Красный фосфор – вещество, которое является модификацией химического элемента фосфора. Другие его аллотропические формы – белый, чёрный, металлический. Данный фосфор неядовитый, неогнеопасный, не светится в темноте. Красное вещество обладает особыми характеристиками, и они подробно рассмотрены в этой статье.
Свойства
Красный фосфор, формула которого Рn, также называется фиолетовым и считается самой стабильной модификацией химического элемента, если рассматривать термодинамические свойства. Разные аллотропические формы обладают различными химическими и физическими характеристиками, что обусловлено разницей в строении. Так, красный фосфор имеет атомную кристаллическую решётку, а белый – молекулярную.
Из-за сложной структуры, состоящей из связанных пирамидально атомов, с другими веществами фосфор вступает в реакции слабо. Этот неорганический естественный полимер может синтезироваться разными способами. И свойства красного фосфора зависят от метода его получения. Их реально прогнозировать, меняя катализаторы, освещение и температуру при процессах производства.
Красный фосфор запаха не имеет. Его цвет зависит от метода производства, а также степени измельчения. Оттенок варьируется от алого до фиолетового. Литое вещество насыщенно-фиолетовое, с медным тоном и блеском металла.
Красный фосфор – какой формы вещество? Он твёрдый, не обладает способностью люминесцировать, то есть создавать свечение в темноте. Токсичным, ядовитым химический элемент в такой модификации не является. Плотность вещества составляет от 2 г/см3 до 2,4, в зависимости от условий получения.
Интересный факт! Всего открыто больше двух десятков модификаций фосфора, но стабильными являются только 4: металлический, чёрный, белый и красный.
Характеристики
Характеристика красного фосфора сильно отличается от описания его ближайшего «родственника» – белого фосфора. Вещество неогнеопасное, воспламеняться может только при термическом воздействии – нагреве до температуры от +240 градусов и выше. Причём загорается не сам химический элемент, а его пары, и после охлаждения они трансформируются в белый фосфор, обладающий высокой огнеопасностью.
Вещество практически ни в чём не растворяется, не вступает во взаимодействие ни с сероуглеродом, ни с водой, ни с органическими растворителями. Лишь в висмуте, свинце и некоторых других расплавленных металлах красный фосфор может растворяться. Такую особенность в химии используют, если необходимо производство красного фосфора в форме крупных кристаллов.
Воспламенение вещества в обычных условиях не происходит, но возможно при ударах или активном трении. Красный фосфор поглощает влагу из атмосферного воздуха. При взаимодействии с кислородом окисляется, становится оксидом. При дальнейшем впитывании H2O вещество отмокает, становясь густой фосфорной кислотой. Из-за таких особенностей красный фосфор поставляется и перевозится только в герметичных упаковках для исключения взаимодействия с воздушной влагой.
При нагревании вещество не расплавляется, а испаряется. Когда пары после конденсации охлаждаются, они превращаются в другую форму фосфора – белую.
Получение
Впервые в 1847 году фосфор был синтезирован химиком из Австрии А. Шрёттером. Это произошло в Швеции, и тогда учёный нагрел до 500℃ находящийся в запаянной ампуле из стекла белый фосфор вместе с угарным газом.
Сегодня получение красного фосфора осуществляется похожим методом. Химики также значительно нагревают белый фосфор, доводя его температуру до 250-300 градусов Цельсия и лишая доступа воздуха. Термическое воздействие должно быть довольно продолжительным – несколько часов. Для производства используется разное оборудование, и в нём также есть запаянные стеклянные ампулы. Иногда для ускорения реакции превращения применяют ионизирующее излучение.
Применение красного фосфора
Красный фосфор используется более широко и часто, чем другие химические соединения, так как он менее активен и ядовит, более стабилен и безопасен в хранении, транспортировке и применении. Основная сфера – промышленность.
Применение красного фосфора осуществляется при:
- Производстве фосфидов. Это бинарные соединения, в которых степень окисления фосфора отрицательная. Фосфиды магния, алюминия и прочих металлов применяются для фумигации – обработки поверхностей против разных насекомых-вредителей, например, моли. Также химические соединения этой категории могут использоваться в солнечных батареях, сцинтилляционных счётчиках.
- Изготовлении фосфоросодержащих удобрений. Они используются для обработки почв с целью улучшения качества грунта и повышения всхожести высаживаемых культур.
- Получении фосфорорганических соединений, например, производных фосфорной кислоты. Такие вещества используются на производствах: текстильных, химических.
- Производстве пиротехники. Фосфор вводят в состав дымозажигательных, дымовых, зажигательных смесей, а также накольных и тёрочных.
- Изготовлении спичек. На коробки наносится специальная тёрочная смесь из красного фосфора.
- Выпуске смазочных материалов, применяемых для уменьшения степени износа деталей из-за трения.
- Военном оснащении. Красный фосфор включается в состав зажигательных снарядов.
- Изготовлении ламп накаливания. Фосфор обеспечивает их свечение.
- Производстве фосфатных связующих. Они входят в составы клеев, используются для холоднотвердеющих смесей, литья и формовки деталей из металлов.
- Нанесении электролюминесцентных покрытий, применяемых для оформления подсветок, систем освещения.
- Реакциях органического синтеза – получении соединений с определёнными заданными свойствами.
- Производстве антипиренов – специализированных материалов, обеспечивающих огнезащиту поверхностей.
Красный фосфор – неядовитое, при обычных условиях нетоксичное вещество. Оно не воспламеняется и почти не вступает во взаимодействие с другими химическими соединениями, поэтому используется в разных сферах.
В нашем интернет-магазине вы можете приобрести широкий ассортимент лабораторной посуды по низким ценам. Обращайтесь!
Фосфор — лишь один из элементов, свойства которых рассматриваются в химической практике. В нашем разделе интерактивных инструментов можно открыть онлайн-таблицу Менделеева и быстро найти элемент по символу, названию или атомному номеру.
