Фосфорыг биогенийн хамгийн чухал элементүүдийн нэг гэж хүлээн зөвшөөрдөг. Энэ нь уураг, фосфолипид, АТФ, ДНХ зэрэг бусад олон органик нэгдлүүдэд агуулагддаг тул түүний дутагдал нь олон амьд организмын, түүний дотор хүний амьдралыг боломжгүй болгодог. Үүний зэрэгцээ органик бус фосфор нь янз бүрийн молекулуудаар баялаг юм. 200 гаруй эрдэс бодис үүсэхэд оролцдог бөгөөд тэдгээрийн хамгийн чухал нь фосфорит, апатит юм.
Фосфор бол эртний Грек хэлнээс гаралтай химийн элемент бөгөөд нэр нь "гэрэл агуулсан" гэсэн утгатай. Менделеевийн үелэх системд фосфор 3-р үеийн 15-р бүлэгт байр сууриа эзэлжээ. Энэ нь пниктоген гэж нэрлэгддэг химийн элементүүдийн бүлэгт багтдаг.
Энэ элементийг нээх хэд хэдэн хувилбар байдаг. Фосфор байдаг тухай хамгийн эртний дурдагдсаныг 12-р зуунд хамаарах алхимийн түүхээс олж болно. Элементийн нэр өөрөө ийм бүтээлд байдаггүй боловч үл мэдэгдэх "гэрэлтдэг" бодис бэлтгэх талаархи мэдээллийг олж авах боломжтой.
Албан ёсны хувилбараар фосфорыг 1669 онд дампуурсан худалдаачин гүн ухааны чулууг олох гэж оролдсоноор олж илрүүлжээ. Энэ нь хүний шээсийг олон удаа шохойжуулах явцад санамсаргүй тохиолдсон бөгөөд үүний үр дүнд тод гэрэл цацарсан бодис үүссэн.
Фосфор авах
Орчин үеийн эрдэмтэд фосфорыг нийлэгжүүлэх олон аргыг мэддэг. Хамгийн алдартай нь түүний агуулагдах ашигт малтмалаас нөхөн сэргээх явдал юм. Дүрмээр бол эдгээр нь нэлээн өндөр температурт (ойролцоогоор 1600 0 С) кокс ба цахиуртай харилцан үйлчилдэг апатит эсвэл фосфорит юм. Энэ тохиолдолд фосфорын үйлдвэрлэлийг тусгай зууханд хийдэг.
Энэхүү химийн элемент нь байгальд өргөн тархсан байдаг. Фосфор нь маш хүчтэй химийн идэвхжилтэй тул чөлөөт төлөвт байдаггүй. Энэ нь дэлхийн царцдас, усанд байдаг боловч дэлхийн хамгийн том нөөцөд далайн фосфоритууд, тэдгээрийн өгөршлийн бүтээгдэхүүнүүд багтдаг. Эрдэмтэд сүүлийнх нь далайгаас гаралтай гэж үздэг.
Ийнхүү фосфатууд нь худалдааны салхины бүсийн эрэг орчмын бүс нутагт маш удаан хугацаанд янз бүрийн органик болон органик бус процессоор үүссэн. Фосфатууд гадаад орчноос хуримтлагдсан нь орд дахь фосфоритын концентрацийг хэд хэдэн удаа нэмэгдүүлэхэд хүргэсэн.
Өнөөдөр хамгийн том ийм ордууд нь Марокко, түүнчлэн Баруун Сахар, Америк, Хятад, Тунис, Казахстанд байрладаг. Энэ талаархи далдуу мод нь Мароккод хамаардаг - энэ улс дэлхийн бүх фосфатын нөөцийн 70% -ийг эзэлдэг. Гэсэн хэдий ч фосфор үйлдвэрлэдэг орнуудын дунд Марокко АНУ-ын дараа хоёрдугаарт ордог. 2002 оны мэдээллээр жилээс жилд 135 сая тонн орчим энэ бодисыг олборлодог.
Энэ бодисын бүх ордыг үйлдвэрлэлийн гэж нэрлэж болохгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Эдгээр нь зөвхөн 1 га талбайгаас 6000 тонн ба түүнээс дээш хэмжээний фосфатын чулуулгийг авах боломжтой гэж үздэг. Фосфатыг хусах экскаватор ашиглан ил уурхайд олборлодог. Эхний алхам бол элс, хаягдал чулуулгийг зайлуулах явдал бөгөөд үүний дараа фосфатын хүдэр олборлож, боловсруулах үйлдвэрт хүрэх зам нь ган хоолойгоор дамждаг. Ийм байдлаар хүдэр хэдэн километрийн зайг туулж чадна гэдгийг хэлэх нь зүйтэй болов уу.
Далайн усанд энэ бодисын харагдах байдал нь бусад олдсон газраас арай өөр юм. Тиймээс усан орчинд фосфорыг ортофосфатын анионоор төлөөлдөг бөгөөд концентраци нь дунджаар 0.07 мг 3 / л байна. Фосфорын нийт далай тэнгисийн хэмжээ 9.8 * 1010 тонн байна.
Фосфорын хэрэглээ
Фосфор ба түүний нэгдлүүдийг ашигладаг хүний үйл ажиллагааны асар олон тооны салбарууд байдаг. Энэ нь юуны түрүүнд бодис өөрөө болон түүний нэгдлүүд нь амьд организмын биологийн процесст маш чухал, салшгүй хэсэг байдагтай холбоотой юм.
Нэмж дурдахад энэхүү химийн элементийн оролцоотойгоор шүдэнз шиг хүн бүрийн хэрэглэдэг маш алдартай зүйлийг үйлдвэрлэдэг. Түүний оролцоотойгоор тэсрэх бодис, шатаах бөмбөг, зарим төрлийн түлш, тосолгооны материалыг үйлдвэрлэдэг. Фосфорыг зэврэлтээс хамгаалах материал үйлдвэрлэх, улайсдаг чийдэн үйлдвэрлэх, усны хатуулгийг багасгах хэрэгсэл болгон ашиглах, мөн хий шингээхэд тохиромжтой. Үүнээс гадна фосфор нь хөдөө аж ахуйд хөрс бордох материал болгон ашигладаг түгээмэл бодис юм. Тэрээр мөн янз бүрийн бодис үйлдвэрлэх явцад химийн синтезийн идэвхтэй оролцогч юм.
Фосфор нь ДНХ, РНХ, фосфолипидын нийлэгжилтэд суурилдаг амин чухал элемент гэдгийг бүх зүйл дээр нэмэх нь зүйтэй.
"Фосфорыг ашиглах нь" сэдэвт мессеж нь фосфорыг аль хэсэгт, яагаад ашигладаг талаар товчхон хэлэх болно.
Фосфорын хэрэглээ
ФосфорМенделеевийн үелэх системийн V бүлэгт оршдог химийн элемент юм. Түүний химийн томьёо нь R. Элементийн нэр нь Грекийн "фосфорос" гэсэн үгнээс гаралтай бөгөөд "гэрэл агуулсан" гэсэн утгатай. Энэ нь дэлхийн царцдасын нэлээд их байдаг - дэлхийн царцдасын нийт массын 0.08-0.09%. Мөн далайн усанд фосфор байдаг. Элемент нь химийн өндөр идэвхжилтэй тул та үүнийг чөлөөт төлөвт олохгүй. Энэ нь 190 төрлийн ашигт малтмал үүсгэх чадвартай. Амьтны эд, ногоон ургамал, уураг зэрэгт агуулагддаг тул амьдралын элемент гэж бас нэрлэдэг.
Анагаах ухаанд фосфорын хэрэглээ
Өнөөдөр кальцийн солилцооны эмгэг дагалддаг зөөлөн эд, ясны өвчнийг эмчлэх боломжит эмчилгээний бодисуудын нэг анги болох биофосфонатыг фосфороос гаргаж авдаг.
Элемент бүр өөрийн гэсэн үйл ажиллагааны спектртэй байдаг. Эдгээр нь ферментийн гидролизд тэсвэртэй, металлын ионуудтай холбоотой, уусдаггүй, уусдаг хелатын агрегатууд ба цогцолбор үүсгэдэг.
Хамгийн түгээмэл бөгөөд хэрэглэдэг нь этидронат юм. Бие дэх кальцийн солилцооны эмгэгүүдэд үр дүнтэй байдаг. Энэ нь дэвшилтэт миозит ossificans, Paget-ийн өвчин, ясны сийрэгжилт, гетероген ясжилт, хавдрын остеолиз зэрэгт ашиглагддаг.
Аж үйлдвэрт фосфорын хэрэглээ
Фосфорын хүчил өргөн хэрэглэгддэг. Энэ нь хосолсон болон фосфатын бордоо үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг бөгөөд энэ нь газар тариалангийн ургацыг нэмэгдүүлж, ургамлыг цаг уурын тааламжгүй нөхцөл байдал, өвлийн тэсвэр хатуужилд тэсвэртэй болгодог. Үүнээс гадна бордоо нь хөрсөнд маш сайн нөлөө үзүүлж, бүтцийг сайжруулж, хөрсөнд агуулагдах бодисын уусалтыг өөрчлөх, хөрсний нянгийн хөгжил, органик хортой бодис үүсэхийг дарангуйлдаг.
Фосфорын хүчлийг хүнсний үйлдвэрт мөн ашигладаг. Энэ нь сайхан амттай бөгөөд шингэлсэн тохиолдолд амтыг сайжруулахын тулд мармелад, нимбэгний ус, сироп зэрэгт нэмдэг. Фосфорын хүчлийн давс нь ижил төстэй шинж чанартай байдаг. Жишээлбэл, кальцийн устөрөгчийн фосфат нь жигд нунтагны бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд талх, ороомгийн амтыг сайжруулдаг.
Фосфорын модны шатдаггүй хавтан, галд тэсвэртэй будаг, фосфатын шатдаггүй хөөс зэргийг ортофосфорын хүчлийн үндсэн дээр үйлдвэрлэдэг. Фосфорын хүчлийн давс нь цацраг туяанаас хамгаалж, усыг зөөлрүүлж, бойлерийн масштабыг арилгаж, угаалгын нунтагт ордог.
Органофосфорын нэгдлүүд (хуванцаржуулагч, экстрагент, тосолгооны материал, шингээгч) нь хөргөлтийн төхөөрөмж болон дарь нунтагт нэмэлт болгон ашигладаг. Алкилфосфатууд нь гадаргуугийн идэвхтэй бодис, антифриз, тусгай бордоо, латекс антикоагулянт зэрэг үүрэг гүйцэтгэдэг.
Шүдэнзийг улаан фосфороор хийдэг. Цавуу, буталсан шилтэй хамт шүдэнзний хайрцгийн хажуу талд хэрэглэнэ. Цайрын фосфид (Zn 3 P 2) нь мэрэгчтэй тэмцэхэд ашиглагддаг. Цагаан фосфорыг шатдаг бөмбөг, утаа үүсгэдэг бүрхүүл, даам, гранат, утааны тор үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Өдөр тутмын амьдралд фосфорын хэрэглээ
Өдөр тутмын амьдралдаа бид фосфороор хийсэн зүйлсээр хүрээлэгдсэн байдаг. Жишээлбэл, аяга таваг, баримал, ваар гэх мэт. Үүнээс гадна энэ нь нуклейн хүчил, уураг, ясны эд эсийн нэг хэсэг болох чухал элемент юм. Фосфор нь булчин болон сэтгэцийн үйл ажиллагаанд чухал элемент юм. Бөөр, зүрхэнд сайн нөлөө үзүүлдэг. Энэ нь талх, загас, мах, вандуй, шош, сувдан арвай, овъёос болон арвай, байцаа, самар, яншуй, лууван, бууцай, сармис зэрэгт агуулагддаг.
"Фосфорын хэрэглээ" сэдэвт илтгэл таныг хичээлд бэлтгэхэд тусалсан гэж найдаж байна. Та доорх сэтгэгдлийн маягтыг ашиглан фосфорын хэрэглээний тухай түүхийг нэмж болно.
- Тэмдэглэл - P (фосфор);
- Үе - III;
- Бүлэг - 15 (Ва);
- Атомын масс - 30.973761;
- Атомын дугаар - 15;
- Атомын радиус = 128 pm;
- Ковалентын радиус = 106 pm;
- Электрон тархалт - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3;
- хайлах температур = 44.14 ° C;
- буцлах цэг = 280 ° C;
- Цахилгаан сөрөг чанар (Паулингын дагуу/Альпред ба Рочовын дагуу) = 2.19/2.06;
- Исэлдэлтийн төлөв: +5, +3, +1, 0, -1, -3;
- Нягт (үгүй) = 1.82 г / см 3 (цагаан фосфор);
- Молийн хэмжээ = 17.0 см 3 / моль.
Фосфорын нэгдлүүд:
Фосфорыг (гэрэл авчирагч) анх 12-р зуунд Арабын алхимич Ахад Бехил олж авсан. Европын эрдэмтдээс анх фосфорыг нээсэн хүн бол 1669 онд Германы Хенниг Брант бөгөөд хүний шээснээс алт гаргаж авах оролдлого хийж байхдаа (эрдэмтэн шээсний алтан өнгө нь алтны тоосонцор байдгаас үүссэн гэж үздэг. ). Хэсэг хугацааны дараа фосфорыг И.Кункел, Р.Бойл нар олж авсан - сүүлчийнх нь "Хүний шээснээс фосфор бэлтгэх арга" (1680 оны 10-р сарын 14; уг бүтээл 1693 онд хэвлэгдсэн) нийтлэлдээ үүнийг тодорхойлсон. Хожим нь Лавуазье фосфор бол энгийн бодис гэдгийг баталсан.
Дэлхийн царцдас дахь фосфорын агууламж жингийн 0.08% - энэ нь манай гаригийн хамгийн түгээмэл химийн элементүүдийн нэг юм. Өндөр идэвхжилтэй тул чөлөөт төлөвт байгаа фосфор нь байгальд байдаггүй боловч бараг 200 эрдэс бодист багтдаг бөгөөд эдгээрээс хамгийн түгээмэл нь апатит Ca 5 (PO 4) 3 (OH) ба фосфорит Са 3 (PO 4) юм. 2.
Фосфор нь амьтан, ургамал, хүний амьдралд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг - энэ нь фосфолипид зэрэг биологийн нэгдлүүдийн нэг хэсэг бөгөөд уураг болон ДНХ, ATP зэрэг бусад чухал органик нэгдлүүдэд байдаг.
Цагаан будаа. Фосфорын атомын бүтэц.
Фосфорын атом нь 15 электрон агуулдаг бөгөөд азоттой төстэй гадаад валентын түвшний электрон тохиргоотой (3s 2 3p 3) боловч фосфор нь азоттой харьцуулахад металл бус шинж чанар багатай байдаг нь чөлөөт d-орбитал байдагтай холбон тайлбарладаг. том атомын радиус, бага иончлолын энерги .
Бусад химийн элементүүдтэй урвалд ороход фосфорын атом нь исэлдэлтийн төлөвийг +5-аас -3 хүртэл харуулж чаддаг (хамгийн ердийн исэлдэлтийн төлөв нь +5, бусад нь нэлээд ховор байдаг).
- +5 - фосфорын исэл P 2 O 5 (V); фосфорын хүчил (H 3 PO 4); фосфат, галоген, фосфорын сульфид V (фосфорын хүчлийн давс);
- +3 - P 2 O 3 (III); фосфорын хүчил (H 3 PO 3); фосфитууд, галогенид, фосфорын сульфид III (фосфорын хүчлийн давс);
- 0 - P;
- -3 - фосфин PH 3; металл фосфид.
Фосфорын атомын үндсэн (өдөөгдөөгүй) төлөвт гаднах энергийн түвшинд s-дэд түвшинд хоёр хос электрон + p-орбиталд 3 хосгүй электрон байдаг (d-орбитал чөлөөт). Өдөөгдсөн төлөвт нэг электрон s-дэд түвшнээс d-орбитал руу шилждэг бөгөөд энэ нь фосфорын атомын валентын чадварыг өргөжүүлдэг.
Цагаан будаа. Фосфорын атомыг өдөөгдсөн төлөвт шилжүүлэх.
P2
Фосфорын хоёр атом нийлж 1000°С орчим температурт Р2 молекул үүсгэдэг.
Бага температурт фосфор нь тетраатом Р4 молекул, мөн илүү тогтвортой полимер P∞ молекулуудад байдаг.
Фосфорын аллотроп өөрчлөлтүүд:
- Цагаан фосфор- хэт хортой (насанд хүрсэн хүний хувьд цагаан фосфорын үхлийн тун нь 0.05-0.15 гр) сармисны үнэртэй, өнгөгүй, харанхуйд гэрэлтдэг лав бодис (P 4 O 6 дахь удаан исэлдэлтийн процесс); цагаан фосфорын өндөр реактив байдлыг сул P-P бондоор тайлбарладаг (цагаан фосфор нь Р 4 томъёотой молекулын болор тортой, зангилаанд нь фосфорын атомууд байрладаг), амархан эвдэрдэг бөгөөд үүний үр дүнд цагаан фосфор, халаах эсвэл удаан хадгалах үед илүү тогтвортой полимер өөрчлөлтүүд болж хувирдаг: улаан, хар фосфор. Эдгээр шалтгааны улмаас цагаан фосфорыг цэвэршүүлсэн усны давхарга дор эсвэл тусгай идэвхгүй орчинд агаарт нэвтрэхгүйгээр хадгалдаг.
- Шар фосфор- шатамхай, маш хортой, усанд уусдаггүй, агаарт амархан исэлдэж, аяндаа асдаг, өтгөн цагаан утаа ялгаруулж, тод ногоон, нүд гялбам дөлөөр шатдаг.
- Улаан фосфор- полимер, усанд уусдаггүй цогц бүтэцтэй, хамгийн бага урвалд ордог бодис. Улаан фосфор нь тийм ч хортой биш учраас үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгддэг. Ил задгай агаарт улаан фосфор чийгийг шингээж, аажмаар исэлдэж, гигроскоп исэл ("чийгтэй") үүсгэж, наалдамхай фосфорын хүчил үүсгэдэг тул улаан фосфорыг битүүмжилсэн саванд хадгалдаг. Усанд дэвтээсэн тохиолдолд улаан фосфорыг усаар угааж фосфорын хүчлийн үлдэгдэлээс цэвэрлэж, дараа нь хатааж, зориулалтын дагуу хэрэглэнэ.
- Хар фосфор- саарал хар өнгөтэй, хагас дамжуулагч шинж чанартай тослогт графит шиг бодис - дундаж урвал бүхий фосфорын хамгийн тогтвортой өөрчлөлт.
- Металл фосфорөндөр даралтын дор хар фосфороос гаргаж авсан. Металл фосфор нь цахилгааныг маш сайн дамжуулдаг.
Фосфорын химийн шинж чанар
Фосфорын бүх аллотроп өөрчлөлтүүдээс хамгийн идэвхтэй нь цагаан фосфор (P 4) юм. Ихэнхдээ химийн урвалын тэгшитгэлд бид P4 биш харин P гэж бичдэг. Фосфор нь азотын нэгэн адил исэлдэлтийн төлөвийн олон хувилбартай байдаг тул зарим урвалын үед энэ нь исэлдүүлэгч бодис, заримд нь харилцан үйлчлэлцдэг бодисоос хамааран бууруулагч бодис юм.
ИсэлдүүлэгчФосфор нь фосфид үүсгэхийн тулд халах үед үүсдэг металлуудтай урвалд орохдоо шинж чанараа харуулдаг.
3Mg + 2P = Mg 3 P 2.
Фосфор нь бууруулах бодисурвалд:
- илүү цахилгаан сөрөг металл бус (хүчилтөрөгч, хүхэр, галоген):
- Фосфорын (III) нэгдлүүд нь исэлдүүлэгч бодис дутагдалтай үед үүсдэг
4P + 3O 2 = 2P 2 O 3 - Фосфорын нэгдлүүд (V) - илүүдэлтэй: хүчилтөрөгч (агаар)
4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
- Фосфорын (III) нэгдлүүд нь исэлдүүлэгч бодис дутагдалтай үед үүсдэг
- Галоген ба хүхэртэй хамт фосфор нь дутуу эсвэл илүүдэлтэй урвалжуудын харьцаанаас хамааран 3 эсвэл 5 валенттай фосфорын галогенид ба сульфидыг үүсгэдэг.
- 2P+3Cl 2 (долоо хоног) = 2PCl 3 - фосфор (III) хлорид
- 2P+3S(долоо хоног) = P 2 S 3 - фосфор (III) сульфид
- 2P+5Cl2(g) = 2PCl 5 - фосфор хлорид (V)
- 2P+5S(g) = P 2 S 5 - фосфорын сульфид (V)
- төвлөрсөн хүхрийн хүчилтэй:
2P+5H 2 SO 4 = 2H 3 PO 4 +5SO 2 +2H 2 O - төвлөрсөн азотын хүчилтэй:
P+5HNO 3 = H 3 PO 4 +5NO 2 +H 2 O - шингэрүүлсэн азотын хүчилтэй:
3P+5HNO 3 +2H 2 O = 3H 3 PO 4 +5NO
Фосфор нь урвалд исэлдүүлэгч болон бууруулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг пропорциональ бус байдалхалах үед шүлтийн усан уусмалаар (фосфиноос бусад) гипофосфитууд (гипофосфорын хүчлийн давс) үүсгэдэг бөгөөд энэ нь өвөрмөц бус исэлдэлтийн төлөвийг +1 харуулдаг.
4P 0 +3KOH+3H 2 O = P -3 H 3 +3KH 2 P +1 O 2
ТА САНАЖ БАЙНА: фосфор нь дээр дурдсан урвалаас бусад хүчилтэй урвалд ордоггүй.
Фосфорын үйлдвэрлэл, хэрэглээ
Фосфорыг үйлдвэрийн аргаар кальцийн фосфат агуулсан фосфоритоос (фторапатат) коксоор ангижруулж, кварцын элс нэмэн 1600°С-ийн температурт цахилгаан зууханд шохойжуулах замаар үйлдвэрлэдэг.
Ca 3 (PO 4) 2 + 5C + 3SiO 2 = 3CaSiO 3 + 2P + 5CO.
Урвалын эхний үе шатанд өндөр температурын нөлөөн дор цахиур (IV) исэл нь фосфорын (V) ислийг фосфатаас зайлуулдаг.
Ca 3 (PO 4) 2 + 3SiO 2 = 3CaSiO 3 + P 2 O 5.
Дараа нь фосфорын (V) ислийг нүүрсээр багасгаж, чөлөөт фосфор болгоно.
P 2 O 5 +5C = 2P+5CO.
Фосфорын хэрэглээ:
- пестицид;
- шүдэнз;
- угаалгын нунтаг;
- будаг;
- хагас дамжуулагч.
Ойт хээрийн хөрс
ялзмагийн агууламж 1.78-2.46% байна.Зузаан хар хөрстэй
0.81-1.25% ялзмагийн бодис агуулдаг.Энгийн chernozems
0.90-1.27% ялзмагийн бодис агуулдаг.Ууссан chernozems
1.10-1.43% гумин бодис агуулдаг.Хар хүрэн хүрэн хөрс агуулдаг
ялзмагт 0.97-1.30%.Үйлдвэрт гүйцэтгэх үүрэг
Биохимийн үйл ажиллагаа
Исэлдсэн фосфорын нэгдлүүд нь бүх амьд организмд зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Тэдгээргүйгээр амьд эс оршин тогтнох боломжгүй.
Ургамлын хувьд фосфор нь органик болон эрдэс бодисын нэгдлүүдэд агуулагддаг. Үүний зэрэгцээ ашигт малтмалын нэгдлүүдийн агууламж 5-15%, органик нэгдлүүд 85-95% хооронд хэлбэлздэг. Ашигт малтмалын нэгдлүүдийг ортофосфорын хүчлийн кали, кальци, аммони, магнийн давсаар төлөөлдөг. Ургамлын эрдэс фосфор нь нөөц бодис, фосфор агуулсан органик нэгдлүүдийн нийлэгжилтийн нөөц юм. Энэ нь эсийн шүүсний буферийн хүчин чадлыг нэмэгдүүлж, эсийн тургор болон бусад чухал үйл явцыг хадгалдаг.
Органик нэгдлүүд - нуклейн хүчил, аденозин фосфат, сахар фосфат, нуклеопротейн ба фосфатопротейн, фосфатид, фитин.
Ургамлын амьдралд чухал ач холбогдолтой эхний байранд нуклейн хүчил (РНХ ба ДНХ) ба аденозин фосфатууд (ATP ба ADP) ордог. Эдгээр нэгдлүүд нь ургамлын организмын олон чухал үйл явцад оролцдог: уургийн нийлэгжилт, энергийн солилцоо, удамшлын шинж чанарыг дамжуулах.
Нуклейн хүчил
Аденозин фосфатууд
Ургамлын амьдрал дахь фосфорын онцгой үүрэг нь ургамлын эсийн энергийн солилцоонд оролцдог. Энэ үйл явцад гол үүрэг нь аденозин фосфатуудад хамаардаг. Эдгээр нь өндөр энергийн бондоор холбогдсон фосфорын хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг. Гидролизийн үед тэдгээр нь их хэмжээний энерги ялгаруулах чадвартай байдаг.
Эдгээр нь нэг төрлийн эрчим хүчний хуримтлуулагчийг төлөөлдөг бөгөөд эс дэх бүх процессыг явуулахад шаардлагатай хэмжээгээр нийлүүлдэг.
Аденозин монофосфат (AMP), аденозин дифосфат (ADP) ба аденозин трифосфат (ATP) байдаг. Сүүлийнх нь эрчим хүчний нөөцийн хувьд эхний хоёроос хамаагүй давж, энергийн солилцоонд тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь аденин (пурины суурь) ба элсэн чихэр (рибоз), мөн гурван фосфорын хүчлийн үлдэгдэлээс бүрдэнэ. Амьсгалын явцад ATP синтез нь ургамалд тохиолддог.
Фосфатидууд
Фосфатидууд буюу фосфолипидууд нь глицерин, өндөр молекул жинтэй өөхний хүчил, фосфорын хүчлийн эфир юм. Эдгээр нь фосфолипидын мембрануудын нэг хэсэг бөгөөд эсийн органелл, плазмалеммагийн янз бүрийн бодисыг нэвтрүүлэх чадварыг зохицуулдаг.
Бүх ургамлын эсийн цитоплазмд фосфатидын бүлгийн гишүүн лецитин агуулагддаг. Энэ нь диглицеридын фосфорын хүчлийн дериватив бөгөөд 1.37% агуулсан өөх тостой төстэй бодис юм.
Элсэн чихэр фосфатууд
Сахарын фосфатууд буюу элсэн чихрийн фосфорын эфир нь ургамлын бүх эд эсэд байдаг. Энэ төрлийн арав гаруй нэгдлүүдийг мэддэг. Тэд ургамлын амьсгал, фотосинтезийн үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Элсэн чихэр фосфат үүсэхийг фосфоржилт гэж нэрлэдэг. Ургамлын элсэн чихрийн фосфатын агууламж нь нас, хоол тэжээлийн нөхцлөөс хамааран хуурай жингийн 0.1-1.0% хооронд хэлбэлздэг.
Багтах
Фитин нь инозитол фосфорын хүчлийн кальци-магнийн давс бөгөөд 27.5% -ийг агуулдаг. Энэ нь бусад фосфор агуулсан нэгдлүүдийн дунд ургамлын агууламжаараа нэгдүгээрт ордог. Фитин нь ургамлын залуу эрхтэн, эд эсэд, ялангуяа үрэнд агуулагддаг бөгөөд энэ нь нөөц бодис болж, соёололтын явцад суулгацанд ашиглагддаг.
Фосфорын үндсэн үүрэг
Фосфорын ихэнх хэсэг нь нөхөн үржихүйн эрхтэн, ургамлын залуу хэсгүүдэд байдаг. Фосфор нь ургамлын үндэс систем үүсэхийг хурдасгах үүрэгтэй. Фосфорын гол хэмжээг хөгжил, өсөлтийн эхний үе шатанд хэрэглэдэг. Фосфорын нэгдлүүд нь хуучин эдээс залуу эд рүү амархан шилжиж, дахин ашиглах (дахин боловсруулах) чадвартай байдаг.
ФОСФОР, Р (лат. Фосфор * а. Фосфор; н. Фосфор; ф. Фосфор; i. fosforo) нь Менделеевийн үелэх системийн V бүлгийн химийн элемент, атомын дугаар 15, атомын масс 30.97376. Байгалийн фосфор нь нэг тогтвортой 31 R изотопоор илэрхийлэгддэг. Фосфорын 28-30 ба 32-34 масстай 6 хиймэл цацраг идэвхт изотопууд мэдэгдэж байна.
Фосфорыг олж авах аргыг 12-р зууны эхэн үеэс Арабын алхимичид мэддэг байсан ч фосфорыг нээсэн нийтээр хүлээн зөвшөөрсөн огноо нь 1669 онд Х.Бранд () харанхуйд гэрэлтдэг бодисыг олж авсан бөгөөд "хүйтэн" гал". Фосфор нь химийн элемент болох нь 70-аад оны эхээр нотлогдсон. 18-р зуун Францын химич А.Лавуазье.
Өөрчлөлт ба шинж чанарууд
Элементийн фосфор нь цагаан, улаан, хар гэсэн хэд хэдэн аллотроп өөрчлөлтийн хэлбэрээр байдаг. Цагаан фосфор нь фосфорын уурын конденсацаас үүссэн өвөрмөц үнэртэй, лав, тунгалаг бодис юм. Улаан фосфор, хүнцэл, төмөр гэх мэт хольцтой бол энэ нь шар өнгөтэй байдаг тул арилжааны цагаан фосфорыг шар гэж нэрлэдэг. Цагаан фосфорын 2 өөрчлөлт байдаг: a-P нь нягт савласан куб тортой a = 0.185 нм; нягт 1828 кг / м3; хайлах цэг 44.2 ° C, буцалгах цэг 277 ° C; дулаан дамжилтын илтгэлцүүр 0.56 Вт/(м.К); молийн дулааны багтаамж 23.82 Ж/(моль.К); шугаман тэлэлтийн температурын коэффициент 125.10 -6 К -1; Цахилгааны шинж чанарын хувьд цагаан фосфор нь диэлектриктэй ойролцоо байдаг. 77.8 ° C температур, 0.1 МПа даралттай үед a-P нь b-P (ромбо тор, нягтрал 1880 кг / м 3) болж хувирдаг. Цагаан фосфорыг агаарт нэвтрэхгүйгээр 250-300 ° C-т хэдэн цагийн турш халаах нь улаан өнгийн өөрчлөлт үүсэхэд хүргэдэг. Энгийн арилжааны улаан фосфор нь бараг аморф биш боловч удаан хугацаагаар халаахад 2000-аас 2400 кг / м 3 нягттай, 585-610 ° C хайлах температуртай талст хэлбэрийн аль нэгэнд (триклиник, куб) хувирч чаддаг. Сублимацийн үед (сублимацийн температур 431 ° C) улаан фосфор нь хий болж хувирдаг бөгөөд үүнийг хөргөхөд голчлон цагаан фосфор үүсдэг. Цагаан фосфорыг 1.2-1.7 ГПа даралтаар 200-220°С хүртэл халаахад хар фосфор үүснэ. Энэ төрлийн өөрчлөлтийг ердийн даралтаар (370 ° C-д), катализатор болгон, түүнчлэн үр суулгахад бага хэмжээний хар фосфор ашиглан хийж болно. Хар фосфор нь ромб тортой (a=0.331, b=0.438 ба c=1.05 нм), нягт 2690 кг/м 3, хайлах температур 1000 0С талст бодис; гадаад төрхөөрөө бал чулуутай төстэй; хагас дамжуулагч, диамагнит. 560-580°С, ханасан уурын даралт хүртэл халаахад улаан фосфор болж хувирдаг.
Химийн фосфор
Фосфорын атомууд нь хоёр атомт (P 2) ба тетраатом (P 4) полимер молекулууд болж нэгддэг. Хэвийн нөхцөлд хамгийн тогтвортой молекулууд нь хоорондоо холбогдсон P4 тетраэдрүүдийн урт гинж агуулсан молекулууд юм. Нэгдлүүдийн хувьд фосфор нь +5, +3, -3 исэлдэлтийн төлөвтэй байдаг. Химийн нэгдлүүд дэх азотын нэгэн адил энэ нь голчлон ковалент холбоо үүсгэдэг. Фосфор бол химийн идэвхтэй элемент юм. Түүний цагаан өөрчлөлт нь 40 ° C-ийн температурт аяндаа гал авалцдаг хамгийн их идэвхжилээр тодорхойлогддог тул усны давхарга дор хадгалагддаг. Улаан фосфор цохих, үрэх үед гал авалцдаг. Хар фосфор нь идэвхгүй бөгөөд гал авалцахад хэцүү байдаг. Фосфорын исэлдэлт нь ихэвчлэн химилюминесцент дагалддаг. Фосфорыг хүчилтөрөгчийн илүүдэлтэй шатаах үед P 2 O 5, дутагдалтай үед голчлон P 2 O 3 үүсдэг. Фосфор нь хүчил үүсгэдэг: орто- (H 3 PO 4), полифосфор (H n + 2 PO 3n + 1), фосфор (H 3 PO 3), фосфор (H 4 P 2 O 6), фосфор (H 3 PO 2) , түүнчлэн перацидууд: перфосфор (H 4 P 2 O 8) ба моноперфосфор (H 3 PO 5).
Фосфор нь бүх галогентэй шууд урвалд орж, их хэмжээний дулаан ялгаруулдаг. Фосфорын сульфид ба нитрид нь мэдэгдэж байна. 2000 ° C-ийн температурт фосфор нь нүүрстөрөгчтэй урвалд орж, карбид (PC 3) үүсгэдэг; фосфорыг металлаар халаах үед - фосфид. Цагаан фосфор ба түүний нэгдлүүд нь маш хортой, MPC 0.03 мг/м3.
Байгаль дахь фосфор
Дэлхийн царцдас (кларк) дахь фосфорын дундаж агууламж 9.3.10 -2%, хэт суурь чулуулагт 1.7 байна. 10 -2%, үндсэн - 1.4.10 -2%, хүчиллэг - 7.10 -2%, тунамал - 7.7.10 -2%. Фосфор нь магмын процесст оролцдог бөгөөд шим мандал руу эрчимтэй шилжинэ. Энэ хоёр үйл явц нь янз бүрийн хольцтой Ca 5 (PO 4) 3 (F, Cl) ба фосфоритууд - аморф Ca 5 (PO 4) 3 (OH, CO 3) -ын апатитуудын үйлдвэрлэлийн ордуудыг үүсгэдэг их хэмжээний хуримтлалтай холбоотой байдаг. Фосфор нь маш чухал биоген элемент бөгөөд олон организмд хуримтлагддаг. Дэлхийн царцдас дахь фосфорын агууламжийн үйл явц нь биогенийн шилжилт хөдөлгөөнтэй холбоотой байдаг. Фосфор агуулсан 180 гаруй эрдэс бодисыг мэддэг.
Хүлээн авах, ашиглах
Үйлдвэрийн хэмжээнд фосфорыг байгалийн фосфатаас цахиурын исэл (кварцын элс) байлцуулан 1400-1600 хэмийн температурт коксоор цахилгаан дулаанаар ангижруулах замаар гаргаж авдаг; Тоосоос цэвэрлэсний дараа хийн фосфорыг конденсацын нэгж рүү илгээдэг бөгөөд тэнд шингэн техникийн цагаан фосфорыг усны давхарга дор цуглуулдаг. Үйлдвэрлэсэн фосфорын ихэнх хэсгийг фосфорын хүчил, фосфорын бордоо, түүний үндсэн дээр гаргаж авсан техникийн давс болгон боловсруулдаг. Фосфорын хүчлийн давс - фосфатууд, бага зэрэг - фосфит ба гипофосфитуудыг өргөн хэрэглэдэг. Цагаан фосфорыг шаталтын болон утааны сум үйлдвэрлэхэд ашигладаг; улаан - шүдэнзний үйлдвэрлэлд.
