فسفر سفید یکی از چهار آلوتروپ (شکل‌های مختلف) فسفر است که دیگر آلوتروپ‌های آن فسفر قرمز، فسفر سیاه و فسفر بنفش هستند. این ماده شیمیایی با فرمول شیمیایی P₄ شناخته می‌شود و به صورت جامدی سفید یا زرد رنگ با بویی مشابه سیر یافت می‌شود. فسفر سفید در تاریکی می‌درخشد و بسیار واکنش‌پذیر است.
فهرست مطالب
فسفر سفید ماده‌ای شیمیایی است برآمده از سنگ‌های فسفر که در شکل جامدش، بافتی مومی‌شکل دارد و همانند سیری بد بوست. این ماده به رنگ‌های گوناگونی در طبیعت موجود است؛ سفید، زرد و یا حتی شفاف. گفتن ندارد؛ اما فسفر سفید به شدت برای انسان سمّی بوده و تا حدِ زیادی هم ناپایدار است. در بعضی از صورت‌هایش، می‌تواند در 10 الی 15 درجه بالاتر از دمای اتاق، با اکسیژن واکنش دهد و حسابی آتش‌بازی راه بیندازد.
خواص فیزیکی و شیمیایی فسفر سفید
| خاصیت | مقدار | واحد |
|---|---|---|
| حالت | جامد | – |
| رنگ | سفید مایل به زرد | – |
| بو | بوی سیر | – |
| چگالی | 1.823 گرم بر سانتی متر مکعب | گرم بر سانتی متر مکعب |
| نقطه ذوب | 11.1 درجه سانتیگراد (41.9 درجه فارنهایت) | درجه سانتیگراد (°C) |
| نقطه جوش | 550 درجه سانتیگراد (1022 درجه فارنهایت) | درجه سانتیگراد (°C) |
| گرمای تبخیر | 12.129 کیلوژول بر مول | کیلوژول بر مول |
| گرمای همجوشی | 0.657 کیلوژول بر مول | کیلوژول بر مول |
| فشار بخار | 20.8 پاسکال در 294 کلوین (75.2 درجه فارنهایت) | پاسکال (Pa) |
| حلالیت | نامحلول در آب، محلول در دی سولفید کربن | – |
| جرم مولی | 30.973761 گرم بر مول | گرم بر مول (g/mol) |
| ساختار | مولکولی (P4) | – |
| الکترونگاتیویته | 2.19 | – |
کاربردهای فسفر سفید
فسفر سفید به دلیل خواص شیمیایی و فیزیکی خاص خود، کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارد. در اینجا به بررسی برخی از مهم‌ترین کاربردهای فسفر سفید می‌پردازیم:
کاربردهای نظامی
- مهمات: فسفر سفید به عنوان یک ماده آتش‌زا و دودزا در ساخت انواع مهمات نظامی مانند گلوله‌ها، بمب‌ها و موشک‌ها استفاده می‌شود. این ماده در تماس با هوا خودبه‌خود شعله‌ور می‌شود و آتش و دود غلیظی تولید می‌کند که برای ایجاد پرده دود و علامت‌گذاری مفید است.
- نارنجک‌ها: در ساخت نارنجک‌های دودزا و آتش‌زا به کار می‌رود. این نارنجک‌ها برای ایجاد پرده دود و مخفی‌کردن حرکات نیروهای نظامی استفاده می‌شوند.
کاربردهای صنعتی
- تولید مواد شیمیایی: فسفر سفید به عنوان یک ماده اولیه در تولید اسید فسفریک و سایر ترکیبات فسفری استفاده می‌شود. اسید فسفریک به نوبه خود در تولید کودهای شیمیایی، مواد شوینده و محصولات غذایی کاربرد دارد.
- آتش‌بازی‌ها: به دلیل قابلیت اشتعال بالا، در ساخت آتش‌بازی‌ها و جلوه‌های ویژه استفاده می‌شود. فسفر سفید می‌تواند جلوه‌های نوری و دودزا ایجاد کند که در نمایش‌های آتش‌بازی به کار می‌روند.
کاربردهای پزشکی و تحقیقاتی
- تحقیقات علمی: فسفر سفید در برخی از آزمایش‌های شیمیایی و تحقیقات علمی به عنوان یک ماده واکنش‌پذیر استفاده می‌شود. این ماده به دلیل واکنش‌پذیری بالا در آزمایش‌های شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- داروسازی: هرچند استفاده مستقیم از فسفر سفید در داروسازی رایج نیست، اما ترکیبات آن ممکن است در تولید برخی داروها مورد استفاده قرار گیرد.
کاربردهای کشاورزی
- کودهای شیمیایی: فسفر سفید به طور غیرمستقیم در تولید کودهای شیمیایی فسفاته کاربرد دارد. این کودها برای افزایش حاصلخیزی خاک و بهبود رشد گیاهان استفاده می‌شوند.
کاربردهای صنعتی خاص
- تولید فسفیدها: فسفر سفید در تولید فسفیدهای فلزی که در صنایع الکترونیک و سایر صنایع تخصصی کاربرد دارند، استفاده می‌شود.
- روان‌کننده‌ها و افزودنی‌ها: در برخی از روان‌کننده‌ها و افزودنی‌های صنعتی از ترکیبات فسفری حاصل از فسفر سفید استفاده می‌شود.
کاربردهای دیگر
- پشه‌کش‌ها: در برخی فرمولاسیون‌های پشه‌کش‌ها و حشره‌کش‌ها از ترکیبات فسفری استفاده می‌شود که ممکن است از فسفر سفید به دست آیند.
- مواد منفجره: در تولید برخی مواد منفجره و آتش‌زا به دلیل واکنش‌پذیری بالا و قابلیت اشتعال از فسفر سفید استفاده می‌شود.
خطرات و احتیاط‌های کار با فسفر سفید
با وجود کاربردهای مختلف، کار با فسفر سفید به دلیل خطرات ذاتی آن، نیازمند احتیاط‌های جدی است. در ادامه به برخی از این خطرات و اقدامات احتیاطی ضروری اشاره می‌شود:
خطرات فسفر سفید:
- سمیت: بلعیدن یا تماس با پوست فسفر سفید می‌تواند منجر به مسمومیت شدید، آسیب به اندام‌ها و حتی مرگ شود.
- سوختگی: فسفر سفید به شدت قابل اشتعال است و می‌تواند باعث سوختگی‌های شدید و دردناک شود.
- مسمومیت با فسفر: استنشاق بخارات فسفر سفید می‌تواند منجر به مسمومیت با فسفر شود که علائمی مانند تهوع، استفراغ، درد شکم و نارسایی کبد و کلیه را به همراه دارد.
- خطرات زیست محیطی: فسفر سفید می‌تواند در صورت نشت یا دفع نامناسب، به خاک، آب و هوا آلودگی شدیدی وارد کند.
احتیاط‌های ضروری هنگام کار با فسفر سفید:
- استفاده از تجهیزات حفاظتی: هنگام کار با فسفر سفید، باید از تجهیزات حفاظتی مناسب مانند دستکش‌های ضخیم، عینک محافظ، ماسک تنفسی و لباس‌های محافظ استفاده کرد.
- تهویه مناسب: محل کار با فسفر سفید باید تهویه مناسب داشته باشد تا از تجمع بخارات سمی جلوگیری شود.
- ذخیره‌سازی و حمل و نقل ایمن: فسفر سفید باید در ظروف دربسته و ضد هوا در مکانی خنک و خشک نگهداری و حمل شود.
- آموزش و آگاهی: افرادی که با فسفر سفید کار می‌کنند باید به طور کامل در مورد خطرات و اقدامات احتیاطی مرتبط با این ماده آموزش ببینند.
- اقدامات اضطراری: باید برنامه‌ای برای مقابله با نشت، آتش‌سوزی یا سایر حوادث اضطراری مرتبط با فسفر سفید در محل کار وجود داشته باشد.
کلام پایانی
فسفر سفید یک ماده شیمیایی با کاربردهای گسترده در صنایع نظامی، صنعتی و تحقیقاتی است، اما به دلیل خطرات بالا و سمیت زیاد، استفاده از آن نیازمند احتیاط و رعایت اصول ایمنی شدید است. آگاهی از خواص و خطرات این ماده برای کاربرانی که با آن در تماس هستند، حیاتی است.
