الكيمياء

نبذة تعريفية عن خصائص واستخدامات عنصر “الفسفور”

2002 موسوعة الكويت العلمية الجزء الثالث عشر

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

عنصر الفسفور استخدامات الفسفور خصائص الفسفور الكيمياء

الفوسفور عنصر كيميائي لافلزي، رمزه هو P، ورقمه الذري 15، وكتلته الذرية 30,975 وقد جاء اسم الفوسفور من الكلمة اليونانية التي تعني المادة المتوهجة أو المضيئة.

والفوسفور من العناصر التي تتجلى فيها ظاهرة التآصل، أي وجود العنصر ذي الخواص الكيميائية الواحدة في أكثر من صورة بلورية ذات خواص فيزيائية مختلفة.

وهناك نحو عشر صور تآصلية معروفة للفوسفور، إلا أن أكثرها انتشارا هي: الفوسفور الأبيض، والأحمر، والأسود أو البنفسجي.

 

ولا يوجد الفوسفور في الطبيعة في الحالة العنصرية الخالصة، ولكنه يشغل الموقع الحادي عشر بين أكثر العناصر توفرا في القشرة الأرضية.

ولقد أمكن  تحضير الفوسفور الأبيض لأول مرة عام 1669. وهو مادة شمعية شديدة الفاعلية حتى أنه يمكن أن يشتعل ذاتيا بمجرد تعرضه للهواء، ويشع منه ضوء أخضر يمكن أن يرى في الظلام.

كما تنبعث منه أبخرة بيضاء نتيجة تفاعله مع أكسيجين الهواء الجوي، لذلك يجد استعمالا واسعا في صناعة الألعاب النارية ولكن يمكن حفظ الفوسفور سنوات طويلة تحت الماء.

 

وإذا سخن الفوسفور الأبيض في إناء مغلق عند درجة حرارة 250 سيلزية، تحول إلى الشكل التآصلي الأحمر، وهو أكثر ثباتا من الفوسفور الأبيض، ولا يشتعل في الهواء، لذلك حل محل الفوسفور الأبيض في صناعة ثقاب الأمان (أعواد «الكبريت» المعتادة).

أما إذا سخن الفوسفور الأبيض عند درجة حرارة 220 سيلزية وتحت ضغوط عالية للغاية تصل إلى 12 ألف ضغط جوي، فإنه يتحول إلى شكل تآصلي ثالث هو الفوسفور الأسود أو البنفسجي.

وهو مادة متبلورة تشبه الجرافيت، لها بعض الخصائص الفلزية من حيث قدرتها على توصيل الكهرباء، وهو أقل صيغ الفوسفور من حيث الفعالية الكيميائية.

 

ويحضر الفوسفور الأبيض بتسخين خام الفوسفات، الذي يحتوي على عنصري الكالسيوم والفلور أيضا، في فرن كهربائي مع الرمل والفحم حيث يتصاعد الفوسفور على هيئة بخار يتم تكثيفه بالماء البارد على هيئة كتل شمعية.

وليس للفوسفور نفسه استخدامات كثيرة، ولكن الفوسفور الأحمر يستخدم في صناعة الثقاب، حيث يدخل في تجهيز جوانب علبة «الكبريت».

وعند احتكاك رأس عود الثقاب، يتفاعل ما بها من كلورات البوتاسيوم مع الفوسفور الموجود على جانب العلبة، وتتولد كمية من الحرارة تكفي لإشعال العود.

 

ويستعمل الفوسفور أيضا في صناعة القنابل الحارقة، وهي القنابل التي تحتوي على مادة بترولية قابلة للاشتعال مثل الجازولين يضاف إليه قليل من الفوسفور الأبيض المذاب في كبريتيد الكربون.

وعندما تنفجر القنبلة نتيجة ارتطامها بجسم صلب يتعرض الفوسفور بعد التطاير السريع للمذيب، وعندئذ يشتعل ذاتيا مسببا اشتعال الجازولين.

والفوسفور الأبيض عامل فعال للغاية في إنتاج الدخان الكثيف الذي يحجب الرؤية، لذلك يستخدم في الأغراض العسكرية لإخفاء تحركات الجيوش.

 

ويؤدي احتراق الفوسفور الأبيض في الهواء إلى تكون خامس أكسيد الفوسفور الذي يذوب في الماء، مكونا حمض الفوسفوريك.

ويعد ملح الفوسفات أهم مركبات الفوسفور. ومعدن الفوسفات الصخري يعرف باسم «الأباتيت»، وهو يستخدم على نطاق واسع في صناعة المخصبات الزراعية. وذلك بمعالجته إما بحمض الكبريتيك أو حمض الفوسفوريك لإنتاج الأنواع المختلفة من سماد السوبر فوسفات.

أما ثلاثي فوسفات الصوديوم فهي واحدة من المكونات الأساسية في صناعة المنظفات الصناعية، لأنها تعمل على إزالة عسر الماء ومنع تكون التكلسات القشرية في الأنابيب والغلايات، وذلك من خلال تفاعلها مع أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم، ووقف نشاطها، وبذلك يتحول الماء العسر إلى ماء يسر.

 

والعيب الأساسي في هذا الاستعمال المهم والضروري هو أن ملح ثلاثي الفوسفات ينتهي به المطاف إلى مصادر المياه الجارية حيث يعمل على سرعة نمو وتكاثر الطحالب في المجاري المائية.

وللفوسفات استعمالات متعددة في الصناعات المعدنية. فعادة ما تغمر الأشكال المعدنية، مثل هياكل السيارات، في محلول فوسفاتي قبل دهنها، حيث تتكون على سطح المعدن طبقة رقيقة غير قابلة للذوبان من الفوسفات، وهذا يساعد على منع التآكل، ويتيح سطحا جيدا للدهان. وتدخل الفوسفات أيضا في صناعة معاجين الأسنان ومواد التلميع.

ويعد الفوسفور عنصرا رئيسيا في صناعة غازات الأعصاب، مثل التابون والسارين والسومان، وهي مواد عضوية تركيبية تحتوي جميعها على الفوسفور.

 

وتكمن خطورة هذه الغازات في أنها سريعة المفعول، فهي تمتص من خلال الجلد، ويقع تأثيرها على الجهاز العصبي المركزي، وقد تؤدي إلى الوفاة خلال بضع دقائق.

وهناك مركبات مشابهة تنتج على نطاق واسع، إلا أنها أقل فعالية ولذلك تستخدم مبيدات قوية للحشرات والجرذان.

وتعد مركبات الفوسفور، سواء العضوية منها أو غير العضوية، من المكونات الأساسية للأنسجة الحية. فالدهون الفوسفورية تدخل في تكوين أغشية الخلايا الحية.

 

والفوسفات العضوية المعروفة باسم ثلاثي فوسفات الأدينوسين، وثنائي فوسفات الأدينوسين، تؤدي دورا حيويا في تخزين الطاقة في الجسم البشري، وانطلاقها عند تحول الصورة الثلاثية إلى الصورة الثنائية. كذلك تشكل فوسفات الكالسيوم غير العضوية الأساس القوي الذي تبنى منه العظام والأسنان.

ويحتوي الهيكل العظمي للإنسان على نحو 1,4 كيلوجرام من الفوسفات على هيئة فوسفات الكالسيوم. كما تدخل الفوسفات في تكوين بعض الإنزيمات المرافقة، وضمن مكونات الأحماض النووية التي تتكون منها الجينات.

التقدم العلمي
‫‪اللقاحات القابلة للأكل..
اللقاحات القابلة للأكل تعد بديلا مناسبا للحصول على لقاحات آمنة وفعالة، وهي لقاحات تحتوي على مولد ضد صالح للتناول دول عدة تراهن على الطحالب الدقيقة المعدلة وراثيًا لتطوير لقاح لمرض كوفيد-19 صالح للأكل مستخدمة الهندسة الوراثية د. طارق قابيل أستاذ في كلية العلوم - جامعة القاهرة مصر
     منذ استشراء جائحة فيروس كورونا المستجد المسبب لجائحة كوفيد-19، هرعت كثير من المؤسسات الطبية وحكومات بعض الدول إلى تكثيف البحوث ودعم الدراسات الهادفة ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪إنشاء مستشفيات جديدة في ووهان
ع إبلاغ المستشفيات القائمة عن نقص في الأسرّة بسبب زيادة الطلب الناجم عن انتشار فيروس كورونا السريع، قررت الصين في 24 يناير البدء ببناء مستشفيات جديدة. بعد أقل من أسبوعين، فتحت أبواب المرافق الطبية الجديدة لاستقبال أول المرضى.
أنشئ مستشفيان جديدان في ووهان، عاصمة مقاطعة هوبي، في الأسبوع الأول من شهر فبراير. واستغرق الأمر أقل من أسبوعين للانتقال من وضع حجر الأساس في الموقع إلى البدء باستقبال أول المرضى. والمستشفيان الجديدان - مستشفى ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لماذا تُسبب السمنةُ تفاقمَ مرض كوفيد-19؟
غطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر ومؤسسة هيسينغ-سيمونز Pulitzer Center.
بقلم:     ميريديث وادمان
ترجمة:  مي بورسلي
 
في ربيع هذا العام، بعد أيام من ظهور أعراض تشبه أعراض الإنفلونزا والحمى، وصل رجل إلى غرفة الطوارئ في المركز الطبي بجامعة فيرمونت Vermont Medical Center. كان شابا، في أواخر الثلاثينات من عمره، وكان يعشق زوجته وأطفاله الصغار. وكان يتمتع بصحة جيدة، وقد كرّس ساعات لا نهاية لها في إدارة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الفيروس التاجي يثير التخمينات حول موسم الإنفلونزا
قلم:    كيلي سيرفيك
ترجمة: مي بورسلي
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر  Pulitzer Center ومؤسسة هايسنغ-سيمونز  Heising-Simons Foundation.
في شهر مارس 2020، بينما كان نصف الكرة الجنوبي يستعد لموسم الإنفلونزا الشتوي أثناء محاربة مرض كوفيد-19 COVID-19، وضعت شيريل كوهين Cheryl Cohen -عالمة الأوبئة، وزملاؤها في المعهد الوطني للأمراض المعدية National Institute for Communicable Diseases بجنوب إفريقيا اختصار: ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪كيف تقاوم العدوى باستعادة شباب جهازك المناعي
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
اغسل يديك بعنايةٍ لعشرين ثانية، غطّ عطستك بمرفقك، تجنب ملامسة وجهك، ابقَ على مسافة مترٍ عن الآخرين، وكملجأ أخير ٍ، اعزل نفسك بعيداً عن الجميع لمدة أسبوعٍ مع ما تحتاج إليه من أغراض. وإذا أردت أن تتجنب فيروس كورونا المستجد، فكل هذه أفكارٌ جيدةٌ. لكن، في نهاية المطاف، خطُ الدفاع الذي يقف بينك وبين الإصابة بكوفيد 19 Covid-19 هو جهازك المناعي.
نعلم أن الجهاز المناعي يَضْعُفُ عندما نتقدم في ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لقاح أكسفورد آمن ويحفز على الاستجابة المناعية
قلم:    كلير ويلسون، جيسيكا هامزيلو، آدم فوغان، كونارد كويلتي-هاربر، ليلى ليفربول
ترجمة: مي منصور بورسلي
آخر أخبار فيروس كورونا حتى 20 يوليو 2020 الساعة 5 مساء
 
لقاح أكسفورد المرشح للتطعيم ضد الفيروس التاجي يبدو آمنًا ويحفز على الاستجابة المناعية
اللقاح ضد الفيروس التاجي Coronavirus الذي طورته جامعة أكسفورد University of Oxford بالتعاون مع شركة الأدوية آسترازينيكا AstraZeneca آمنٌ وينشط الاستجابة المناعية لدى الأشخاص، ... (قراءة المقال)
‫‪حياة في الزُّهرة
ي الأسبوع الماضي فريق فلكي عالمي اعلن عن اكتشاف اثار و علامات حيوية ممكن ان تكون صادرة من حياة على كوكب الزهرة و هذه العلامة هي عبارة عن اكتشاف مركب يسمى الفوسفين متواجد في طبقات الغلاف الجوي .. و قد و نضع تحت قد خطوط حمراء .. قد تكون هذه المادة صادرة من حياة هناك و بالاخص من الميكروبات .. هكذا أعلنت الجمعية الملكية الفلكية في مؤتمرها الأسبوع الماضي .. للامانة هذا الخبر يجب الا يمر مرور الكرام و هو خبر ضخم جدا جدا .. صاعق و مفرح و غريب و مشاعر ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪بدء تجارب لإيجاد سلاح جديد ضد داء باركنسون: الضوء
قلم:     جنجان سينها
ترجمة:  مي بورسلي
   قد يساعد العلاج بالضوء Light therapy على تحسين الحالة المزاجية والتئام الجروح وتقوية جهاز المناعة. لكن، هل يمكنه تحسين أعراض داء باركنسون Parkinson’s disease أيضًا؟ تجربة هي الأولى من نوعها من المقرر إطلاقها في خريف 2020 بفرنسا، تهدف إلى معرفة ذلك. ففي سبعة مرضى سينقل كابل الألياف البصرية Fiber optic cable المزروع في أدمغتهم نبضاتٍ من ضوء الأشعة القريبة من تحت الحمراء Near infrared pulses ... (قراءة المقال)