مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فسفر یک عنصر جامد به رنگ سفید واکسی می باشد که در سال 1669توسط Hennig Brand از کشور آلمان کشف شد . این عنصر از سنگهای فسفاته بدست می آید .

فسفر دارای 4 آلوتروپی می باشد. این آلوتروپی ها به فرمهای سفید یا زرد، قرمز، سیاه یا بنفش می باشد. فسفر معمولی مومی شکل سفید رنگ و جامد است. فسفر زمانی که خالص باشد بیرنگ و شفاف است . فسفر سفید دو حالت دارد آلفا و بتا با دمای تبدیل -3.8. درجه سانتیگراد.

این عنصر در آب حل نمی شود اما در دی سولفید کربن حل می شود. این عنصر به خودی خود در هوا آتش می گیرد و بعد از ترکیب با اکسیژن هوا در زمان سوختن تبدیل به پنتا اکسید فسفر می شود .

این عنصر به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی شود ترکیبات این عنصر به صورت گسترده ای در طبیعت پراکنده شده اند. سنگ فسفات حاوی کانی آپاتیت دارای ناخالصی تری فسفات کلسیم است که این سنگ مهمترین منبع تولید فسفر است. معادن بزرگ این عنصر در روسیه، مراکش و فلوریدا و بعضی ازایالتهای دیگر آمریکا یافت می شود .
فسفر عنصری بسیار سمی است 50 میلی گرم آن برای مرگ کافی است. پرتودهی این عنصر از 0.1 میلیگرم بر متر مکعب تجاوز نمی کند. فسفر سفید در زیر آب نگهداشته می شود باید آن را با انبر جابجا کرد تماس آن با پوست دست باعث سوختگی شدید می شود.

وقتی در معرض نور خورشید قرار بگیرد یا وقتی داغ شده باشد حرارت آن به 250 درجه می رسد که می تواند در این حالت تبدیل به فسفات نوع قرمز شود. این فرم از فسفر به راحتی و به خودی خود آتش نمی گیرد و به اندازه فسفر سفید خطرناک نیست. در موقع کار با فسفر سفید باید بسیار دقت کرد چون هم بسیار سمی است و هم به راحتی درجه حرارت آن بالا می رود و آتش می گیرد. فسفر قرمز نسبت به سفید دارای پایداری بیشتری می باشد و برای ساخت کبریتهای بی خطر، مواد آتش بازی، آفت کشها، آتش افروزها ، بمبهای دودزا و گلوله ها کاربرد دارد.

فسفر سفید به روشهای مختلفی ساخته می شود. تری فسفات کلسیم یکی از اجزای اصلی سنگ فسفر است که در کوره های برقی یا سوخت کوره کاربرد دارد.

اسید فسفریک غلیظ که حاوی 70 تا 75 درصد P2O5 است عامل مهمی در تولیدات کشاورزی و مزرعه می باشد. از این عنصر برای تهیه کودهای شیمیایی کاربرد دارد. فسفاتها در تولید شیشه های مخصوص مثل لامپهای سدیم کاربرد دارد. فسفات کلسیم در ساخت ظروف چینی و پودر خمیرمایه استفاده می شود.

فسفرها یکی از مهمترین عامل تولید فولاد و فسفر برنز و تولیدات مهم دیگر می باشد. تری سدیم فسفات عامل پاک کننده در تصفیه آب و دیگ بخارمی باشد. فسفر ها عامل حیاتی در پروتوپلاسم همه سلولها، بافت های عصبی و استخوانها هستند.


اثرات فسفر بر سلامتي انسان :فسفر در مقايسه با فسفات در محيط زيست از فراواني بيشتري برخوردار است. فسفات ها يکي از مهمترين مواد تشکيل دهنده بدن انسان به شمار ميروند. زيرا فسفاتها قسمتي از ماده DNA را تشکيل ميدهند و در توزيع انرژي بدن شرکت ميکنند. همچنين فسفاتها از اجزاي تشکيل دهنده گياهان هستند.

انسان با افزودن کودهاي غني از فسفات به خاک و با استفاده از شوينده هاي حاوي فسفات باعث افزايش مقدار فسفات در طبيعت ميشود. همچنين، فسفات يکي از مواد افزودني به مواد غذايي به شمار ميرود. مواد غذايي مانند پنير، سوسيس و همبرگرها داراي مقدار قابل توجهي فسفات هستند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

فسفر در بافتهای کلیه موجودات زنده وجود دارد. گردش آن در طبیعت ، با ورود ترکیبات آن از عالم معدنی به عالم جانوری و گیاهی ، آغاز و با مراجعت این ترکیبات به عالم معدنی ، ختم می‌شود. تجزیه ترکیبات معدنی و آلی فسفردار که بخش عمده آن به صورت املاح غیر محلول آهن ، کلسیم و آلومینیوم است در خاک بوسیله باکتریها انجام می‌گیرد.

فسفری که به این طریق آزاد می‌شود به صورت محلول درآمده و بوسیله میکروارگانیسمها و ریشه‌های گیاهان جذب می‌شود. انباشته شدن فسفر در داخل سلولها به وجود سیستهای فسفردار غنی از انرژی یعنی ATP بستگی دارد. یونهای فسفات در مناطق مریستمی گیاهان جوان بیشتر انباشته می‌شوند ولی بر حسب احتیاج در مناطق دیگر گیاه وارد شده و در متابولیسم گلوسیدها ، لیپیدها و پروتئینها ، شرکت می‌کنند.

ترکیبات فسفر در عالم جانداران
ترکیبات فسفر موجود در عالم جاندار را می‌توان بر حسب قابلیت انحلال و استخراج پذیر بودن آنها به سه دسته تقسیم کرد.


* ترکیباتی نظیر فسفاتهای معدنی ، نوکلئوزید- فسفاتها و استرهای فسفریک که محلول در اسید تری کلرواستیک بوده و املاح باریوم عده‌ای دیگر نظیر نوکلئوتیدها ، هگزوز فسفاتها و گلیسروفسفات در آب محلول هستند.

* ترکیباتی نظیر فسفو لیپیدها و استرهای فسفریک که در حلالهای لیپیدها ، حل می‌شوند.

* ترکیباتی نظیر اسیدهای نوکلئیک و فسفوپروتئینها که ترکیباتی غیر محلول هستند.

* شکل معدنی فسفر در موجودات زنده شامل فسفاتها است که می‌توان از بین آنها به اورتوفسفاتها ، متافسفاتها و پیروفسفاتها اشاره کرد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

حضور در آب و فاضلاب: فسفر در اکثر آبهای طبیعی و پسابها تقریبأ فقط به صورت فسفات وجو دارد. فسفاتها به سه شکل ارتوفسفاتها، پلی فسفاتها، (پیرو – متا و دیگر پلی فسفاتها) یا فسفات متراکم و فسفاتهای آلی در طبیعت وجود دارند که می توانند بصورت محلول، ذرات ریز و درشت یا در بدن موجودات آبزی یافت شوند. اشکال مختلف فسفاتها از منابع متعددی تولید می شوند. میزان کمی از برخی پلی فسفاتها طی فرایند های تصفیه به آب افزوده می شوند. مقادیر بیشتری از این ترکیبات ممکن است هنگام شستشو وارد منابع آب شوند زیرا این مواد از اجزاء اصلی بسیاری از پاک کننده های تجارتی هستند. فسفاتها بطور گسترده ای در تصفیه آب دیگهای بخار بکار می روند. ارتو فسفاتهای مصرفی در کشاورزی تحت عنوان کودهای فسفات می توانند به دنبال شسته شدن خاک در اثر سیلابها و ریزشهای تر ویا ذوب برف وارد آبهای سطحی شوند. فسفاتهای آلی اساسأ به وسیله فرایندهای بیولوژکی تشکیل می شوند. این ترکیبات در اثر ورود فوضولات و باقیمانده مواد غذائی به فاضلاب و همچنین از تبدیل ارتو فسفاتها در فرایند تصفیه بیو لوژیکی و یا توسط آبزیان تولید می شوند.

فسفر برای رشد موجودات زنده ضروری است و می تواند ماده مغزی محدود کننده رشد و تولید مثل آبزیان در یک منبع آبی باشد. در جای که فسفات عنصر محدود کننده رشد است، تخلیه پسابهای خام یا تصفیه شده، زهاب کشاورزی و یا برخی فاضلابهای صنعتی به منبع آبی می توانند موجب رشد فتوسنتزی آبزیان ریز و درشت ناخواسته و مزاحم گردد. به علاوه فسفاتها در رسوبات ته نشین شده و لجن های بیولوژیکی به شکل مواد معدنی قابل ته نشینی و ترکیب با مواد آلی نیز وجود دارند.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب