Son Haberler

Fosfor Nedir, Nerelerde Kullanılır?

-
Eylül 11, 2022
Fosfor Nedir, Nerelerde Kullanılır?

Fosfor; dünyada en çok bulunan elementlerden sağlık için ehemmiyetli bir maddedir. Bedenimizde en fazla bulunan ikinci mineraldir.

Fosfor Nedir, Nerelerde Kullanılır?

Fosfor, insan sıhhati için çok ehemmiyetli bir mineral, sanayi ve tarım için de aranan elementlerdendir. Dünyada yaygın olarak bulunan fosfor, karanlıkta parıldayan özelliği ile dikkat toplayan bir maddedir. Yunanca “ışık saçan” anlamındadır. Havai fişeklerin de ana maddesi olan fosforla alakalı ehemmiyetli anekdotları yazımızda okuyabilirsiniz.

Fosforun Tarihçesi 

Fosforun geçmişiyle alakalı net kayıtlar olmasa da 12. asırda Arap alşimicilerin fosfor elde ettiği istikametinde bazı balakalar var. Fosfor, ilk olarak 1669 senesinde Alman simyager Hennig Brand tarafından keşfedildi. Brand, yaşamını “felsefe taşı”nı bulmaya adayan ve insanda altın olabileceğini iddia eden bir birey. İnsanda altın arama çalışmalarında yaptığı deneyler sırasında 50 kova insan idrarını uzun müddet ısıtarak muhtelif karışımlarla harekâtlardan geçiren Brand, sonunda fosfor elementini keşfetmiş. Bulduğu fosfor ile insandan altın birleşimlemeyi düşünmüş; ama başaramamış. Uzun müddet fosfor bulgusunu gizlemiş. Alman matematikçi Gottfried Leibniz’e bir mektup yazarak bulgusunu bildiren Brand, fosforun karanlıkta parıldama özelliğinden bahsetmiş. Bilindiğinde bilim etraflarında büyük coşkuya yol açan bu keşif, birçok büyümenin de önünü açmış. 1775’te İsveçli kimyacı Scheele, kemikten fosfor elde etti. 1840’ta kırmızı fosfor elde edildi. 19. asrın sonlarında James Readman, elektrikli fırında fosfor yapımı usulünü geliştirdi.


Kimyevi Özellikleri

Fosfor sözcüğü, Yunanca “ışık taşıyan veya saçan” anlamındaki “phosphoros” kelimesinden türemiştir. Kimyevi sembolü “P” olan ametal ve etkin bir elementtir. Atom numarası 15, atom ağırlığı 30,9’dur. Periyodik element cetvelinde 5-A grubunda yer alır. Azot dışında birçok elementle bileşik oluşturabilir. Tabiatta genellikle puslu beyaz ve yarı transparan haldedir. Serbest olarak seyrek bulunur. En bol bulunan elementler arasında 11. sıradadır.

Güneş ışığına maruz bırakılan fosforun enerji seviyesi çoğalır; ancak enerji seviyesini sabit yakalama meyli gösterir. Sıcak havayla temasında aniden alev alması belirgin ve ehemmiyetli bir özelliğidir. Bunun sebebi oksijenle kolay birleşebilmesidir. Başka bir deyişle; oksijene karşı kimyevi yakınlığı olan ve oksitleri, silikatları oluşturan “litofil” elementler arasında yer alır.

“Lüminesans” ismi verilen ve ısısı değişmeden elektromanyetik ışınım yayma hadiseyi ile açıklanan “ışıldama” özelliği vardır. Fosforun uyarılma enerjisi kimyevi enerjiden kaynaklanır. Buna da, “kemilüminesans” ismi verilir. Bu özelliği sebebiyle fosfor, karanlıkta parıldar.

Fosfor, en çok fosforik asidin tuzları halinde bulunur. Fosfat kapsayan minerallerden elde edilir. Takribî 200 değişik mineralde fosfor bulunur. Bu minerallerden en ehemmiyetlisi “apatit” mineralidir. Apatit minerali, magmatik kayaların büyük bir bvefatlında aksesuar mineral olarak bulunur. Pegmatitlerde ve hidrotermal damarlarda bol ölçüde oluşabilmektedir. Öteki fosfat kapsayan mineraller ise şunlardır: Viviyanit, piromorfit, vavellit, variskit… Yerkabuğunun takribî yüzde 0,12’sini fosforun oluşturduğu varsayım edilmektedir. Hemen hemen bütün volkanik ve tortul kayaçlarda bulunur.


Fosfor Allotropları

Fosforun 6 adet radyoaktif izotopu, 4 allotropu vardır. Allotrpları; beyaz, kırmızı, mor ve siyah fosfordur.

Beyaz fosfor: Balmumu görünüşlü, transparan ve sarımtrak bir rengi vardır. Yağ kıvamındadır. 44 derecede erir, 280 derecede parlar. Oldukça zehirlidir. Havayla temasında alevlenir. Buharı hava ile hemen oksitlenir ve mavi bir ışık verir. Bu sebeple su dolu şişelerde saklanır. Sarımsak kokusuna benzeyen bir kokusu vardır. Suda çözünmez, karbondisülfür gibi organik çözücülerde çözünür. Allotroplar içinde en reaktif ve en uçucu olanıdır. Karanlıkta ışıldar. Elektrik geçirgenliği yoktur. Oksijenle temasında alev alır. Yanma tesiri oldukça fazladır. İnsan kemiğini bile yakabilir. Bu özelliği sebebiyle bombalarda kullanılır.

Kırmızı fosfor: Beyaz fosforun havasız etrafta 250 derecede ısıtılması ve güneşte bırakılmasıyla elde edilir. Ufak kristallerden oluşur. Yüksek sıcaklıklarda erir, 610 derecede buharlaşır. Zehirsiz bir polimerdir. Kolay alevlenmez ve ışıldamaz. Beyaz fosfora göre daha az riskli bir madde olduğu için kibrit ve havai fişeklerde kullanılan fosfor formudur.

Siyah fosfor: Beyaz fosfora yüksek basınç uygulanması ile elde edilir. Çözünürlüğü çok azdır ve kullanımı hudutludur. Metalik fosfor olarak da bilinir. Elektrik geçirgenliği sebebiyle yarı geçirgenlerin yapımında kullanılır. 550 derecede kırmızı fosfora dönüşür.

Mor fosfor: Beyaz fosfordan elde edilir. 300-400 derecede alevlenir, 5300 derecede erir. Kullanımı hudutludur. Çözücüsü yoktur. Kristaller halindedir.

Fosfor Bombası

Fosfor bombası, beyaz fosfor kullanılarak üretiliyor. Suriye ve Gazze’deki savaşlarda kullanılan fosfor bombaları birçok insanın vefatına ve yaralanmasına yol açmıştır. Havaya atılan fosfor bombası oksijen ile temas ettiğinde yanıyor ve yerdeki insanlara temas ettiğinde yapışarak öldürücü yanıklara yol açıyor. İnsan kemiklerini bile yakabilen fosfor bombası yanıklarını su durdurabiliyor; ancak sudan çıkıldığında yakma harekâtı tekerrür başlıyor. Zira beyaz fosfordaki yanma harekâtı başladığında durdurmak imkânsız. Yanma süresi ise etraftaki ısıya ve neme bağlı olarak değişiyor. Fosfor bombası insana temas etmese bile yaydığı gazlar da öldürücü olabiliyor. Fosfor bombasında kullanılan beyaz fosforun solunması halinde zehirlenmelere ve solunum yollarında yanıklara yol açıyor.

Nerelerde Kullanılır?

Fosfor, birçok mahsulde kullanılırken, kimyevi özellikleri sebebiyle ışık veren mahsullerin ehemmiyetli bir hammaddesidir. Lamba ve ampullerde kullanımı yaygındır. Havai fişek ve kibrit imalinde fosfor kullanılır. Ehemmiyetli bir fosfor bileşiği olan fosforik asit, tarım ve hayvancılıkta seçim edilen bir maddedir. Fosforik asidin tuzu veya esteri olan fosfat da gübrelerde yaygın olarak kullanılan bir maddedir. Fosfat kayasının takribî yüzde 90’nı gübre imalinde kullanılmaktadır.

Fosfor ve bileşiklerinin kullanıldığı alan ve mahsullerden bazıları şunlardır; diş macunu, karbonat, boyalı meşrubatlar, tarım ilaçları, işaret fişekleri, izli kurşunlar, muhtelif sırça uygulamaları, su yumuşatıcısı, paklik mahsulleri, asap gazı, nükleer fizik, tıp mahsulleri, ilaçlar, sis ve yangın bombaları, barut, böcek zehirleri…

Fosfor ve Sağlık

Fosfor, canlıların yaşamı için ehemmiyetli bir maddedir. Can Veren canlılardaki fosfor, bakteriler tarafından emilerek yaşam döngüsüne katılır. Fosfor, insan bedeninde en fazla bulunan mineraller arasında yer alır. İnsan bedeni ağırlığının yüzde 1’ini fosfor oluşturur. Kalsiyumdan sonra insan bedeninde en fazla bulunan mineraldir. B vitamini ile birlikte çalışır. Temel hayati işlevlerin hakikatleşmesine dayanakçı olur. Deoksirübo Nükleik Asit ve RNA moleküllerinin yapıtaşıdır.

Hücre ve dokuların büyümesi ve onarılmasında rol oynar. Asapların sinyal iletmesine dayanakçı olur. Diş yapısı ve kemik yaradılışı için zorunludur. Bedenin enerji depolamasını ve kullanmasını sağlar. Hücrelerdeki enerji döngüsünü sağlar. Kalp ritmine katkısı vardır.

Erişkin bir insanın günlük 700 mg fosfora gereksinimi vardır. 0-1 yaş arası bebeklerde bu ölçü 100-275 mg arasındadır. 1-13 yaş arası çocuklar ise, 450-1250 mg arasında fosfora gereksinim dinler. Bedende gereğinden fazla bulunan fosfor, böbrek işlevlerinde meselelere, kireçlenmelere yol açar ve bazı uzuvlara hasar verebilir, irinli hastalıklara sebep olabilir. Gereğinden az fosfor ise, mide bulantısı, adalelerde ağrı, ishal ve kabızlık gibi şikâyetler ortaya çıkarır.

En fazla süt ve süt mahsullerinde fosfor bulunur. Fosforun bulunduğu bazı besinleri şöyle sayabiliriz; yumurta, kırmızı et, badem, fıstık, mercimek, susam, deniz mahsulleri, sarımsak…

Nerelerde Üretilir? 

Dünyadaki fosfat yataklarının toplam rezervinin 50 milyar ton olduğu varsayım edilmektedir. Fosfor minerallerinin yapımı ise senede 150-200 milyon ton arasında değişmektedir.

ABD, Rusya, Fas, Tunus, Cezayir, Ürdün, İsrail, Senegal, Togo, Gabon, Güney Afrika, Hint ve Pasifik adalarında fosfat yatakları bulunmaktadır.

Türkiye’de ise Güneydoğu Anadolu bölgesinde fosfat yataklarına tesadüfülmektedir. Mazıdağı ve Mardin bölgeleri başta olmak üzere Bingöl Genç, Ünaldı, Adıyaman Çelikhan, Yakala, Besni, Hatay Yayladağı, Kilis ve Şanlıurfa Bozora yörelerinde fosfat yatakları bulunuyor.