భాస్వరం
| Phosphorus | |
|---|---|
| engvar | en-GB |
భాస్వరం (Phosphorus) అనేది ఒక రసాయన మూలకం; దీని సంకేతం P మరియు పరమాణు సంఖ్య 15. భాస్వరం యొక్క అన్ని మూలక రూపాలు అత్యంత చర్యాశీలత కలిగి ఉంటాయి, అందువల్ల ఇవి ప్రకృతిలో ఎప్పుడూ స్వచ్ఛంగా లభించవు. మూలక భాస్వరాన్ని కృత్రిమంగా తయారు చేయవచ్చు, దీనిలో అత్యంత సాధారణమైన రెండు అలోట్రోపులు తెల్ల భాస్వరం మరియు ఎర్ర భాస్వరం. ^{31}P మాత్రమే స్థిరమైన ఐసోటోపుగా కలిగి ఉన్న భాస్వరం, భూమి పొరలో సుమారు 0.1% లభిస్తుంది, సాధారణంగా ఇది ఫాస్ఫేట్ శిల రూపంలో ఉంటుంది. నిక్టోజెన్ కుటుంబానికి చెందిన భాస్వరం, సులభంగా అనేక రకాల సేంద్రియ మరియు అకర్బన సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది, దీని ప్రధాన ఆక్సీకరణ స్థితిలు +5, +3 మరియు −3.
1669లో హెన్నిగ్ బ్రాండ్ తెల్ల భాస్వరాన్ని వేరు చేయడం ద్వారా, ప్రాచీన కాలం తర్వాత శాస్త్రీయ సమాజం కనుగొన్న మొదటి మూలకంగా ఇది నిలిచింది. భాస్వరం (Phosphorus) అనే పేరు గ్రీకు పురాణాలలో ఉదయ నక్షత్రానికి అధిదేవత అయిన ఫాస్ఫరస్ నుండి వచ్చింది, ఇది ఆక్సిజన్కు గురైనప్పుడు తెల్ల భాస్వరం ఇచ్చే మసక వెలుతురు వల్ల ప్రేరణ పొందింది. ఈ ధర్మమే భాస్వరదీప్తి (phosphorescence) అనే పదానికి మూలం, అంటే వెలుతురు తర్వాత మెరిసే గుణం అని అర్థం, అయితే తెల్ల భాస్వరం స్వయంగా భాస్వరదీప్తిని ప్రదర్శించదు, కానీ దాని ఆక్సీకరణ వల్ల కలిగే రసాయనదీప్తిని (chemiluminescence) ప్రదర్శిస్తుంది. దీని అధిక విషపూరితం తెల్ల భాస్వరాన్ని తాకడం చాలా ప్రమాదకరంగా మారుస్తుంది, అదే సమయంలో దీని జ్వలనశీలత మరియు స్వయం-జ్వలనశీలత (pyrophoricity) కారణంగా దీనిని దహనకారి ఆయుధాలలో ఉపయోగిస్తారు. ఎర్ర భాస్వరం తక్కువ ప్రమాదకరమైనది మరియు దీనిని అగ్గిపెట్టెలు మరియు అగ్ని నిరోధకాలుగా ఉపయోగిస్తారు.
భాస్వరం యొక్క పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిలో ఎక్కువ భాగం ఫాస్ఫేట్ శిలలను త్రవ్వడం మరియు వాటిని ఫాస్ఫేట్ ఆధారిత ఎరువుల కోసం ఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లంగా మార్చడంపై దృష్టి పెడుతుంది. భాస్వరం మొక్కలకు అవసరమైన మరియు తరచుగా పరిమిత పోషకంగా ఉంటుంది, మరియు సహజ స్థాయిలు భాస్వర చక్రం ద్వారా కాలక్రమేణా నిర్వహించబడినప్పటికీ, తీవ్రమైన సాగుకు గురయ్యే నేలల పునరుత్పత్తికి ఇది చాలా నెమ్మదిగా ఉంటుంది. ఫలితంగా, ఆధునిక వ్యవసాయానికి ఈ ఎరువులు చాలా కీలకం. 2024లో ఫాస్ఫేట్ ఖనిజ ఉత్పత్తిలో చైనా, మొరాకో, యునైటెడ్ స్టేట్స్ మరియు రష్యా అగ్రగామిగా ఉన్నాయి, ప్రపంచవ్యాప్తంగా అంచనా వేయబడిన ఫాస్ఫేట్ నిల్వలలో మూడింట రెండు వంతులు మొరాకోలోనే ఉన్నాయి. భాస్వర సమ్మేళనాల ఇతర అనువర్తనాల్లో పురుగుమందులు, ఆహార సంకలనాలు మరియు డిటర్జెంట్లు ఉన్నాయి.
భాస్వరం తెలిసిన అన్ని జీవ రూపాలకు అవసరం, ఇది ప్రధానంగా ఆర్గానోఫాస్ఫేట్ల ద్వారా జరుగుతుంది, ఇవి ఫాస్ఫేట్ అయాన్ PO4(3−)ను క్రియాత్మక సమూహంగా కలిగి ఉన్న సేంద్రియ సమ్మేళనాలు. వీటిలో DNA, RNA, ATP, మరియు ఫాస్ఫోలిపిడ్లు ఉన్నాయి, ఇవి అన్ని కణాల పనితీరుకు ప్రాథమికమైన సంక్లిష్ట సమ్మేళనాలు. ఎముకలు మరియు దంతాల ప్రధాన భాగం, ఎముక ఖనిజం, ఇది హైడ్రాక్సీఅపటైట్ యొక్క మార్పు చెందిన రూపం, ఇది స్వయంగా ఒక భాస్వర ఖనిజం.
చరిత్ర
భాస్వరం మొదటిసారిగా "కనుగొనబడిన" మూలకం, ఎందుకంటే ఇది ప్రాచీన కాలం నుండి తెలియదు.[1] ఈ ఆవిష్కరణ 1669లో హాంబర్గ్ ఆల్కెమిస్ట్ హెన్నిగ్ బ్రాండ్కు చెందుతుంది, అతను పురాణ ఫిలాసఫర్స్ స్టోన్ను సృష్టించడానికి ప్రయత్నిస్తున్నాడు.[2] ఈ లక్ష్యంతో, అతను మూత్రంతో ప్రయోగాలు చేశాడు, ఇందులో సాధారణ జీవక్రియ నుండి కరిగిన ఫాస్ఫేట్లు గణనీయమైన పరిమాణంలో ఉంటాయి.[3] మూత్రాన్ని కుళ్ళిపోనివ్వడం (తర్వాత ఇది అనవసరమని కనుగొనబడింది),[4] దానిని పేస్ట్గా మరిగించడం, ఆపై అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్వేదనం చేయడం మరియు ఫలితంగా వచ్చే ఆవిరులను నీటి ద్వారా పంపడం ద్వారా, అతను చీకటిలో మెరిసే మరియు అద్భుతంగా మండే తెల్లటి, మైనపు వంటి పదార్థాన్ని పొందాడు. అతను దీనికి phosphorus mirabilis అని పేరు పెట్టాడు. phosphorus (Phōsphoros) అనే పదం గ్రీకు పురాణాలలో ఉదయ నక్షత్రానికి అధిదేవత అయిన ఫాస్ఫరస్కు సూచన, దీనిని శుక్రుడు అని కూడా పిలుస్తారు.[3][5]
బ్రాండ్ మొదట ఈ పద్ధతిని రహస్యంగా ఉంచడానికి ప్రయత్నించాడు,[6] కానీ తర్వాత దీని తయారీ విధానాన్ని డ్రెస్డెన్కు చెందిన జోహన్ డేనియల్ క్రాఫ్ట్కు 200 థాలర్లకు విక్రయించాడు.[3] క్రాఫ్ట్ దీనితో ఐరోపాలో చాలా ప్రాంతాల్లో పర్యటించాడు, లండన్తో సహా, అక్కడ అతను రాబర్ట్ బాయిల్ను కలిశాడు. ఈ పదార్థం మూత్రం నుండి తయారైందనే కీలకమైన విషయం చివరికి బయటపడింది, మరియు జోహన్ కుంకెల్ 1678లో స్వీడన్లో దీనిని తిరిగి తయారు చేయగలిగారు. 1680లో, బాయిల్ కూడా భాస్వరాన్ని తయారు చేయగలిగారు మరియు దాని తయారీ పద్ధతిని ప్రచురించారు.[3] ఆధునిక అగ్గిపెట్టెలకు పూర్వగామిగా ఉన్న సల్ఫర్-చివరలు కలిగిన చెక్క పుల్లలను వెలిగించడానికి భాస్వరాన్ని ఉపయోగించిన మొదటి వ్యక్తి ఇతనే,[7] మరియు ప్రతిచర్యలో ఇసుకను ఉపయోగించడం ద్వారా ప్రక్రియను మెరుగుపరిచాడు:
- 4 NaPO3 + 2 SiO2 + 10 C -> 2 Na2SiO3 + 10 CO + P4
బాయిల్ సహాయకుడు అంబ్రోస్ గాడ్ఫ్రే-హాంక్విట్జ్ తర్వాత భాస్వరం తయారీని ఒక వ్యాపారంగా మార్చాడు.
1777లో, ఆంటోయిన్ లావోయిజర్ భాస్వరాన్ని ఒక మూలకంగా గుర్తించారు, అంతకుముందు 1769లో జోహన్ గాట్లీబ్ గాన్ మరియు కార్ల్ విల్హెమ్ షీలే ఎముకల నుండి ఎముక బూడిద ద్వారా మూలక భాస్వరాన్ని పొందడం ద్వారా ఎముకలలో కాల్షియం ఫాస్ఫేట్ ఉంటుందని చూపించారు. ఎముక బూడిద తదనంతరం భాస్వరానికి ప్రధాన పారిశ్రామిక వనరుగా మారింది మరియు 1840ల వరకు అలాగే ఉంది.[8] ఈ ప్రక్రియలో అనేక దశలు ఉన్నాయి.[9][10] మొదట, ఎముకలను వాటి ఘటకమైన ట్రైకాల్షియం ఫాస్ఫేట్గా రుబ్బి, సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంతో చికిత్స చేయడం:
- Ca3(PO4)2 + 2 H2SO4 -> Ca(H2PO4)2 + 2 CaSO4
తర్వాత, ఫలితంగా వచ్చిన మోనోకాల్షియం ఫాస్ఫేట్ను డీహైడ్రేట్ చేయడం:
- Ca(H2PO4)2 -> Ca(PO3)2 + 2 H2O
చివరగా, పొందిన కాల్షియం మెటాఫాస్ఫేట్ను గ్రౌండ్ బొగ్గు లేదా చార్కోల్తో ఇనుప పాత్రలో కలిపి, రిటార్ట్ నుండి భాస్వర ఆవిరిని స్వేదనం చేయడం:
- 3 Ca(PO3)2 + 10 C -> Ca3(PO4)2 + 10 CO + P4
ఈ విధంగా, మూడింట రెండు వంతుల భాస్వరం తెల్ల భాస్వరంగా మారింది, అయితే మూడింట ఒక వంతు కాల్షియం ఆర్థోఫాస్ఫేట్గా మిగిలిపోయింది. ప్రతిచర్య ప్రక్రియలో ఉత్పత్తి చేయబడిన కార్బన్ మోనాక్సైడ్ను ఫ్లేర్ స్టాక్లో కాల్చివేయడం జరిగింది.
1609లో ఇంకా గార్సిలాసో డి లా వేగా కామెంటారియోస్ రియల్స్ అనే పుస్తకాన్ని రాశారు, అందులో ఆయన స్పానిష్ వారు రాకముందు ఇంకాల వ్యవసాయ పద్ధతులను వివరించారు మరియు గ్వానోను ఎరువుగా ఉపయోగించడాన్ని పరిచయం చేశారు. గార్సిలాసో వివరించినట్లుగా, తీరానికి సమీపంలో ఉన్న ఇంకాలు గ్వానోను సేకరించేవారు.[11] 1800ల ప్రారంభంలో అలెగ్జాండర్ వాన్ హంబోల్ట్ దక్షిణ అమెరికా తీరంలోని దీవులలో గ్వానోను కనుగొన్న తర్వాత, దానిని ఐరోపాకు వ్యవసాయ ఎరువుగా పరిచయం చేశారు. దాని ఆవిష్కరణ సమయంలో, కొన్ని దీవులలో గ్వానో 30 మీటర్ల కంటే ఎక్కువ లోతులో ఉందని నివేదించబడింది.[12] గ్వానోను గతంలో మోచే ప్రజలు త్రవ్వి, పడవల్లో పెరూకు రవాణా చేయడం ద్వారా ఎరువుగా ఉపయోగించేవారు. గ్వానో అంతర్జాతీయ వాణిజ్యం 1840 తర్వాతే ప్రారంభమైంది.[12] 20వ శతాబ్దం ప్రారంభానికి గ్వానో దాదాపు పూర్తిగా అయిపోయింది మరియు చివరికి సూపర్ ఫాస్ఫేట్ ఉత్పత్తి పద్ధతుల ఆవిష్కరణతో దాని స్థానాన్ని భర్తీ చేసింది.
ప్రారంభ అగ్గిపెట్టెలు వాటి కూర్పులో తెల్ల భాస్వరాన్ని ఉపయోగించేవి, మరియు దాని విషపూరితం మరియు అగ్గిపుల్ల వెలిగే విధానం కారణంగా అవి చాలా ప్రమాదకరమైనవి. భాస్వర తల కలిగిన మొదటి అగ్గిపుల్లను 1830లో చార్లెస్ సౌరియా కనుగొన్నారు. ఈ అగ్గిపుల్లలు (మరియు తదుపరి మార్పులు) తెల్ల భాస్వరం, ఆక్సిజన్ను విడుదల చేసే సమ్మేళనం (పొటాషియం క్లోరేట్, లెడ్ డయాక్సైడ్, లేదా కొన్నిసార్లు నైట్రేట్), మరియు బైండర్తో తయారు చేయబడ్డాయి. తయారీలో పనిచేసే కార్మికులకు ఇవి విషపూరితమైనవి, ఆవిరులకు గురికావడం వల్ల దవడ ఎముకల తీవ్రమైన నెక్రోసిస్ సంభవించేది, దీనిని "ఫాసీ జా" అని పిలుస్తారు.[13] అదనంగా, అవి నిల్వ పరిస్థితులకు సున్నితంగా ఉండేవి, మింగితే విషపూరితమైనవి, మరియు గరుకు ఉపరితలంపై అనుకోకుండా వెలిగినప్పుడు ప్రమాదకరమైనవి.[14][15] అగ్గిపెట్టె కార్మికులకు ఉన్న చాలా ఎక్కువ ప్రమాదాలు 1888 లండన్ మ్యాచ్గర్ల్స్ సమ్మె వంటి అనేక ముఖ్యమైన ప్రారంభ పారిశ్రామిక చర్యలకు కారణమయ్యాయి.
ఎర్ర భాస్వరం ఆవిష్కరణ అగ్గిపెట్టెలను ఉపయోగించడం మరియు తయారు చేయడం రెండింటిలోనూ చాలా సురక్షితంగా మార్చడానికి అనుమతించింది, దీనివల్ల అగ్గిపెట్టెలలో తెల్ల భాస్వరం క్రమంగా భర్తీ చేయబడింది. అదనంగా, 1900ల ప్రాంతంలో ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్తలు హెన్రీ సెవెన్ మరియు ఎమిలీ డేవిడ్ కాహెన్ ఆధునిక స్ట్రైక్-ఎనీవేర్ అగ్గిపుల్లను కనుగొన్నారు, ఇందులో తెల్ల భాస్వరం స్థానంలో భాస్వర సెస్క్విసల్ఫైడ్ (P4S3)ను ఉపయోగించారు, ఇది ఘర్షణకు లోనైనప్పుడు వెలిగే విషరహిత మరియు స్వయం-జ్వలనశీలత లేని సమ్మేళనం. కొంతకాలం పాటు ఈ సురక్షితమైన స్ట్రైక్-ఎనీవేర్ అగ్గిపుల్లలు బాగా ప్రాచుర్యం పొందాయి, కానీ దీర్ఘకాలంలో అవి ఆధునిక ఎర్ర భాస్వర ఆధారిత సేఫ్టీ అగ్గిపుల్లల ద్వారా భర్తీ చేయబడ్డాయి. ఈ కొత్త తయారీ పద్ధతులను అమలు చేసిన తర్వాత, 1872 మరియు 1925 మధ్య అనేక దేశాలలో తెల్ల భాస్వర అగ్గిపెట్టెల ఉత్పత్తి నిషేధించబడింది,[16] మరియు బెర్న్ కన్వెన్షన్ (1906) తర్వాత దీనికి సంబంధించి అంతర్జాతీయ ఒప్పందంపై సంతకాలు జరిగాయి.[17]
ఫాస్ఫేట్ శిల, సాధారణంగా కాల్షియం ఫాస్ఫేట్ను కలిగి ఉంటుంది, దీనిని 1850లో మొదటిసారిగా భాస్వరం తయారు చేయడానికి ఉపయోగించారు. 1888లో జేమ్స్ బర్గెస్ రీడ్మాన్ ద్వారా భాస్వర ఉత్పత్తి కోసం సబ్మెర్జ్డ్-ఆర్క్ ఫర్నేస్ ప్రవేశపెట్టడంతో[18] (1889లో పేటెంట్ పొందింది),[19] ఎముక బూడిద వాడకం కనుమరుగైంది.[10][3] అదే సమయంలో ప్రపంచ గ్వానో వనరులు అయిపోయిన తర్వాత, ఖనిజ ఫాస్ఫేట్లు ఫాస్ఫేట్ ఎరువుల ఉత్పత్తికి ప్రధాన వనరుగా మారాయి. రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం తర్వాత ఫాస్ఫేట్ శిలల ఉత్పత్తి బాగా పెరిగింది, మరియు నేటికీ ఇది భాస్వరం మరియు భాస్వర రసాయనాలకు ప్రధాన ప్రపంచ వనరుగా ఉంది.
ఎలక్ట్రిక్ ఫర్నేస్ పద్ధతి ఉత్పత్తిని పెంచడానికి అనుమతించింది, తద్వారా తెల్ల భాస్వరాన్ని యుద్ధంలో ఆయుధంగా ఉపయోగించడం సాధ్యమైంది. మొదటి ప్రపంచ యుద్ధంలో, దీనిని దహనకారి మందుగుండు సామగ్రి, పొగ తెరలు మరియు ట్రేసర్ మందుగుండు సామగ్రిలో ఉపయోగించారు. బ్రిటన్ మీదుగా హైడ్రోజన్ నింపిన జెప్పెలిన్లను (హైడ్రోజన్ అత్యంత జ్వలనశీలత కలిగి ఉంటుంది) కాల్చడానికి ఒక ప్రత్యేక దహనకారి బుల్లెట్ను అభివృద్ధి చేశారు.[10]
రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం సమయంలో, పెట్రోల్లో కరిగించిన భాస్వరంతో చేసిన మోలోటోవ్ కాక్టెయిల్స్ను బ్రిటన్లో ప్రత్యేకంగా ఎంపిక చేసిన పౌరులకు సంభావ్య ఆక్రమణ కోసం సన్నాహాల్లో భాగంగా పంపిణీ చేశారు. యునైటెడ్ స్టేట్స్ కూడా M15 తెల్ల-భాస్వర హ్యాండ్ గ్రెనేడ్ను అభివృద్ధి చేసింది, ఇది M34 గ్రెనేడ్కు పూర్వగామి, అయితే బ్రిటిష్ వారు ఇలాంటి No 77 గ్రెనేడ్ను ప్రవేశపెట్టారు. ఈ బహుళ ప్రయోజన గ్రెనేడ్లను ఎక్కువగా సిగ్నలింగ్ మరియు పొగ తెరల కోసం ఉపయోగించారు, అయినప్పటికీ అవి సమర్థవంతమైన వ్యతిరేక-సిబ్బంది ఆయుధాలు కూడా.[20] మండుతున్న భాస్వరాన్ని ఆర్పడం కష్టతరం మరియు అది కలిగించే చాలా తీవ్రమైన కాలిన గాయాలు శత్రువుపై బలమైన మానసిక ప్రభావాన్ని చూపాయి.[21] భాస్వర దహనకారి బాంబులు పెద్ద ఎత్తున ఉపయోగించబడ్డాయి, ముఖ్యంగా "అద్భుతమైన కాంతిని ఇచ్చేది" మొదటిసారి కనుగొనబడిన హాంబర్గ్ను నాశనం చేయడానికి.[5]
లక్షణాలు
ఐసోటోపులు
ప్రధాన వ్యాసం: భాస్వరం యొక్క ఐసోటోపులు భాస్వరానికి 22 తెలిసిన ఐసోటోపులు ఉన్నాయి, ఇవి ^{26}P నుండి ^{47}P వరకు ఉంటాయి.ref ^{31}P మాత్రమే స్థిరమైనది మరియు అందువల్ల, 100% సమృద్ధిని కలిగి ఉంటుంది. 1/2 యొక్క న్యూక్లియర్ స్పిన్ మరియు ^{31}P యొక్క అధిక సమృద్ధి భాస్వరం-31 న్యూక్లియర్ మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ స్పెక్ట్రోస్కోపీని భాస్వరం కలిగిన నమూనాల అధ్యయనాలలో చాలా ఉపయోగకరమైన విశ్లేషణాత్మక సాధనంగా మారుస్తాయి.
భాస్వరం యొక్క రెండు రేడియోధార్మిక ఐసోటోపులు జీవశాస్త్ర శాస్త్రీయ ప్రయోగాలకు తగిన అర్ధ-జీవితకాలాలను కలిగి ఉన్నాయి, మరియు బయోకెమికల్ ప్రయోగశాలలలో రేడియోధార్మిక ట్రేసర్లుగా ఉపయోగించబడతాయి.[22] ఇవి:
- ^{32}P, ఒక బీటా-ఉద్గారిణి (1.71 MeV) దీని అర్ధ-జీవితకాలం 14.3 రోజులు, దీనిని లైఫ్-సైన్స్ ప్రయోగశాలలలో సాధారణంగా ఉపయోగిస్తారు, ప్రధానంగా రేడియోలేబుల్ చేయబడిన DNA మరియు RNA హైబ్రిడైజేషన్ ప్రోబ్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి, ఉదాహరణకు నార్తర్న్ బ్లాట్లు లేదా సదరన్ బ్లాట్లలో ఉపయోగించడానికి.
- ^{33}P, ఒక బీటా-ఉద్గారిణి (0.25 MeV) దీని అర్ధ-జీవితకాలం 25.4 రోజులు. దీనిని తక్కువ శక్తి బీటా ఉద్గారాలు ప్రయోజనకరంగా ఉండే అప్లికేషన్లలో లైఫ్-సైన్స్ ప్రయోగశాలలలో ఉపయోగిస్తారు, ఉదాహరణకు DNA సీక్వెన్సింగ్.
^{32}P నుండి వచ్చే అధిక-శక్తి బీటా కణాలు చర్మం మరియు కార్నియాలను చొచ్చుకుపోతాయి మరియు ఏదైనా ^{32}P మింగినా, పీల్చినా లేదా గ్రహించినా అది సులభంగా ఎముక మరియు న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలలో కలిసిపోతుంది. ఈ కారణాల వల్ల, ^{32}Pతో పనిచేసే ఎవరైనా ల్యాబ్ కోట్లు, డిస్పోజబుల్ గ్లౌజులు మరియు సేఫ్టీ గ్లాసెస్ ధరించాలి, మరియు తెరిచిన కంటైనర్ల పైన నేరుగా పనిచేయడం మానుకోవాలి. వ్యక్తిగత, దుస్తులు మరియు ఉపరితల కాలుష్యాన్ని పర్యవేక్షించడం కూడా అవసరం. బీటా కణాల అధిక శక్తి సీసం వంటి సాంద్రత కలిగిన షీల్డింగ్ పదార్థాలలో బ్రెమ్స్ట్రాహ్లుంగ్ (బ్రేకింగ్ రేడియేషన్) ద్వారా ఎక్స్-రేల ద్వితీయ ఉద్గారానికి దారితీస్తుంది. అందువల్ల, రేడియేషన్ను నీరు, యాక్రిలిక్ లేదా ఇతర ప్లాస్టిక్ వంటి తక్కువ సాంద్రత కలిగిన పదార్థాలతో షీల్డ్ చేయాలి.[23]
పరమాణు ధర్మాలు
ఒక భాస్వర పరమాణువు 15 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది, అందులో 5 వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు. ఇది ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ 1s22s22p63s23p3కి దారితీస్తుంది, దీనిని తరచుగా [Ne]3s23p3గా సరళీకరిస్తారు, ఇది మునుపటి పీరియడ్ యొక్క నోబుల్ గ్యాస్కు సమానమైన కాన్ఫిగరేషన్ కలిగిన కోర్ ఎలక్ట్రాన్లను మినహాయిస్తుంది, ఈ సందర్భంలో నియాన్. ఈ ఐదు ఎలక్ట్రాన్ల మోలార్ అయనీకరణ శక్తులు 1011.8, 1907, 2914.1, 4963.6 మరియు 6273.9 kJ⋅mol−1.
భాస్వరం నిక్టోజెన్ల (దీనిని గ్రూప్ 15 అని కూడా పిలుస్తారు) మరియు పీరియడ్ 3 మూలకాలలో సభ్యుడు, మరియు దీని అనేక రసాయన ధర్మాలను ఆవర్తన ధోరణుల ఫలితంగా ఆవర్తన పట్టికలో దాని స్థానం నుండి ఊహించవచ్చు. నైట్రోజన్, ఆర్సెనిక్ మరియు యాంటిమోనీ వలె, దీని ప్రధాన ఆక్సీకరణ స్థితిలు −3, +3 మరియు +5, వీటి మధ్య ఉన్న ప్రతి ఒక్కటి తక్కువ సాధారణమైనవి కానీ తెలిసినవి. భాస్వరం ఆశించిన విధంగా సిలికాన్ మరియు ఆర్సెనిక్ కంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రోనెగటివిటీని, సల్ఫర్ మరియు నైట్రోజన్ కంటే తక్కువ, కానీ కార్బన్ కంటే గణనీయంగా తక్కువ ఎలక్ట్రోనెగటివిటీని చూపుతుంది, ఇది P–C బంధాల స్వభావం మరియు ధర్మాలను ప్రభావితం చేస్తుంది. ఇది హైపర్ వాలెన్స్ను ప్రదర్శించే అతి తక్కువ పరమాణు సంఖ్య కలిగిన మూలకం, అంటే ఇది ఆక్టెట్ నియమం ద్వారా సాధారణంగా అనుమతించబడే దానికంటే ఎక్కువ రసాయన బంధాలను ఏర్పరచగలదు.
అలోట్రోపులు
ప్రధాన వ్యాసం: భాస్వరం యొక్క అలోట్రోపులు
భాస్వరం అనేక అలోట్రోపులను కలిగి ఉంది, ఇవి చాలా విభిన్నమైన ధర్మాలను ప్రదర్శిస్తాయి.[24] అత్యంత ఉపయోగకరమైన మరియు అందువల్ల సాధారణమైనది తెల్ల భాస్వరం, దాని తర్వాత ఎర్ర భాస్వరం. ఇతర రెండు ప్రధాన అలోట్రోపులు, వైలెట్ మరియు నలుపు భాస్వరం, ప్రాథమిక ఆసక్తిని లేదా ప్రత్యేక అనువర్తనాలను కలిగి ఉన్నాయి. అనేక ఇతర అలోట్రోపులు సిద్ధాంతీకరించబడ్డాయి మరియు సంశ్లేషణ చేయబడ్డాయి, కొత్త పదార్థాల కోసం అన్వేషణ పరిశోధనలో ఒక క్రియాశీల ప్రాంతం.[25] సాధారణంగా పేర్కొనబడే "పసుపు భాస్వరం" ఒక అలోట్రోప్ కాదు, కానీ కాంతి మరియు వేడి ద్వారా వేగవంతం చేయబడిన తెల్ల భాస్వరం ఎర్ర భాస్వరంగా క్రమంగా క్షీణించడం వల్ల ఏర్పడే ఫలితం. ఇది పాతబడిన లేదా అశుద్ధమైన (ఉదా. ఆయుధ-స్థాయి) తెల్ల భాస్వరం పసుపు రంగులో కనిపించేలా చేస్తుంది.
తెల్ల భాస్వరం ఒక మృదువైన, మైనపు వంటి మాలిక్యులర్ సాలిడ్, ఇది నీటిలో కరగదు.[21] ఇది చాలా విషపూరితమైనది, అత్యంత జ్వలనశీలత మరియు స్వయం-జ్వలనశీలత కలిగినది, ఇది సుమారు 30 C వద్ద గాలిలో వెలుగుతుంది.[3] నిర్మాణపరంగా, ఇది P4 టెట్రాహెడ్రాతో కూడి ఉంటుంది. ఒక నిర్దిష్ట P4 టెట్రాహెడ్రాన్లో బంధం యొక్క స్వభావాన్ని గోళాకార ఆరోమాటిసిటీ లేదా క్లస్టర్ బంధం ద్వారా వివరించవచ్చు, అంటే ఎలక్ట్రాన్లు అత్యంత డీలోకలైజ్డ్ చేయబడతాయి. ఇది అయస్కాంత ప్రేరిత ప్రవాహాల గణనల ద్వారా వివరించబడింది, ఇవి 29 nA/T వరకు ఉంటాయి, ఇది ఆర్కిటైపికల్ ఆరోమాటిక్ అణువు బెంజీన్ (11 nA/T) కంటే చాలా ఎక్కువ.[26] గ్యాస్ దశలో P4 అణువు 2.1994(3) Å యొక్క P-P బంధ పొడవును కలిగి ఉంటుంది, ఇది గ్యాస్ ఎలక్ట్రాన్ డిఫ్రాక్షన్ ద్వారా నిర్ణయించబడింది.[26] తెల్ల భాస్వరం α (ఆల్ఫా) మరియు β (బీటా) అనే రెండు స్ఫటిక రూపాల్లో ఉంటుంది, ఇవి ఘటకమైన P4 టెట్రాహెడ్రా యొక్క సాపేక్ష ధోరణి పరంగా భిన్నంగా ఉంటాయి.[27][28] α-రూపం గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద అత్యంత స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు క్యూబిక్ స్ఫటిక నిర్మాణంను కలిగి ఉంటుంది. 195.2 Kకి చల్లబరిచినప్పుడు ఇది β-రూపంలోకి మారుతుంది, హెక్సాగోనల్ స్ఫటిక నిర్మాణంలోకి మారుతుంది. వేడి చేసినప్పుడు, 317.3 K వద్ద కరిగిన తర్వాత మరియు 553.7 K వద్ద మరిగిన తర్వాత టెట్రాహెడ్రల్ నిర్మాణం సంరక్షించబడుతుంది, 1100 K వద్ద థర్మల్ డీకంపోజిషన్ను ఎదుర్కోవడానికి ముందు, అక్కడ అది వాయు డైఫాస్ఫరస్ (P2)గా మారుతుంది.[29] ఈ అణువు ఒక ట్రిపుల్ బంధాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు N2కి సమానంగా ఉంటుంది; ఇది ఆర్గానోఫాస్ఫరస్ ప్రికర్సర్ రియాజెంట్ల థెర్మోలిసిస్ ద్వారా ద్రావణంలో తాత్కాలిక ఇంటర్మీడియట్గా కూడా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది.[30] ఇంకా ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, P2 పరమాణు Pగా విడిపోతుంది.[21]
గాలికి గురైనప్పుడు, తెల్ల భాస్వరం ఆక్సీకరణ కారణంగా మసకగా ఆకుపచ్చ మరియు నీలం రంగులో మెరుస్తుంది, ఇది చీకటిలో బాగా కనిపించే దృగ్విషయం. ఆక్సిజన్తో ఈ ప్రతిచర్య ఘన (లేదా ద్రవ) భాస్వరం ఉపరితలంపై జరుగుతుంది, ఇది స్వల్పకాలిక అణువులైన HPO మరియు P2O2లను ఏర్పరుస్తుంది, ఇవి రెండూ కనిపించే కాంతిని విడుదల చేస్తాయి.[31] అయితే, స్వచ్ఛమైన-ఆక్సిజన్ వాతావరణంలో భాస్వరం అస్సలు మెరవదు, ఆక్సీకరణ పాక్షిక పీడనాల పరిధిలో మాత్రమే జరుగుతుంది.[32] ఈ దృగ్విషయం నుండి ఉద్భవించిన, భాస్వరాలు (phosphors) మరియు భాస్వరదీప్తి (phosphorescence) అనే పదాలు చీకటిలో మెరిసే పదార్థాలను వివరించడానికి వదులుగా ఉపయోగించబడ్డాయి. అయితే, భాస్వరం స్వయంగా భాస్వరదీప్తిని ప్రదర్శించదు కానీ రసాయనదీప్తిని (chemiluminescence) ప్రదర్శిస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది రసాయన ప్రతిచర్య వల్ల మెరుస్తుంది మరియు గతంలో గ్రహించిన కాంతిని క్రమంగా తిరిగి విడుదల చేయడం వల్ల కాదు.[4]
ఎర్ర భాస్వరం నిర్మాణంలో పాలిమరిక్. దీనిని P4 యొక్క ఉత్పన్నంగా చూడవచ్చు, దీనిలో ఒక P-P బంధం విరిగిపోతుంది మరియు పొరుగున ఉన్న టెట్రాహెడ్రాన్తో ఒక అదనపు బంధం ఏర్పడుతుంది, దీని ఫలితంగా వాన్ డెర్ వాల్స్ శక్తుల ద్వారా అనుసంధానించబడిన P21 అణువుల గొలుసులు ఏర్పడతాయి.[33] ఎర్ర భాస్వరం గాలి లేని చోట తెల్ల భాస్వరాన్ని 250 Cకి వేడి చేయడం ద్వారా లేదా సూర్యరశ్మికి గురి చేయడం ద్వారా ఏర్పడవచ్చు.[3] ఈ రూపంలో భాస్వరం అమోర్ఫస్, కానీ ప్రతిచర్య పరిస్థితులను బట్టి వైలెట్ భాస్వరం లేదా ఫైబరస్ ఎర్ర భాస్వరంగా మరింత వేడి చేయడం ద్వారా స్ఫటికీకరించవచ్చు. అందువల్ల ఎర్ర భాస్వరం పదం యొక్క కఠినమైన అర్థంలో అలోట్రోప్ కాదు, కానీ ఇతర స్ఫటిక భాస్వర అలోట్రోపుల మధ్య ఒక ఇంటర్మీడియట్, మరియు తత్ఫలితంగా దాని ధర్మాలలో ఎక్కువ భాగం విలువల పరిధిని కలిగి ఉంటాయి. తాజాగా తయారు చేయబడిన, ప్రకాశవంతమైన ఎర్ర భాస్వరం అత్యంత చర్యాశీలత కలిగి ఉంటుంది మరియు సుమారు 300 C వద్ద వెలుగుతుంది.[34] సుదీర్ఘంగా వేడి చేసిన తర్వాత లేదా నిల్వ చేసిన తర్వాత, రంగు ముదురు రంగులోకి మారుతుంది; ఫలితంగా వచ్చే ఉత్పత్తి మరింత స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు గాలిలో స్వయంచాలకంగా వెలగదు.[35]
వైలెట్ భాస్వరం లేదా α-మెటాలిక్ భాస్వరాన్ని ఎర్ర భాస్వరాన్ని 550 C పైన రోజంతా ఎనీలింగ్ చేయడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. 1865లో, జోహన్ విల్హెమ్ హిట్టోర్ఫ్ కరిగిన లెడ్ నుండి భాస్వరాన్ని తిరిగి స్ఫటికీకరించినప్పుడు, ఎరుపు/పర్పుల్ రూపం లభిస్తుందని కనుగొన్నారు. అందువల్ల, ఈ రూపాన్ని కొన్నిసార్లు "హిట్టోర్ఫ్ భాస్వరం" అని పిలుస్తారు.[36]
నలుపు భాస్వరం లేదా β-మెటాలిక్ భాస్వరం అత్యంత తక్కువ చర్యాశీలత కలిగిన అలోట్రోప్ మరియు 550 C కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద థర్మోడైనమిక్ స్థిరమైన రూపం. రూపం, ధర్మాలు మరియు నిర్మాణంలో, ఇది గ్రాఫైట్ను పోలి ఉంటుంది, నల్లగా మరియు పొలుసులుగా ఉంటుంది, విద్యుత్ వాహకం, మరియు అనుసంధానించబడిన పరమాణువుల పక్కర్డ్ షీట్లను కలిగి ఉంటుంది.[37][38][39] ఇది తెల్ల భాస్వరాన్ని అధిక పీడనాల వద్ద (సుమారు 12000 atm) వేడి చేయడం ద్వారా పొందబడుతుంది. ఇది పాదరసం వంటి లోహ లవణాలను ఉత్ప్రేరకాలుగా ఉపయోగించి పరిసర పరిస్థితులలో కూడా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది.[40] సింగిల్-లేయర్ నలుపు భాస్వరాన్ని ఫాస్ఫోరీన్ అని పిలుస్తారు, మరియు అందువల్ల ఇది ఊహించదగిన విధంగా గ్రాఫేన్కు సమానంగా ఉంటుంది.
సహజ లభ్యత
ఇవి కూడా చూడండి: భూమి పొరలో మూలకాల సమృద్ధి భాస్వరం భూమి యొక్క భూమి పొరలో కిలోగ్రాముకు సుమారు ఒక గ్రాము సాంద్రతను కలిగి ఉంటుంది (పోలిక కోసం, రాగి కిలోగ్రాముకు సుమారు 0.06 గ్రాముల వద్ద లభిస్తుంది). ఇది ప్రకృతిలో స్వేచ్ఛగా లభించదు, కానీ అనేక ఖనిజాలలో విస్తృతంగా పంపిణీ చేయబడింది, సాధారణంగా ఫాస్ఫేట్ల రూపంలో. అకర్బన ఫాస్ఫేట్ శిల, ఇది పాక్షికంగా అపటైట్తో తయారు చేయబడింది, నేడు ఈ మూలకానికి ప్రధాన వాణిజ్య వనరు.
2013లో, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు కాసియోపియా Aలో భాస్వరాన్ని గుర్తించారు, ఇది ఈ మూలకం సూపర్నోవాలో సూపర్నోవా న్యూక్లియోసింథసిస్ యొక్క ఉప-ఉత్పత్తిగా ఉత్పత్తి చేయబడుతుందని నిర్ధారించింది. సూపర్నోవా రిమ్నెంట్ నుండి పదార్థంలో భాస్వరం-నుండి-ఇనుము నిష్పత్తి సాధారణంగా పాలపుంతలో కంటే 100 రెట్లు ఎక్కువగా ఉండవచ్చు.[41] 2020లో, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు భారీ నక్షత్ర నిర్మాణం ప్రాంతం AFGL 5142 నుండి ALMA మరియు ROSINA డేటాను విశ్లేషించి, భాస్వరం కలిగిన అణువులను మరియు అవి ప్రారంభ భూమికి తోకచుక్కల ద్వారా ఎలా తీసుకురాబడ్డాయో గుర్తించారు.[42]
సమ్మేళనాలు
భాస్వర సమ్మేళనాలు
అకర్బన ఫాస్ఫేట్లు
ఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లాలు
ప్రధాన వ్యాసం: ఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లాలు మరియు ఫాస్ఫేట్లు భాస్వరం యొక్క అత్యంత ప్రబలమైన సమ్మేళనాలు ఫాస్ఫేట్ (PO4(3−)) యొక్క ఉత్పన్నాలు, ఇది ఒక టెట్రాహెడ్రల్ అయాన్.[43] ఫాస్ఫేట్ అనేది ఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం యొక్క కాంజుగేట్ బేస్, ఇది ఎరువులలో ఉపయోగించడానికి భారీ స్థాయిలో ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. ట్రైప్రోటిక్ కావడంతో, ఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం దశలవారీగా మూడు కాంజుగేట్ బేస్లుగా మారుతుంది:
- H3PO4 + H2O <-> H3O+ + H2PO4- (Ka1 = 7.25×10−3)
- H2PO4- + H2O <-> H3O+ + HPO4(2-) (Ka2 = 6.31×10−8)
- HPO4(2-) + H2O <-> H3O+ + PO4(3-) (Ka3 = 3.98×10−13)
ఫుడ్-గ్రేడ్ ఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం (సంకలిత E338[44]) ఆహారాలు మరియు పానీయాలైన వివిధ కోలాలు మరియు జామ్లను ఆమ్లీకరించడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇది ఘాటైన లేదా పుల్లని రుచిని అందిస్తుంది.[10] ఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం ప్రిజర్వేటివ్గా కూడా పనిచేస్తుంది.[45] కోకా-కోలాతో సహా ఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం కలిగిన శీతల పానీయాలను కొన్నిసార్లు ఫాస్ఫేట్ సోడాలు లేదా ఫాస్ఫేట్లు అని పిలుస్తారు. శీతల పానీయాలలో ఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం దంతాల కోతకు కారణమయ్యే అవకాశం ఉంది,[46] అలాగే మూత్రపిండాల్లో రాళ్ల ఏర్పడటానికి దోహదపడుతుంది, ముఖ్యంగా గతంలో మూత్రపిండాల్లో రాళ్లు ఉన్నవారిలో.[47]
లోహ లవణాలు
లోహ కాటయాన్లతో, ఫాస్ఫేట్ వివిధ లవణాలను ఏర్పరుస్తుంది. ఈ ఘనపదార్థాలు పాలిమరిక్, P-O-M అనుసంధానాలను కలిగి ఉంటాయి. లోహ కాటయాన్ 2+ లేదా 3+ చార్జ్ కలిగి ఉన్నప్పుడు, లవణాలు సాధారణంగా కరగవు, అందువల్ల అవి సాధారణ ఖనిజాలుగా ఉంటాయి. అనేక ఫాస్ఫేట్ లవణాలు హైడ్రోజన్ ఫాస్ఫేట్ (HPO4(2-)) నుండి ఉద్భవించాయి.
ముఖ్యంగా కాల్షియం ఫాస్ఫేట్లు అనేక అనువర్తనాలు కలిగిన విస్తృత సమ్మేళనాలు. వాటిలో, ప్రాసెస్ చేసిన మాంసం మరియు చీజ్ యొక్క ధర్మాలను మెరుగుపరచడానికి, బేకింగ్ పౌడర్లో, మరియు టూత్పేస్ట్లో ఉపయోగిస్తారు.[10] వాటిలో అత్యంత సంబంధితమైనవి మోనోకాల్షియం ఫాస్ఫేట్, మరియు డైకాల్షియం ఫాస్ఫేట్.
పాలీఫాస్ఫేట్లు
ఫాస్ఫేట్ P-O-P బంధాలను కలిగి ఉన్న గొలుసులు మరియు రింగులను ఏర్పరిచే ధోరణిని ప్రదర్శిస్తుంది. ATPతో సహా అనేక పాలీఫాస్ఫేట్లు తెలిసినవి. పాలీఫాస్ఫేట్లు HPO4(2-) మరియు H2PO4- వంటి హైడ్రోజన్ ఫాస్ఫేట్ల డీహైడ్రేషన్ ద్వారా ఏర్పడతాయి. ఉదాహరణకు, పారిశ్రామికంగా ముఖ్యమైన పెంటాసోడియం ట్రైఫాస్ఫేట్ (దీనిని సోడియం ట్రైపాలిఫాస్ఫేట్, STPP అని కూడా పిలుస్తారు) ఈ కండెన్సేషన్ ప్రతిచర్య ద్వారా మెగాటన్నుల స్థాయిలో పారిశ్రామికంగా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది:
- 2 Na2HPO4 + NaH2PO4 -> Na5P3O10 + 2 H2O
సోడియం ట్రైఫాస్ఫేట్ కొన్ని దేశాలలో లాండ్రీ డిటర్జెంట్లలో ఉపయోగించబడుతుంది, కానీ ఇతరులలో ఈ ఉపయోగం కోసం నిషేధించబడింది.[35] ఈ సమ్మేళనం నీటిని మృదువుగా చేస్తుంది డిటర్జెంట్ల పనితీరును మెరుగుపరచడానికి మరియు పైపు మరియు బాయిలర్ ట్యూబ్ తుప్పును నిరోధించడానికి.[48]
ఆక్సోయామ్లాలు
ప్రధాన వ్యాసం: భాస్వర ఆక్సోయామ్లాలు భాస్వర ఆక్సోయామ్లాలు విస్తృతమైనవి, తరచుగా వాణిజ్యపరంగా ముఖ్యమైనవి, మరియు కొన్నిసార్లు నిర్మాణపరంగా సంక్లిష్టమైనవి. అవన్నీ ఆక్సిజన్ పరమాణువులకు బంధించబడిన ఆమ్ల ప్రోటాన్లను కలిగి ఉంటాయి, కొన్ని భాస్వరానికి నేరుగా బంధించబడిన నాన్-యాసిడిక్ ప్రోటాన్లను కలిగి ఉంటాయి మరియు కొన్ని భాస్వర-భాస్వర బంధాలను కలిగి ఉంటాయి.[21] భాస్వరం యొక్క అనేక ఆక్సోయామ్లాలు ఏర్పడినప్పటికీ, తొమ్మిది మాత్రమే వాణిజ్యపరంగా ముఖ్యమైనవి. వాటిలో, హైపోఫాస్ఫరస్, ఫాస్ఫరస్ మరియు ఆర్థోఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం ముఖ్యంగా ముఖ్యమైనవి.
| ఆక్సీకరణ స్థితి | ఫార్ములా | పేరు | ఆమ్ల ప్రోటాన్లు | సమ్మేళనాలు |
|---|---|---|---|---|
| +1 | H3PO2 | హైపోఫాస్ఫరస్ ఆమ్లం | 1 | ఆమ్లం, లవణాలు |
| +3 | H3PO3 | ఫాస్ఫరస్ ఆమ్లం (ఫాస్ఫోనిక్ ఆమ్లం) |
2 | ఆమ్లం, లవణాలు |
| +3 | HPO2 | మెటాఫాస్ఫరస్ ఆమ్లం | 1 | లవణాలు |
| +4 | H4P2O6 | హైపోఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం | 4 | ఆమ్లం, లవణాలు |
| +5 | (HPO3)_{n} | మెటాఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లాలు | n | లవణాలు (n = 3,4,6) |
| +5 | H(HPO3)_{n}OH | పాలీఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లాలు | n+2 | ఆమ్లాలు, లవణాలు (n = 1-6) |
| +5 | H5P3O10 | ట్రైపాలిఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం | 5 | లవణాలు |
| +5 | H4P2O7 | పైరోఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం | 4 | ఆమ్లం, లవణాలు |
| +5 | H3PO4 | (ఆర్థో)ఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం | 3 | ఆమ్లం, లవణాలు |
ఇతర అకర్బన సమ్మేళనాలు
ఆక్సైడ్లు మరియు సల్ఫైడ్లు
ప్రధాన వ్యాసం: భాస్వర ఆక్సైడ్లు, భాస్వర సల్ఫైడ్లు
భాస్వర పెంటాక్సైడ్ (P4O10) ఫాస్ఫారిక్ ఆమ్లం యొక్క ఆమ్ల అన్హైడ్రైడ్, కానీ రెండింటి మధ్య అనేక ఇంటర్మీడియట్లు తెలిసినవి. ఈ మైనపు తెల్లటి ఘనపదార్థం నీటితో తీవ్రంగా ప్రతిచర్య జరుపుతుంది. అదేవిధంగా, భాస్వర ట్రైయాక్సైడ్ (P4O6, దీనిని టెట్రాఫాస్ఫరస్ హెక్సాక్సైడ్ అని కూడా పిలుస్తారు) P(OH)3 యొక్క అన్హైడ్రైడ్, ఇది ఫాస్ఫరస్ ఆమ్లం యొక్క చిన్న టాటోమర్. P4O6 నిర్మాణం టెర్మినల్ ఆక్సైడ్ సమూహాలు లేని P4O10 వలె ఉంటుంది. భాస్వరం(III) యొక్క మిశ్రమ ఆక్సిహాలైడ్లు మరియు ఆక్సిహైడ్రైడ్లు దాదాపు తెలియవు. ఇంతలో, భాస్వరం విస్తృత శ్రేణి సల్ఫైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది, ఇక్కడ భాస్వరం P(V), P(III) లేదా ఇతర ఆక్సీకరణ స్థితులలో ఉండవచ్చు. అయితే, వాటిలో రెండు మాత్రమే వాణిజ్యపరంగా ముఖ్యమైనవి. భాస్వర పెంటాసల్ఫైడ్ (P4S10) P4O10కి సమానమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, మరియు సంకలితాలు మరియు పురుగుమందుల తయారీలో ఉపయోగించబడుతుంది.[49] మూడు-రెట్లు సమరూప భాస్వర సెస్క్విసల్ఫైడ్ (P4S3) స్ట్రైక్-ఎనీవేర్ అగ్గిపెట్టెలలో ఉపయోగించబడుతుంది.
హాలైడ్లు
ప్రధాన వ్యాసం: భాస్వర హాలైడ్లు భాస్వర హాలైడ్లు ట్రైహాలైడ్ల విషయంలో +3 మరియు పెంటాహాలైడ్లు మరియు చాల్కోహాలైడ్ల కోసం +5 ఆక్సీకరణ స్థితిని కలిగి ఉండవచ్చు, కానీ డిస్ఫాస్ఫరస్ టెట్రాహాలైడ్ల కోసం +2 కూడా ఉండవచ్చు. నాలుగు సమరూప ట్రైహాలైడ్లు బాగా తెలిసినవి: వాయు PF3, పసుపు రంగు ద్రవాలు PCl3 మరియు PBr3, మరియు ఘన PI3. ఈ పదార్థాలు తేమకు సున్నితంగా ఉంటాయి, ఫాస్ఫరస్ ఆమ్లాన్ని ఇవ్వడానికి హైడ్రోలైజ్ అవుతాయి. ట్రైక్లోరైడ్, పురుగుమందుల తయారీకి ఉపయోగించే ఒక సాధారణ రియాజెంట్, తెల్ల భాస్వరం యొక్క క్లోరినేషన్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. ట్రైఫ్లోరైడ్ ట్రైక్లోరైడ్ నుండి హాలైడ్ మార్పిడి ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. PF3 విషపూరితమైనది ఎందుకంటే ఇది హీమోగ్లోబిన్కు బంధిస్తుంది.
చాలా ఫాస్పరస్ పెంటాహాలైడ్లు సాధారణ సమ్మేళనాలు. PF5 అనేది రంగులేని వాయువు మరియు దీని అణువులు ట్రైగోనల్ బైపిరమిడల్ (trigonal bipyramidal) జ్యామితిని కలిగి ఉంటాయి. ఫ్లోరైడ్తో, ఇది PF6-ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది SF6తో ఐసోఎలక్ట్రానిక్ (isoelectronic) గా ఉండే ఒక అయాన్ (anion). PCl5 అనేది రంగులేని ఘనపదార్థం, ఇది PCl4+PCl6- అనే అయానిక్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, కానీ ద్రవ రూపంలో లేదా బాష్ప దశలో ఉన్నప్పుడు ట్రైగోనల్ బైపిరమిడల్ జ్యామితిని పొందుతుంది.[21] పెంటాఫ్లోరైడ్ మరియు పెంటాక్లోరైడ్ రెండూ లూయిస్ ఆమ్లాలు (Lewis acids). ఇంతలో, PBr5 అనేది PBr4+Br-గా రూపొందించబడిన అస్థిరమైన ఘనపదార్థం. PI5 ఉనికిలో లేదు.[21]
అత్యంత ముఖ్యమైన ఫాస్పరస్ ఆక్సిహాలైడ్ (oxyhalide) ఫాస్పరస్ ఆక్సిక్లోరైడ్ (POCl3), ఇది సుమారుగా టెట్రాహెడ్రల్ ఆకారంలో ఉంటుంది. ఇది PCl3 నుండి తయారు చేయబడుతుంది మరియు ప్లాస్టిసైజర్ల తయారీలో ఉపయోగించబడుతుంది. ఫాస్పరస్ PSCl3 వంటి థియోహాలైడ్లను మరియు అరుదైన సందర్భాల్లో సెలీనోహాలైడ్లను కూడా ఏర్పరుస్తుంది.
నైట్రైడ్లు
PN అణువు ఫాస్పరస్ మోనోనైట్రైడ్ అస్థిరమైనదిగా పరిగణించబడుతుంది, కానీ ఇది 1100 K వద్ద స్పటికాకార ట్రైఫాస్పరస్ పెంటానైట్రైడ్ వియోగం చెందడం ద్వారా ఏర్పడే ఉత్పత్తి. అదేవిధంగా, H2PN అస్థిరమైనదిగా పరిగణించబడుతుంది, మరియు F2PN, Cl2PN, Br2PN, మరియు I2PN వంటి ఫాస్పరస్ నైట్రైడ్ హాలోజన్లు చక్రీయ పాలీఫాస్ఫాజీన్ (polyphosphazene)లుగా ఒలిగోమరైజ్ అవుతాయి. ఉదాహరణకు, (PNCl2)_{n} ఫార్ములా కలిగిన సమ్మేళనాలు ప్రధానంగా ట్రైమర్ (trimer) అయిన హెక్సాక్లోరోఫాస్ఫాజీన్ వంటి వలయాలుగా ఉంటాయి. ఫాస్ఫాజీన్లు ఫాస్పరస్ పెంటాక్లోరైడ్ను అమ్మోనియం క్లోరైడ్తో చర్య జరపడం ద్వారా ఏర్పడతాయి:
- PCl5 + NH4Cl -> 1/n (NPCl2)_{n} + 4 HCl
క్లోరైడ్ సమూహాలను ఆల్కాక్సైడ్ (RO-)తో భర్తీ చేసినప్పుడు, ఉపయోగకరమైన లక్షణాలు కలిగిన పాలిమర్ల కుటుంబం ఉత్పత్తి అవుతుంది.[50]
ఫాస్ఫైడ్లు మరియు ఫాస్ఫైన్
ప్రధాన వ్యాసం: Phosphide, Template:Phosphides ఫాస్ఫైడ్ అయాన్ P(3−)ను కలిగి ఉన్న అనేక రకాల సమ్మేళనాలు మెయిన్-గ్రూప్ ఎలిమెంట్స్ (main-group elements) మరియు లోహాలతో ఉనికిలో ఉన్నాయి. ఇవి తరచుగా సంక్లిష్ట నిర్మాణాలను ప్రదర్శిస్తాయి, ఇక్కడ ఫాస్పరస్ -3 ఆక్సీకరణ స్థితిని కలిగి ఉంటుంది. లోహ ఫాస్ఫైడ్లు లోహాలు ఎరుపు ఫాస్పరస్తో చర్య జరపడం ద్వారా ఏర్పడతాయి. క్షార లోహాలు (గ్రూప్ 1) మరియు క్షార మృత్తిక లోహాలు (గ్రూప్ 2) కూడా Na3P7 వంటి సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ సమ్మేళనాలు నీటితో చర్య జరిపి ఫాస్ఫైన్ను ఏర్పరుస్తాయి.[21] (Fe,Ni)2P మరియు (Fe,Ni)3P వంటి కొన్ని ఫాస్ఫైడ్ ఖనిజాలు కూడా ఉన్నాయి, కానీ ఇవి భూమిపై చాలా అరుదు, వీటిలో ఎక్కువ భాగం ఐరన్-నికెల్ ఉల్కలలో కనిపిస్తాయి.
ఫాస్ఫైన్ (PH3) మరియు దాని సేంద్రీయ ఉత్పన్నాలు అమ్మోనియా (NH3) యొక్క నిర్మాణ అనలాగ్లు, కానీ ఫాస్ఫైన్ మరియు దాని సేంద్రీయ ఉత్పన్నాలలో ఫాస్పరస్ వద్ద ఉండే బంధ కోణాలు 90°కి దగ్గరగా ఉంటాయి. ఇది దుర్వాసన మరియు విషపూరితమైన వాయువు, ఇది కాల్షియం ఫాస్ఫైడ్ (Ca3P2) జలవిశ్లేషణ ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది. అమ్మోనియా వలె కాకుండా, ఫాస్ఫైన్ గాలి ద్వారా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. ఫాస్ఫైన్ అమ్మోనియా కంటే చాలా తక్కువ క్షార గుణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. తొమ్మిది ఫాస్పరస్ అణువుల వరకు గొలుసులను కలిగి ఉండి, P_{n}H_{n+2} ఫార్ములా కలిగిన ఇతర ఫాస్ఫైన్లు కూడా ఉన్నాయి.[21] అత్యంత దహనశీల వాయువు డైఫాస్ఫైన్ (P2H4) అనేది హైడ్రాజైన్ యొక్క అనలాగ్.
ఆర్గానోఫాస్పరస్ సమ్మేళనాలు
ప్రధాన వ్యాసం: organophosphorus chemistry
ఫాస్ఫైన్లు, ఫాస్ఫైట్లు మరియు ఆర్గానోఫాస్ఫేట్లు
ప్రధాన వ్యాసం: phosphaalkenes, organophosphates P-C మరియు P-O-C బంధాలు కలిగిన సమ్మేళనాలను తరచుగా ఆర్గానోఫాస్పరస్ సమ్మేళనాలుగా వర్గీకరిస్తారు. ఇవి వాణిజ్యపరంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. P(3+) అనేది ఆర్గానోఫాస్పరస్(III) సమ్మేళనాల తయారీలో PCl3 వనరుగా పనిచేస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఇది ట్రిఫినైల్ ఫాస్ఫైన్కు పూర్వగామి (precursor):
- PCl3 + 6 Na + 3 C6H5Cl -> P(C6H5)3 + 6 NaCl
ఫాస్పరస్ ట్రైహాలైడ్లను ఆల్కహాల్లు మరియు ఫినాల్లతో చర్య జరిపినప్పుడు ఫాస్ఫైట్లు లభిస్తాయి, ఉదాహరణకు ట్రిఫినైల్ ఫాస్ఫైట్:
- PCl3 + 3 C6H5OH -> P(OC6H5)3 + 3 HCl
ఫాస్పరస్ ఆక్సిక్లోరైడ్ కోసం కూడా ఇలాంటి చర్యలే జరుగుతాయి, దీని ద్వారా ట్రిఫినైల్ ఫాస్ఫేట్ లభిస్తుంది:
- OPCl3 + 3 C6H5OH -> OP(OC6H5)3 + 3 HCl
కొన్ని ఆర్గానోఫాస్ఫేట్లు మంటలను ఆర్పే పదార్థాలుగా (flame retardants) ఉపయోగించబడతాయి.[51] వాటిలో, ట్రైక్రెసైల్ ఫాస్ఫేట్ మరియు 2-ఇథైల్ హెక్సైల్ డైఫినైల్ ఫాస్ఫేట్ కూడా ప్లాస్టిసైజర్లు, ఇవి మంటలు అంటుకోని ప్లాస్టిక్ ఉత్పత్తులు మరియు ఉత్పన్నాల తయారీలో ఉపయోగపడతాయి.[21][52]
జీవనానికి అనేక సేంద్రీయ ఫాస్పరస్ సమ్మేళనాలు అవసరమైనప్పటికీ, కొన్ని అత్యంత విషపూరితమైనవి. అనేక రకాల ఆర్గానోఫాస్పరస్ సమ్మేళనాలు వాటి విషపూరిత స్వభావం కారణంగా పురుగుమందులుగా మరియు నరాల ఏజెంట్లుగా (nerve agents) ఆయుధాలుగా ఉపయోగించబడతాయి.[21] కొన్ని ముఖ్యమైన ఉదాహరణలలో సరిన్, VX లేదా టాబున్ ఉన్నాయి. ఫ్లోరోఫాస్ఫేట్ ఎస్టర్లు (సరిన్ వంటివి) తెలిసిన అత్యంత శక్తివంతమైన న్యూరోటాక్సిన్లు (neurotoxins).
థియోఎస్టర్లు
సౌష్టవ ఫాస్పరస్(III) ట్రైథియోఎస్టర్లు (ఉదా. P(SMe)3) తెల్ల ఫాస్పరస్ మరియు సంబంధిత డైసల్ఫైడ్, లేదా ఫాస్పరస్(III) హాలైడ్లు మరియు థియోలేట్లు చర్య ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడవచ్చు. సంబంధిత ఎస్టర్ల వలె కాకుండా, ఇవి ఎలక్ట్రోఫైల్స్తో మైకేలిస్-ఆర్బుజోవ్ చర్య (Michaelis-Arbuzov reaction) యొక్క రూపాంతరానికి లోనవు. బదులుగా, ఇవి సల్ఫోనియం మధ్యంతర పదార్థం ద్వారా మరొక ఫాస్పరస్(III) సమ్మేళనంగా తిరిగి మారుతాయి.[53]
ఫాస్పరస్(I) మరియు ఫాస్పరస్(II)
ప్రధాన వ్యాసం: diphosphenes, diphosphane#organic diphosphanes ఈ సమ్మేళనాలు సాధారణంగా P–P బంధాలను కలిగి ఉంటాయి.[21] ఉదాహరణలలో ఫాస్ఫైన్ మరియు ఆర్గానోఫాస్ఫైన్ల యొక్క క్యాటెనేటెడ్ ఉత్పన్నాలు ఉన్నాయి. P=P ద్విబంధాలను కలిగి ఉన్న సమ్మేళనాలు కూడా గమనించబడ్డాయి, అయినప్పటికీ అవి అరుదు.
జీవసంబంధ పాత్ర
కణాలు
ఫాస్ఫేట్ PO4(3-) రూపంలో అకర్బన ఫాస్పరస్ అన్ని తెలిసిన జీవ రూపాలకు అవసరం.[54] DNA మరియు RNA యొక్క నిర్మాణ చట్రంలో ఫాస్పరస్ ప్రధాన పాత్ర పోషిస్తుంది. జీవ కణాలు శక్తిని ఉపయోగించే ప్రతి కణ ప్రక్రియకు అవసరమైన అడెనోసిన్ ట్రైఫాస్ఫేట్ (ATP)తో కణ శక్తిని రవాణా చేయడానికి ఫాస్ఫేట్ను ఉపయోగిస్తాయి. కణాలలో కీలకమైన నియంత్రణ సంఘటన అయిన ఫాస్ఫోరైలేషన్ (phosphorylation) కోసం కూడా ATP ముఖ్యమైనది. ప్రతి జీవ కణం దాని చుట్టూ ఉన్న పరిసరాల నుండి వేరు చేసే పొరతో కప్పబడి ఉంటుంది. కణ త్వచాలు ఫాస్ఫోలిపిడ్ మాతృక మరియు ప్రోటీన్లతో కూడి ఉంటాయి, సాధారణంగా బైలేయర్ రూపంలో ఉంటాయి. ఫాస్ఫోలిపిడ్లు గ్లిసరాల్ నుండి ఉద్భవించాయి, ఇందులో రెండు గ్లిసరాల్ హైడ్రాక్సిల్ (OH) ప్రోటాన్లు ఎస్టర్గా ఫ్యాటీ యాసిడ్లతో భర్తీ చేయబడతాయి మరియు మూడవ హైడ్రాక్సిల్ ప్రోటాన్ మరొక ఆల్కహాల్కు బంధించబడిన ఫాస్ఫేట్తో భర్తీ చేయబడుతుంది.[55]
ఎముకలు మరియు దంతాల ఎనామెల్
ఇవి కూడా చూడండి: Calcium metabolism ఎముక యొక్క ప్రధాన భాగం హైడ్రాక్సీఅపటైట్ మరియు కార్బోనేట్తో సహా కాల్షియం ఫాస్ఫేట్ యొక్క అస్ఫటిక రూపాలు. హైడ్రాక్సీఅపటైట్ దంతాల ఎనామెల్ యొక్క ప్రధాన భాగం. నీటి ఫ్లోరైడేషన్ (Water fluoridation) ఈ ఖనిజాన్ని మరింత గట్టి పదార్థమైన ఫ్లోరాపటైట్గా పాక్షికంగా మార్చడం ద్వారా దంతాలు క్షయం కాకుండా నిరోధకతను పెంచుతుంది:[21]
- Ca5(PO4)3OH + F- -> Ca5(PO4)3F + OH-
ఒక సగటు వయోజన మానవుడు సుమారు 0.7 kg ఫాస్పరస్ను కలిగి ఉంటాడు, అందులో సుమారు 85–90% ఎముకలు మరియు దంతాలలో అపటైట్ రూపంలో ఉంటుంది, మిగిలినది మృదు కణజాలాలు మరియు కణేతర ద్రవాలలో ఉంటుంది. ఫాస్పరస్ కంటెంట్ శైశవదశలో ద్రవ్యరాశిలో సుమారు 0.5% నుండి పెద్దలలో 0.65–1.1%కి పెరుగుతుంది. పోల్చి చూస్తే, రక్తంలో సగటు ఫాస్పరస్ గాఢత సుమారు 0.4 g/L; అందులో సుమారు 70% సేంద్రీయ మరియు 30% అకర్బన ఫాస్ఫేట్లు.[56]
పోషకాహారం
ఫాస్పరస్ కోసం ప్రధాన ఆహార వనరులు ప్రోటీన్ కలిగి ఉన్నవే, అయితే ప్రోటీన్లు స్వయంగా ఫాస్పరస్ను కలిగి ఉండవు. ఉదాహరణకు, పాలు, మాంసం మరియు సోయా సాధారణంగా ఫాస్పరస్ను కలిగి ఉంటాయి. సాధారణంగా, ఆహారంలో తగినంత ప్రోటీన్ మరియు కాల్షియం ఉంటే, ఫాస్పరస్ పరిమాణం సరిపోతుంది.[57]
U.S. ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ మెడిసిన్ ప్రకారం, 19 మరియు అంతకంటే ఎక్కువ వయస్సు ఉన్న వ్యక్తులకు ఫాస్పరస్ కోసం అంచనా వేయబడిన సగటు అవసరం 580 mg/రోజు. RDA 700 mg/రోజు. సగటు కంటే ఎక్కువ అవసరాలు ఉన్న వ్యక్తులను కవర్ చేయడానికి RDAలు EARల కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి. గర్భధారణ మరియు చనుబాలివ్వడం కోసం RDAలు కూడా 700 mg/రోజు. 1–18 సంవత్సరాల వయస్సు గల వ్యక్తులకు, RDA వయస్సుతో పాటు 460 నుండి 1250 mg/రోజు వరకు పెరుగుతుంది. భద్రత విషయానికొస్తే, IOM ఫాస్పరస్ కోసం సహించదగిన గరిష్ట తీసుకోవడం స్థాయిని (tolerable upper intake level) 4000 mg/రోజుగా నిర్ణయించింది. సమిష్టిగా, ఈ విలువలను డైటరీ రిఫరెన్స్ ఇన్టేక్ (Dietary Reference Intake) అని పిలుస్తారు.[58] యూరోపియన్ ఫుడ్ సేఫ్టీ అథారిటీ (EFSA) సమాచార సమితిని డైటరీ రిఫరెన్స్ వాల్యూస్గా సూచిస్తుంది, ఇందులో RDAకి బదులుగా పాపులేషన్ రిఫరెన్స్ ఇన్టేక్ (PRI) మరియు EARకి బదులుగా సగటు అవసరం ఉంటాయి.[59] AI మరియు UL అమెరికాలో ఉన్నట్లే నిర్వచించబడ్డాయి. 15 ఏళ్లు మరియు అంతకంటే ఎక్కువ వయస్సు ఉన్నవారికి, గర్భధారణ మరియు చనుబాలివ్వడంతో సహా, AI 550 mg/రోజుగా నిర్ణయించబడింది. 4–10 సంవత్సరాల పిల్లలకు, AI 440 mg/రోజు, మరియు 11–17 సంవత్సరాల వారికి ఇది 640 mg/రోజు. ఈ AIలు U.S. RDAల కంటే తక్కువ. రెండు వ్యవస్థలలో, కౌమారదశలో ఉన్నవారికి పెద్దల కంటే ఎక్కువ అవసరం.[60] EFSA అదే భద్రతా ప్రశ్నను సమీక్షించింది మరియు ULని సెట్ చేయడానికి తగినంత సమాచారం లేదని నిర్ణయించింది.[61]
ఫాస్పరస్ లోపం పోషకాహార లోపం, ఫాస్ఫేట్ను గ్రహించడంలో వైఫల్యం మరియు రక్తంలో నుండి ఫాస్ఫేట్ను తొలగించే జీవక్రియ సిండ్రోమ్ల (పోషకాహార లోపం తర్వాత రీఫీడింగ్ సిండ్రోమ్ వంటివి[62]) వల్ల లేదా మూత్రంలో ఎక్కువ ఫాస్ఫేట్ బయటకు వెళ్లడం వల్ల సంభవించవచ్చు. ఇవన్నీ హైపోఫాస్ఫాటెమియా (hypophosphatemia) ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి, ఇది రక్త సీరం మరియు కణాల లోపల కరిగే ఫాస్ఫేట్ స్థాయిలు తక్కువగా ఉండే పరిస్థితి. హైపోఫాస్ఫాటెమియా లక్షణాలలో నరాల పనిచేయకపోవడం మరియు ATP లేకపోవడం వల్ల కండర మరియు రక్త కణాల అంతరాయం ఉన్నాయి. ఎక్కువ ఫాస్ఫేట్ విరేచనాలు మరియు అవయవాలు మరియు మృదు కణజాలాల కాల్సిఫికేషన్ (గట్టిపడటం)కు దారితీస్తుంది మరియు ఇనుము, కాల్షియం, మెగ్నీషియం మరియు జింక్ను ఉపయోగించే శరీర సామర్థ్యానికి ఆటంకం కలిగిస్తుంది.[63]
ఫాస్పరస్ చక్రం
ప్రధాన వ్యాసం: Phosphorus cycle ఫాస్పరస్ ఒక ముఖ్యమైన మొక్కల పోషకం (నత్రజని తర్వాత తరచుగా పరిమితం చేసే పోషకం),[64] మరియు మొత్తం ఫాస్పరస్ ఉత్పత్తిలో ఎక్కువ భాగం వ్యవసాయ ఎరువుల కోసం గాఢత కలిగిన ఫాస్పారిక్ ఆమ్లాలలో ఉంటుంది, ఇందులో 70% నుండి 75% P2O5 ఉంటుంది. ఇది 20వ శతాబ్దం రెండవ భాగంలో ఫాస్ఫేట్ ఉత్పత్తిలో భారీ పెరుగుదలకు దారితీసింది.[65] కృత్రిమ ఫాస్ఫేట్ ఎరువులు అవసరం ఎందుకంటే ఫాస్పరస్ అన్ని జీవులకు అవసరం; ఇది శక్తి బదిలీలు, వేర్లు మరియు కాండం బలం, కిరణజన్య సంయోగక్రియ, మొక్కల వేర్ల విస్తరణ, విత్తనాలు మరియు పువ్వుల నిర్మాణం మరియు మొత్తం మొక్కల ఆరోగ్యం మరియు జన్యుశాస్త్రంపై ప్రభావం చూపే ఇతర ముఖ్యమైన కారకాలలో పాల్గొంటుంది.[64] ఫాస్పరస్ ఎరువుల భారీ వినియోగం మరియు వాటి రన్ఆఫ్ జల పర్యావరణ వ్యవస్థల యూట్రోఫికేషన్ (eutrophication)కు దారితీశాయి.[66][67]
సహజ ఫాస్పరస్-కలిగిన సమ్మేళనాలు నేలలో తక్కువ ద్రావణీయత మరియు చలనశీలత కారణంగా మొక్కలకు అందుబాటులో ఉండవు.[68] నేలలోని ఖనిజాలు లేదా సేంద్రీయ పదార్థాలలో చాలా ఫాస్పరస్ చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది. ఎరువు లేదా ఫెర్టిలైజర్లో ఫాస్పరస్ జోడించినప్పుడు కూడా అది నేలలో స్థిరపడిపోవచ్చు. అందువల్ల, సహజ ఫాస్పరస్ చక్రం చాలా నెమ్మదిగా ఉంటుంది. స్థిరపడిన ఫాస్పరస్లో కొంత భాగం కాలక్రమేణా మళ్ళీ విడుదలవుతుంది, ఇది అడవి మొక్కల పెరుగుదలను నిలబెడుతుంది, అయితే, పంటల సాంద్ర సాగును నిలబెట్టడానికి మరిన్ని అవసరం.[69] ఎరువు తరచుగా కాల్షియం డైహైడ్రోజన్ ఫాస్ఫేట్ (Ca(H2PO4)2) మరియు కాల్షియం సల్ఫేట్ డైహైడ్రేట్ (CaSO4*2H2O) మిశ్రమమైన సూపర్ ఫాస్ఫేట్ ఆఫ్ లైమ్ రూపంలో ఉంటుంది, ఇది కాల్షియం ఫాస్ఫేట్తో సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం మరియు నీటిని చర్య జరపడం ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది.
ఎరువును పొందడానికి ఫాస్ఫేట్ ఖనిజాలను సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంతో ప్రాసెస్ చేయడం సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం యొక్క ప్రధాన పారిశ్రామిక అనువర్తనం మరియు మూలక సల్ఫర్ యొక్క అత్యంత సాధారణ పారిశ్రామిక ఉపయోగం.[70]
ఉత్పత్తి
మైనింగ్
ఫాస్పరస్ చక్రంలో గణనీయమైన గ్యాస్-ఫేజ్ రవాణా లేనందున మైనింగ్ కాకుండా వాణిజ్య ఫాస్పరస్ ఉత్పత్తికి మార్గాలు తక్కువ.[71] ఆధునిక కాలంలో ఫాస్పరస్ యొక్క ప్రధాన వనరు ఫాస్ఫేట్ రాక్ (దీనికి ముందు ఉన్న గ్వానోకు భిన్నంగా).
అమెరికా ఫాస్ఫేట్ రాక్ ఉత్పత్తి 1980లో 54.4 మిలియన్ మెట్రిక్ టన్నుల వద్ద గరిష్ట స్థాయికి చేరుకుంది. కనీసం 1900 నుండి 2006 వరకు యునైటెడ్ స్టేట్స్ ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద ఫాస్ఫేట్ రాక్ ఉత్పత్తిదారుగా ఉంది, ఆ తర్వాత అమెరికా ఉత్పత్తిని చైనా అధిగమించింది. 2019లో, అమెరికా ప్రపంచంలోని ఫాస్ఫేట్ రాక్లో 10 శాతం ఉత్పత్తి చేసింది.[72]
ప్రాసెసింగ్
చాలా ఫాస్పరస్-కలిగిన పదార్థాలు వ్యవసాయ ఎరువుల కోసం. స్వచ్ఛత ప్రమాణాలు తక్కువగా ఉన్న ఈ సందర్భంలో, ఫాస్పరస్ రాక్ నుండి "వెట్ ప్రాసెస్" అని పిలవబడే పద్ధతి ద్వారా ఫాస్పరస్ పొందబడుతుంది. ఖనిజాలను సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంతో చికిత్స చేసి ఫాస్పారిక్ ఆమ్లం పొందుతారు. ఫాస్పారిక్ ఆమ్లం తటస్థీకరించబడి వివిధ ఫాస్ఫేట్ లవణాలను ఇస్తుంది, ఇవి ఎరువులుగా ఉంటాయి. వెట్ ప్రాసెస్లో, ఫాస్పరస్ రెడాక్స్ చర్యకు లోనవ్వదు.[73] ఒక టన్ను ఫాస్పారిక్ ఆమ్ల ఉత్పత్తికి సుమారు ఐదు టన్నుల ఫాస్ఫోజిప్సం వ్యర్థాలు ఉత్పత్తి అవుతాయి. ఏటా, ప్రపంచవ్యాప్తంగా అంచనా వేయబడిన ఫాస్ఫోజిప్సం ఉత్పత్తి 100 నుండి 280 Mt.[74]
ఔషధాలు, డిటర్జెంట్లు మరియు ఆహార పదార్థాలలో ఫాస్పరస్ ఉపయోగం కోసం, స్వచ్ఛత ప్రమాణాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి, ఇది థర్మల్ ప్రాసెస్ అభివృద్ధికి దారితీసింది. ఈ ప్రక్రియలో, ఫాస్ఫేట్ ఖనిజాలు తెల్ల ఫాస్పరస్గా మార్చబడతాయి, దీనిని స్వేదనం ద్వారా శుద్ధి చేయవచ్చు. తెల్ల ఫాస్పరస్ అప్పుడు ఫాస్పారిక్ ఆమ్లంగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది మరియు తదనంతరం ఫాస్ఫేట్ లవణాలను ఇవ్వడానికి క్షారంతో తటస్థీకరించబడుతుంది. థర్మల్ ప్రాసెస్ శక్తిని వినియోగించే సబ్మెర్జ్డ్-ఆర్క్ ఫర్నేస్లో నిర్వహించబడుతుంది.[73] ప్రస్తుతం, ఏటా సుమారు 1000000 ST మూలక ఫాస్పరస్ ఉత్పత్తి అవుతోంది. కాల్షియం ఫాస్ఫేట్ (ఫాస్ఫేట్ రాక్గా), ఎక్కువగా ఫ్లోరిడా మరియు ఉత్తర ఆఫ్రికాలో మైనింగ్ చేయబడుతుంది, దీనిని ఇసుకతో (ఎక్కువగా SiO2) మరియు కోక్తో 1,200–1,500 °C వద్ద వేడి చేసి P4 ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. P4 ఉత్పత్తి, అస్థిరమైనది కావడంతో, సులభంగా వేరు చేయబడుతుంది:[75]
- 4 Ca5(PO4)3F + 18 SiO2 + 30 C -> 3 P4 + 30 CO + 18 CaSiO3 + 2 CaF2
- 2 Ca3(PO4)2 + 6 SiO2 + 10 C -> 6 CaSiO3 + 10 CO + P4
థర్మల్ ప్రాసెస్ నుండి ఉప-ఉత్పత్తులలో ఫెర్రోఫాస్ఫరస్ ఉంటుంది, ఇది ఖనిజ పూర్వగాములలోని ఇనుము మలినాల నుండి వచ్చే Fe2P యొక్క ముడి రూపం. సిలికేట్ స్లాగ్ ఒక ఉపయోగకరమైన నిర్మాణ పదార్థం. ఫ్లోరైడ్ కొన్నిసార్లు నీటి ఫ్లోరైడేషన్లో ఉపయోగించడానికి తిరిగి పొందబడుతుంది. మరింత సమస్యాత్మకమైనది తెల్ల ఫాస్పరస్ గణనీయమైన మొత్తంలో ఉన్న "మడ్". తెల్ల ఫాస్పరస్ ఉత్పత్తి పెద్ద సౌకర్యాలలో నిర్వహించబడుతుంది, ఎందుకంటే ఇది శక్తిని వినియోగించే ప్రక్రియ. తెల్ల ఫాస్పరస్ ద్రవ రూపంలో రవాణా చేయబడుతుంది. రవాణా సమయంలో కొన్ని పెద్ద ప్రమాదాలు జరిగాయి.[76]
నిల్వలు
ఫాస్పరస్ భూమి యొక్క క్రస్ట్ ద్రవ్యరాశిలో సుమారు 0.1% ఉంటుంది.[78] అయితే, ఫాస్ఫేట్ రాక్ లేదా ఫాస్ఫోరైట్ అని పిలవబడే గాఢత కలిగిన రూపాలు మాత్రమే దోపిడీకి అనుకూలంగా ఉంటాయి మరియు భూమి అంతటా సమానంగా పంపిణీ చేయబడవు.[21] ప్రాసెస్ చేయని ఫాస్ఫేట్ రాక్ ద్రవ్యరాశిలో 1.7–8.7% ఫాస్పరస్ను (4–20% ఫాస్పరస్ పెంటాక్సైడ్) కలిగి ఉంటుంది. ప్రపంచంలోని మొత్తం వాణిజ్య ఫాస్ఫేట్ నిల్వలు మరియు వనరులు ఫాస్ఫేట్ రాక్ మొత్తాలలో అంచనా వేయబడ్డాయి, ఇది ఆచరణలో వివిధ మూలం, కూర్పు మరియు ఫాస్ఫేట్ కంటెంట్ కలిగిన 300 కంటే ఎక్కువ ఖనిజాలను కలిగి ఉంటుంది. "నిల్వలు" అంటే ప్రస్తుత మార్కెట్ ధరల వద్ద తిరిగి పొందగలిగే మొత్తాన్ని సూచిస్తుంది మరియు "వనరులు" అంటే ఆర్థిక వెలికితీతకు సహేతుకమైన అవకాశాలు ఉన్న గ్రేడ్ లేదా నాణ్యత కలిగిన అంచనా మొత్తాలను సూచిస్తుంది.[79][80] మైనింగ్ ప్రస్తుతం ఫాస్పరస్ ఉత్పత్తికి మాత్రమే ఖర్చుతో కూడుకున్న పద్ధతి. అందువల్ల, రాక్ ఫాస్ఫేట్ కొరత లేదా గణనీయమైన ధరల పెరుగుదల ప్రపంచ ఆహార భద్రతపై ప్రతికూల ప్రభావం చూపవచ్చు.[81]
అతిపెద్ద ఫాస్ఫేట్ రాక్ వాణిజ్య నిల్వలు (బిలియన్ మెట్రిక్ టన్నులలో) కలిగిన దేశాలుగా మొరాకో (50), చైనా (3.2), ఈజిప్ట్ (2.8), అల్జీరియా (2.2), సిరియా (1.8), బ్రెజిల్ (1.6), సౌదీ అరేబియా (1.4), దక్షిణ ఆఫ్రికా (1.4), ఆస్ట్రేలియా (1.1), యునైటెడ్ స్టేట్స్ (1.0), మరియు ఫిన్లాండ్ (1.0) అంచనా వేయబడ్డాయి.[82][77][83] భవిష్యత్తు ఉత్పత్తి కోసం అంచనాలు మోడలింగ్ మరియు వెలికితీసే పరిమాణాలపై ఊహలపై ఆధారపడి గణనీయంగా మారుతుంటాయి, కానీ భవిష్యత్తులో ఫాస్ఫేట్ రాక్ ఉత్పత్తి మొరాకో ద్వారా ఎక్కువగా ప్రభావితమవుతుందనేది అనివార్యం.[84] 2023లో నార్వేలో విస్తృతమైన ఫాస్ఫేట్ రాక్ నిక్షేపాలు కూడా కనుగొనబడ్డాయి.[85] ఈ ఆవిష్కరణలకు ముందు, భూమి యొక్క వాణిజ్య మరియు సరసమైన ఫాస్పరస్ నిల్వలు 50–100 సంవత్సరాలలో అయిపోతాయని భావించారు.[86]
2023లో, యునైటెడ్ స్టేట్స్ జియోలాజికల్ సర్వే (USGS) ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఆర్థికంగా వెలికితీసే ఫాస్ఫేట్ రాక్ నిల్వలు 72 బిలియన్ టన్నులు అని అంచనా వేసింది, అయితే 2022లో ప్రపంచ మైనింగ్ ఉత్పత్తి 220 మిలియన్ టన్నులు.[77] సున్నా వృద్ధిని ఊహిస్తే, నిల్వలు సుమారు 300 సంవత్సరాల పాటు ఉంటాయి. ఇది 2010 ఇంటర్నేషనల్ ఫెర్టిలైజర్ డెవలప్మెంట్ సెంటర్ (IFDC) నివేదికను విస్తృతంగా నిర్ధారిస్తుంది, ప్రపంచ నిల్వలు వందల సంవత్సరాల పాటు ఉంటాయని.[87][88] ఫాస్పరస్ నిల్వల గణాంకాలు తీవ్రంగా చర్చించబడుతున్నాయి.[79][86][89] గిల్బర్ట్ ఈ అంచనాకు తక్కువ బాహ్య ధృవీకరణ ఉందని సూచిస్తున్నారు.[90] 2014 సమీక్షలో IFDC నివేదిక "ప్రపంచ నిల్వల యొక్క అతిశయోక్తి చిత్రాన్ని ప్రదర్శిస్తుందని, ముఖ్యంగా మొరాకోకు సంబంధించి, అక్కడ ఊహాజనిత మరియు అనుమితి వనరులను కేవలం "నిల్వలు"గా తిరిగి లేబుల్ చేశారని" ముగించింది.[91]
సంరక్షణ మరియు రీసైక్లింగ్
వ్యవసాయ రన్ఆఫ్ మరియు నేల కోతను తగ్గించడం వల్ల రైతులు తమ పొలాలకు ఫాస్పరస్ను మళ్ళీ వేయాల్సిన అవసరాన్ని తగ్గించవచ్చు. నో-టిల్ ఫార్మింగ్, టెర్రేసింగ్, కాంటూర్ టిల్లింగ్ మరియు విండ్బ్రేక్ల వినియోగం వంటి వ్యవసాయ పద్ధతులు వ్యవసాయ భూమి నుండి ఫాస్పరస్ క్షీణత రేటును తగ్గిస్తాయని చూపబడింది, అయితే ఎరువుల అప్లికేషన్ అవసరాన్ని పూర్తిగా తొలగించవు. సాగు భూమి మరియు నదుల మధ్య గడ్డి లేదా అడవి పట్టీలు కూడా ఫాస్ఫేట్ మరియు ఇతర పోషకాల నష్టాలను బాగా తగ్గించగలవు.[92]
మురుగునీటి శుద్ధి ప్లాంట్లు, ప్రత్యేక ఫాస్పరస్ తొలగింపు దశ కలిగి ఉండి, ఫాస్ఫేట్-రిచ్ మురుగు బురదను (sewage sludge) ఉత్పత్తి చేస్తాయి, దీనిని ఫాస్పరస్ను వెలికితీసేందుకు శుద్ధి చేయవచ్చు. ఇది బురదను దహనం చేయడం మరియు ఫలితంగా వచ్చే బూడిదను తిరిగి పొందడం ద్వారా జరుగుతుంది.[93] మరొక విధానం వ్యర్థాల ప్రాసెసింగ్ ప్లాంట్ల నుండి స్ట్రూవైట్ వంటి ఫాస్పరస్-రిచ్ పదార్థాలను తిరిగి పొందడం, ఇది వ్యర్థాలకు మెగ్నీషియంను జోడించడం ద్వారా జరుగుతుంది.[90] అయితే, ప్రపంచ మార్కెట్లో ఫాస్పరస్ ప్రస్తుత ధరను బట్టి, ప్రస్తుతం వాడుకలో ఉన్న సాంకేతికతలు ఇంకా ఖర్చుతో కూడుకున్నవి కావు.[94]
అప్లికేషన్లు
అగ్గిపెట్టెలు
ప్రధాన వ్యాసం: Match
సేఫ్టీ అగ్గిపెట్టెలు ప్రత్యేక స్ట్రైకర్ స్ట్రిప్ తప్ప మరే ఇతర ఉపరితలంపై మండించడం చాలా కష్టం. స్ట్రిప్లో విషపూరితం కాని ఎరుపు ఫాస్పరస్ మరియు అగ్గిపుల్ల తలపై పొటాషియం క్లోరేట్, ఆక్సిజన్ను విడుదల చేసే సమ్మేళనం ఉంటాయి. గీసినప్పుడు, అగ్గిపుల్ల తల మరియు స్ట్రైకర్ స్ట్రిప్ నుండి చిన్న మొత్తంలో ఘర్షణ కలిసి ఆర్మ్స్ట్రాంగ్ మిశ్రమం (Armstrong's mixture) అనే చిన్న పరిమాణాన్ని తయారు చేస్తాయి, ఇది స్పర్శకు చాలా సున్నితమైన కూర్పు. మెత్తని పొడి వెంటనే మండుతుంది మరియు అగ్గిపుల్ల తలను వెలిగించడానికి ప్రారంభ స్పార్క్ను అందిస్తుంది. సేఫ్టీ అగ్గిపెట్టెలు అగ్గిపుల్ల గీసే వరకు జ్వలన మిశ్రమంలోని రెండు భాగాలను వేరు చేస్తాయి. ప్రమాదవశాత్తు జ్వలనను నిరోధించడం దీని ప్రధాన భద్రతా ప్రయోజనం.[34][95]
సైనిక
తెల్ల ఫాస్పరస్ యొక్క సైనిక ఉపయోగాలు ఆధునిక అంతర్జాతీయ చట్టం ద్వారా పరిమితం చేయబడినప్పటికీ, తెల్ల ఫాస్పరస్ మందుగుండు సామగ్రి ఇప్పటికీ సైనిక అనువర్తనాల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది, ఉదాహరణకు దహన బాంబులు, స్మోక్ స్క్రీన్లు, స్మోక్ బాంబులు మరియు ట్రేసర్ మందుగుండు సామగ్రి.
ఔషధ ఉత్పత్తి
మూలక ఫాస్పరస్ మూలక అయోడిన్ను హైడ్రోఅయోడిక్ ఆమ్లంగా తగ్గించగలదు, ఇది ఎఫెడ్రిన్ లేదా సూడోఎఫెడ్రిన్ను మెథాంఫేటమిన్గా తగ్గించడానికి ప్రభావవంతమైన రియాజెంట్.[96] ఈ కారణంగా, ఎరుపు మరియు తెల్ల ఫాస్పరస్ యునైటెడ్ స్టేట్స్లో లిస్ట్ I ప్రికర్సర్ కెమికల్స్గా డ్రగ్ ఎన్ఫోర్స్మెంట్ అడ్మినిస్ట్రేషన్ ద్వారా జాబితా చేయబడ్డాయి మరియు వాటి నిర్వహణ కఠినమైన నియంత్రణలకు లోబడి ఉంటుంది.[97][98][99]
మెటలర్జికల్ అంశాలు
ఉక్కు ఉత్పత్తిలో, ఫాస్ఫర్ బ్రాంజ్ తయారీలో మరియు అనేక ఇతర సంబంధిత ఉత్పత్తులలో ఫాస్పరస్ ఒక ముఖ్యమైన భాగం.[100][101] రాగిని కరిగించే ప్రక్రియలో లోహ రాగికి ఫాస్పరస్ జోడించబడుతుంది, ఇది రాగిలో మలినంగా ఉన్న ఆక్సిజన్తో చర్య జరపడానికి మరియు సాధారణ రాగి కంటే ఎక్కువ హైడ్రోజన్ ఎంబ్రిటిల్మెంట్ నిరోధకత కలిగిన ఫాస్పరస్-కలిగిన రాగి (CuOFP) మిశ్రమాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగపడుతుంది.[102] ఫాస్ఫేట్ కన్వర్షన్ కోటింగ్ అనేది ఉక్కు భాగాల తుప్పు నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి వాటిపై వర్తించే రసాయన చికిత్స.
సెమీకండక్టర్లు
ఫాస్పరస్ అనేది హై-పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు సెమీకండక్టర్ డిటెక్టర్లలో ఉపయోగించే N-టైప్ సెమీకండక్టర్లలో ఒక డోపెంట్ (dopant).[103] ఈ సందర్భంలో, ఫాస్పరస్ ప్రక్రియ ప్రారంభంలో ఉండదు, కానీ పరికరాల తయారీ సమయంలో సిలికాన్ నుండి నేరుగా సృష్టించబడుతుంది. ఇది న్యూట్రాన్ న్యూక్లియర్ ట్రాన్స్మ్యుటేషన్ డోపింగ్ ద్వారా చేయబడుతుంది, ఇది ^{30}Si ఐసోటోప్ను న్యూట్రాన్ క్యాప్చర్ మరియు బీటా డికే ద్వారా ^{31}Pగా మార్చే పద్ధతి:
ఆచరణలో, సిలికాన్ సాధారణంగా న్యూట్రాన్లను ఉత్పత్తి చేసే అణు రియాక్టర్ దగ్గర లేదా లోపల ఉంచబడుతుంది. న్యూట్రాన్లు సిలికాన్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు, ట్రాన్స్మ్యుటేషన్ ద్వారా ఫాస్పరస్ అణువులు ఉత్పత్తి అవుతాయి. ఈ డోపింగ్ పద్ధతి డిఫ్యూజన్ లేదా అయాన్ ఇంప్లాంటేషన్ కంటే చాలా తక్కువ సాధారణం, కానీ ఇది అత్యంత ఏకరీతి డోపెంట్ పంపిణీని సృష్టించే ప్రయోజనాన్ని కలిగి ఉంది.[104][105]
ప్రమాదాలు
బాహ్య పరిచయం
మూలక ఫాస్పరస్ దాని తెల్ల రూపంలోనే అత్యంత ప్రమాదకరమైనది, ఎరుపు ఫాస్పరస్ సాపేక్షంగా విషపూరితం కాదు.[106] గతంలో, తెల్ల ఫాస్పరస్కు బాహ్యంగా గురైనప్పుడు ప్రభావిత ప్రాంతాన్ని 2% కాపర్(II) సల్ఫేట్ ద్రావణంతో కడిగి హానిచేయని సమ్మేళనాలుగా మార్చి, ఆపై కడిగివేసేవారు. 2009 యునైటెడ్ స్టేట్స్ నేవీ మార్గదర్శకాల ప్రకారం:[107] క్యుప్రిక్ (కాపర్) సల్ఫేట్ గతంలో అమెరికా సిబ్బందిచే ఉపయోగించబడింది మరియు ఇప్పటికీ కొన్ని దేశాలచే ఉపయోగించబడుతోంది. అయితే, కాపర్ సల్ఫేట్ విషపూరితమైనది మరియు దాని ఉపయోగం నిలిపివేయబడుతుంది. కాపర్ సల్ఫేట్ మూత్రపిండ మరియు సెరెబ్రల్ విషపూరితంతో పాటు ఇంట్రావాస్కులర్ హెమోలిసిస్ (intravascular hemolysis)ను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. బదులుగా, మాన్యువల్ ఇలా సూచిస్తుంది: [...] ఫాస్పారిక్ ఆమ్లాన్ని తటస్థీకరించడానికి బైకార్బోనేట్ ద్రావణం, ఇది కనిపించే తెల్ల ఫాస్పరస్ను తొలగించడానికి అనుమతిస్తుంది. గాలి తగిలినప్పుడు పొగను విడుదల చేయడం ద్వారా లేదా చీకటిలో వాటి ఫాస్ఫోరేసెన్స్ ద్వారా కణాలు తరచుగా గుర్తించబడతాయి. చీకటి పరిసరాలలో, శకలాలు కాంతివంతమైన మచ్చలుగా కనిపిస్తాయి. రోగి పరిస్థితి అనుమతిస్తే, తర్వాత గ్రహించబడి సిస్టమిక్ విషపూరితానికి దారితీసే WP (తెల్ల ఫాస్పరస్) ముక్కలను తొలగించడానికి వెంటనే బర్న్ను డీబ్రిడ్మెంట్ (debride) చేయండి. అన్ని WP తొలగించబడిందని ఖచ్చితంగా తెలిసే వరకు నూనె ఆధారిత ఆయింట్మెంట్లను పూయవద్దు. కణాలను పూర్తిగా తొలగించిన తర్వాత, గాయాలను థర్మల్ బర్న్లుగా చికిత్స చేయండి.
తీసుకోవడం
మైనపు వంటి పసుపు లేదా తెల్ల ఫాస్పరస్ రోడెంటిసైడ్ (rodenticide)గా మరియు బాణసంచా, ఎరువులు మరియు మందుగుండు సామగ్రిలో ఉపయోగించబడుతుంది. పిల్లలు ఫాస్పరస్ను టూత్పేస్ట్ అని పొరబడి లేదా ఎలుకలను చంపడానికి రొట్టెపై పూసినప్పుడు తీసుకోవచ్చు. ప్రాణాంతక మోతాదు సుమారు 1 mg/kg. లక్షణాలు మూడు దశల్లో సంభవిస్తాయి: ఒక రోజు వాంతులు, ఒకటి నుండి మూడు రోజుల వరకు లక్షణాలు లేకపోవడం, మరియు చివరగా తీవ్రమైన కాలేయ వైఫల్యం మరియు మూత్రపిండ వైఫల్యం లక్షణాలు ప్రారంభం కావడం. ఫాస్పరస్ విషప్రయోగం కోసం నమ్మదగిన రోగనిర్ధారణ పరీక్ష లేదు మరియు తెలిసిన విరుగుడు లేదు.[108]
నిష్క్రియ బహిర్గతం
దీర్ఘకాలిక విషప్రయోగం ఫాసీ జా (phossy jaw) లేదా దవడ నెక్రోసిస్కు దారితీస్తుంది. యునైటెడ్ స్టేట్స్లో, 8 గంటల పని దినంలో 0.1 mg/m3 తెల్ల ఫాస్పరస్కు గురికావడం ఆక్యుపేషనల్ సేఫ్టీ అండ్ హెల్త్ అడ్మినిస్ట్రేషన్ ద్వారా అనుమతించదగిన ఎక్స్పోజర్ పరిమితిగా మరియు నేషనల్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఫర్ ఆక్యుపేషనల్ సేఫ్టీ అండ్ హెల్త్ ద్వారా సిఫార్సు చేయబడిన ఎక్స్పోజర్ పరిమితిగా నిర్ణయించబడింది. 5 mg/m3 నుండి, ఇది జీవితానికి లేదా ఆరోగ్యానికి తక్షణ ప్రమాదకరమైనదిగా పరిగణించబడుతుంది.[109]
ఇవి కూడా చూడండి
1=
ప్రస్తావనలు
- ↑ Weeks, Mary Elvira. (1932). "The discovery of the elements. II. Elements known to the alchemists". Journal of Chemical Education. 9 (1) 11. doi:10.1021/ed009p11.
- ↑ Beatty, Richard. (2000). Phosphorus. Marshall Cavendish. ISBN 0-7614-0946-7.
- ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 (1939). "Mellor's Modern Inorganic Chemistry". 717–722. Longman's Green and Co..
- ↑ 4.0 4.1 Sommers, Michael A.. (2007-08-15). Phosphorus. Rosen Group. ISBN 978-1-4042-1960-1.
- ↑ 5.0 5.1 Schmundt, Hilmar (21 April 2010), "Experts Warn of Impending Phosphorus Crisis", Der Spiegel
- ↑ Stillman, J. M.. (2003). "The Story of Alchemy and Early Chemistry". 418–419. Dover. ISBN 0-7661-3230-7.
- ↑ (2012-02-10). "Metabolism of the Anthroposphere". 288. MIT Press, 2012. ISBN 978-0-262-30054-4.
- ↑ Von Wagner, Rudolf. (1897). Manual of chemical technology. 411. D. Appleton & Co..
- ↑ Thomson, Robert Dundas. (1870). Dictionary of chemistry with its applications to mineralogy, physiology and the arts. 416. Rich. Griffin and Company.
- ↑ 10.0 10.1 10.2 10.3 10.4 Threlfall, Richard E.. (1951). "The Story of 100 years of Phosphorus Making: 1851–1951". Albright & Wilson Ltd.
- ↑ Leigh, G. J.. (2004). The World's Greatest Fix: A History of Nitrogen and Agriculture. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-516582-1.
- ↑ 12.0 12.1 Skaggs, Jimmy M.. (May 1995). "The Great Guano Rush: Entrepreneurs and American Overseas Expansion". St. Martin's Press. ISBN 978-0-312-12339-0.
- ↑ (1962). "Phosphorus Necrosis of the Jaw: A Present-day Study: With Clinical and Biochemical Studies". Br. J. Ind. Med.. 19 (2) 83–99. doi:10.1136/oem.19.2.83.
- ↑ Crass, M. F. Jr.. (1941). A history of the match industry. Part 9. Journal of Chemical Education. 18 (9) 428–431. doi:10.1021/ed018p428.
- ↑ Oliver, Thomas. (1906). Industrial disease due to certain poisonous fumes or gases. Archives of the Public Health Laboratory. 1 1–21.
- ↑ Charnovitz, Steve. (1987). "The Influence of International Labour Standards on the World Trading Regime. A Historical Overview". International Labour Review. 126 (5) 565, 571.
- ↑ (2006). Goldfrank's toxicologic emergencies. 1486–1489. McGraw-Hill Professional. ISBN 0-07-143763-0.
- ↑ Toy, Arthur D. F.. (1975). The Chemistry of Phosphorus. 3. Pergamon. ISBN 978-1-4831-4741-3.
- ↑ US patent 417943
- ↑ Dockery, Kevin. (1997). "Special Warfare Special Weapons". Emperor's Press. ISBN 1-883476-00-3.
- ↑ 21.00 21.01 21.02 21.03 21.04 21.05 21.06 21.07 21.08 21.09 21.10 21.11 21.12 Greenwood, N. N.; & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd Edn.), Oxford:Butterworth-Heinemann. 0-7506-3365-4.
- ↑ (2013-02-19). "పర్యావరణంలో రేడియోన్యూక్లైడ్లు". జాన్ విలే & సన్స్, 2013. ISBN 978-1-118-63269-7.
- ↑ Phosphorus-32. University of Michigan Department of Occupational Safety & Environmental Health.
- ↑ (1985). "Lehrbuch der Anorganischen Chemie". de Gruyter. ISBN 3-11-012641-9.
- ↑ (2023). Renaissance of elemental phosphorus materials: properties, synthesis, and applications in sustainable energy and environment. Chemical Society Reviews. 52 (16) 5388–5484. doi:10.1039/D2CS01018F.
- ↑ 26.0 26.1 (2010-06-01). "On the Molecular and Electronic Structures of AsP3 and P4". Journal of the American Chemical Society. 132 (24) 8459–8465. doi:10.1021/ja102580d.
- ↑ (1992-06-16). "Drinking Water Health Advisory: Munitions". 399. CRC Press, 1992. ISBN 0-87371-754-6.
- ↑ (1996). "Topics in Phosphate Chemistry". 3. World Scientific, 1996. ISBN 981-02-2634-9.
- ↑ (1997). "తెల్ల ఫాస్పరస్ యొక్క పాలిమార్ఫిజంపై". Chemische Berichte. 130 (9) 1235–1240. doi:10.1002/cber.19971300911.
- ↑ (2006). "Triple-Bond Reactivity of Diphosphorus Molecules". Science. 313 (5791) 1276–9. doi:10.1126/science.1129630.
- ↑ (1976). "The phosphorescence of phosphorus". The Journal of Physical Chemistry. 80 (20) 2240–2242. doi:10.1021/j100561a021.
- ↑ Nobel Prize in Chemistry 1956 – Presentation Speech by Professor A. Ölander (committee member).
- ↑ (2016). "Nanostructured Photocatalysts: Advanced Functional Materials". 295–312 (301). Springer. ISBN 978-3-319-26077-8.
- ↑ 34.0 34.1 (2001). Inorganic chemistry. 683–684, 689. Academic Press. ISBN 978-0-12-352651-9.
- ↑ 35.0 35.1 Hammond, C. R.. (2000). "Handbook of Chemistry and Physics". CRC press. ISBN 0-8493-0481-4.
- ↑ Berger, L. I.. (1996). Semiconductor materials. 84. CRC Press. ISBN 0-8493-8912-7.
- ↑ Robert Engel. (2003-12-18). "Synthesis of Carbon-Phosphorus Bonds". 11. CRC Press, 2003. ISBN 0-203-99824-3.
- ↑ (1965). "Refinement of the crystal structure of black phosphorus". Acta Crystallogr. 19 (4) 684–685. doi:10.1107/S0365110X65004140.
- ↑ (1979). "Effect of pressure on bonding in black phosphorus". Journal of Chemical Physics. 71 (4) 1718–1721. doi:10.1063/1.438523.
- ↑ (2007). "Au3SnP7@Black Phosphorus: An Easy Access to Black Phosphorus". Inorg. Chem.. 46 (10) 4028–35. doi:10.1021/ic062192q.
- ↑ (2013). "Phosphorus in the Young Supernova Remnant Cassiopeia A". Science. 342 (6164) 1346–8. doi:10.1126/science.1243823.
- ↑ (2019). "ALMA and ROSINA detections of phosphorus-bearing molecules: the interstellar thread between star-forming regions and comets". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 492 1180–1198. doi:10.1093/mnras/stz3336.
- ↑ Cite error: Invalid
<ref>tag; no text was provided for refs namedCorbridge1995 - ↑ (14 March 2012). Current EU approved additives and their E Numbers. Foods Standards Agency.
- ↑ Why is phosphoric acid used in some Coca‑Cola drinks?| Frequently Asked Questions | Coca-Cola GB. www.coca-cola.co.uk.
- ↑ Moynihan, P. J.. (23 November 2002). "Dietary advice in dental practice". British Dental Journal. 193 (10) 563–568. doi:10.1038/sj.bdj.4801628.
- ↑ (4 November 2014). "Dietary and pharmacologic management to prevent recurrent nephrolithiasis in adults: A clinical practice guideline from the American College of Physicians". Annals of Internal Medicine. 161 (9) 659–67. doi:10.7326/M13-2908.
- ↑ Cite error: Invalid
<ref>tag; no text was provided for refs namedSchrödter2008 - ↑ Heal, H. G. "The Inorganic Heterocyclic Chemistry of Sulfur, Nitrogen, and Phosphorus" Academic Press: London; 1980. 0-12-335680-6.
- ↑ Mark, J. E.; Allcock, H. R.; West, R. "Inorganic Polymers" Prentice Hall, Englewood, NJ: 1992. 0-13-465881-7.
- ↑ (2023-01-01). "Recent developments in phosphorous-containing bio-based flame-retardant (FR) materials for coatings: an attentive review". Journal of Coatings Technology and Research. 20 (1) 113–139. doi:10.1007/s11998-022-00685-z.
- ↑ Cite error: Invalid
<ref>tag; no text was provided for refs namedDiskowski2000 - ↑ Almasi, Lucreţia. (1971). "Sulfur in Organic and Inorganic Chemistry". 1 49–55. Marcel Dekker. ISBN 0-8247-1615-9.
- ↑ Phosphorus Cycle - Terrestrial Phosphorus Cycle, Transport of Phosphorus from Continents to the Ocean, the Marine Phosphorus Cycle.
- ↑ Nelson, D. L.; Cox, M. M. "Lehninger, Principles of Biochemistry" 3rd Ed. Worth Publishing: New York, 2000. 1-57259-153-6.
- ↑ (2008). Nutrition for the Middle Aged and Elderly. 171. Nova Publishers. ISBN 978-1-60456-146-3.
- ↑ Cite error: Invalid
<ref>tag; no text was provided for refs namedMedline - ↑ Institute of Medicine. (1997). Dietary Reference Intakes for Calcium, Phosphorus, Magnesium, Vitamin D, and Fluoride. 146–189. The National Academies Press. ISBN 978-0-309-06403-3. doi:10.17226/5776.
- ↑ (7 August 2024). Dietary reference values. European Food Safety Authority.
- ↑ (2017). Overview on Dietary Reference Values for the EU population as derived by the EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies.
- ↑ (2006). Tolerable Upper Intake Levels For Vitamins And Minerals. European Food Safety Authority.
- ↑ (June 2008). "Refeeding syndrome: what it is, and how to prevent and treat it". BMJ. 336 (7659) 1495–8. doi:10.1136/bmj.a301.
- ↑ Anderson, John J. B.. (1996). "కాల్షియం, ఫాస్పరస్ మరియు మానవ ఎముక అభివృద్ధి". Journal of Nutrition. 126 (4 Suppl) 1153S–1158S. doi:10.1093/jn/126.suppl_4.1153S.
- ↑ 64.0 64.1 Etesami, H.. (2019). Nutrient Dynamics for Sustainable Crop Production. 217. Springer. ISBN 978-981-13-8660-2.
- ↑ Philpott, Tom. (March–April 2013). You Need Phosphorus to Live—and We're Running Out. Mother Jones.
- ↑ Carpenter, Stephen R.. (2005). "Eutrophication of aquatic ecosystems: Bistability and soil phosphorus". Proceedings of the National Academy of Sciences. 102 (29) 10002–10005. doi:10.1073/pnas.0503959102.
- ↑ (2009). "Controlling Eutrophication: Nitrogen and Phosphorus". Science. 323 (5917) 1014–1015. doi:10.1126/science.1167755.
- ↑ Soil Phosphorous. United States Department of Agriculture.
- ↑ Managing Phosphorus for Crop Production. Penn State Extension.
- ↑ (2006). "Industrial Minerals & Rocks: Commodities, Markets, and Uses". 964. SME, 2006. ISBN 0-87335-233-5.
- ↑ (2011). "Global phosphorus scarcity: identifying synergies for a sustainable future". Journal of the Science of Food and Agriculture. 92 (1) 2–6. doi:10.1002/jsfa.4650.
- ↑ US Geological Survey, Phosphate Rock, 2021.
- ↑ 73.0 73.1 (2020). "Let's Make White Phosphorus Obsolete". ACS Central Science. 6 (6) 848–860. doi:10.1021/acscentsci.0c00332.
- ↑ (2009). "Environmental Impact and Management of Phosphogypsum". Journal of Environmental Management. 90 (8) 2377–2386. doi:10.1016/j.jenvman.2009.03.007.
- ↑ Shriver, Atkins. Inorganic Chemistry, Fifth Edition. W. H. Freeman and Company, New York; 2010; p. 379.
- ↑ ERCO and Long Harbour. Memorial University of Newfoundland and the C.R.B. Foundation.
- ↑ 77.0 77.1 77.2 Phosphate Rock Statistics and Information U.S. Geological Survey. www.usgs.gov.
- ↑ అమెరికన్ జియోఫిజికల్ యూనియన్, ఫాల్ మీటింగ్ 2007, అబ్స్ట్రాక్ట్ #V33A-1161. ఖండాల క్రస్ట్ యొక్క ద్రవ్యరాశి మరియు కూర్పు
- ↑ 79.0 79.1 (2013). Our Nutrient World: The challenge to produce more food and energy with less pollution. Centre for Ecology and Hydrology, Edinburgh on behalf of the Global Partnership on Nutrient Management and the International Nitrogen Initiative.. ISBN 978-1-906698-40-9.
- ↑ (2010). CIM DEFINITION STANDARDS - For Mineral Resources and Mineral Reserves. 4–6. CIM Standing Committee on Reserve Definitions.
- ↑ (2015). 21వ శతాబ్దంలో నేల మరియు మానవ భద్రత. Science. 348 (6235). doi:10.1126/science.1261071.
- ↑ Ahokas, K.. (2015). ఫిన్లాండ్ యొక్క ఫాస్పరస్ వనరులు గతంలో కంటే ముఖ్యమైనవి (జియోలాజికల్ సర్వే ఆఫ్ ఫిన్లాండ్).
- ↑ Phosphate rock, U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2025.
- ↑ (2014). Phosphate rock production and depletion: Regional disaggregated modeling and global implications. Resources, Conservation and Recycling. 93 (12) 178–187. doi:10.1016/j.resconrec.2014.10.011.
- ↑ (11 July 2023). Huge phosphate discovery in Norway could fully charge the electric vehicle industry. The Conversation.
- ↑ 86.0 86.1 (2009). "The story of phosphorus: Global food security and food for thought". Global Environmental Change. 19 (2) 292–305. doi:10.1016/j.gloenvcha.2008.10.009.
- ↑ (22 September 2010). IFDC Report Indicates Adequate Phosphorus Resources Available to Meet Global Food Demands.
- ↑ Van Kauwenbergh, Steven J.. (2010). World Phosphate Rock Reserves and Resources. 60. International Fertilizer Development Center (IFDC). ISBN 978-0-88090-167-3.
- ↑ (2010). "Phosphorus demand for the 1970–2100 period: A scenario analysis of resource depletion". Global Environmental Change. 20 (3) 428–439. doi:10.1016/j.gloenvcha.2010.04.004.
- ↑ 90.0 90.1 Gilbert, Natasha. (8 October 2009). "The disappearing nutrient". Nature. 461 (7265) 716–718. doi:10.1038/461716a.
- ↑ (2014). Recent revisions of phosphate rock reserves and resources: a critique. Earth System Dynamics. 5 (2) 491–507. doi:10.5194/esd-5-491-2014.
- ↑ (2011). "Phosphorus and nitrogen losses in relation to forest, pasture and row-crop land use and precipitation distribution in the midwest usa". Journal of Water Science. 24 (3) 269–281. doi:10.7202/1006477ar.
- ↑ Tweed, Katherine. (2009-11-01). Sewage Industry Fights Phosphorus Pollution. Scientific American.
- ↑ Sartorius, C., von Horn, J., Tettenborn, F. (2011). Phosphorus recovery from wastewater – state-of-the-art and future potential. Conference presentation at Nutrient Recovery and Management Conference organised by International Water Association (IWA) and Water Environment Federation (WEF) in Florida, USA
- ↑ Alexander P. Hardt. (2001). "Pyrotechnics". 74–84. Pyrotechnica Publications. ISBN 0-929388-06-2.
- ↑ Skinner, H.F.. (1990). "Methamphetamine synthesis via hydriodic acid/red phosphorus reduction of ephedrine". Forensic Science International. 48 (2) 123–134. doi:10.1016/0379-0738(90)90104-7.
- ↑ (17 October 2001). 66 FR 52670—52675.
- ↑ 21 cfr 1309.
- ↑ 21 USC, Chapter 13 (Controlled Substances Act).
- ↑ (2014-03-12). "Sustainable Phosphorus Management: A Global Transdisciplinary Roadmap". 175. Springer Science & Business Media. ISBN 978-94-007-7250-2.
- ↑ Mel Schwartz. (2016-07-06). "Encyclopedia and Handbook of Materials, Parts and Finishes". CRC Press. ISBN 978-1-138-03206-4.
- ↑ (January 2001). "Copper and Copper Alloys". 181. ASM International. ISBN 0-87170-726-8.
- ↑ Neutron Transmutation Doping of Silicon MIT Nuclear Reactor Laboratory.
- ↑ Baliga, B. Jayant. (1987-03-10). "Modern Power Devices". 32. Wiley-Interscience. ISBN 0-471-81986-7.
- ↑ (1998). "High Resistivity NTD Production and Applications". 98 (13). ISBN 978-1-56677-207-5.
- ↑ (January 2016). Public Health England. Public Health England.
- ↑ D\'Silva, Carol. (December 2019). "Rodenticide Poisoning". Indian Journal of Critical Care Medicine. 23 (S4) S272–S277. doi:10.5005/jp-journals-10071-23318.
- ↑ CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Phosphorus (yellow). www.cdc.gov.
Cite error: <ref> tag with name "Corbridge1995" defined in <references> group "" has no content.
Cite error: <ref> tag with name "Diskowski2000" defined in <references> group "" has no content.
Cite error: <ref> tag with name "Medline" defined in <references> group "" has no content.
Cite error: <ref> tag with name "Schrödter2008" defined in <references> group "" has no content.
సాధారణ వనరులు
- March, Jenny. (2015-12-22). Oxford Research Encyclopedia of Classics. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-938113-5. doi:10.1093/acrefore/9780199381135.013.5052.
- Maciá-Barber, Enrique. (2019-11-21). The Chemical Evolution of Phosphorus: An Interdisciplinary Approach to Astrobiology. Apple Academic Press. ISBN 978-0-429-26513-6. doi:10.1201/9780429265136.
- Corbridge, D.E.C.. (2016-04-21). Phosphorus. CRC Press. ISBN 978-1-4398-4089-4. doi:10.1201/b12961.
- (2015-03-20). Hamilton & Hardy's Industrial Toxicology. 383–390. John Wiley & Sons, Inc.. ISBN 978-1-118-83401-5. doi:10.1002/9781118834015.ch51.
- Walsh, Christopher T. (2020-10-30). The Chemical Biology of Phosphorus. The Royal Society of Chemistry. ISBN 978-1-83916-202-2. doi:10.1039/9781839162312.
- (2021-12-20). Critical Care. Routledge. ISBN 978-1-315-14062-9. doi:10.1201/9781315140629.
- (2019). Fundamentals and Applications of Phosphorus Nanomaterials. 1333. American Chemical Society. ISBN 978-0-8412-3658-5. doi:10.1021/bk-2019-1333.
మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Phosphorus” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Phosphorus ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.
