Un atcerieties, cik daudz iepriekšējo gadu dzīves pētnieki ir pavadījuši, meklējot “filozofa akmeni” - veidu, kā parasto metālu pārvērst zeltā. Alķīmiķi kaut kādu iemeslu dēļ bija pārliecināti, ka zeltu var iegūt no dažiem vienkāršiem elementiem un tas nav jāmeklē zemē. Kopš tā laika valdnieki atbalstīja visus šos pētījumus visi gribēja uzreiz būt bagāti.
Viens no šādiem zinātniekiem, 17. gadsimta alķīmiķis Henings Brends, ieteica, ka krāsas līdzīgām lietām vajadzētu būt vienādām. Attīstot savu ideju tālāk, viņš uzskatīja, ka cilvēka urīns atgādina zeltu tā ēnā, un nolēma veikt vērienīgu "zinātnisku" eksperimentu, lai iztvaicētu lielu daudzumu urīna, cerot iegūt kādu zeltu.
Tas no tā iznāca…
Neizmērojams eksperimentators veica cilvēka urīna destilāciju, varētu teikt, rūpnieciskā mērogā: kareivju kazarmās viņš no tā savācis pavisam tonnu! Un iztvaicēja līdz sīrupa stāvoklim (protams, ne vienā piegājienā!), Un pēc destilācijas atkal destilēja iegūto "urīna eļļu" un ilgi kalcinēja.
Rezultātā retortē parādījās balti putekļi, kas nosēdās līdz apakšai un kvēloja, tāpēc zīmolu tos sauca par "aukstu uguni" (kaltes Feuers). Zīmola laikabiedri šo vielu sauca par fosforu, jo tā spēj mirdzēt tumsā (cits grieķu jwsjoroV).
1682. gadā Brends publicēja savu pētījumu rezultātus, un tagad viņš pamatoti tiek uzskatīts par elementa Nr. 15 atklājēju. Fosfors bija pirmais elements, kura atklāšana ir dokumentēta, un tā atklājējs ir zināms.
Interese par jauno vielu bija milzīga, un Brends to izmantoja - viņš parādīja fosforu tikai par naudu vai nelielu daudzumu tā apmainīja pret zeltu. Neskatoties uz daudzajiem centieniem, Hamburgas tirgotājs nevarēja piepildīt savu loloto sapni - iegūt zeltu no svina ar "aukstās uguns" palīdzību, un tāpēc viņš drīz pārdeva jaunās vielas recepti noteiktam Kraftam no Drēzdenes divsimt talantu tirgotājiem. Jaunajam īpašniekam izdevās uzkrāt daudz lielāku fosfora laimi - ar "aukstu uguni" viņš ceļoja pa visu Eiropu un demonstrēja to zinātniekiem, augstām amatpersonām un pat honorāriem, piemēram, Robertam Boilam, Gotfrīdam Leibnizam, Kārlim II. Lai gan fosfora sagatavošanas metode tika turēta stingri noslēpumā, 1682. gadā to ieguva Roberts Boils,bet viņš arī paziņoja par savu metodiku tikai Londonas Karaliskās biedrības slēgtā sanāksmē. Boileja metode tika publiskota pēc viņa nāves, 1692. gadā.
Reklāmas video:
1676. gada pavasarī Krafts noorganizēja eksperimentu sesiju ar fosforu Brandenburgas elektora Frīdriha Vilhelma tiesā. 24. aprīļa plkst. 21.00 visas telpā esošās sveces tika nodzēstas, un Krafts parādīja šos pašreizējos eksperimentus ar “mūžīgo liesmu”, tomēr neatklājot šīs maģiskās vielas sagatavošanas metodi.
Nākamā gada pavasarī Krafts nonāca hercoga Johanna Frīdriha galmā Hanoverē3, kur tajā laikā par bibliotekāru darbojās vācu filozofs un matemātiķis G. V. Leibnizs (1646-1716). Šeit Krafts noorganizēja eksperimentu sesiju ar fosforu, īpaši parādot divas kolbas, kas kvēloja kā ugunspuķes. Leibnica, tāpat kā Kunkel, bija ārkārtīgi ieinteresēta jaunajā vielā. Pirmajā sesijā viņš jautāja Kraftam, vai liels šīs vielas gabals varētu apgaismot visu istabu. Krafts piekrita, ka tas ir iespējams, bet nav praktiski, jo vielas sagatavošana bija ļoti sarežģīta.
Kam tāds bija? Man bija.
Leibnica mēģinājumi pārliecināt Kraftu pārdot hercogam noslēpumu neizdevās. Tad Leibnica devās uz Hamburgu, lai redzētu pašu Brendu. Šeit viņam izdevās noslēgt līgumu starp hercogu Johannu Frīdrihu un Brendu, saskaņā ar kuru pirmajam bija pienākums samaksāt Brend 60 thalers par noslēpuma atklāšanu. Kopš tā laika Leibnica sāka regulāru saraksti ar Brendu.
Apmēram tajā pašā laikā I. I. Bečers (1635-1682) ieradās Hamburgā ar mērķi ievilināt Brendu Meklenburgas hercogam. Tomēr Brends atkal pārtvēra Leibnizu un aizveda viņu uz Hanoveri pie hercoga Johanna Frīdriha. Leibnizs bija pilnībā pārliecināts, ka Brends ir ļoti tuvu "filozofa akmens" atklāšanai, un tāpēc ieteica hercogam neļaut viņu aiziet, kamēr viņš nebūs pabeidzis šo uzdevumu. Brends tomēr piecas nedēļas uzturējās Hanoverē, sagatavoja svaigas fosfora piegādes ārpus pilsētas, saskaņā ar līgumu parādīja ražošanas noslēpumu un aizbrauca.
Tajā pašā laikā Brends sagatavoja ievērojamu daudzumu fosfora fiziķim Kristianam Higegenam, kurš izpētīja gaismas raksturu, un nosūtīja fosfora krājumus uz Parīzi.
Brends tomēr bija ļoti neapmierināts ar cenu, ko viņam piešķīra Leibnica un hercogs Johans Frīdrihs par fosfora ražošanas noslēpuma atklāšanu. Viņš nosūtīja Leibnizam dusmīgu vēstuli, kurā viņš sūdzējās, ka saņemtā summa nav pat pietiekama, lai atbalstītu viņa ģimeni Hamburgā un apmaksātu ceļa izdevumus. Līdzīgas vēstules nosūtīja Leibnica un Branda sieva Margarita.
Brends un Krafts bija neapmierināti, pret kuriem viņš vēstulēs pauda apvainojumus, pārmetot viņam to, ka viņš pārdeva noslēpumu 1000 atkaulotājiem Anglijai. Krafts pārsūtīja šo vēstuli Leibnizam, kurš ieteica hercogienam Johanam Frīdriham nekaitināt Brendu, lai viņam dāsnāk maksātu par noslēpuma atklāšanu, baidoties, ka atriebības autors atriebības akta veidā pastāstīs fosfora pagatavošanas recepti kādam citam. Leibnica nosūtīja mierinošu vēstuli pašam Brendam.
Acīmredzot Brends saņēma atlīdzību, jo 1679. gadā viņš atgriezās Hanoverē un divus mēnešus tur strādāja, saņemot 10 atalgojumu nedēļas algu ar papildu galdu un ceļa izdevumiem. Leibnica sarakste ar Brendu, spriežot pēc Hanoveres bibliotēkā glabātajām vēstulēm, turpinājās līdz 1684. gadam.
Atgriezīsimies tagad Kunkelā. Pēc Leibnica vārdiem, Kunkels uzzināja fosfora iegūšanas recepti caur Kraftu un sāka strādāt. Bet viņa pirmie eksperimenti bija neveiksmīgi. Viņš nosūtīja Zīmola vēstuli pēc vēstules, kurā sūdzējās, ka citai personai viņam tika nosūtīta ļoti nesaprotama recepte. 1676. gada vēstulē no Vitenbergas, kur tajā laikā dzīvoja Kunkels, viņš jautāja Brendam par tiesas procesa detaļām.
Beigu beigās Kunkels guva panākumus eksperimentos, nedaudz modificējot Brenda metodi. Pievienojot nedaudz smilšu sausam urīnam pirms tā destilēšanas, viņš saņēma fosforu un … apgalvoja atklājuma neatkarību. Tajā pašā gadā, jūlijā, Kunkels pastāstīja par saviem panākumiem savam draugam, Vitenbergas universitātes profesoram Kasparam Kirchmeieram, kurš publicēja darbu par šo tēmu ar nosaukumu “Pastāvīga nakts lampa, dažreiz dzirkstoša, kas ilgi tika meklēta, tagad atrasta. Šajā rakstā Kiršmeijers runā par fosforu kā sen zināmu gaismas akmeni, bet pats neizmanto terminu “fosfors”, acīmredzot līdz tam laikam nav uzpotēts.
Anglijā neatkarīgi no Brenda, Kunkela un Kiršmeijera fosforu 1680. gadā ieguva R. Boils (1627-1691). Boyle zināja par fosforu no tā paša Krafta. Jau 1677. gada maijā fosfors tika demonstrēts Londonas Karaliskajā biedrībā. Tā paša gada vasarā pats Krafts ar fosforu ieradās Anglijā. Boyle, pēc viņa paša teiktā, apmeklēja Kraftu un redzēja savu fosforu cietā un šķidrā veidā. Pateicībā par sirsnīgo uzņemšanu Krafts, atvadoties no Boilas, deva mājienu viņam, ka viņa fosfora galvenā viela ir kaut kas cilvēka ķermenim raksturīgs. Acīmredzot ar šo mājienu pietika, lai sāktu Boiles darbu. Pēc Krafta aiziešanas viņš sāka pārbaudīt asinis, kaulus, matus, urīnu, un 1680. gadā viņa centieni iegūt gaismas elementu vainagojās ar panākumiem.
Boils sāka atklāt savus atklājumus uzņēmumā, kurā bija palīgs - vācietis Gaukvics. Pēc Boile nāves 1691. gadā Gaukwitz paplašināja fosfora ražošanu, uzlabojot to komerciālā mērogā. Pārdodot fosforu par trim mārciņām unces un piegādājot to zinātniskajām institūcijām un atsevišķiem zinātniekiem Eiropā, Gaukvica nopelnīja milzīgu laimi. Lai nodibinātu komerciālas saites, viņš devās uz Holandi, Franciju, Itāliju un Vāciju. Pašā Londonā Gaukvics nodibināja slaveno farmācijas uzņēmumu, kurš kļuva slavens viņa dzīves laikā. Ir ziņkārīgi, ka, neraugoties uz visiem viņa eksperimentiem ar fosforu, kas dažreiz bija ļoti bīstams, Gaukvits nodzīvoja 80 gadu vecumā, jau pārsniedzot trīs savus dēlus un visus tos, kas piedalījās darbā, kas saistīts ar agrīno fosfora vēsturi.
Kopš Kunkela un Boiles saņemtā fosfora fosfora vērtība izgudrotāju konkurences rezultātā ir strauji samazinājusies. Galu galā izgudrotāju mantinieki sāka iepazīstināt visus ar tā ražošanas noslēpumu 10 taleriem, pastāvīgi pazeminot cenu. 1743. gadā A. Marggrāfs atrada vēl labāku metodi fosfora iegūšanai no urīna un nekavējoties to publicēja. makšķerēšana vairs nav rentabla.
Pašlaik fosfors nekur netiek ražots ar Brand-Kunkel-Boyle metodi, jo tas ir pilnīgi nerentabls. Vēstures interesēs mēs tomēr sniegsim to metodes aprakstu.
Sapuvušais urīns tiek iztvaicēts līdz sīrupainībai. Iegūto biezo masu mīca ar trīskārtīgu daudzumu baltu smilšu, ievieto retortē, kas aprīkota ar uztvērēju, un 8 stundas karsē uz vienmērīgas uguns, līdz iztvaikojošās vielas tiek noņemtas, tad karsēšana tiek palielināta. Uztvērējs piepildās ar baltu tvaiku, kas pēc tam pārvēršas zilganā cietā un gaišā fosforā.
Fosfors ieguva savu nosaukumu, pateicoties spējai kvēlot tumsā (no grieķu valodas - gaišs). Starp dažiem krievu ķīmiķiem bija vēlme dot elementam tīri krievu vārdu: "gem", "spožāks", taču šie nosaukumi neņēma vērā.
Lavoisier, veicot detalizētu fosfora sadegšanas pētījumu, bija pirmais, kas to atzina par ķīmisku elementu.
Fosfora klātbūtne urīnā deva ķīmiķiem iemeslu to meklēt citās dzīvnieka ķermeņa daļās. 1715. gadā smadzenēs tika atrasts fosfors. Ievērojamā fosfora klātbūtne tajā kalpoja par pamatu apgalvojumam, ka "bez fosfora nav domas". 1769. gadā Dž. Gans atrada fosforu kaulos, un divus gadus vēlāk K. V. Šēle pierādīja, ka kauli galvenokārt sastāv no kalcija fosfāta, un ierosināja metodi fosfora iegūšanai no pelniem, kas palikuši pēc kaulu sadedzināšanas. Visbeidzot, 1788. gadā M. G. Klaprot un J. L. Prousts parādīja, ka kalcija fosfāts ir ārkārtīgi plaši izplatīts minerāls dabā.
Allotropās fosfora modifikācijas - sarkano fosforu - 1847. gadā atklāja A. Šrēters. Darbā ar nosaukumu “Jaunais allotropiskais fosfora stāvoklis” Šrötters raksta, ka saules gaisma balto fosforu maina uz sarkanu un tādiem faktoriem kā mitrums un atmosfēras gaiss nav nekādas ietekmes. Sarkano fosforu Schrötter atdalīja, apstrādājot ar oglekļa disulfīdu. Viņš arī sagatavoja sarkano fosforu, karsējot balto fosforu inertajā gāzē līdz aptuveni 250 ° C temperatūrai. Tajā pašā laikā tika atklāts, ka turpmāka temperatūras paaugstināšanās atkal izraisa baltas modifikācijas veidošanos.
Interesanti, ka Šrötters bija pirmais, kurš prognozēja sarkanā fosfora izmantošanu sērkociņu nozarē. Pasaules izstādē Parīzē 1855. gadā tika demonstrēts jau rūpnīcā iegūtais sarkanais fosfors.
Krievu zinātnieks A. A. Musins-Puškins 1797. gadā saņēma jaunu fosfora modifikāciju - purpura fosforu. Šis atklājums kļūdaini tiek attiecināts uz I. V. Gitorfu, kurš, gandrīz pilnībā atkārtojot Musina-Puškina metodi, purpura fosforu ieguva tikai 1853. gadā.
1934. gadā profesors P. W. Bridgman, pakļaujot baltajam fosforam spiedienu līdz 1100 atm, pārvērta to melnā krāsā un tādējādi saņēma jaunu elementa allotropisko modifikāciju. Līdz ar krāsu ir mainījušās arī fosfora fizikālās un ķīmiskās īpašības: piemēram, baltais fosfors gaisā spontāni aizdegas, un melnajam, piemēram, sarkanajam, šī īpašība nepiemīt.
