It-twelid ta 'Fosfru aħmaroriġinat mill-esplorazzjoni tal-bniedem tal-element tal-fosfru . 1669, il-marka Alchemista Ġermaniża l-ewwel iżolata fosfru abjad f'esperiment ta 'distillazzjoni ta' l-awrina, u din is-sustanza, li teħtieġ dawl etereali fid-dlam, li kkawżat sensazzjoni fil-komunità xjentifika.}}} fosfru aħmar, bħala allotrope ta 'fosfru abjad Preparazzjoni: Fosfru abjad jista 'jinkiseb billi ssaħħan sa 250 grad f'iżolazzjoni mill-arja u żżommha għal diversi jiem, jew permezz ta' konverżjoni ta 'tidwib bi pressjoni għolja (590 grad, 4357KPA) { 590 grad, punt ta 'tqabbid ta' 260 grad, ma joħroġx b'mod spontanju fl-arja, u ma jinħallx fl-ilma, disulfide tal-karbonju, u biss ftit li jinħall fl-etanol anidru .
Il-proprjetajiet fiżiċi tal-fosfru aħmar jagħmluha "għażla sikura" fil-laboratorju . pereżempju, fl-esperiment klassiku tad-determinazzjoni tal-kontenut ta 'ossiġnu ta' l-arja, il-kombustjoni tal-fosfru aħmar tipproduċi pentossidu tal-fosfru solidu li ma jipproduċix prodott likwidu bħal fosfru abjad bħal fosfru abjad, u b'hekk jivverifika aktar il-persentaġġ ta 'l-ossiġnu 1/5 taċ-ċilindru tal-gass) . il-formula ta 'reazzjoni tal-kombustjoni tagħha hija:
4p + 5 o₂ → 2p₂o₅ (kundizzjonijiet ta 'ignition)
L-esperiment jirrikjedi attenzjoni għall-ammont suffiċjenti ta 'fosfru aħmar, l-apparat ta' l-arja u t-tkessiħ għat-temperatura tal-kamra qabel ma jieħu l-qari, u dawn id-dettalji jirriflettu l-insegwiment ta 'preċiżjoni fl-esperimenti tal-kimika {.
Propjetajiet kimiċi u preparazzjoni industrijali tal-fosfru aħmar
Għalkemm il-proprjetajiet kimiċi tal-fosfru aħmar mhumiex attivi daqs il-fosfru abjad, għadu perikoluż: jista 'jinħaraq meta jiltaqa' ma 'nar miftuħ, impatt għoli ta' sħana jew frizzjoni, u huwa faċli li tisplodi meta titħallat ma 'aġenti ossidanti bħal klorat, potassju permanganate, eċċ Fosfru permezz ta 'tnixxif bil-vakwu . Il-preparazzjoni industrijali tagħha teħtieġ iżolament strett ta' l-arja u l-umdità, pereżempju, biex tneħħi l-fosfru abjad residwu permezz ta 'metodu ta' tnixxif bil-vakwu: il-fosfru aħmar trasformat huwa mgħolli b'soluzzjoni ta 'soda kawstika dilwit, u għalhekk li jinbidel fil-fosfat tnixxif . Dan il-proċess jeħtieġ li jitlesta f'filtru li jdur biex jiżgura li l-kontenut tal-fosfru tal-prodott jissodisfa l-istandard .
L-istabbiltà tal-fosfru aħmar ġejja mill-istruttura elettronika unika tagħha . l-iktar 'il barra Ħames elettroni ta' atomi tal-fosfru jiffurmaw orbitali ibridi sp³, u t-tetrahedra p₄ fil-fosfru aħmar tal-molekula huma konnessi biex jiffurmaw l-istruttura tal-katina jew taċ-ċirku permezz ta 'bonds singoli, b'enerġiji ta' bond għoli, b'enerġiji ta 'bond għoli, li Biex tirreaġixxi bl-ossiġenu fit-temperatura tal-kamra, iżda tista 'tiġġenera PCL₃ jew PCL₅ bi klorin f'temperatura għolja, u tiġġenera aċidu fosforiku b'interazzjoni ma' aċidu nitriku, li turi ċerta attività kimika .
Applikazzjonijiet multipli ta 'fosfru aħmar
► Il- "qalb" ta 'logħbiet sikuri
Il-valur industrijali tal-fosfru aħmar huwa l-ewwelnett fil-manifattura tal-logħbiet . fin-nofs -19 seklu, ix-xjenzati Żvediżi poġġew il-fosfru aħmar fuq in-naħa tal-partiti tal-partita, u l-klorat tal-potassju fuq il-matchheads Kombustjoni . Dan id-disinn żied il-fattur ta 'sigurtà tal-logħbiet b'100 darba, u l-produzzjoni annwali ta' logħbiet madwar id-dinja qabżet il-500 biljun kaxxa, li wasslet għal żieda fid-domanda għall-fosfru aħmar {.
► Il- "Gwardjan Inviżibbli" ta 'Flame Ritardant
Il-fosfru aħmar, bħala l-komponent ewlieni ta 'ritardanti tal-fjammi bbażati fuq il-fosfru, għandu prestazzjoni eċċellenti fil-materjali tal-polimeru . il-mekkaniżmu ritardant tal-fjammi tiegħu jikkonsisti fi tliet funzjonijiet:
REtardant tal-fjamma tal-fażi tal-gass: jiġġenera radikali PO waqt il-kombustjoni, jaqbad H- u OH- fil-katina tal-polimeru u jinterrompi r-reazzjoni tal-katina;
Ritardant tal-fjamma tal-fażi kondensata: ossidizza l-aċidu fosforiku u l-aċidu meta-fosforiku f'temperaturi għoljin biex jifforma saff tal-ħġieġ biex jiżola l-ossiġnu;
Karbonju deidratat: jippromwovi d-deidrazzjoni u l-karbonizzazzjoni tal-materjal biex tnaqqas ir-rilaxx ta 'gassijiet kombustibbli .
Iż-żieda ta '3% Red Phosphorus Flame Ritardant Masterbatch ma' Polyethylene Terephthalate (PET) tista 'żżid l-indiċi tal-ossiġnu tal-materjal minn 21% għal 35%, u tilħaq UL94 V|-0 Flame ritardant standard {. dawn il-materjali huma wżati b'mod wiesa' fil-qxur elettroniċi u elettriċi, Intersiors awtomatiċi, Automotive Interiors Fosfru Flame Ritardant tas-Suq Daqs ta '1 . 2 biljun u . s. Dollari, rata ta 'tkabbir annwali ta' aktar minn 6% . 3.
► "Master Dopant" fl-Industrija tas-Semikondutturi
Il-fosfru aħmar għandu rwol ewlieni fil-qasam tas-semikondutturi . bħala dopant tat-tip N, atomi tal-fosfru aħmar jistgħu jissostitwixxu l-atomi tal-fosfru fil-kannizzata tas-silikon, kull atomu tal-fosfru aħmar jipprovdi elettron ħieles, li jtejjeb b'mod sinifikanti l-konduttività tal-materjal . Il-wejfers tas-silikon bil-fosfru mdgħajjef jistgħu jiżdiedu għal aktar minn 22% . Barra minn hekk, il-fosfru aħmar huwa wkoll il-materja prima għall-preparazzjoni tal-fosfidu tal-indju (INP), arsenide tal-gallium (GAAs) u semikondutturi oħra komposti, użati fil-chips ta 'komunikazzjoni 5G u detekturi infra-aħmar.}}}}}}}}}}}}}}
► "attur ta 'effetti speċjali" militari u ċivili
Il-proprjetajiet li jiġġeneraw id-duħħan tal-fosfru aħmar jagħmluha komponent tal-qalba tal-bombi tad-duħħan . partiċelli tal-pentoxide tal-fosfru prodotti waqt il-kombustjoni għandhom dijametru ta '{0.1-1 μm biss, li jista' effettivament iferrex raġġi viżibbli u infrared, li jiffurmaw barriera ta 'l-ilbies ta' l-aħħar li l-aħħar10-15} minuti Eżerċizzji militari, granata tad-duħħan tal-fosfru aħmar wieħed tista 'tkopri erja ta' 200m², li tipprovdi protezzjoni ta 'ħabi għat-truppi . Fil-qasam ċivili, hija użata għall-istadju ta' effetti speċjali . billi tikkontrolla l-proporzjon tal-proporzjon ta 'fosfru aħmar u nitrat ta' potassju, kuluri differenti ta 'effetti tad-duħħan jistgħu jiġu realizzati .}}}}}}}}}}}}}
Sfidi Ambjentali u Trasformazzjoni Ekoloġika
GħalkemmFosfru aħmarhuwa użat ħafna, ir-riskji ambjentali tiegħu ma jistgħux jiġu injorati . esponiment fit-tul għal fosfru aħmar mhux miksi jiġġenera aċidu fosforiku, li jwassal għal ewtrofikazzjoni tal-korpi tal-ilma; u t-trab fl-ipproċessar jista 'jikkawża ħsara respiratorja lill-operaturi jekk il-konċentrazzjoni taqbeż 1mg / m³ . Ir-regolament li jilħaq l-UE inkluda fil-lista ta' sustanzi ta 'tħassib għoli, li jeħtieġu residwi ta' fosfru aħmar fi prodotti elettriċi u elettroniċi li huma inqas minn 1, {{000 PPM, u tillimitaha għal 100 ppm.
L-industrija qed tirrispondi għall-isfida permezz tal-innovazzjoni teknoloġika . il-metodu ta 'estrazzjoni tas-solvent żviluppat mill-Università Tohoku fil-Ġappun jista' jirkupra l-fosfru aħmar minn prodotti elettroniċi użati b'purità ta '99 {. 5% u rata ta' rkupru ta 'aktar minn 95% .} Mikroenkapsulament, juża Partiċelli li jiffurmaw mikrosferi b'dijametru ta '10 μm, li jnaqqas ir-rilaxx ta 'fosfina b'90% filwaqt li jtejjeb il-kompatibilità mal-polimeri . l-iżvantaġġi saru wkoll fir-riċerka ta' alternattivi bijoloġiċi {{11} {11} {11} calcium calcium phytate, bħala phytate tal-phosphorus derata mill-pjanti, għandu a effiċjenza li ttaffi ta 'dak tal-fosfru aħmar, iżda huwa kompletament bijodegradabbli u juri potenzjal fil-qasam tal-materjali tal-imballaġġ.