Фосфор (р)

Содержание

[править] Получение

Фосфор — элемент жизни и мысли

В свободном состоянии фосфор получают восстановлением фосфата кальция угля в присутствии диоксида кремния:

  • Са3(PO4)2 + 3SiO2 = 3CaSiO3 + P2O5
  • P2O5 + 5C = 2P + 5CO↑

Процесс восстановления осуществляют в специальных электрических печах при температуре около 1500° C. Диоксид кремния (песок) добавляется для снижения температуры реакции, вытеснение фосфатного ангидрида из фосфата кальция и удаления из печи твердых продуктов в виде расплавленного шлака CaSiO3. Получаемый фосфор выделяется в парообразном состоянии, затем его охлаждают и собирают в приемнике с водой.

Взаимодействие фосфора с другими элементами и лекарствами

Фосфор в чистом виде является химически не устойчивым элементом, поэтому легко вступает во взаимодействие с другими веществами. В природе и в нашем организме фосфор содержится в основном в виде химических соединений с другими веществами.

На содержание фосфора и его соединений в нашем организме, могут оказывать влияния различные внешние факторы и другие вещества, поступающие с пищей.

Рассмотрим вещества, которые могут оказать значимое влияние на содержание фосфора в организме человека:

  • Алкоголь может выщелачивать фосфор из костей и снижать его общий уровень в организме
  • Антациды (снижают кислотность желудка), содержащие алюминий, кальций или магний, могут связывать фосфаты в кишечнике. При долгосрочном использовании, эти лекарственные препараты могут привести к снижению содержания фосфора в организме человека (гипофосфатемии).
  • Противосудорожные препараты могут снизить уровень фосфора и увеличение уровня щелочной фосфатазы, фермента, который помогает удалить фосфат из организма.
  • Препараты желчной кислоты снижают уровень холестерина в крови. Они могут уменьшить пероральную абсорбция фосфатов с пищей или добавками. Оральные добавки фосфата должны быть приняты, по крайней мере, за 1 час до или через 4 часа после этих препаратов.
  • Кортикостероиды, в том числе повышают уровень фосфора в моче
  • Калий или препараты с его высоки содержанием, могут привести к слишком большому уровню калия в крови (гиперкалиемия). Гиперкалиемия может вызвать опасные нарушения сердечного ритма (аритмии). Заменители соли, в которых также содержится высокий уровень калия и фосфора, могут привести к снижению их уровня при использовании в долгосрочной перспективе.
  • Ингибиторы АПФ (лекарство от кровяного давления). Это препараты, называемые ангиотензин-превращающим ферментом (АПФ), используемые для лечения высокого кровяного давления, они могут снизить уровень фосфора.
  • Другие медикаменты также могут тоже снижать уровень фосфора. К таким препаратам относятся: циклоспорин (используется для подавления иммунной системы), сердечные гликозиды (дигоксин или Lanoxin), гепарины (разжижающие кровь препараты), а также нестероидные противовоспалительные препараты (например, ибупрофен).

Физические свойства:

Элементарный фосфор в обычных условиях представляет собой несколько устойчивых аллотропных модификаций; вопрос аллотропии фосфора сложен и до конца не решён. Обычно выделяют четыре модификации простого вещества — белую, красную (см. рис.), черную и металлический фосфор. Иногда их ещё называют главными аллотропными модификациями, подразумевая при этом, что все остальные являются разновидностью указанных четырёх. В обычных условиях существует только три аллотропных модификации фосфора. Белый фосфор, фосфор в жидком и растворенном состоянии, а также в парах до 800°С состоит из молекул P4. При нагревании выше 800 °С молекулы диссоциируют: P4 = 2P2. При температуре выше 2000°С молекулы распадаются на атомы.Красный фосфор
имеет формулу (Р4)n и представляет собой полимер со сложной структурой, имеет оттенки от пурпурно-красного до фиолетового, растворим в расплавленных металлах (Bi, Pb).Чёрный фосфор
— это наиболее стабильная форма, вещество с металлическим блеском, жирное на ощупь и весьма похожее на графит, нерастворимое в воде или органических растворителях, полупроводник.

Свойства белого фосфора

По консистенции и внешнему виду вещество напоминает воск. Оно обладает чесночным запахом и жирное на ощупь. Фосфор мягкий (без особых усилий его можно разрезать ножом) и деформируется. После очищения становится бесцветным. Его прозрачные кристаллы радужно переливаются на солнце и похожи на алмазы.

Он плавится при 44 градусах. Активность вещества проявляется даже при комнатной температуре. Основная характеристика фосфора – его способность к хемилюминесценции или свечению. Окисляясь на воздухе, он излучает бело-зеленый свет, а со временем самовоспламеняется.

Вещество практически не растворяется в воде, но может гореть в ней при длительном контакте с кислородом. Оно хорошо растворяется в органических растворителях, например, в сероуглероде, жидком парафине и бензоле.

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Вильдфлуш И. Р., Цыганов А. Р., Лапа В. В., Персикова Т. Ф. Рациональное применение удобрений: Пособие. – Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная  академия, 2002.– 324 с.

2.

Вильдфлуш И.Р., Кукреш С.П., Ионас В.А. Агрохимия: Учебник – 2-е изд., доп. И перераб. – Мн.: Ураджай, 2001 – 488 с., ил.

3.

Власюк П.А. Биологические элементы в жизнедеятельности растений. Издательство «Наукова Думка», Киев, 1969

4.

Глинка Н.Л. Общая химия. Учебник для ВУЗов. Изд: Л: Химия, 1985 г, с 731

5.

Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– М.: Издательство МГУ, Издательство «КолосС», 2004.– 720 с., л. ил.: ил. – (Классический университетский учебник).

6.

Петров Б.А., Селиверстов Н.Ф. Минеральное питание растений. Справочное пособие для студентов и огородников. Екатеринбург, 1998. 79 с.

7.

Энциклопедия для детей. Том 17. Химия. / Глав. ред. В.А. Володин. – М.: Аванта +, 2000. – 640 с., ил.

8.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под редакцией Б.А. Ягодина.– М.: Колос, 2002.– 584 с.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).

Изображения (переработаны):
9.

Peloidal phosphorite, by James St. John, по лицензии CC BY

10.

Phosphorus deficiency in wheat 5084240350, by CIMMYT, по лицензии CC BY-NC-SA

11.

Phosphorus deficiency in wheat, by CIMMYT, по лицензии CC BY-NC-SA

12.

Phosphorus4, by  Mrs Pugliano, по лицензии CC BY-SA

13.

Phosphorus5, by  Mrs Pugliano, по лицензии CC BY-SA

Свернуть
Список всех источников

Примечания[править | править код]

  1.  (англ.). WebElements. Дата обращения: 15 июля 2010.
  2.  (англ.) (недоступная ссылка). Дата обращения: 27 января 2010.
  3. Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Большая Российская энциклопедия, 1999. — Т. 5. — С. 145.
  4. J. P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965
  5. Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. § 30. Фосфор // Неорганическая химия. Учебник для 9 класса. — 7-е изд. — М.: Просвещение, 1976. — С. 62—65. — 2 350 000 экз.
  6. Радиационная химия // Энциклопедический словарь юного химика. 2-е изд. / Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо. — М.: Педагогика, 1990. — С. 200. — ISBN 5-7155-0292-6.
  7. Шретер В., Лаутеншлегер К.-Х., Бибрак Х. и др. Химия = Chemie. — М.: Химия, 1989. — С. 351. — ISBN 5-7245-0360-3.

  8. Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н. С. и др.. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9.
  9. Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
  10. Данные приведены по
  11. Буланов Ю. Б. [coollib.com/b/375569/read Химический состав продуктов. Пищевая ценность].

Биологическая роль фосфора в организме

В организме фосфор присутствует в виде ортофосфорной и пирофосфорной кислот. Этот элемент входит в состав фосфолипидов, АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), фосфопротеидов, нуклеотидов, различных ферментов и коферментов. В костях человека Р находится в форме гидроксилапатита, в зубной эмали – в виде фторапатита.

В целом, 1% массы тела человека припадает на фосфор в тех или иных формах, из которых около 85% элемента содержится в составе костей из зубов.

Регулирование метаболизма фосфорных соединений производят витамин D и гормоны.

Фосфор выполняет множество важных и полезных функций, среди которых:

  • Формирование, развитие и крепость костей и зубов, предотвращение развития кариеса и остеопороза;
  • Участие в передаче нервных импульсов от нервной системы по всему организму;
  • Поддержание функционирования и здоровья нервной системы;
  • Участие в поддержании сократительной функции мышечных тканей, и соответственно – в работе сердца;
  • Участие в обменных процессах белков, жиров и углеводов;
  • Выполняет роль регулирования окислительно-восстановительных реакций в организме;
  • Поддерживает кислотно-щелочной баланс (рН);
  • Участие в образовании щитовидной железой и надпочечниками ряда гормонов;
  • Повышает благотворное влияние на организм кальция, железа, калия и различных витаминов (А, F, D);
  • В виде фосфорнокислых солей входит в состав мягких тканей головного мозга, и соответственно участвует в его формировании и развитии;
  • Выполняет роль энергетического жизнеобеспечения организма.

Применение фосфора в других сферах человеческой жизни

  • Белый фосфор используется преимущественно в военном деле – зажигательные бомбы и другие виды оружия.
  • Красный фосфор уже используется в промышленности – спичечные коробки, производство ламп накаливания (как газопоглотитель), различные виды топлива и зажигательных смесей, смазочные материалы, защитных средств для металла от коррозии, в качестве дополнительного вещества для умягчения воды.
  • В агропромышленном секторе фосфорную кислоту используют для производства некоторых удобрений – преципитата, суперфосфата и других.
  • Кроме того, Р используют для изготовления некоторых видов зубной пасты, пищевой промышленности.

Биологическая роль соединений фосфора[править | править код]

Фосфор присутствует в живых клетках в виде орто- и пирофосфорной кислот, входит в состав нуклеотидов, нуклеиновых кислот, фосфопротеидов, фосфолипидов, коферментов, ферментов. Кости человека состоят из гидроксилапатита 3Са3(РО4)2·Ca(OH)2, составляющего также основу и зубной эмали. Основную роль в превращениях соединений фосфора в организме человека и животных играет печень. Обмен фосфорных соединений регулируется гормонами и витамином D. При недостатке фосфора в организме развиваются различные заболевания костей.

Суточная потребность в фосфоре составляет:

  • для взрослых 1,0—2,0 г;
  • для беременных и кормящих женщин 3—3,8 г;
  • для детей и подростков 1,5—2,5 г.

При больших физических нагрузках потребность в фосфоре возрастает в 1,5—2 раза.

Усвоение происходит эффективнее при приёме фосфора вместе с кальцием в соотношении 3:2 (P:Ca).

Продукт Содержание, мг/100 г
Очищенное конопляное семя 1650
Семена тыквы (ядра) 1233
Семена подсолнечника (ядра) поджаренные 1158
Семена мака 870
Горчичный порошок 828
Кунжут (очищенный) 774
Семена дыни (ядра) 755
Какао-порошок 734
Твёрдый пармезан 694
Семена подсолнечника (ядра) сушёные 660
Сафлора семена (ядра) 644
Семена льна 642
Семена лотоса 626
Сыр швейцарский нежирный 605
Кешью сырые 593
Орехи пили 575
Амарантовая крупа 557
Сыр гауда 546
Овёс 523
Грецкий орех чёрный 513
Печень говяжья тушёная 497
Фисташки сырые 490
Миндаль 481
Киноа 457
Люпин, семена 440
Карп 415
Фасоль 407
Арахис 397
Сыр рокфор 392
Мука из цельного зерна 357
Печень куриная 297
Вырезка свиная 286
Желтоперый тунец 278
Сгущённое молоко 253
Яйцо 198
Говядина 188
Курица 178

Токсикология элементарного фосфораправить | править код

Красный фосфор практически нетоксичен (токсичность ему придают примеси белого фосфора). Пыль красного фосфора, попадая в легкие, вызывает пневмонию при хроническом действии.

Белый фосфор очень ядовит, растворим в липидах. Смертельная доза белого фосфора — 50—150 мг. Попадая на кожу, тлеющий белый фосфор даёт тяжелые ожоги.

Острые отравления фосфором проявляются жжением во рту и желудке, головной болью, слабостью, рвотой. Через 2—3 суток развивается желтуха. Для хронических форм характерны нарушение кальциевого обмена, поражение сердечно-сосудистой и нервной систем. Первая помощь при остром отравлении — промывание желудка, слабительное, очистительные клизмы, внутривенно растворы глюкозы. При ожогах кожи обработать поражённые участки растворами медного купороса или соды.
ПДК паров жёлтого фосфора в воздухе производственных помещений — 0,03 мг/м³, временно допустимая концентрация в атмосферном воздухе — 0,0005 мг/м³, ПДК в питьевой воде — 0,0001 мг/дм³ .

Токсикология соединений фосфораправить | править код

Некоторые соединения фосфора (фосфин) очень токсичны. Ввиду высокой (ЛД50 15—100 мг/кг) и чрезвычайно высокой (<15 мг/кг) токсичности большинство фосфорорганических соединений (ФОС) используются в качестве пестицидов (инсектициды, акарициды, зооциды и т. д.) или боевых отравляющих веществ. Примером боевых отравляющих веществ являются — зарин, зоман, табун, новичок, V-газы.

ФОС проявляют свойства веществ нервно-паралитического действия. Токсичность фосфорорганических соединений обусловлена ингибированием фермента ацетилхолинэстеразы, вследствие чего развивается головная боль, тошнота, головокружение, сужение зрачков (миоз), затруднение дыхания (отдышка), возникает слюнотечение, понижается артериальное давление, возникают конвульсии, проявляется паралитическое воздействие, кома, и как следствие может быстро возникнуть летальный исход. Эффективным антидотом при отравлении ФОС является атропин.

Биологическая роль фосфора

  • фосфор входит в состав многих веществ организма (фосфолипиды, фосфопротеиды, нуклеотиды, коферменты, ферменты и пр.)
  • фосфолипиды являются основным компонентом мембран всех клеток в организме человека
  • в костях фосфор находится в виде гидроксилапатита, в зубах в виде фторапатит, выполняя структурную функцию
  • остатки фосфорной кислоты входят в состав нуклеиновых кислот и нуклеотидов, а также в состав аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и креатинфосфата – важнейшие аккумуляторы и переносчики энергии
  • остатки фосфорной кислоты входят в состав буферной системы крови, регулируя ее значение рН

Взаимодействие с лекарственными препаратами

Алюминийсодержащие антациды (например, Алмагель) снижают усвоение фосфора, образуя с ним нерастворимые соединения. При употреблении в высоких дозах, они могут вызвать или усилить гипофосфатемию. Ингибиторы протонного насоса (омепразол, рабепразол, пантопразол) могут снизить эффективность фосфатсвязывающих препаратов у пациентов с ХБП, уменьшив кислотность желудка. Сверхвысокие дозы активных форм витамина D могут привести к гиперфосфатемии.

Прием препаратов, содержащих калий, совместно с препаратами фосфора может повысить уровень калия в крови. Это серьезная проблема для здоровья, которая может привести к аритмии. Перед приемом такой комбинации препаратов обязательно необходима консультация врача и регулярная проверка уровня калия.

При гормональной терапии женщин после менопаузы наблюдается повышение выделения фосфора с мочой и снижение его уровня в сыворотке.

Зачем нужен фосфор? 10 важных функций фосфора для организма

Фосфор незаменим для организма человека. Данный микроэлемент выполняет огромное количество функций, необходимых для нормальной жизнедеятельности:

  1. Фосфор является активным участником процесса синтеза фосфатазы. Данный фермент, отвечает за нормальное течение химических реакций в клетках;
  1. Фосфорная кислота участвует в белковом и жировом обмене, необходима для производства и распада крахмала и гликогена;
  1. Кроме того, фосфор является одним из компонентов скелетной ткани, нервных клеток и клеток головного мозга;
  1. Без фосфора невозможен процесс мышления, а также движения, так как сокращение мышц происходит как раз за счет различных фосфорных соединений;
  1. Брожение и дыхание также не могут протекать без присутствия фосфорной кислоты;
  1. Соединения фосфора (креатинфосфат и аденозинтрифосфорная кислота) обеспечивают протекание всех необходимых для нормальной жизнедеятельности организма процессов;
  1. Помимо вышесказанного, фосфор формирует высокоактивные соединения с белками и жирными кислотами. Например лецитин, который необходим для формирования клеточных и мозговых оболочек;
  1. Фосфорная кислота входит в состав нуклеиновых кислот. Эти соединения хранят и передают наследственную информацию, несут ответственность за нормальное деление и рост клеток. 
  1. Данный макроэлемент поддерживает кислотно-щелочной баланс. Это связано с тем, что различные соединения фосфора входят в состав крови и других жидкостей;
  1. И в заключение, благодаря фосфору образовываются активные формы некоторых витаминов.

Источники фосфора

В каких продуктах содержится фосфор больше всего?

Растительные и животные источники (мг на 100 г): семечки конопли (1650), сухие дрожжи (1290), тыквенные семечки (1233), черные семечки (1158), мак (870), горчица в порошке (828), кунжут (774), семечки дыни (755), какао в порошке (734), сыр «Пармезан» твердый (694), семена льна (642), кешью (593), сыр «Гауда» (546), овёс (523), грецкий орех (513), творог (500), фисташки (490), миндаль (481), карп (415), фасоль (407), арахис (397), горох (329), крупа гречневая (298), тунец (280), яйцо (198), курятина (178), кефир (140), картофель (58), капуста (31).

Химические источники (Р): «Этидронат», «Кальция глицерофосфат», «Фосален», витаминно-минеральные комплексы «Витрум», пищевые добавки Е338, Е339, Е340, Е341, Е342, Е343.

Синтез в организме: — .

Характеристика фосфора

Судя по положению элемента в таблице Менделеева, сказать можно следующее — расположен в третьем периоде, имеет три электронных уровня, является р-элементом. V группа говорит нам о том, что на внешней орбитали у элемента 5 валентных электронов, отдавая их, он проявляется максимальную степень окисления +5. Это происходит при реакциях с более сильными окислителями, например, кислородом. Оксид проявляет кислотные свойства и при соединении с водой дает фосфорную кислоту. Атом водорода может быть замещен катионами и мы получаем соли — фосфата.

Фосфор может быть и окислителем, например, в соединении с водородом. В этом случае он проявляется валентность III и степень окисления -3, принимая на внешнюю орбиталь три электрона.

Как правильно вносить в почву

Различные удобрения, внесенные в почву, претерпевают определенные изменения. Например, суперфосфаты при контакте с почвой превращаются в нерастворимые гранулы и остаются там, где их внесли.

Все питательные вещества усваиваются только тогда, когда они находятся в хорошем контакте с почвой. Поэтому любое удобрение следует вносить под корень.

Это можно сделать несколькими способами.

  1. Распространение на поверхности почвы (с насыпью). Особенность этого метода заключается в том, что удобрения распределяются равномерно. Этот метод подходит для органических удобрений (азот, различные нитраты, мочевина). Однако на практике можно использовать и фосфорные удобрения. Однако это работает только на кислых почвах (достаточно костной или фосфатной муки).
  2. Распространение без инкорпорации. Водорастворимый фосфат обычно вносится поздней осенью на растительные почвы. Благодаря высокой концентрации органических веществ фосфор более подвижен и, следовательно, более доступен для корней растений. Фосфорные удобрения следует вносить только по периметру лунки (не более 1 квадратного метра на лунку).
  3. Местное применение, т.е. непосредственно в отверстия, скважины, колеи и борозды. Это повышает концентрацию питательных веществ вокруг корней. Этот метод не подходит для фосфатов, которые трудно растворить, так как почва не сможет поглотить большое количество полезных элементов.
  4. Применение слоев. Корни в гумусовом горизонте деревьев углубляются по мере удаления от ствола. Поэтому необходимо вносить удобрения на разных уровнях, т.е. послойно. Чем дальше корни находятся от ствола, тем глубже нужно вносить удобрения.

Суперфосфат можно применять как в виде смеси, так и в чистом виде. Его необходимо развести в теплой или горячей воде в пропорции 10 грамм на 10 литров воды. Готовую к использованию смесь следует вносить из расчета 0,5 л на одно растение.

При использовании двойного суперфосфата дозу следует разделить на два.

Костная мука идеально подходит для удобрения комнатных растений. Необходимое количество – половина чайной ложки на литр горшка или почвы.

Фосфоритная мука используется в сочетании с подкислителями: сульфатом аммония или суперфосфатом. Эффект от такого удобрения можно ожидать только после четырех-пяти лет использования.

Осадки нейтрализуют кислотность почвы и не растворяются в воде. Это удобрение эффективно только как часть основного удобрения.

Обогащенный суперфосфат обычно применяется на нейтральных или щелочных почвах. Этот вид удобрений используется в качестве основного. В кислой среде фосфорная кислота преобразуется в алюминий или железо

Поэтому важно предварительно соединить удобрение с известью, мелом или компостом

Получение

Получают фосфорные удобрения из природных фосфорных руд. Они подразделяются на две группы: апатиты (фото) и фосфориты. Содержание фосфора в пересчете на оксид фосфора варьирует от 35 (очень богатые) дом 5–10 % (очень бедные). Фосфорные руды нередко имеют большое количество примесей и подлежат обогащению.

Фосфатное сырье перерабатывается на удобрение четырьмя основными способами:

  1. Измельчением в фосфоритную муку.
  2. Разложением фосфатов кислотами: серной, фосфорной, азотной.
  3. Электротермическим восстановлением фосфатов углеродом в присутствии диоксида кремния с извлечением элементарного фосфора и его последующей переработкой в фосфорную кислоту и ее соли.
  4. Термической обработкой фосфатов. В частности, щелочным разложением при сплавлении и спекании фосфатов с солями щелочноземельных и щелочных металлов или гидротермической переработкой в присутствии пара.

Начнем с истории

В истории химических элементов фосфор занимает совершенно уникальное место. Как-никак, а это первый химический элемент, который имеет точную дату открытия. Удивительно, но эту дату мы знаем точнее, чем даты рождения и смерти его первооткрывателя, немецкого алхимика Хеннига Бранда, который родился где-то около 1630 года, а умер то ли около 1692, то ли около 1710…  Зато мы точно знаем, что в 1669 году этот человек, сначала бывший солдатом во время Тридцатилетней войны, но благоразумно решивший, что быть врачом и алхимиком безопаснее, решился на попытку добыть философский камень из мочи. Ибо другие варианты, видимо, уже были исчерпаны до него. Ну и гомеопатический принцип подобия (впрочем, гомеопатии-то как раз тогда не было еще): в золото может превращать нечто золотистого цвета. А что плохо пахнет – ну так можно несколько дней отстоять, чтобы запах ушел.  Потом эту мочу можно кипятить до состояния пасты. Тоже желтого цвета. Вот как раз нагревая эту пасту (фактически, кипятя ее несколько часов), у Бранда внезапно получилось некоторое белое вещество, похожее на воск, которое ярко светилось в темноте.

Картина Джозефа Райта «Алхимик, открывающий фосфор» (1771 год), предположительно описывающая открытие фосфора Хеннигом Брандом.

Так был открыт phosphorus mirabilis, «чудесный  носитель света». Или белый фосфор.  14 октября 1680 года датируется получение фосфора тем же способом Робертом Бойлем. В российских источниках пишется, что это открытие было независимым, однако мы знаем, что сначала Бранд попытался сохранить свой рецепт в тайне, но затем продал его некоему Д. Краффту из Дрездена, который встречался с Робертом Бойлем… В общем, пошло-поехало, и секрет белого фосфора растекся по Европе.  Кстати, именно Бойль использовал впервые белый фосфор, 13-й химический элемент, известный человечеству, для того, чтобы зажечь деревянные палочки с серными наконечниками – предтечи современных спичек.

Роберт  Бойль

Нужно сказать, что именно фосфор часто становится первым элементом, на котором знакомятся с аллотропией – существованием разных форм простого вещества одного и того же химического элемента. Но сначала – немного об исторически первой аллотропной модификации.

Свечение белого фосфора

Вред от избыточного количества фосфора в организме

  • Токсическое действие

    Известно несколько заболеваний, характеризующихся гиперфосфатемией, в том числе из-за повышенного усвоения фосфора тонким или (при поступлении с клизмой) толстым кишечником. Тем не менее, чаще всего нарушение обмена фосфора связано с нарушением его выделения при хронической болезни почек (ХБП) или терминальной почечной недостаточности (терминальная стадия ХБП). Если почки функционируют лишь на 20% от нормы, то прием фосфора даже в рамках рекомендованных норм может привести к гиперфосфатемии. Также гиперфосфатемия может развиться при сниженном уровне гормона паратирина (гипопаратиреозе) из-за уменьшения стимуляции выделения фосфора почками.

  • Повышенный уровень фосфора в сыворотке крови

    Высокий уровень фосфора в сыворотке крови у людей с нормальной работой почек связывают с повышенным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Исследования показывают, что у лиц с высоким уровнем фосфора в пределах нормы чаще развиваются ССЗ и ХБП. Также исследование, проводившееся в течение 17 лет на 3088 здоровых участниках среднего возраста, показало, что риск инфаркта у четверти участников с наибольшими концентрациями фосфора в сыворотке был вдвое выше, чем у четверти с наименьшими. Предполагается, что это может быть связано с кальцификацией сосудов.

  • Гиперфосфатемия при заболеваниях почек

    Один из возможных механизмов развития ССЗ при гиперфосфатемии предполагает отложение фосфата кальция на мягких тканях, особенно кровеносных сосудов. Высокие концентрации фосфора могут запустить процесс, известный, как остеохондрогенная трансдифференциация — превращение клеток мягких тканей, в том числе, гладкой мускулатуры сосудов, в подобие скелетных. Кальцификация сосудов повышает риск развития ССЗ по меньшей мере втрое, для лиц с почечной недостаточностью этот риск увеличивается еще вдвое, до шестикратного.

    У лиц с ХБП гиперфосфатемия и кальцификация сосудов ускоряет развитие болезни. В настоящее время, для снижения уровня фосфора в сыворотке у пациентов с ХБП рекомендуются ограничения по его потреблению, но их влияние на ССЗ и смертность неизвестны.

  • Влияние высокого потребления фосфора на кости

    Некоторые исследователи опасаются увеличения количества фосфатов в питании. Высокое содержание фосфора в сыворотке подавляет производство почками метаболически активной формы витамина D, снижает уровень кальция в крови и увеличивает выработку паратирина паращитовидными железами. Паратирин снижает выделение кальция с мочой и провоцирует разрушение костей — эти воздействия направлены на возвращение уровня кальция к норме. При длительном сохранении повышенного уровня паратирина может снизиться минерализация костей, но подобное наблюдается только при рационе, богатом фосфором и бедном кальцием. При сбалансированном содержании в пище фосфора и кальция подобные эффекты не наблюдаются.

Виды фосфорных удобрений

Существуют различные фосфорные удобрения, их виды можно условно разделить на три большие группы:

  1. Водорастворимые фосфаты (сюда относятся суперфосфаты, суперфос)
  2. Нерастворимые в воде фосфаты (обесфторенные фосфаты, фосфатшлак, преципитат, термофосфат, плавленый магния фосфат)
  3. Нерастворимые в воде и слабых кислотах фосфаты (фосфоритная мука, костная мука).

В зависимости от химического состава, удобрения в разной степени могут использоваться растениями. Например, фосфор из фосфатов более или менее доступен, а потому и соединение более или менее полезно.

Классификация фосфорных удобрений приведена для удобства, чтобы понимать, с какими соединениями проще иметь дело. Первая группа универсальна, эти удобрения можно использовать на любой местности.

Вторая годится для слабокислых и выщелоченных почв, третья – только для кислых. Жидкие фосфорные удобрения имеют свои тонкости, нужно учитывать время года и дозировку.

Аммофос

В результате химической реакции между ортофосфорной кислотой и аммиаком получают аммофос (аммоний фосфорнокислый). Аммофос содержит азот в форме соли аммония (а не нитратов), в нем нет хлора, зато высоко содержание фосфора.

Вносят в почву весной и осенью, 15-25 г/м2. Водорастворимое удобрение используется для подкормки корнеплодов, злаков, кустарников, декоративных культур, газонной травы. Особенно эффективен для картофеля (2 г в каждую лунку), винограда (400 г/10 л воды), свеклы.

Фосфорная мука

Фосфорная (фосфоритная) мука содержит полезные добавки (кальций, магний, кремнезем), не растворяется в воде и используется на кислых почвах.

Мелкодисперсная фаза сильно пылит, поэтому рассыпать удобрение нужно максимально аккуратно.

В качестве подкормки рекомендована растениями: горчице, гречихе, люпину, гороху, доннику. На другие растения (злаки, томаты, репа) фосфорная мука не оказывает никакого влияния, они не могут усвоить фосфор в такой форме.

Эффективно использование удобрения с органикой: торфом и навозом.

Диаммофос

Комплексное удобрение, которое содержит, так же, азот и калий (кроме того, магний, серу, цинк, железо), рекомендовано для подкормки большинства овощных и декоративных культур.

Диаммофос повышает устойчивость культур к засушливой, холодной, дождливой погоде; способствует улучшению вкусовых качеств, накоплению сахаров и крахмала.

Вносят в почву вместе с органическими веществами: навозом, перегноем, птичьим пометом. Диаммофос не растворим в воде и долго остается в почве.

С наибольшей благосклонностью к диаммофосу относится клубника (7 г/м2), картофель (8 г/м2), плодовые деревья (20 г/ один приствольный круг), растения теплиц (35 г/ м2).

Суперфосфат

Содержание фосфора в суперфосфатах доходит до 50%, так же обнаруживаются азот, сера, молибден (в малых количествах).

  • двойной суперфосфат вносят в почву осенью (растворяют 1 кг в 10 л воды);
  • простой суперфосфат (до 20% фосфора) рекомендуется вносить весной под посадку рассады;
  • универсальны для использования на всех типах почв под абсолютно любые культуры.

Суперфосфаты в большей степени способствуют росту и развитию роз, а так же, помидоров, огурцов, клубники, винограда, яблок.

Применяют в сухом виде перед посадкой (20г под каждый саженец) овощных культур и кустов (50-70 г под каждый).

Весной во время активной вегетации применяют жидкий фосфор (100 г простого суперфосфата на 10 л воды), на один куст – ½ л раствора.

Монофосфат

Удобрение монофосфат постепенно утрачивает популярность, поскольку появились более современные удобные удобрения. Но окончательно списывать со счетов монофосфат рано. Он содержит до 20% действующего вещества, а также серу, азот, гипс.

Монофосфат легко впитывает влагу из воздуха, поэтому его нужно хранить тщательно закрытым.

Гранулированный

Удобная форма делает легким и хранение, и подкормку. В таком удобрении 50% активного действующего вещества, еще 30% кальция сульфата, цинк, магний.

Аммонизированный

Используется для подкормки, главным образом, крестоцветных (капуста, репа, редька, рапс, горчица и другие) и масличных культур. Богат серой и аммиаком.

Как усваивается и с чем взаимодействует

P лучше всего усваивается вместе с макроэлементом Кальцием (Ca). Оптимальный баланс металлоидов характерен для твердого сыра из коровьего молока и для фундука. Но правильное соотношение успешно устанавливается и с преобладанием других продуктов в рационе, так как обмен координируется гормонами паращитовидной железы. Также на усвояемость фосфора влияют витамины A D F, еще нужно вспомнить про калий, железо и магний, поэтому для полноценной работы организма необходима пища, в которой содержатся различные компоненты.

Помехой для phosphorus является избыток таких химических элементов, как барий, алюминий, и кальций. Они быстро формируют такие соединения, которые не способны принимать участие в обменных процессах.

Нехватка фосфора

Недостаточное потребление фосфора редко приводит к снижению его уровня в сыворотке (гипофосфатемии) за счет компенсации со стороны почек, усиливающих его реабсорбцию. Симптомами умеренной гипофосфатемии (дефицит фосфора в организме) являются:

  • потеря аппетита,
  • анемия,
  • слабость,
  • ломота в костях,
  • рахит у детей и остеомаляция у взрослых,
  • снижение иммунитета,
  • онемение или покалывания конечностей,
  • проблемы с ходьбой и дыханием.

Также наблюдается гипофосфатемия, вызванная наследственными заболеваниями. Как правило, она связана с повышенным выделением фосфора с мочой или его подавленной реабсорбцией почками. В тяжелых случаях гипофосфатемия опасна для жизни.

Группы риска

Поскольку в пище фосфор широко распространен, его дефицит из-за недополучения с пищей встречается только в результате почти полного голодания. Также в группе риска находятся алкоголики, диабетики, перенесшие диабетический кетоацидоз, больные с респираторным алкалозом и люди, проходящие восстановление массы тела после голодания или излечения анорексии.

НЕДОСТАТОК ФОСФОРА В ОРГАНИЗМЕ – ЧТО ПРОИСХОДИТ

Даже если человек употребляет достаточное количество продуктов, в составе которых имеется фосфор, у него может возникнуть недостаток этого микроэлемента. И в таком случае человек будет ощущать слабость, предъявлять жалобы на общее недомогание. У него могут иметь место неожиданные всплески интеллектуальной активности, но на смену им всегда приходит нервное истощение. Люди, у которых имеется недостаток фосфора в организме,  могут активно реагировать на окружающий мир, общаться и посещать людные места, а затем внезапно впасть в апатию и депрессию.

Недостаточность фосфора в организме может быть связана с:

  • избытком в организме соединений магния, кальция, алюминия;
  • употреблением большого количества газированных напитков;
  • длительно текущими заболеваниями, в том числе и в хронической форме;
  • наркотическими, алкогольными, пищевыми отравлениями;
  • патологии почек и щитовидной железы хронического характера.

Обратите внимание: нередко выявляется недостаток фосфора у маленьких детей, которые находятся на искусственном вскармливании. Такое развитие событий чревато для малыша рахитом

Вообще, недостаток фосфора в организме человека обязательно себя проявит – например, начнутся серьезные проблемы с обменом веществ, нарушения работы печени. Обязательно будет отмечено снижение иммунитета (частые инфекции и простуды), появятся боли в мышцах постоянного характера, аппетит ухудшится, вплоть до полной потери, концентрация внимания снизится. Недостаток фосфора может привести и к патологическим изменениям в сердце, остеопорозу и кровоизлияниям разного происхождения.