Fosforul din biodiesel

Introducere

Proprietati fizice

Fosforul prezinta o configuratie electronica a invelisului exterior 3s23p3, care ii confera posibilitatea de a realiza multiple stari de oxidare, de la cele negative de -3, la cele pozitive, de pana la +5. In stare solida, fosforul apare in trei modalitati alotropice de bazaȘ fosforul alb, fosforul rosu si fosforul negru.

Proprietati chimice

Dispunand de orbitali d in stratul de valenta, atomul de fosfor nu respecta regula octetului, acceptand mai mult de opt electroni, respectiv zece, pentru a realiza in unele combinatii numarul de oxidare +5. Acceptand electronii suplimentari in orbitalii d de joasa energie, de fapt fosforul realizeaza o hipervalenta corespunzatoare starii de oxidare +5, care se adauga la starile de oxidare normale ale acestuia: -3 si +3, caracteristice grupei din care face parte. Fosforul nu formeaza legaturi duble cu el insusi, ci numai cu oxigenul, azotul si sulful, utilizand orbtalii d in sisteme conjugate. Fosforul formeaza molecule tetraatomice P4, stabile, cu simetrie tetraedrica, in cadrul carora fiecare atom de fosfor este legat de alti trei atomi identici prin legaturi covalente simple. Oxizii reprezentativi ai fosforului, P4O6 si P4O10, sunt dimeri care cristalizeaza in retele moleculare cu structura colivie, constituiti din legaturi simple P-O, iar in cazul P4O10 acesta contine legaturi duble, la care contribuie si orbitalii d.

Element foarte reactiv, fosforul alb se combina direct si usor cu oxigenul, trecand in P4O10. De aceea pentru a nu se aprinde sponta, se pastreaza se pastreaza si se taie sub apa. Introdus in oxigen, se aprinde si arde cu flacara stralucitoare. Cu hidrogenul se combina direct la 360°C si 100 atm spre a forma fosfina, PH3.

Fosforul rosu , are proprietati care, in general, reamintesc de cele ale fosforului alb, de care se deosebeste printr-o reactivitate chimica mai mica. Astfel acesta se aprinde numai peste 400°C sau in prezenta de oxidanti puternici si reduce mai lent HNO3 la cald.

Fosforul negru este mai reactiv decat cel rosu putand fi aprins cu un chibrit in atmosfera de oxigen umed.

Proprietati fiziologice

Fosforul alb este foarte toxic, o otrava protoplasmatica, a carei doza mortala pentru omul adult este de 0,1g. Toxicitatea acesteia este datorata proprietatilor reducatioare care perturba procesul de oxidare intracelulara. Are efecte directe asupra inimii, iar in cazul intoxicarilor cronice produce fracturi spontane ale sistemului osos, anemie si pierderi substantiale in greutate.

Fosforul are un rol deosebit in organismele animale si uname, fiind prezent in nucleotide ca adezintrifosfat, centrala energetica a celului. Adezintrifosfatul include patru nucleotide constituente ale acidului dezoxiribonucleic helicoidal, care inconjoara codul genetic al tuturor plantelor si animalelor. Faptul ca acidul creatinfosforic din muschi de scindeaza in timpul contractiei musculare cu eliberare de energie a dus la concluzia ca aceasta scindare furnizeaza o parte din energia necesara contractiei musculare, deci exista o legatura intre travaliul muscular si scindarea acidului creatinfosoric.

Fosforul rosu, spre deosebire de fosforul alb, nu este toxic chiar daca este ingerat pe cale bucala, dar poate provoca simptome de voma, tremuratul muschilor si in cele din urma colaps.

Poluarea atmosferei

Fosforul elementar in stare libera poate sa apara, in cantitati extrem de mici, in gazele de ardere, in jurul instalatiilor de fabricaee din fosfati, cu cocs. In concentratii mai mari, fosforul polueaza aerul sub forma de fosfine, provenite din procesul de fabricare a acetonei si a trisulfurii de difosfor. Fosforul se mai degaja sub forma de P4O10 la producerea otelului in arc electric si la combustia reziduurilor de distilare a pacurii.

O sursa importanta de poluare cu fosfor o constituie aditivii utilizati in benzinel, combustibilii si uleiurile de aviatie, aditivi care contin compusi organofosforici. Fosforul alb, fosfinele si unii compusi organici sunt toxici si au 2.000 ppm, omul moare dupa cateva minute de la inhalare.