeči in črni – od katerih je beli fosfor, sestavljen iz štirih atomov fosforja, razporejenih v tetraedrično molekulo, najbolj reaktiven. Je bela, voskasta trdna snov, ki se topi pri 111.2 °F (44 °C) in vre pri 536 °F (280 °C). V nečisti obliki, ki vsebuje sledi rdečega fosforja, ima pogosto rumeno barvo in se včasih imenuje rumeni fosfor. V vodi je netopen, vendar se raztopi v nekaterih organskih topilih. Bela oblika elementa je za razliko od drugih izjemno vnetljiva – vžiga se na zraku pri 86°F (30°C) – in zelo strupena – smrtni odmerek za ljudi je ocenjen na približno 0.0018 unče (0.05 grama).

Zanimiva lastnost belega fosforja je njegova kemiluminiscenca v prisotnosti zraka – to je jasno vidno kot zeleni sij, ko ga gledamo v temi. Menijo, da je sij povezan z delno oksidacijo hlapov. Kljub temu, da so bili znani in raziskani, odkar je bil element prvič izoliran v 16. stoletju, natančen kemični mehanizem za sijajem v času pisanja ostaja nejasen. Ko je izpostavljena svetlobi, se bela oblika počasi pretvori v rdeči fosfor. V laboratoriju ga običajno hranimo pod vodo v temnih steklenih posodah.

Fosfor se industrijsko proizvaja z reakcijo fosfatnih kamnin s peskom in koksom pri visokih temperaturah. Pesek reagira s fosfatom in tvori kalcijev silikat in fosforjev pentoksid (P2O5), ki ga koks reducira v plinasti elementarni fosfor. Ta se nato kondenzira v fosfor v beli obliki.

V preteklosti so pri izdelavi vžigalic uporabljali beli fosfor; vendar se zdaj uporabljajo varnejše alternative, vključno z nekaterimi manj strupenimi fosforjevimi spojinami. Delavci v tovarnah vžigalic so v 19. stoletju pogosto trpeli za stanjem, znanim kot “fosirana čeljust”, boleče in izčrpavajoče propadanje čeljustne kosti, ki je posledica kronične izpostavljenosti fosforjevim hlapom. Prej so ga uporabljali tudi v nekaterih strupih za podgane.

Danes je njegova glavna uporaba v proizvodnji fosforne kisline, ki se uporablja v živilski industriji in nekaterih čistilnih sredstvih, ter proizvodnji fosfatnih gnojil. Velik del se pretvori v rdeči fosfor, ki je nestrupen in manj vnetljiv. Ta oblika fosforja se uporablja v nekaterih pirotehničnih mešanicah za ognjemet.

Beli fosfor ima tudi veliko vojaško uporabo – na primer v zažigalnem orožju, v raketah, ki se uporabljajo za osvetlitev sovražnikovih položajev, in v dimnih zavesah. Zgorevanje v zraku proizvaja fosforjev pentoksid (P2O5). Ta spojina je izjemno higroskopna; to pomeni, da hitro absorbira vlago iz zraka in tvori kapljice fosforne kisline. Te kapljice tvorijo gost, bel dim, ki je zelo učinkovit pri prikrivanju vsega, kar leži v notranjosti. Zaradi tega se beli fosfor uporablja v dimnih granatah za prikrivanje gibanja vojakov.

Najbolj kontroverzna vojaška uporaba belega fosforja je bila v zažigalnem orožju. Ta snov močno gori in izpljune kroglice gorečega staljenega fosforja, ki lahko povzroči nove požare in povzroči hude opekline vsakomur v bližini. Ker je temperatura vžiga precej nižja od telesne temperature, je goreči material težko pogasiti – plameni se lahko zadušijo, vendar se fosfor ponovno vname, takoj ko ima dostop do kisika. Zažigalno orožje na osnovi belega fosforja je bilo prvič uporabljeno v prvi svetovni vojni in je bilo uporabljeno v številnih kasnejših spopadih. V vojaškem kontekstu se včasih imenuje “WP” ali “Willie Pete”.

Uporaba WP v raketah in dimnih zavesah ter kot vžigalnega orožja proti vojaškim ciljem je od leta 2011 dovoljena po mednarodnem pravu; vendar uporaba zažigalnega orožja na območjih s civilnim prebivalstvom ni. ZDA, Izrael in Rusija so obtožili nezakonite uporabe streliva z belim fosforjem v spopadih konec 20. in v začetku 21. stoletja. Do zdaj so bili neuspešni poskusi, da bi WP zaradi njegove strupenosti in dražilnih učinkov dima, ki nastane pri njegovem zgorevanju, uvrstili med kemično orožje. Tem potezam so nasprotovali z utemeljitvijo, da je strupenost elementa naključna in ne razlog za njegovo uporabo.