Fosfor – het duivelse element

Fosfor is essentieel voor het menselijke leven maar het element heeft ook een negatieve bijnaam. We nemen fosfor, zijn eigenschappen en geschiedenis eens onder de loep om te zien of het inderdaad een duivels element is of dat het een goed element is met wat vervelende eigenschappen.

Fosfor heeft atoomnummer 15 maar wordt vaak het 13de element genoemd. Waarom?

Correct! Wrong!

Het was tevens het eerste element dat formeel werd ontdekt dat voorheen niet als een aparte substantie bekend was.

Wat is het symbool voor fosfor?

Correct! Wrong!

K = kalium, Po = polonium en Pb is lood

Welke van onderstaande beweringen over fosfor is NIET correct?

Correct! Wrong!

Fosfor is heel erg reactief en zal dus nooit in elementaire vorm in de natuur voorkomen. Er bestaan verschillende allotropen van elementair fosfor. Ze hebben verschillende eigenschappen en ze worden vaak geïdentificeerd aan de hand van hun kleur. Zo bestaat er witte, rode, violette en zwarte fosfor. Sommige van deze vormen zijn na productie stabiel maar ze komen niet spontaan voor. Fosfor is geen metaal maar onder sommige omstandigheden wordt het wel als een metalloïde beschouwd (een hybride met eigenschappen van een metaal en van een niet-metaal). Pnictogenen is een term voor alle elementen in groep 15 van het periodiek systeem waaronder ook stikstof, arseen, antimoon, bismut en het synthetische ununpentium.

Witte fosfor zendt licht uit als het wordt geoxideerd. Vroeger werd dit fosforescentie genoemd maar noemen we dit nu?

Correct! Wrong!

Het woord fosforescentie wordt niet meer gebruikt omdat het niet toepasbaar is als er sprake is van luminiscentie zonder fosfor. Chemoluminiscentie is het proces waarbij licht vrijkomt van een materiaal als deel van een chemische reactie. Bioluminiscentie is chemoluminiscentie als het wordt geproduceerd door levende organismen zoals vuurvliegjes. Fluorescentie en fosforescentie hebben betrekking op het opnieuw uitstralen van licht dat was geabsorbeerd van een bron. Fluorescentie vindt meestal direct plaats terwijl fosforescentie langzamer is en zichtbaar blijft nadat de lichtbron is verwijderd. Evanescentie is als iets zichtbaars langzaam uit beeld verdwijnt.

Fosfor werd omstreeks 1669 ontdekt door de alchemist Hennig Brandt. Naar wat was hij op zoek?

Correct! Wrong!

De Steen der Filosofen is een mythische substantie waarvan alchemisten dachten dat die lood en andere metalen in goud kon doen veranderen maar die ook zou kunnen zorgen voor onsterfelijkheid. Fosfor wordt sinds de ontdekking gebruikt in kunstmest, explosieven en heel veel andere toepassingen.

Met welk materiaal was Hennig Brandt aan het werken toen hij fosfor ontdekte?

Correct! Wrong!

Hennig Brandt verzamelde de urine van een klein dorpje en liet dat ongeveer een week staan totdat het begon te gisten. Daarna kookte hij het tot een dikke pasta waarbij hij sommige fracties afscheidde. Hennig Brandt wist dat hij wat nieuws had ontdekt toen hij dit voor het eerst uitvoerde want het eindproduct ontbrandde spontaan en toen hij het afdekte bleef het nog enige tijd in het donker gloeien. De overige drie antwoorden zijn de vervangers door de urinesoep van Hennig Brandt.

Elementair fosfor is erg giftig. Veel arbeiders in de luciferindustrie die vroeger werden blootgesteld aan fosfor kregen te maken met een bepaalde aandoening. Hoe heette die aandoening?

Correct! Wrong!

Een fosforkaak leidde ertoe dat de botten in het donker door de huid heen oplichtten. Een fosforvergiftiging gaat gepaard met extreme pijn, opgezwollen tandvlees en een stinkende ontlasting. Ook vervormd het gezicht. Bij een zware vergiftiging ontstaat hersenschade en treedt er uitval van organen op. In het begin van de 20ste eeuw werd witte fosfor verbannen uit de luciferindustrie. Tegenwoordig zijn er veel betere beschermingsmiddelen voor degenen die werken met elementair fosfor.

Witte fosfor is pyrofoor. Wat betekent dit?

Correct! Wrong!

Pyrofore substanties hebben geen externe ontstekingsbron nodig. Fosfor blijft herontbranden tot het volledig is verbruikt of totdat het wordt afgesloten van zuurstof. Fosforvuren zijn daarom heel erg moeilijk te bestrijden Fosfor werd in het verleden gebruikt in de oorlogsvoering. Het veroorzaakt gruwelijke verwondingen door vuur die niet vanzelf uitgaan. Veel landen hebben vrijwillig het militair gebruik van fosfor afgezworen. Dit is vastgelegd in internationale wetten.

In gewicht is fosfor het zesde meest voorkomende element in ons lichaam, het wordt beschouwd als een ..... ?

Correct! Wrong!

Ongeveer 1% van ons lichaam bestaat uit fosfor. Dat klinkt niet als veel maar het behoort daarmee wel nog tot de belangrijkste elementen. Fosfor is een essentiële bouwsteen voor DNA en de celmembranen die onze lichaamscellen bij elkaar houden. Fosfor speelt daarnaast, in de vorm van ATP (adenosine trifosfaat) ook een belangrijke rol bij het transport van energie door ons lichaam.

Intensief gebruik van fosfor als kunstmest heeft er toe geleid dat experts denkend at over 50-300 jaar de wereldwijde voorraad is uitgeput. Welke maatregel wordt regelmatig genoemd om dit te voorkomen?

Correct! Wrong!

Fosfor werd voor het eerst in urine ontdekt en daarom speelt urine in de nabije toekomst wellicht een belangrijke rol want natuurlijke bronnen raken uitgeput. Recycling van urine kan zorgen voor terugwinning van deze belangrijke grondstof. In Nederland zijn al zuiveringsinstallaties die experimenteren met de terugwinning van fosfor uit ons afvalwater.