Fosforo

Fosforoa (grezieraz: phôs, "argi"; eta phoros, "eramaile") elementu kimiko bat da, P ikurra eta 15 zenbaki atomikoa dituena. Nitrogenoaren taldeko ez-metal multibalentea da eta, nitrogeno, artseniko, antimonio eta bismutoarekin batera, fosforoa pnictogeno gisa sailkatzen da. Oso erreaktiboa denez, fosforoa ez da inoiz elementu aske modura agertzen naturan eta, kasu gehienetan, fosfato moduan konbinatzen da hainbat metalekin^[1]. Fosforo-forma batek (fosforo zuriak) distira arin bat sortzen du oxigenoarekin kontaktuan dagoenean eta, horregatik, fosforo izena grezierazko Φωσφόρος hitzatik dator, Artizarra planetari erreferentzia eginez^[2]. Prozesu hau kimioluminiszentzia edo luminiszentzia hitzarekin ezagutzen da gaur egun, nahiz eta maiz fosforeszentzia hitzarekin nahasten den ^[3].

Fosforoa
15 Silizioa ← Fosforoa → Sufrea
15 P                                                                                                                                                                                                                                           Taula periodikoa
Ezaugarri orokorrak
Izena, ikurra, zenbakia	Fosforoa, P, 15
Serie kimikoa	Ez-metalak
Taldea, periodoa, orbitala	15, 3, p
Masa atomikoa	30,973762(2) g/mol
Konfigurazio elektronikoa	[Ne] 3s2 3p3
Elektroiak orbitaleko	2, 8, 5
Propietate fisikoak
Dentsitatea	(0 °C, 101,325 kPa) (zuria) 1,823 g/L
Urtze-puntua	317,3 K (44,2 °C, 111,6 °F)
Irakite-puntua	550 K (277 °C, 531 °F)
Urtze-entalpia	(zuria) 0,66 kJ·mol−1
Bero espezifikoa	(25 °C) (zuria) 23,824 J·mol−1·K−1
Lurrun-presioa P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 279 307 342 388 453 594
Propietate atomikoak
Oxidazio-zenbakia(k)	5, 4, 3, 2 , 1 , -3 (oxido azidiko ahula)
Elektronegatibotasuna	2,19 (Paulingen eskala)
Ionizazio-potentziala	1.a: 1.011,8 kJ/mol 2.a: 1.907 kJ/mol 3.a: 2.914,1 kJ/mol
Erradio atomikoa (batezbestekoa)	100 pm
Erradio atomikoa (kalkulatua)	98 pm
Erradio kobalentea	106 pm
Van der Waalsen erradioa	180 pm

Artikulu hau elementu kimikoari buruzkoa da; greziar jainkoari gaitzat duena beste hau da: «Fosforo (mitologia)»

Historia eta etimologia

Fosforoa 1669an aurkitu zuen Hennig Brand alkimista alemaniarrak, filosofoen harriaren bila zebilela. Horretarako, gernua erabiliz egin zituen bere esperimentuak, metabolismoan sortzen diren hainbat fosfato biltzen dituena. Hasiera batean, Branden prozesua gernua airean uztean oinarritzen zen, kirats desatsegina bota arte. Ondoren, irakiten zen, pasta moduko solido bat emanez, eta sortutako lurrunak ura erabiliz kondentsatzen ziren. Urrea edo bestelako metal preziatuak lortu beharrean, Brandek fosforoa lortu zuen, zeina iluntasunean distiratzen zuen (kimiolumuniszentzia) eta erretzean sugar distiratsu bat ematen zuen. Hori dela-eta, laster Europako gorteen interesa piztu zuen, eta propietate magikoak eman zitzaizkion ^[4].

Nahiz eta Brandek fosforoaren aurkikuntza isilpean gorde, zazpi urte geroago beste alkimista alemaniar batek, Kunckelek, fosforoa aurkitu zuen berriro, eta Boyleri nola ekoitzi eta aplikatu behar zen erakutsi zion ^[5]. Nolanahi ere, azken kimikari honek Branden prozesua hobetu zuen erreakzioan harea erabiliz (baina oraindik gernua oinarrizko material gisa izanez):

4 NaPO₃ + 2 SiO₂ + 10C → 2 Na₂SiO₃ + 10 CO + P₄

Urte batzuk geroago, Johann Kunckel kimikariak Suedian fosforoa sintetizatea lortu zuen, eta Ambrose Godfrey-Hanckwitz-ek fosforoaren isolaketarekin negozio bat sortu zuen. Fosforoa aurkitu zen 13. elementua izan zen.

Ezaugarri nagusiak

Isotopoak

Nahiz eta taula periodikoan nitrogeno, artseniko, silizio edo sufrea bezalako elementutik gertu egon, fosforoak azaltzen duen portaera kimikoa horietatik asko aldentzen da. Fosforoak ez ditu elektroiak erraz uzten; beraz, ez da katioi gisa aurkitzen egoera normaletan. Fosfororen isotopo egonkor bakarra ³¹P da, baina beste 22 ezagutzen dira, ²⁵P-tik ⁴⁷P-ra dozenak^[6]. Bere espin nuklearra eta ³¹P-ren ugaritasun handiaren ondorioz, ³¹P-EMN teknika oso lagungarria da fosforoko nukleoak aztertzeko^[7].

Badaude esperimentu zientifiko biologikoak egiteko batez besteko bizitza egokiak dituzten fosforoko bi isotopo erradioaktibo^[8]:

• ³²P, beta partikulak isurtzen dituena (1.71MeV) eta RNA eta DNA zundak sortzeko erabiltzen dena^[9].
• ³³P, energia gutxiagoko beta partikulak isurtzen dituena (0.25 MeV), eta energia txikia behar den aplikazioetan erabiltzen dena, hala nola DNA-ren sekuentziazioan^[10].

Beta partikulen energia altuak X izpien emisio sekundarioa sortzen du beruna bezalako dentsitate handiko materialetan, Bremsstrahlung izenekoa. Hori dela-eta, erradiaziotik dentsitate baxuko materialekin babestu egin behar da, hala nola plastikoak, ura edo egurra (gardentasuna behar ez denean)^[11].

Alotropoak

Fosforo elementalak hainbat alotropo ditu, arruntenak zuria, gorria eta beltza izanik. Hala ere, fosforo morea eta fosforo eskarlata alotropoak ere ezagutzen dira^[12].

Fosforo zuria (P₄) alotropoen artean egonkorrena, erreaktiboena, lurrunkorrena, dentsitate txikienekoa eta toxikoena da. Lau atomoz osatutako egitura tetraedroduneko molekulez osatuta dago. Egitura honek eraztun-tentsio handiak pairatzen ditu eta, ondorioz, oso ezegonkorra da. Oso sukoia eta piroforikoa da airearekin kontaktuan jartzen denean, bai eta oso toxikoa ere. Erretzen denean (30°C ingurutan hartzen du sua) jariatzen duen usaina berakatzaren antzekoa da, eta difosforo pentoxidoz (fosforo-atomoen eta beren erpinen artean oxigenoa txertatzen denean sortzen diren P₄O₁₀ tetraedroak) osatutako kanpo-geruza zuria eratzen du^[13]. Fosforo zuria ez da uretan disolbatzen, baina bai karbono disulfuroan. Iluntasunean, eta oxigenoarekin kontaktuan dagoenean, distira berdexka ematen du. Aipatzekoa da difosforo izeneko alotropoa (P₂) muturreko baldintzetan sor daitekeela P₄-tik abiatuta (826,85 °C-eko tenperatura gainditzean, alegia)^[14].

1. irudia. Fosforoko alotropoen egiturak.

Fosforo zuria pixkanaka-pixkanaka fosforo gorri bihurtzen da. Izan ere, normalean fosforo zuriko lagin guztiek fosforo gorriko gutxiengo proportzio bat dute, kolore horixka ematen diena. Ondorioz, fosforo horia bezala ere ezagutzen da. Hala ere, fosforoko alotropo batetik besterako eraldaketa 250 ºC-tan osatzen da, edota eguzki-argitan esposizio luze baten ondoren. Tratamendu honen ondorioz, fosforoak tentsio gutxiago duen eta egonkorragoa den atomoen sare amorfo bat osatzen du. Gehiago berotuz gero, fosforo gorriaren egitura ordenatzen da eta kristal bihurtzen da^[15]. Fosforo beltzak erreaktibotasun gutxieneko alotropoa da. Fosforo metalikoa ere esaten zaio, eta grafitoaren antzeko egitura du^[16]. Fosforo zuria presio altuetan berotuz lortzen da (12.000 atmosfera edo 1,2 gigapascal inguru). Ingurumen-baldintzetan ere ekoitz daiteke, gatz metalikoak katalizatzaile gisa erabiliz (adibidez, merkurioa)^[17].

Fosforo morea fosforo gorria egun batez 550ºC-tik gora suberatuz lortzen da. 1865ean, Hittorf-ek ^[18] fosforoa berun urtutik birkristalizatzen zenean, forma gorri/more misto bat lortzen zela aurkitu zuen. Beraz, forma hau batzuetan "Hittorf-en fosforoa" (edo fosforo morea edo α-metalikoa) bezala ezagutzen da. Azkenik, fosforo eskarlata karbono disulfuroko eta fosforo zuriko disoluzio bat eguzkiaren argitan lurruntzen utziz gero lortzen da^[19]. 1. taulan fosforoko alotropo nagusien propietateak ikus daitezke

1- taula. Fosforoko alotropoen propietate esanguratsuenak.

Forma	zuria(α)	zuria(β)	gorria	morea	beltza
Simetria	Kubikoa	Triklinikoa	Amorfoa	Monoklinikoa	Ortoronbikoa
Person simboloa	-	aP24	-	mP84	oS8
Talde espaziala	I43m	P1 No.2	-	P2/c No.13	Cmca No.64
Dentsitatea (g/cm3)	1.828	1.88	~2.2	2.36	2.69
Banda tartea (eV)	2.1	-	1.8	1.5	0.34
Errefrakzio-indizea	1.8244	-	-	2.6	2.4

Kimioluminiszentzia

2. irudia. Fosforoaren kimioluminiszentzia.

Fosforoa 1669. urtean aurkitu zenean, ez zen ematen zuen distiraren mekanismoa ezagutzen, eta Robert Boylek 1680ko hamarkadan airearen "ahultzeari" egotzi zion^[20]. Hala ere, ia 100 urte geroago, 1974. urtean, R. J. van Zee- eta A. U. Khan-ek fenomenoaren azalpena lortu zuten. Fosforo solidoaren (edo likidoaren) gainazalean erreakzio bat gertatzen da oxigenoarekin kontaktuan dagoenean, eta argia igortzen duten bizitza laburreko HPO eta P₂O₂ molekulak sortzen dira. Erreakzioa geldoa da eta jatorrizko osagaien kopuru txikiak behar dira kimiolumineszentzia sortzeko^[21].

Aipatzekoa da, fosforeszentzia hitzaren jatorria fosforoa den arren, fosforoari bere distira ematen dion erreakzioaren izen egokia lumineszentzia dela, eta ez fosforezentzia (aurretiaz jaso duen argia berriro igortzearekin lotura duen fenomenoa)^[22].

Konposatu nagusienak

Fosforo (V)

Fosforozko konposaturik esanguratsuenak fosfato anioi tetraedrikoak azaltzen dituztenak dira (PO₄³⁻)^[23]. Fosfatoa azido fosforikoaren base konjugatua da, eta hurrengo azido-base orekak ditu:

H₃PO₄ + H₂O ⇌ H₃O⁺ + H₂PO₄⁻       K_a1 = 7.25×10⁻³

H₂PO₄⁻ + H₂O ⇌ H₃O⁺ + HPO₄²⁻       K_a2 = 6.31×10⁻⁶

HPO₄²⁻ + H₂O ⇌ H₃O⁺ +  PO₄³⁻        K_a3 = 3.98×10⁻¹³

Fosfatoek P-O-P loturak dituzten kateak eta eraztunak eratzeko joera erakusten dute. Polifosfonato ugari ezagutzen dira, nabarmenena gorputzaren energia-trasmisioetan parte hartzen duen Adenosin trifosfatoa (ATP) izanez. Fosforo pentoxidoa (P₄O₁₀) azido fosforikoaren anhidrido azidoa da, eta indartsu erreakzionatzen du urarekin. Metalezko katioiekin, fosfatoak gatz mota asko eratzen ditu, gehienak P-O-M motatako loturak dituzten egitura polimerikoak izanda. PCl₅ eta PF₅ fosforozko konposatu oso ohikoak dira. PF₅ gas koloregabea da eta bere molekulek geometria trigonal bipiramidala aurkezten dute. Bere aldetik, PCl₅ PCl₄+ PCl₆ formulazio ionikoa duen solido koloregabea da, lurrun fasean geometria trigonal bipiramidala onartzen duena. PBr₅ isolatzen oso zaila da eta PI₅ ez da oraindik aurkitu^[24].

Fosforo (III)

Lau trihaluro simetrikoak oso ezagunak dira: PF₃ gaseosoa, PCl₃ eta PBr₃ likido horixkak, eta PI₃ solidoa. Fosforo (III) oxidoa (P₄O₆) P(OH)₃-ren anhidridoa da, azido fosforikoaren tautomero minoritarioa^[25].

Fosforo (II) eta fosforo (I)

Konposatu hauek P–P motatako loturak dituzte. Adibide esanguratsuen artean, fosfatoen eta organofosforoen deribatuak topatzen dira. P=P lotura bikoitzak ere antzeman daitezke, nahiz eta ohikoak ez izan^[26].

Fosfuroak eta fosfina

3. irudia. Fosfinaren (ezkerra) eta bere deribato organiko baten (eskuina) egiturak.

Fosfuroak fosforo gorriaren eta metalen arteko erreakzioaren bidez lortzen dira. 1. eta 2. taldeko metalek P^3- anioia duten konposatu ionikoak osa ditzakete, urarekin kontaktuan jarriz gero fosfina ematen dutenak. Fosfina (PH₃) eta bere deribatu organikoak (PR₃, 3. irudia) amoniaren (NH₃) analogoak dira, baina kasu honetan fosforoak eratzen duen angelua 90ºtik oso gertu dago. Oro har, toxizitate handiko konposatuak dira eta haietan fosforoak -3 oxidazio zenbakia du. Zentzu horretan, bederatzi fosforo atomo baino gehiago dituzten fosfinak ezagutzen dira, P_nH_n+2 formula erakusten dutenak^[26].

Oxoazidoak

Fosforoko oxoazido guztiek oxigeno-atomoei lotutako protoi azidoak dituzte, batzuek protoi ez-azidoak dituzte eta beste batzuek P-P motatako loturak erakusten dituzte^[26]. 2. taulan, ezagutzen diren oxoazido esanguratsuetan fosforoak duen oxidazio zenbakia, konposatuek dituzten protoi azidoak eta beren erabilerak zehazten dira.

2. taula. Fosforoko oxoazido esanguratsuen informazioa.

Oxidazio zenbakia	Formula	Izena	Protoi azidoak	Konposatuak
+1	HH2PO2	Azido hipofosforosoa	1	Azidoak, gatzak
+3	H2HPO3	Azido fosforosoa	2	Azdidoak, gatzak
+3	HPO2	Azido metafosforosoa	1	Gatzak
+3	H3PO3	Azido ortofosforosoa	3	Azidoak, gatzak
+4	H4P2O6	Azido hipofosforikoa	4	Azidoak, gatzak
+5	(HPO3)n	Azido metafosforikoa	n	Gatzak (n= 3, 4, 6)
+5	H(HPO3)nOH	Azido polifosforikoa	n+2	Azidoak, gatzak (1-6)
+5	H5P3O10	Azido tripolifosforikoa	3	Gatzak
+5	H4P2O7	Azido pirofosforikoa	4	Azidoak, gatzak
+5	H3PO4	Azido ortofosforikoa	3	Azidoak, gatzak

Organofosforoak

P-C eta P-O-C loturak dituzten konposatuak organofosforoak bezala ezagutzen dira. PCl₃-ak P³⁺ iturburu bezala balio du organofosforo (III) konposatuen sintesietan^[26]. Adibidez, trifenilfosfinaren aitzindaria da, hurrengo erreakzioaren bidez:

PCl₃ + 6 Na + 3 C₆H₅Cl → P(C₆H₅)₃ + 6 NaCl

Fosforo trihaluroak alkohol eta fenolekin nahasten denean, fosfitoak sortzen dira:

PCl₃ + 3 C₆H₅OH → P(OC₆H₅)₃ + 3 HCl

Lorpena

Fosforoaren ekoizpenaren proportzio handiena laborantzako ongarri gisa erabiltzen da. Horretarako, fosforo mineralak azido fosforiko bihurtzen dira. Bi bide kimiko ezberdin jarraitzen dira, garrantzitsuena mineral fosfatoen tratamendua azido sulfurikoarekin delarik. Beste prozesuak fosforo zuria erabiltzen du, azido fosforikora oxidatzen dena eta, ondoren, base batekin neutralizatuz fosfatoak ematen dituena. Fosforo zuritik sortutako azido fosforikoa erlatiboki garbia da eta fosforoko konposatu ugari sortzeko bide nagusia da, detergenteak barne.

Beste aldetik, fosforo elementalazko 1.000.000 tona (910.000 t) inguru ekoizten dira urtero. Kaltzio fosfatoa (fosfato arroka), 1.200 ° C-ra berotu daiteke kokarekin (ikatz findua) P₄ lurruna sortzeko:

4 Ca₅(PO₄)₃F + 18 SiO₂ + 30 C → 3 P₄ + 30 CO + 18 CaSiO₃ + 2 CaF₂

Fosforo elementala lortzeko beste prozesu batek trikaltzio fosfatoaren kaltzinazioa hartzen du barne (1500 °C)^[27]:

2 Ca₃(PO₄)₂ + 6 SiO₂ + 10 C → 6 CaSiO₃ + 10 CO + P₄

Historikoki, mineralen estruktura zehatza jakin baino lehen, fosforo zuria hezur-errautsetik isolatzen zen eskala industrialean. Prozesu honetan, hezurrezko trikaltzio fosfatoa Ca(H₂PO₄)₂ bihurtzen zen azido sulfurikoarekin, dehidratazio eta berotze prozesu baten ondoren P₄ emanez ^[28]:

Ca₃(PO₄)₂ + 2H₂SO₄ → Ca(H₂PO₄)₂ + 2CaSO₄

Ca(H₂PO₄)₂ → Ca(PO₃)₂ + 2H₂O

3Ca(PO₃)₂ + 10C → Ca₃(PO₄)₂ + 10CO + P₄

Presentzia

Unibertsoa

2013an, astronomoek fosforoa detektatu zuten Cassiopeia A-n, elementu hori supernoben nukleosintesiaren azpiproduktu gisa lortzen dela egiaztatuz. Supernobetako geldikinaren fosforoaren eta burdinaren arteko erlazioa Esne Bidean baino 100 aldiz handiagoa izan liteke^[29]. 2020an, AFGL 5142 izar-eraketa masiboaren ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) eta ROSETTA -ren datuak aztertu ziren, fosforoa daramaten molekulak detektatzeko eta bere garraio-mekanismoa ezagutzeko^[30].

Lurrazala eta iturri organikoak

Fosforoak kilogramoko gramo bateko kontzentrazioa du lurrazalean (konpara bedi kobrearekin, 0,06 gramo inguru duena). Naturan ez da era librean topatzen (bere erreaktibotasun handia dela-eta), baina mineral askotan aurki daiteke, fosfato moduan normalean^[31]. Ca₅(PO₄)₂ formulako apatita izeneko konposatua fosforo iturri garrantzitsua da, eta Marokon, Errusian edo Estatu Batuak bezalako herrialdetan ugaria da batzuetan. Fosfato hauek higatu ahala, konposatu fosfatatuak askatzen dira lurrerantz eta uretarantz. Landareek sustraien bidez xurgatu ondoren, sistemaren osagai biziei gehitzen zaizkie, maila trofiko desberdinetatik igaro ahala. Organismoak (landareak edo animaliak) hiltzen direnean, materia organikoan dagoen fosforoa deskonposatu eta askatzen da^[32]. Fosforo kantitate handiak behar dira landareek lurzorutik ateratzen duten fosforoa ordezkatzeko, bere urteko eskaria populazioaren hazkundea baino ia bi aldiz handiagoa delarik. Ameriketako Estatu Batuetako Zerbitzu Geologikoaren arabera (USGS), fosforoaren munduko erreserben % 50 inguru herrialde arabiarretan daude^[33]. Fosforoan oinarritutako gai kimikoen merkataritza-erabilera nagusia ongarrien ekoizpena da^[34].

Erabilera eta aplikazioak

3. taula. Fosforozko konposatuen aplikazio garrantzitsuenak.

Konposatu erabilenak	Use
Ca(H2PO4)2·H2O	Legamia eta ongarriak
CaHPO4·2H2O	Janari gehigarriak eta hortzetako pasta
H3PO4	Fosfatozko ongarriak
PCl3	POCl3 eta ongarriak
POCl3	Plastifikatzaileak
P4S10	Gehigarriak eta ongarriak
Na5P3O10	Detergenteak

Ongarria

Fosforoa funtsezko landare-elikagaia da (nitrogenoarekin batera), eta ekoizten den fosforo guztiaren bolumena laborantzako ongarrientzako azido fosforiko kontzentratua prestatzera bideratzen da,%70etik % 75ko gorako P₂O₅ kontzentrazioa izanda ^[35]. Honen ondorioz, fosfatoaren (PO₄^3-) produkzioak nabarmenki gora egin zuen XX. mendeko bigarren erditik aurrera.^[36] Fosfatoen ernalketa artifiziala beharrezkoa da fosforoa organismo bizidun guztientzat funtsezkoa delako: izan ere, energia-transferentzietan, fotosintesiaren, landare-sustraien hedapenaren, hazi eta loreen formazioaren eta landare-osasuna eta genetikaren prozesu batzuetan inplikatuta dago^[35].

Fosforoa duten konposatu naturalak landareentzat ia eskuraezinak dira beren disolbagarritasuna eta higagarritasuna direla-eta. Horrez gain, fosforoa duten sustantzia gehienak oso egonkorrak dira lurreko mineraletan eta lurzoruaren materia organikoan.^[37] Fosforoa ongarri bezala gehitzen denean, fosforoa askatzeko prozesua oso geldoa da. Normalean ongarria kare superfosfato moduan erabiltzen da, kaltzio dihidrogeno fosforoaren (Ca(H₂PO₄) eta kaltzio sulfatoaren (CaSO₄·2H₂O) arteko nahasketa bat, eta azido sulfurikoa eta ura kaltzio fosforoarekin erreakzionatuz lortzen da^[38].

Metalurgia

Fosforoa oso osagai garrantzitsua da altzairuaren ekoizpenean, baita brontze fosforoa eta erlazionatutako beste produktu askoren sintesian ere^[39]. Fosforoa kobre metalikoari gehitzen zaio bere lurruntze-prozesuan, ezpurutasun bezala presente dagoen oxigenoarekin erreakzionatuz gero "fosforozko kobrea" (CuOFP) izeneko aleazioa sortuz (ohiko kobrea baino hidrogeno erresistentzia handiagoarekin)^[40].

Pospoloak

4. irudia. Fosforo zuriko pospoloak.

Lehenengo pospoloak 1830. urtean asmatu zituen Charles Sauriak (4. irudia). Pospolo hauek fosforo zurizko buruak, konposatu oxigeno-sortzaile bat (hala nola potasio kloratoa, berun dioxidoa edo batzuetan nitratoa) eta aglutinatzaile batez osaturik zeuden. Industriako langileentzat pozoitsuak ziren, oso toxikoak eta biltegiratzen oso zailak^[41]. 1872. eta 1925. urteen artean beren ekoizpena hainbat herrialdetan debekatu zen eta, 1906. urtean, fosforo zuriaren erabilera galarazi zen pospoloen fabrikazioan^[42].

Ondorioz, pospoloak beste materialez egiten hasi ziren. 1900. urtean inguruan, Henri Sévène eta Emile David Cahen kimikari frantsesek tetrafosforo trisulfurozko (P₄S₃) pospoloak asmatu eta komertzializatu zituzten. Denbora batez, pospolo seguruago haiek oso ezagunak izan ziren nonahi, baina, epe luzera, gaur egungo segurtasun-pospoloak garrantzia hartzen joan ziren, fosforo gorri ez toxikoaz eta kloratoz osatuta. Nolanahi ere, segurtasun-pospolo hauek 1844. urtean asmatu baziren ere (Gustaf Erik Paschen eskutik), ez zuten kontsumitzailearen onarpena lortu fosforo zuriaren debekua onartu arte^[43].

Uraren bigunketa

Azido fosforikoz egindako sodio tripolifosforoa herrialde batzuetan detergente gisa erabiltzen da, baina beste batzuetan debekatu dago erabilera horretarako. Konposatu honek ura arintzeko propietatea aurkezten du, detergenteen errendimendua areagotuz eta hodi/galdara-hodi korrosioa ekidituz^[44].

Bestelako erabilerak

• Sodio-lanparentzako betaurreko bereziak egiteko.
• Kaltzio fosfatoa portzelanaren ekoizpenean erabiltzen da^[45].
• Azido fosforikoa freskagarri askoren errezetaren parte da^[43].
• "WP" izeneko fosforo zuria (Willie Peter) aplikazio militarretan bonba su-eragile gisa erabiltzen da, baita munizio traktuak egiteko ere^[46].
• ³²P eta ³³P zunda erradioaktiboak erabiltzen dira^[47].
• Bigarren Mundu Gerran, fosforoz egindako molotov koktelak banatu ziren Britainia Handian^[48].

Funtzio biologikoa

5. irudia. Fosfolipidoen eta mint lipidikoaren egitura.

Fosforoak izaki bizidunen bizi-funtzio gehienetan parte hartzen du, eta, beraz, funtsezko elementu kimikotzat hartzen da. Duela gutxi egindako ikerketa batean, fosforoaren ordez, artsenikoa erabil daitekeela proposatu da^[49]. Fosforoa ADN eta ARNaren osagaia da, baita mintz lipidikoetan presente dauden fosfolipidoena ere (5. irudia). Fosfolipidoak glizerol izeneko trialkoholatik eratortzen dira, non oinarrizko bi hidroxilo (OH) gantz azidoz ordezkatzen diren eta gainerakoa fosfato bati lotzen den.

Gizaki helduak fosforozko 0,7 kg inguru ditu gorputzean, % 85 – 90 inguru apatita forman dagoenik (hezur eta hortzetan). Odolean batez besteko fosforo-kontzentrazioa 0,4 g/L-koa da, gutxi gorabehera horren % 70 organikoa izanda eta % 30 ez-organikoa^[50]. Zelulek energia biltzeko eta garraiatzeko erabiltzen dute fosforoa, ATPren bidez. Gainera, giza gorputzeko bigarren mineralik ugariena da (0.1%), eta gorputzeko likidoetan gatz gisa agertzen da, presio osmotikoari eusteko funtzio fisiologikoa izanik. Fosfato multzoak gehitzea (fosforilazioa) eta ezabatzea (desfosforilazioa) zelulen barneko proteinen jarduera erregulatzeko mekanismo nagusia da. Fosforoak B konplexuko bitaminekin lan egiten du, giltzurrunen funtzionamenduan, muskuluen uzkurduran eta nerbio-seinaleetan rol garrantzitsua izanik^[51]. Biokimikariek normalean "Pi" laburdura erabiltzen dute fosforo ez-organikoari buruz hitz egiteko^[52].

Hezur eta hortzen esmaltea

Hezurren konposatu nagusienak hidroxiapatita eta kaltzio fosfatoa dira. Hidroxiapatitak ere hortzetako esmaltea osatzen du. Uraren floriodazioa izeneko erreakzioarekin bidez, hortzetako hidroxiapatita baino oraindik gogorra eta erresistenteagoa den fluoroapatita konposatua lortzen da^[53]:

Ca₅(PO₄)₃OH + F⁻ → Ca₅(PO₄)₃F + OH⁻

Nutrizioa eta fosforoaren urritasuna

Fosforoaren elikadura-iturri nagusiak proteina-kontzentrazio altua duten berberak dira, proteinek fosfororik ez duten arren. Adibidez, esneak, haragiak eta sojak fosforo- eta proteina-kontzentrazio handia erakusten dute. Normalean, dieta batek proteina eta kaltzio proportzio nahikoa baldin badu, fosforo kopurua ere nahikoa izango da^[54]. Medikuntzan, fosforoaren gabeziaren sindromea malnutrizioak, fosfatoak xurgatu ez izanak eta odoletik fosfatoa hartzen duten sindrome metabolikoek eragin dezakete. Hipofosforoaren sintomak disfuntzio neurologikoa eta muskuluen eta odoleko zelulen nahastea sortzen du, ATP faltaren ondorioz. Kontran, fosforo gehiegik beherakoa eta organo eta ehun bigunen kaltzifikazioa ekar dezake, eta gorputzak burdina, kaltzioa, magnesioa eta zinka erabiltzeko duen gaitasuna oztopa dezake^[55].

Fosforoa funtsezko makromineral bat da landareentzat. Fosforoko kontzentrazioa ekosistema askotan kontuan izan beharreko faktore mugatzailea da, hau da, fosforoen urritasunak organismoen hazkunde erritmoa mugatzen du. Fosforo gehiegizkoa problematikoa ere izan daiteke, batez ere uretako sistemetan, non eutrofismoak algen eraketa azkarra eragin dezakeen^[36].

Arriskuak eta neurriak

5. irudia. Fosforo zuriaren eztanda.

Fosfato ez-organiko gehienak nahiko ez-toxikoak dira eta elikagai esentzialtzat hartzen dira^[26]. 60ko eta 70eko hamarkadetan, fosforoko konposatu organiko asko prestatu ziren. Egitura kimiko horietako konposatu gehienek fosforoari lotutako hiru edo lau atomo dituzte, baina badira fosforo atomo bakoitzari lotutako bi, bost edo sei atomo dituzten egiturak ere. Konposatu organiko hauek material mota zabala osatzen dute, eta batzuk oso toxikoak eta kaltegarriak dira. Fluorofosfatozko esterrak ezagutzen diren neurotoxina indartsuenen artean daude^[56]. Beren toxikotasuna dela-eta, konposatu organofosforatu ugari pestizida (herbizidak, intsektizidak, fungizidak, etab.) eta arma gisa erabiltzen dira giza etsaien aurkako nerbio-agente bezala^[57].

Fosforo zuriaren alotropoak arrisku handia du, airean sutzen delako eta azido fosforikoaren hondakinak sortzen dituelako (5. irudia). Fosforo zuriaren bidezko pozoitze kronikoak masailezurraren nekrosia eragiten du, masailezur fosforikoa izenekoa. Fosforoak kalte larriak eragiten ditu irensten denean (batez ere, gibelan), eta "Heze-eginkarien sindromea" eragin dezake^[58]. 50 mg-ko dosi bat zorigaiztokoa izan daiteke, eta larruazala ukituz gero, erredurak sortzen ditu. Fosforo gorria ez da berez sutzen airearekin kontaktuan dagoenean, eta ez da toxikoa, baina kontuz erabili behar da, fosforo zuri bihur baitaiteke eta lurrun toxikoak bota baititzake berotzean^[22].

Fosforoa inhalazioa, ingestioa, larruazaleko kontaktua eta begietako kontaktuaz kutsa daiteke. Iraganean, fosforoarekiko esposizioa ukitutako eremua % 2ko kobre (II) sufre disoluzio batekin garbituz tratatzen zen. Hala ere, kobre sulfuroa toxikoa da eta bere erabilera murriztea gomendagarria da. Izan ere, konposatu honek arazoak sor ditzake giltzurrunean eta garunean, baita hemolisia ere^[59]. Aldiz, gaur egun bikarbonatoa erabiltzen da azido fosforikoa neutralizatzeko eta ilunpean ikus daitezkeen fosforo zurizko partikulak identifikatu ahal izateko.

Erreferentziak

1. (Ingelesez) Calvo, Mona S; Lamberg-Allardt, Christel J. (2015-11-01). «Phosphorus» Advances in Nutrition 6 (6): 860–862.  doi:10.3945/an.115.008516. ISSN 2156-5376. PMID 26567206. PMC PMC4642415. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
2. Mellor, John M.; Mittoo, Stifun; Parkes, Rachel; Millar, Ross W.. (2000-09). «Improved Nitrations Using Metal Nitrate–Sulfuric Acid Systems» Tetrahedron 56 (40): 8019–8024.  doi:10.1016/s0040-4020(00)00720-1. ISSN 0040-4020. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
3. Baryshnikov, Gleb; Minaev, Boris; Ågren, Hans. (2017-05-10). «Theory and Calculation of the Phosphorescence Phenomenon» Chemical Reviews 117 (9): 6500–6537.  doi:10.1021/acs.chemrev.7b00060. ISSN 0009-2665. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
4. «Top Ten Articles Accessed in December 2005» Obstetrics & Gynecology 107 (3): 545. 2006-03  doi:10.1097/00006250-200603000-00001. ISSN 0029-7844. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
5. (Gaztelaniaz) Escamilla, Sarahí Rodríguez. (2015-01-05). «La historia del fósforo: una reflexión acerca de la seguridad alimentaria mundial» Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI 2 (4)  doi:10.29057/icbi.v2i4.548. ISSN 2007-6363. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
6. Neufcourt, Léo; Cao, Yuchen; Nazarewicz, Witold; Olsen, Erik; Viens, Frederi. (2019-02-14). «Neutron Drip Line in the Ca Region from Bayesian Model Averaging» Physical Review Letters 122 (6)  doi:10.1103/physrevlett.122.062502. ISSN 0031-9007. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
7. (Ingelesez) Spyros, A.; Dais, P.. (2009-04). «31P NMR spectroscopy in food analysis» Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy 54 (3-4): 195–207.  doi:10.1016/j.pnmrs.2008.09.002. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
8. Tamburini, Federica; Pfahler, Verena; von Sperber, Christian; Frossard, Emmanuel; Bernasconi, Stefano M.. (2014-01). «Oxygen Isotopes for Unraveling Phosphorus Transformations in the Soil-Plant System: A Review» Soil Science Society of America Journal 78 (1): 38–46.  doi:10.2136/sssaj2013.05.0186dgs. ISSN 0361-5995. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
9. (Ingelesez) Ledoux, Sarah; Uhlenbeck, Olke C.. (2008-02-01). «[3′-32P-labeling tRNA with nucleotidyltransferase for assaying aminoacylation and peptide bond formation»] Methods 44 (2): 74–80.  doi:10.1016/j.ymeth.2007.08.001. ISSN 1046-2023. PMID 18241789. PMC PMC2275914. (Noiz kontsultatua: 2022-03-08).
10. Maxam, A. M.; Gilbert, W.. (1977-02-01). «A new method for sequencing DNA.» Proceedings of the National Academy of Sciences 74 (2): 560–564.  doi:10.1073/pnas.74.2.560. ISSN 0027-8424. PMID 265521. PMC PMC392330. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
11. Dietrich, W.C.; Barringer, R.E.. (1965-05-01). THE PREPARATION OF RADIOACTIVE PHOSPHOROUS-32 SOURCES ON METAL PLATES. (Noiz kontsultatua: 2022-03-11).
12. Holleman, A. F.. (1985-12-31). Lehrbuch der anorganischen Chemie.  doi:10.1515/9783110838176. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
13. Maxwell, L. R.; Hendricks, S. B.; Deming, Lola S.. (1937-08-01). «The Molecular Structure of P4O6, P4O8, P4O10 and As4O6 by Electron Diffraction» The Journal of Chemical Physics 5 (8): 626–637.  doi:10.1063/1.1750089. ISSN 0021-9606. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
14. Bachhuber, Frederik; von Appen, Jörg; Dronskowski, Richard; Schmidt, Peer; Nilges, Tom; Pfitzner, Arno; Weihrich, Richard. (2014-09-05). «The Extended Stability Range of Phosphorus Allotropes» Angewandte Chemie International Edition 53 (43): 11629–11633.  doi:10.1002/anie.201404147. ISSN 1433-7851. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
15. 1934-, Atkins, P. W. (Peter William), 1940- Shriver, D. F. (Duward F.),. (2006). Shriver & Atkins inorganic chemistry.. W.H. Freeman ISBN 0-7167-4878-9. PMC 627830501. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
16. Brown, A.; Rundqvist, S.. (1965-10-01). «Refinement of the crystal structure of black phosphorus» Acta Crystallographica 19 (4): 684–685.  doi:10.1107/s0365110x65004140. ISSN 0365-110X. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
17. (Ingelesez) Lange, Stefan; Schmidt, Peer; Nilges, Tom. (2007-05-01). «Au 3 SnP 7 @Black Phosphorus: An Easy Access to Black Phosphorus» Inorganic Chemistry 46 (10): 4028–4035.  doi:10.1021/ic062192q. ISSN 0020-1669. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
18. «Hittorf tube» Dictionary of Gems and Gemology (Springer Berlin Heidelberg): 429–429. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
19. Berger, Lev I.. (2020-12-17). «Semiconductor Materials: Definition, History, Systematization» Semiconductor Materials (CRC Press): 1–14. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
20. Viguera, Enrique. (2016-03-01). Especial Premio Nobel de Química 2015. Reparación del DNA. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
21. VanZee, Richard J.; Khan, Ahsan U.. (1976-09). «The phosphorescence of phosphorus» The Journal of Physical Chemistry 80 (20): 2240–2242.  doi:10.1021/j100561a021. ISSN 0022-3654. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
22. Sommers, Michael A.. (2008). Phosphorus. (1st ed. argitaraldia) Rosen Central ISBN 978-1-4042-1960-1. PMC 80020153. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
23. Corbridge, D. E. C.. (1995). Phosphorus : an outline of its chemistry, biochemistry, and uses. (5th ed. argitaraldia) Elsevier ISBN 0-444-89307-5. PMC 31754245. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
24. Greenwood, N. N.. (1997). Chemistry of the elements. (2nd ed. argitaraldia) ISBN 0-585-37339-6. PMC 48138330. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
25. J.), Kamer, Paul (Paul C.. (2012). Phosphorus (III) ligands in homogeneous catalysis : design and synthesis. Wiley ISBN 978-0-470-66627-2. PMC 798253927. (Noiz kontsultatua: 2022-03-08).
26. Greenwood, N. N.. (1997). Chemistry of the elements. (2nd ed. argitaraldia) ISBN 0-585-37339-6. PMC 48138330. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
27. Krupyanko, Vladimir I. (2000-11). «Experimental Biochemistry, by R.L. Switzer and L.F. Garrity, (third edition). W.H. Freeman and Company, New York, 1999, ix+451 pp., price UK £29.95, ISBN 0-7167-3300-5» Process Biochemistry 36 (4): 379.  doi:10.1016/s0032-9592(00)00214-4. ISSN 1359-5113. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
28. Winker, Margaret A.. (2009-04-01). «Chemical Names» AMA Manual of Style  doi:10.1093/jama/9780195176339.022.462. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
29. Koo, Bon-Chul; Lee, Yong-Hyun; Moon, Dae-Sik; Yoon, Sung-Chul; Raymond, John C.. (2013-12-13). «Phosphorus in the Young Supernova Remnant Cassiopeia A» Science 342 (6164): 1346–1348.  doi:10.1126/science.1243823. ISSN 0036-8075. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
30. Rivilla, V M; Drozdovskaya, M N; Altwegg, K; Caselli, P; Beltrán, M T; Fontani, F; van der Tak, F F S; Cesaroni, R et al.. (2020-01-15). «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 (1): 1180–1198.  doi:10.1093/mnras/stz3336. ISSN 0035-8711. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
31. Fesz, Maria. (2018-05-21). «Ptable» Reference Reviews 32 (4): 30–30.  doi:10.1108/rr-12-2017-0264. ISSN 0950-4125. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
32. Girón Molina, Juan B.; Llallahui Isasi, Carlos. (2018-01-01). «Abonamiento orgánico y microorganismos eficientes en la absorción de fósforo por maíz morado (Zea mays L.) - Ayacucho» Investigación 26 (1): 11–16.  doi:10.51440/unsch.revistainvestigacion.2018.1.52. ISSN 2709-8583. (Noiz kontsultatua: 2022-03-03).
33. Pennini, Flavia. Teoría de la información y mecánicas estadísticas generalizadas. Universidad Nacional de La Plata (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
34. «Groundwater: Pollution from Phosphorous Fertilizers» Encyclopedia of Water Science, Second Edition (CRC Press): 464–465. 2007-12-26 ISBN 978-1-351-24982-9. (Noiz kontsultatua: 2022-03-05).
35. Nutrient dynamics for sustainable crop production. 2020 ISBN 981-13-8660-9. PMC 1126199991. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
36. Jones, Alice A.. (2013). «"Now We're Out of Time": Thoughts on Endings in Poetry and Psychoanalysis» American Imago 70 (4): 607–632.  doi:10.1353/aim.2013.0029. ISSN 1085-7931. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
37. Trees : the yearbook of agriculture, 1949 / the United States Department of Agriculture.. United States Government Printing Office, 1949 (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
38. Smith, Frederick Burean. Studies on the effects of method of application of fertilizers to some common field crops. Iowa State University (Noiz kontsultatua: 2022-03-08).
39. edited by Roland W. Scholz, Amit H. Roy, Fridolin S. Brand, Deborah T. Hellums, Andrea E. Ulrich. (2014). Sustainable phosphorus management : a global transdisciplinary roadmap. ISBN 978-94-007-7250-2. PMC 874020916. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
40. Copper and copper alloys. ASM International 2001 ISBN 0-87170-726-8. PMC 46812085. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
41. (Ingelesez) Hughes, J. P. W.; Baron, R.; Buckland, D. H.; Cooke, M. A.; Craig, J. D.; Duffield, D. P.; Grosart, A. W.; Parkes, P. W. J. et al.. (1962-04-01). «Phosphorus Necrosis of the Jaw: A Present-day Study: With Clinical and Biochemical Studies» Occupational and Environmental Medicine 19 (2): 83–99.  doi:10.1136/oem.19.2.83. ISSN 1351-0711. PMID 14449812. PMC PMC1038164. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
42. CHARNOVITZ, Steve. (2015-03). «Reinventing the ILO» International Labour Review 154 (1): 91–96.  doi:10.1111/j.1564-913x.2015.00231.x. ISSN 0020-7780. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
43. Wilson, Kenneth Henry, (7 Sept. 1885–2 Sept. 1969), JP; Chairman Albright & Wilson, Ltd, Oldbury, 1932–58, retd, President since 1958. Oxford University Press 2007-12-01 (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
44. (Ingelesez) Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, ed. (2000-06-15). Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1. argitaraldia) Wiley  doi:10.1002/14356007. ISBN 978-3-527-30385-4. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
45. CRC handbook of chemistry and physics, 2000-2001. (81st ed. argitaraldia) CRC Press 2000 ISBN 0-8493-0481-4. PMC 44440496. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
46. «Hand Grenades: A Handbook on Rifle and Hand Grenades» Nature 101 (2526): 63–64. 1918-03  doi:10.1038/101063a0. ISSN 0028-0836. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
47. Radionuclides in the Environment. 2013 ISBN 978-1-118-63268-0. PMC 899169260. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
48. Tarr, Carrie. (2019-01-04). «Cocktail Molotov» Diane Kurys (Manchester University Press) (Noiz kontsultatua: 2022-03-08).
49. Rosen, Barry P.; Ajees, A. Abdul; McDermott, Timothy R.. (2011-03-08). «Life and death with arsenic» BioEssays 33 (5): 350–357.  doi:10.1002/bies.201100012. ISSN 0265-9247. PMID 21387349. PMC PMC3801090. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
50. Nutrition for middle aged and elderly. Nova Biomedical Books 2008 ISBN 978-1-60456-146-3. PMC 182613549. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
51. SKAER, R. J.; PETERS, P. D.; EMMINES, J. P.. (1974-08-01). «The Localization of Calcium and Phosphorus in Human Platelets» Journal of Cell Science 15 (3): 679–692.  doi:10.1242/jcs.15.3.679. ISSN 0021-9533. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
52. (Ingelesez) Lipmann, Fritz. (1944-09). «ENZYMATIC SYNTHESIS OF ACETYL PHOSPHATE» Journal of Biological Chemistry 155 (1): 55–70.  doi:10.1016/S0021-9258(18)43172-9. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
53. Rangel-Contreras, Verónica; Gutiérrez-Arzaluz, Mirella; Rojas-Trigos, Bruno; Mugica-Álvarez, Violeta. (2019). «Síntesis de hidroxiapatita y fluorapatita» Revista Tendencias en Docencia e Investigación en Química. Año 5, número 5 (enero-diciembre de 2019). ISSN: 2448-6663 (Noiz kontsultatua: 2022-03-08).
54. Zhang, Zhenyu; Yu, Ping. (2021). «MedlinePlus» Encyclopedia of Gerontology and Population Aging (Springer International Publishing): 3163–3170. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
55. (Ingelesez) Anderson, John J. B.. (1996-04-01). «Calcium, Phosphorus and Human Bone Development» The Journal of Nutrition 126 (suppl_4): 1153S–1158S.  doi:10.1093/jn/126.suppl_4.1153S. ISSN 0022-3166. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).
56. (Ingelesez) Alkherraz, Abdulfattah; Kamerlin, Shina C. L.; Feng, Guoqiang; Sheikh, Qaiser I.; Warshel, Arieh; Williams, Nicholas H.. (2010-01-01). «Phosphate ester analogues as probes for understanding enzyme catalysed phosphoryl transfer» Faraday Discussions 145 (0): 281–299.  doi:10.1039/B908398G. ISSN 1364-5498. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
57. (Ingelesez) Chen, Zhi Chang; Liao, Hong. (2016-11-20). «Organic acid anions: An effective defensive weapon for plants against aluminum toxicity and phosphorus deficiency in acidic soils» Journal of Genetics and Genomics 43 (11): 631–638.  doi:10.1016/j.jgg.2016.11.003. ISSN 1673-8527. (Noiz kontsultatua: 2022-03-08).
58. Tassara O, Renzo; Weitz V, Juan Carlos; Atías M, Antonio. (1994-02). «Evolución de la eliminación de ooquistes de Cryptosporidium sp. en las heces de niños con síndrome diarreico» Revista chilena de pediatría 65 (1)  doi:10.4067/s0370-41061994000100002. ISSN 0370-4106. (Noiz kontsultatua: 2022-03-02).
59. McCaughey, B. G.; Garrick, J.; Kelley, J. B.. (1988-05-01). «Combat Casualties in a Conventional and Chemical Warfare Environment» Military Medicine 153 (5): 227–229.  doi:10.1093/milmed/153.5.227. ISSN 0026-4075. (Noiz kontsultatua: 2022-03-07).

Kanpo estekak

• Datuak: Q674
• Multimedia: Phosphorus / Q674