Применение соединений фосфора
Фосфором называется химический элемент, название которого с древнегреческого означает «светоносный». В периодической системе Менделеева фосфор занял место в 15-й группе третьего периода. Он относится к группе химических элементов под названием пниктогены.
Существует несколько версий открытия данного элемента. Наиболее раннее упоминание о существовании фосфора можно найти в алхимических записях, которые датируются 12 веком. Само название элемента в подобных работах отсутствует, однако, можно встретить сведения о получении неизвестного «светящегося» вещества.
По официально версии фосфор был открыт в 1669 году обанкротившимся торговым купцом, пытающимся найти философский камень. Произошло это случайно во время многократного прокаливания мочи человека, в результате чего было образовано вещество, от которого исходил яркий свет
Получение фосфора
Современные ученые владеют многими методами, посредством которых можно синтезировать фосфор. Наиболее популярным считается его восстановление из минералов, в составе которых он содержится. Как правило, таковыми являются апатиты или фосфориты, взаимодействующие с коксом и кремнеземом в достаточно высоких температурных условиях (порядка 1600 0 С). Производство фосфора, в данном случае, осуществляется в специальных печах.
В природе данный химический элемент широко распространен. Фосфор обладает очень сильной химической активностью, в связи с чем не встречается в свободном состоянии. Он содержится в земной коре и воде, однако к наиболее крупным его запасам во всем мире относятся морские фосфориты наряду с продуктами их выветривания. Ученые считают, что последние имеют океаническое происхождение.
Так, фосфаты формировались путем разных органических и неорганических процессов на протяжении очень продолжительного времени в прибрежных регионах пояса пассатов.
Стоит отметить, что не все месторождения данного вещества могут называться промышленными. Таковыми принято считать только те, из 1 га которых можно получить фосфатную породу в количестве минимум 6000 тонн и более. Добыча фосфата осуществляется в открытых карьерах с применением скребковых экскаваторов. Первым делом происходит очистка от песчаных наносов и пустых пород, после чего и начинается извлечение фосфатной руды, путь которой к обогатительным фабрикам пролегает по стальным трубам. Стоит сказать, что таким образом руда может преодолевать расстояния в несколько километров.
В морской воде вид данного вещества несколько отличается от других мест его нахождения. Так в водной среде фосфор представлен ортофосфат-анионом, концентрация которого, в среднем, насчитывает около 0,07 мг3/л. Общий океанический объем фосфора составляет 9,8*1010 тонн.
Таблица 1. Применение фосфора и его соединений | |
Вещества | Область применения |
Белый фосфор | Получение красного фосфора, зажигательных и дымообразующих веществ, в металлургии. |
Красный фосфор | В производстве спичек: P+KCLO3+S+MnO2+Fe2O3 |
P2O5 | Получение фосфорной кислоты |
H3PO4 | Получение фосфорных солей и удобрений |
Ca3(PO4)2,Ca(H2PO4)2; | Используются в качестве фосфорных удобрений в сельском хозяйстве |
Применение фосфора
Сфер человеческой деятельности, в которых применяется фосфор и его соединения, колоссальное множество. Это связано, прежде всего, с тем, что как само вещество, так и его соединения, принимают очень важное, неотъемлемое, участие в биологических процессах живых организмов.
Кроме этого, с участием данного химического элемента осуществляется производство такого очень известного предмета, которым пользуется каждый человек, как спички. С его участием изготавливаются взрывчатые соединения, зажигательные бомбы, некоторые виды топлива, смазочные материалы. Использование фосфора уместно для производства антикоррозионных материалов, при производстве ламп накаливания, в качестве средства для снижения жесткости воды, а также для поглощения газов. Кроме этого, фосфор является распространенным веществом, применяемым в сельском хозяйстве в качестве материала для удобрения почвы. Также он является активным участником химических синтезов во время производства различных веществ.
Фосфор в продуктах
Преимущественно фосфор содержится в продуктах животного происхождения, что, в принципе, понятно. Для человека отличными источниками неорганического фосфора являются: мясо и рыба; молочные и кисломолочные продукты; яйца.
Для человека важны именно неорганические соединения фосфора, которые должны поступать с животной пищей - из растительной они усваиваются намного хуже.
Лидер по содержанию фосфора - сухие дрожжи почти 1300 мг 100 гр продукта. Примерно столько же - в пшеничных отрубях тыквенных семечках. На втором месте находятся молочные продукты и их производные: творог (500 мг на 100 гр), кефир (140 мг), молоко (90 мг). И именно молочные продукты являются идеальным поставщиком фосфора, ведь они содержат еще и кальций.
На третьем месте - рыба и морепродукты.
Решая вопросы об источниках фосфора - выбираем мясо и молочные продукты. Процент усвоения фосфора из них максимален и достигает 70%, в то время как из растительных - всего 20%.
Соединения фосфора в пищевой промышленности
Отдельная тема для обсуждения - пищевые добавки. Фосфорсодержащие соединения активно используются в пищевой промышленности. Фосфаты (соли фосфорной кислоты) можно найти в колбасе - они связывают лишнюю влагу и делают колбасу однородной, плотной и сочной, приятной для покупателя. Фосфаты также активно используются в мясной и рыбной консервации, производстве сливочного масла и маргарина, плавленых сырков. По сути, все эти продукты так или иначе присутствуют в нашей продуктовой корзине.
Фосфаты используют в качестве подкислителей в сладких газировках (кстати, именно поэтому говорят что они - газировки - вредны), кондитерских изделиях, слабоалкогольной продукции. В обычную сгущенку фосфаты добавляют, чтобы предотвратить образование кристаллов а в порошковые добавки, типа сухого молока, какао или сливках - чтобы не было комочков от слеживания. Плавленые сырки имеют однородную структуру тоже благодаря соединениям фосфора.
Осветление сахара, увеличение плотности овощных и фруктовых консервов, сохранность маргарина и масла - все это работа фосфатов. Избыток фосфора приводит к тому, что нарушается усвоение кальция и образование витамина Д. Для организма это значит буквально следующее - кальций изымается из хранилищ - костей и образует с фосфором нерастворимые соединения, которые оседают в виде камней в почках. Это также может вызвать нарушения работы сердечно-сосудистой системы, ЖКТ и печени.
Максимально допустимое соотношения фосфора и кальция 1,5:1. В продуктах соединения фосфора маркируются от Е338 до Е342.
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.