AizvērtIzvēlne
Sākums
Atjaunots 2025. gada 5. februārī
Viktorija Vitkovska

fosfors

(no grieķu φωσφόρος, fosforors ‘gaismas nesējs’; latīņu phosphorus, angļu phosphorus, vācu Phosphor, franču phosphore,krievu фосфор)
ķīmisko elementu periodiskās tabulas elements ar atomskaitli 15

Saistītie šķirkļi

  • ķīmija
  • ķīmija Latvijā
  • ķīmisko elementu periodiskā tabula
Fosfors.

Fosfors.

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Īsa vēsture
  • 3.
    Atrašanās dabā
  • 4.
    Izotopi
  • 5.
    Fizikālās īpašības
  • 6.
    Ķīmiskās īpašības
  • 7.
    Izmantošana
  • Multivide 3
  • Saistītie šķirkļi
  • Tīmekļa vietnes
  • Ieteicamā literatūra
  • Kopīgot
  • Izveidot atsauci
  • Drukāt

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Īsa vēsture
  • 3.
    Atrašanās dabā
  • 4.
    Izotopi
  • 5.
    Fizikālās īpašības
  • 6.
    Ķīmiskās īpašības
  • 7.
    Izmantošana
Kopsavilkums

Fosfors ķīmisko elementu periodiskajā tabulātiek apzīmēts ar simbolu P un atrodas 3. perioda 15. grupā. Fosfora relatīvā atommasa ir 30,974, un tā atoms sastāv no 15 protoniem un 15 elektroniem (elektronu konfigurācija [Ne]3s23p3).

Fosforam ir trīs alotropās formas: baltais fosfors, sarkanais fosfors un melnais fosfors. Baltais fosfors ir vaskveida cietviela (waxy solid), ļoti toksiska un viegli uzliesmojoša. Uzkarsējot inertā atmosfērā balto fosforu līdz 300–400 oC, tas pārvēršas netoksiskajā sarkanajā fosforā. Ja balto vai sarkano fosforu uzkarsē līdz 200 oC pie 12000 bāru (1200 MPa) augsta spiediena, veidojas melnais fosfors. Melnais fosfors ir stabils līdz aptuveni 400 oC temperatūrai. Balto fosforu komerciāli ražo, elektriskā krāsnī sildot kalcija fosfātu (Ca3(PO4)2) ar kvarcu un koksu. Fosfors ir svarīgs elements cilvēka un dzīvnieku fizioloģijā un augu fizioloģijā. Tas ir visu dzīvnieku kaulu sastāvdaļa.

Īsa vēsture

Pirmo reizi fosforu izdalīja vācu alķīmiķis Hennigs Brants (Hennig Brandt) Hamburgā 1669. gadā. Viņš iztvaicēja urīnu un karsēja atlikumu, pēc tam destilēja fosfora tvaikus, kurus savāca, kondensējot tos ūdenī. Brants bija pārliecināts, ka “burvju viela” metālu pārveidošanai par zeltu ir atrodama urīnā. Viņš nolēma meklēt šo “burvju vielu”, kas varētu svinu pārveidot par zeltu. Urīna karsēšanas un attīrīšanas procesā Brants ieguva fosforu. Tā bija pirmā reize, kad kāds atklāja nezināmu elementu. Brants glabāja šo atklājumu noslēpumā, domādams, ka ir atklājis filozofa akmeni, kas spēj metālus pārvērst zeltā. Kad Brantam pietrūka naudas, viņš iegūto fosforu pārdeva. Vēlāk, kad tika atklāts, ka kauli satur kalcija fosfātu un tos var izmantot fosfora ražošanai, tas kļuva plašāk pieejams. Sērkociņu ražošana 19. gs. sākumā nodrošināja augstu tirgus pieprasījumu pēc fosfora. 

Atrašanās dabā

Fosfors dabā nav atrodams elementārā veidā, taču ir plaši sastopams minerālos. Nozīmīgākais komerciālais fosfora avots ir fosfāta ieži vai fosforīts. Lielākais fosfāta iežu ražotājs pasaulē ir Amerikas Savienotās Valstis (ASV). Fosfāta ieži lielos daudzumos sastopami arī Marokā, Ķīnā, Krievijā, Tunisijā, Jordānijā un Izraēlā. Fosfāta ieži galvenokārt ir kalcija fosfāti (Ca3(PO4)2). Fosfora daudzums Zemes garozā ir 0,11 %. Tas ir 11. visizplatītākais elements Zemes garozā. Fosfora saturs cilvēka organismā ir ap 1,1 %. Fosfors ir nozīmīgs visām dzīvām būtnēm. Fosfāti ir svarīgas vielas cilvēka ķermenī, jo tie ir daļa no dezoksiribonukleīnskābes (DNS). Fosfāti veido cukura-fosfāta ķēdi DNS un ribonukleīnskābes (RNS) molekulās, ir adenozīntrifosfāta (ATF) sastāvdaļa, kā arī atrodami daudzās citās bioloģiski svarīgās molekulās. Cilvēks dienā uzņem vidēji 1 gramu fosfātu. Cilvēka organismā tiek uzglabāti vidēji 750 grami fosfātu – galvenokārt kā kalcija fosfāti kaulu un zobu sastāvā. Fosfāti sastopami arī augos. Taču fosfāti var būt arī kaitīgi videi. Pārmērīga fosfātu saturošu mēslošanas un mazgāšanas līdzekļu lietošana var izraisīt upju un ezeru eitrofikāciju, izraisot aļģu strauju augšanu. Aļģes bloķē gaismu ūdens dziļākajos slāņos, apturot turpmāku fotosintēzi. Ūdenī izšķīdušais skābeklis drīz tiek iztērēts, un ezers “nomirst”.

Izotopi

Ir zināmi 23 fosfora izotopi – no fosfora-25 līdz fosforam-47. Fosforam ir tikai viens stabilais izotops fosfors-31 (100 %). Fosforam-33 un fosforam-32 ir visgarākie pussabrukšanas periodi – attiecīgi 25,34 dienas un 14,27 dienas. Pārējo radioizotopu pusperiodi ir īsāki par 2,5 minūtēm, lielākai daļai – īsāki par vienu sekundi. Radioaktīvo izotopu fosforu-32 izmanto medicīnā, rūpniecībā, kā marķieri pētījumos. Marķieris ir radioaktīvs izotops, kura klātbūtni sistēmā var viegli noteikt. Izotops tiek ievadīts sistēmā, kur tas emitē starojumu. Starojumu reģistrē detektori, kas izvietoti ap sistēmu. Fosfora-32 izotopu kā marķieri izmanto medicīniskajos pētījumos, lai izmeklētu orgānus, kā arī ķīmiskās izmaiņas organismā. Ar radioaktīvā fosfora palīdzību var noteikt, cik daudz asinis ir cilvēka ķermenī. Tas var palīdzēt arī noteikt audzēju klātbūtni smadzenēs, acīs, krūtīs un uz ādas. Radioaktīvo fosforu dažkārt lieto noteiktu vēža formu ārstēšanai. Radiācija, ko izdala fosfors-32, var iznīcināt vēža šūnas un palīdzēt palēnināt vai pat apturēt slimību.

Fizikālās īpašības

Fosfors pastāv vismaz trīs alotropās formās. Alotropi ir viena elementa formas ar dažādām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Trīs fosfora galvenie alotropi ir nosaukti pēc to krāsām: baltais fosfors, sarkanais fosfors un melnais fosfors. Baltais fosfors ir indīga vaskveida cietviela, un tā saskare ar ādu var izraisīt smagus apdegumus. Tas spīd tumsā un ir spontāni uzliesmojošs gaisā. Baltā fosfora kušanas temperatūra ir 44,15 ºC un viršanas temperatūra ir 280,5 ºC. Baltā fosfora blīvums ir 1,823 g/cm3. Sarkanais fosfors ir sarkanviolets amorfs pulveris ar kušanas temperatūru 590 ºC un blīvumu 2,16 g/cm3. Melnais fosfors ir melna kristāliska vai amorfa cietviela ar kušanas temperatūru 610 ºC un blīvumu 2,69 g/cm3 (dati no “CRC Ķīmijas un fizikas rokasgrāmatas, 86. izdevums” (CRC Handbook of Chemistry and Physics. 86th Edition) Deivida Laida (David R. Lide) redakcijā). Fosfora atoma kovalentais rādiuss ir 107 pm, savukārt tā elektronegativitātes vērtība ir 2,19.

Ķīmiskās īpašības

Fosfors visbiežāk sastopams savienojumos ar oksidēšanās pakāpēm -3, +3 un +5. Baltais fosfors ir ļoti reaģētspējīgs. Tas viegli reaģē ar lielāko daļu no savienojumiem un elementiem, tajā skaitā ar skābekli, spontāni aizdegoties. Drošības nolūkos balto fosforu ķīmijas laboratorijās uzglabā zem ūdens. Sarkanais fosfors ir relatīvi inerts, taču lieli tā daudzumi var spontāni aizdegties gaisā un reaģēt ar ūdeni, veidojot fosfīnu un fosforskābi. Fosfors viegli reaģē ar halogēniem (jodu, bromu, hloru un fluoru), kā arī ar metāliem, veidojot fosfīdus. Starp komerciāli svarīgākajiem fosfora savienojumiem ir oksīdi un skābes. Lielu daļu rūpnieciski ražotā baltā fosfora sadedzina, veidojot fosfora pentoksīdu (P4O10). Šo savienojumu var iegūt mīksta, balta pulvera vai bezkrāsainas, kristāliskas, cietas vielas formā. Lielus tā daudzumus izmanto, lai iegūtu ortofosforskābi (H3PO4).

Izmantošana

Lielāko daļu no saražotā fosfora izmanto kā mēslošanas līdzekļus. Amonija fosfātu ((NH3)4PO4) ražo no fosfāta iežiem. Fosfāta iežus vispirms pārvērš fosforskābē, tālāk no tās pagatavo amonija fosfātu. Mūsdienu lauksaimniecības kultūrās tiek izmantots liels daudzums sintētiskā (mākslīgā) mēslojuma. Fosforu izmanto tērauda ražošanā. Fosfāti ir dažu mazgāšanas līdzekļu sastāvā, taču atsevišķās valstīs to izmantošana tiek pārtraukta. Tas ir tāpēc, ka tie var palielināt fosfātu līmeni dabiskajos ūdens krājumos. Fosfātus izmanto arī īpašu glāžu un smalku porcelāna izstrādājumu ražošanā. Fosfora pentasulfīdu (P2S5) un fosfora seskvisulfīdu (P4S3) izmanto, lai izgatavotu sērkociņus. Kad sērkociņš tiek skrāpēts pret virsmu, fosfora pentasulfīds vai fosfora seskvisulfīds uzliesmo. Sarkanais fosfors ir sērkociņu kastīšu sānos iestrādātajā materiālā, ko izmanto, lai iededzinātu sērkociņu. Tas aizdedzina ķimikālijas uz sērkociņa. Fosfora oksihlorīdu (POCl3) izmanto benzīna piedevu ražošanā, dažu veidu plastmasas ražošanā un elektronisko ierīču tranzistoru ražošanā.

Multivide

Fosfors.

Fosfors.

Augsnes mēslošana ar slāpekļa, fosfora un kālija mēslojumu. 2019. gads.

Augsnes mēslošana ar slāpekļa, fosfora un kālija mēslojumu. 2019. gads.

Avots: aleori/Shutterstock.com. 

Sarkanā fosfora sērkociņš, aizdedzināts pret sērkociņu kastītes sānu virsmu. 2020. gads.

Sarkanā fosfora sērkociņš, aizdedzināts pret sērkociņu kastītes sānu virsmu. 2020. gads.

Fotogrāfs Joe Belanger. Avots: Shutterstock.com.

Fosfors.

Saistītie šķirkļi:
  • fosfors
Izmantošanas tiesības

Saistītie šķirkļi

  • ķīmija
  • ķīmija Latvijā
  • ķīmisko elementu periodiskā tabula

Autora ieteiktie papildu resursi

Tīmekļa vietnes

  • Fakti par fosforu (Facts about phosphorus)
  • Fosfora ietekme uz apkārtējo vidi (Phosphorus Behavior In the Environment)
  • Fosfors (Phosphorus)

Ieteicamā literatūra

  • Butusov, M. and Jernelöv, A., Phosphorus, Springer, New York, NY, 2013.
  • Lal, R. and Stewart, B.A., Soil Phosphorus (Advances in Soil Science), CRC Press, 2016.
  • Sommers, M.A., Phosphorus (Understanding the Elements of the Periodic Table), Rosen Central, 2008.

Viktorija Vitkovska "Fosfors". Nacionālā enciklopēdija. https://enciklopedija.lv/skirklis/127116-fosfors (skatīts 26.09.2025)

Kopīgot


Kopīgot sociālajos tīklos


URL

https://enciklopedija.lv/skirklis/127116-fosfors

Šobrīd enciklopēdijā ir 0 šķirkļi,
un darbs turpinās.
  • Par enciklopēdiju
  • Padome
  • Nozaru redakcijas kolēģija
  • Ilustrāciju redakcijas kolēģija
  • Redakcija
  • Sadarbības partneri
  • Atbalstītāji
  • Sazināties ar redakciju

© Latvijas Nacionālā bibliotēka, 2025. © Tilde, izstrāde, 2025. © Orians Anvari, dizains, 2025. Autortiesības, datu aizsardzība un izmantošana