Fosforo (P) - Proprieta' chimiche, effetti su salute e ambiente

Numero atomico	15
Massa atomica	30,9738 g.mol^-1
Stati di ossidazione	± 3, 4, 5
Elettronegativita' secondo Pauling	2,1
Densita'	1,82 g/ml a 20°C
Punto di fusione	44,2 °C
Punto di ebollizione	280 °C
Raggio di Vanderwaals	1,04 Å
Raggio ionico	0,34 Å
Raggio atomico	1,28 Å
Guscio elettronico	[Ne]3s23p3
Energia di prima ionizzazione	10,118 eV
Energia di seconda ionizzazione	19,725 eV
Energia di terza ionizzazione	29,141 eV
Scoperto da	Hennig Brandt nel 1669

Phosphorus - P

Proprieta'

Il fosforo è un metalloide multivalente del gruppo dell'azoto, normalmente trovato nelle rocce fosforose inorganiche naturali ed in tutte le cellule viventi. A causa della sua alta reattività, non si trova mai come elemento libero in natura. Si presenta in parecchie forme allotropiche, ed è un elemento essenziale per gli organismi viventi.

Esistono parecchie forme di fosforoso, dette fosforo bianco, rosso e nero, sebbene il colore reale possa essere un po'differente. Il fosforo bianco è quello prodotto a livello industriale; emette luce nell'oscurità, è spontaneamente infiammabile una volta esposto all'aria e costituisce un veleno mortale. Il fosforo rosso ha un colore variabile da arancione a porpora, a causa di leggere variazioni nella sua struttura chimica. La terza forma, fosforoso nero, è prodotto sotto alta pressione, assomigli alla grafite e, come la grafite, ha la capacità di condurre l'elettricità.

Applicazioni

Gli acidi fosforici concentrati sono molto importanti in agricoltura ed produzione agraria sotto forma di fertilizzanti. I fosfati sono usati per i vetri speciali, lampade a sodio, nella produzione d'acciaio, in applicazioni militari (bombe incendiarie, selezioni di fumo, ecc.), ed in altri settori quali pirotecnica, antiparassitari, dentifricio in pasta, detersivi.

Il fosforo nell'ambiente

Nel mondo il fosforo non si incontra mai naturalmente nella sua forma pura, ma soltanto come fosfato, che consiste di un atomo di fosforo legato a quattro atomi di ossigeno. Esso puo' esistere come ione fosfato negativamente caricato (PO₄^3-), quale è come si presenta nei minerali, o come organofosfati in cui ci sono molecole organiche legate ad una, due o tre degli atomi di ossigeno.

La quantità di fosforoso naturalmente presente negli alimento varia considerevolmente ma può essere fino a 370 mg/100 g nel fegato, o può essere molto inferiore, come negli oli vegetali. Alimenti ricchi di fosforo includono tonno, salmone, sardine, fegato, tacchino, pollo, uova e formaggio (200 g/100 g).

Esistono molti minerali del fosforo, più abbondante in forma di apatite. La fluoroapatite costituisce i depositi il più ampiemente estratti. Le zone estrattive principali sono la Russia, gli Stati Uniti, il Marocco, la Tunisia, il Togo ed il Nauru. La produzione modiale è pari a 153 milione tonnellate all'anno. Ora si sta manifestando una preoccupazione crescente su quanto tempo dureranno tali depositi fosforosi. Nel caso di svuotamento si potrebbe verificare un problema serio per la produzione alimentare mondiale dal momento che il fosforo è un costituente essenziale dei fertilizzanti.

Negli oceani, la concentrazione dei fosfati è molto bassa, soprattutto in superficie. Il motivo si va parzialmente riscontratp nell'insolubilità dei fosfati di calcio e alluminio, ma in ogni caso il fosforo è consumato rapidamente negli oceani e cade nel profondo in forma di composti organici. Ci possono essere più fosfati in fiumi e laghi, il che risulta in uno sviluppo eccessivo di alghe. Per ulteriori particolari vai agli effetti ambientali del fosforo.

Effetti del fosforo sulla salute

Il fosforo si può trovare il più comunemente nell'ambiente in forma di fosfati. I fosfati sono sostanze importanti per il corpo umano, perché sono una parte dei materiale che costituisce il DNA e partecipano alla distribuzione dell'energia. I fosfati possono anche essere comunemente trovati nelle piante.

Gli esseri umani hanno cambiato radicalmente il rifornimento naturale di fosfato tramite l'introduzione di concimi ricchi di fosfato per il terreno e tramite l'uso di detersivi contenenti fosfati. Fosfati vengono inoltre aggiunti ad un certo numero di derrate alimentari, come formaggio, salsiccie e prosciutti.

Troppo fosfato può causare problemi di salute, come danni renali ed osteoporosi. Puo' ache verificarsi mancanza di fosfato. Cio' puo' essere causato dall'ampio uso di medicinali. Troppo poco fosfato può causare problemi di salute.

Il fosforo nella sia forma pura ha un colore bianco. Il fosforo bianco è la forma più pericolosa di fosforo nota. Quando il fosforo bianco si presenta in natura esso può costituire un pericolo serio per la nostra salute. Il fosforo bianco è estremamente tossico ed in molti casi l'esposizione ad esso e' mortale.

Nella maggior parte dei casi le persone che muoiono per esposizione a fosforo bianco hanno accidentalmente ingerito veleno per topi. Prima della morte i sitomi sono spesso nausea, spasmi e imbarazzamento dello stomaco.
Il fosforo bianco può causare ustioni cutanee. Mentre brucia, il fosforo bianco può danneggiare fegato, cuore o reni.

Effetti ambientali del fosforo

Fosforo bianco

Il fosforo bianco entra nell'ambiente come scarto delle industrie che lo usano per fare altri prodotti chimici e dell'esercito che lo usa nelle munizioni. Attraverso lo scarico dell'acqua reflua il fosforo bianco finisce nelle acque superficiali nei pressi delle fabbriche che lo usano.

Il fosforo bianco non tende a spargersi, dal momento che reagisce addastanza rapidamente con l'ossigeno. Quando il fosforo finisce nell'aria attraverso gli scarichi solitamente reagisce con l'ossigeno immediatamente in modo da essere convertito in particelle meno nocive. Tuttavia, quando le particelle di fosforo sono contenute nell'aria possono avere un rivestimento protettivo che impedisce le reazioni chimiche.

In acqua, il fosforo bianco reagisce con nessun altra particella cosi' rapidamente e di conseguenza si accumula nei corpi degli organismi acquatici. Il fosforo rimane nel terreno per parecchi giorni prima di essere convertito in sostanze meno nocive. Ma in terreni profondi e nella parte inferiore dei fiumi e dei laghi il fosforo può rimanere per circa mille anni.

Fosfati

I fosfati hanno notevoli effetti sugli organismi. Gli effetti sono pricipalmente conseguenza dell'emissione di grandi quantità di fosfato nell'ambiente dovuto ad estrazione e coltivazione. Durante la depurazione dell'acqua i fosfati spesso non vengono correttamente eliminati, quindi possono spargersi per grandi distanze una volta presente nell'acque superficiale.

A causa dell'aggiunta costante di fosfati da parte degli esseri umani e dell'eccedenza di concentrazioni naturali, il ciclo del fosforo si interrompe.

L'aumento delle concentrazioni di fosforo nelle acque superficiali favoriscono lo sviluppo di organismi dipendendi dal fosfato, quali alghe e lemma. Questi organismi usano quantità elevate di ossigeno ed impediscono alla luce solare di entrare nell'acqua. Ciò rende l'acqua piuttosto invivibile per altri organismi. Tale fenomeno è comunemente nato come eutrofizzazione.

Indietro alla tavola periodica degli elementi.

Per ulteriori informazioni sulla presenza del fosforo nell'ambiente, vai al ciclo del fosforo.

Presa giornaliera raccomandata di fosforo

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Effetti del fosforo sulla salute

Effetti ambientali del fosforo