Phosphor of phosphorus (P), een enkelvoudig ligchaam, vindt men in de natuur verbonden met zuurstof en metaal als een phosphorzuur zout, inzonderheid als phosphorzuur calcium (apatiet, phosphoriet), — voorts als phosphorzuur magnesium met fluormagnesium (Wagneriet), als phosphorzuur ammonium-magnesium (Struviet), als phosphorzuur aluminium (Wavelliet, Peganiet, Fischeriet, Varisciet, Kalaiet, turkoois), met magnesia- en ijzeroxydulesuiphaat (lazuliet), als phosphorzuur lood met chioorlood (pyromorphiet) of met aluinaarde (loodgom), als ijzerphosphaat (Vivianiet enz.), — ook als andere phosphaten, bijv. als koperphosphaat, als uraniumphosphaat, als zinkphosphaat enz. In elken bouwgrond vindt men phosphaten in geringe hoeveelheid, en het phosphor ontbreekt ook niet in bron-, rivier- en zeewater. In de planten moet men het inzonderheid zoeken in de eiwitligchamen, alzoo vooral in het zaad, en bij de dieren heeft men phosphorverbindingen in bloed, vleesch, hersenen, eijeren, melk, urine en vaste afgescheidene stoffen. De beenderen bestaan hoofdzakelijk uit phosphorzuur calcium, en guano en koprolieten zijn uitwerpselen, die veel phosphor bevatten.
Tot het verkrijgen van phosphor gebruikt men vooral beenderen, doch in den jongsten tijd ook phosphoriet. De beenderen worden wit gebrand en met zwavelzuur behandeld, waarna men de daarbij ontstaande oplossing van zuur phosphorzuur calcium van het zwavelzuur calcium scheidt, verdampt, met kool vermengt en in aarden retorten of buizen destilleert. Uit het zuur phosphorzuur calcium ontstaat hierbij in de eerste plaats metaphosphorzuur calcium, die bij de destillatie 66% van zijn phosphorgehalte verliest en phosphorzuur calcium achterlaat. Men verkrijgt op deze wijze slechts ⅓de van het in de beenderen aanwezige phosphor, alzoo uit 100 pond beenderen niet meer dan 8 pond phosphor. De ontsnappende phosphordampen worden in water van 40° C. tot digtheid gebragt, en het alzoo verkregen phosphor perst men door leder of door eene poreuse massa chamotte, om het daarna in stangen te gieten en onder water te bewaren. Deze bereiding is op verschillende manieren gewijzigd, en men heeft zich vooral beijverd, om gebruik te maken van de overgeblevene bestanddeelen der beenderen, namelijk van ’t geen er overblijft, nadat er lijm van is gekookt. Het schijnt, dat tegenwoordig in de behoefte aan phosphor door slechts 2 fabrieken wordt voorzien, te Oldbury bij Birmingham en te Lyon. Gewoon, zuiver phosphor is kleurloos of geelachtig, doorschijnend, wasglanzig, bij een lagen warmtegraad broos, bij een gemiddelden kneedbaar en by 44,3° C. vloeibaar.
Het is in dien toestand kristallijn en kristalliseert uit oplossingen in octaëders. Zijn soortelijk gewigt bedraagt 1,826—1,840, en zijn verbindingsgewigt is 31. Het kookt bij 290°C. en geeft een kleurloozen damp; doch wordt ook bij een gewonen warmtegraad reeds vlugtig. Het is onoplosbaar in water, weinig oplosbaar in aether en alkohol, vette en vlugtige oliën, maar zeer oplosbaar in zwavelkoolstof, chloorzwavel en vloeibaar zwavelphosphor. In vochtige lucht oxydeert phosphor boven 0°C langzaam tot phosphorigzuur, geeft licht in het donker en ontwikkelt een knoflookachtigen geur. Tevens wordt een gedeelte der zuurstof geozoniseerd, en er ontstaan dampen van salpeterig zuur ammonium, die door bijgemengden phosphordamp glans verkrijgen. Een weinig damp van terpentijnolie in de lucht verhindert het geven van licht en tevens de langzame oxydatie. De warmte, welke zich bij deze langzame oxydatie ontwikkelt, is voldoende om een hoopje phosphorus te doen smelten, waarna het ontbrandt en met eene witte, lichtgevende vlam in phosphorzuur anhydride verandert.
Om die reden moet phosphor steeds onder water bewaard worden. Ook door salpeterzuur, chromiumzuur enz. wordt phosphor eerst tot phosphorig zuur en vervolgens tot phosphorzuur geoxydeerd. Het verbindt zich regtstreeks met zwavel, chloor, bromium, iodium en vele metalen. Uit onderscheidene zoutoplossingen doet het phosphor metaal of phosphormetaal neêrslaan bij vorming van phosphorzuur, en bij het koken met alkalische loogen ontstaan onderphosphorigzuur zout en phosphorwaterstof. Bij het bewaren van phosphor onder water bedekt het zich met eene witte, allengs wegspringende korst, die uit gewoon phosphor bestaat. Bij de werking van het zonnelicht, bij eene verhitting tot 240—250° C., en nog sneller in geslotene luchtledige vaten bij 300° C. ontstaat amorph phosphor. Dit is in stukken roodachtig bruin, op de breuk zwartachtig, broos, onvolkomen metaalglanzig, ondoorzigtig en zonder reuk, en heeft een soortelijk gewigt van 2,1. Het verandert niet in de lucht, geeft dus geen licht, ontvlamt niet door wrijving, is onoplosbaar in alle oplossende middelen, smelt niet bij verwarming, ontvlamt bij 240° C. en verandert bij 260° C. weder in gewoon phosphor.
Rood phosphor is veel indifferenter dan dit laatste, hoewel het wegens zijne grootere deelbaarheid gemakkelijker geoxydeerd wordt door salpeterzuur. Met chloor verbindt het zich eerst bij verwarming; wordt het met chroomzuur kalium gewreven, dan ontbrandt het, terwijl het met chloorzure kali ligt ontploft. Om gewoon phosphor fijn te verdeelen, smelt men het in een digtgekurkt fleschje onder water door het voorzigtig te verwarmen en daarna blijft men het sterk schudden, totdat het geheel is afgekoeld. Phosphor, dat in het licht aan de oppervlakte rood en ondoorzigtig is geworden, maakt men door verwarming met water en een weinig salpeterzuur of met eene alkoholische kalioplossing weder kleurloos en doorschijnend. Phosphor vormt met zuurstof onder-phosphorigzuur (H2P02), phosphorigzuur anhydride (P203), phosphorig zuur (H3P03), phosphorzuur anhydride (P205) en phosphorzuur (H3P04). Gewoon phosphor is zeer vergiftig en heeft reeds in kleine hoeveelheden eene doodelijke werking.
Ook phosphordamp is zeer nadeelig voor de gezondheid, en wonden, door brandend phosphor veroorzaakt, zijn gevaarlijk en moeijelijk te genezen. Rood phosphor daarentegen is onschadelijk. Men gebruikt phosphor tot het vervaardigen der ontbrandbare massa voor strijkhoutjes, voorts tot het vergeven van ratten en muizen, tot het bereiden van sommige teerverwen en van phosphorbrons, doch slechts zelden tot geneesmiddel. Het werd in 1669 door Brand te Hamburg en later nogmaals door Kunckel ontdekt en aanvankelijk uit urine verkregen. Het ontving den naam van phosphor (lichtdrager) wegens zijne eigenschap om in het donker licht te geven. Schrötter ontdekte in 1845 het amorph phosphor.
Omtrent de phosphorchloriden vermelden wij het volgende: Bij de werking van droog chloorgas op phosphor ontstaat phosphorchlorure (phosphortrichloride, PCl3) als eene kleurlooze vloeistof met een doordringend zuren reuk en een soortelijk gewigt van 1,61, terwijl het bij 78° C. kookt, in eene spiritusvlam verbrandt, in de opene lucht sterk walmt en met water zich in phosphorig zuur en chloorwaterstof ontbindt. Het kan eene groote hoeveelheid phosphorus oplossen en is oplosbaar in zwavelkoolstof en benzine. Bij eene aanhoudende behandeling met chloor verandert het in phosphorchloride, phosphor superchloride en phosphorpentachloride (PCl5). Dit ontstaat ook bij de werking van overvloedig chloor op phosphor (inzonderheid op eene oplossing van 1 deel phosphor in 5—6 deelen zwavelkoolstof). Het vormt kleurlooze kristallen, sublimeert (zonder te smelten) bij 100° C., smelt onder verhoogde drukking bij 148° C., brandt in eene spiritusvlam, walmt in de opene lucht en geeft met veel water phosphorzuur en chloorwaterstof en met weinig water phosphoroxyehloride (POCl3). Dit laatste verkrijgt men het gemakkelijkst door destillatie van phorphorsuperchloride met gekristalliseerd boorzuur of droog zuringzuur. Het vormt eene kleurlooze vloeistof met een soortelijk gewigt van 1,7, verstijft in kristallijnen vorm bij — 10° C., smelt wederom bij — 1,5° C., kookt bij 110° C., walmt in de lucht en geeft met water phosphorzuur en chloorwaterstof. Deze verbindingen zijn van groot belang geweest voor de ontwikkeling der organische chemie.
Phosphorig zuur (H3P04) ontstaat bij eene langzame oxydatie van phosphor in vochtige lucht en bij de ontleding van phosphorchlorure door water, bijv. wanneer men chloor in phosphor onder water van 50° C. brengt. Phosphorig zuur vormt kleurlooze kristallen; het ontbindt zich bij eene sterke verhitting der oplossing in phosphorzuur en phosphorwaterstof en oxydeert, vooral in eene verdunde oplossing, in de lucht spoedig tot phosphorzuur, heeft wegens de sterke verwantschap tot zuurstof eene zeer reducérende werking en vormt zouten, van welke alleen die der alkaliën gemakkelijk oplossen.
Phosphorzuur (H3P04) ontstaat bij het koken van eene oplossing van phosphorzuur anhydride (P205), hetwelk men verkrijgt door het verbranden van phosphor in de opene lucht als eene kleurlooze, zeer hygroscopische, bij aanraking met water sissende en op de tong als gloeijend metaal brandende massa, alsmede bij de oxydatie van phosphor met salpeterzuur. Te voren bereidde men phosphorzuur uit beenderen, door het op eene omslagtige wijze van den kalk af te scheiden. Tegenwoordig verwarmt men 1 deel phosphor met 12—14 deelen salpeterzuur (van 1,2 soortelijk gewigt) aanhoudend op 70° C. en laat de oplossing daarna verdampen totdat het overtollig salpeterzuur verdwenen en het aanwezig phosphorig zuur geoxydeerd is. Wanneer men phosphorzuur bij 180° C. uitdampt, vormt het eene soort van kleurlooze stroop met een soortelijk gewigt van 1,88 en kristalliseert in groote zuilen. Het is tegen het vuur bestand, ontleedt nitraten en sulphaten in de gloeihitte en doet zilverzouten geel en magnesiumzouten bij aanwezigheid van overvloedig ammoniak wit neêrslaan. Eene zeer verdunde oplossing wordt door molybdeenzuur ammonium geel gekleurd, terwijl er bij meer concentratie een gele neerslag ontstaat.
Posphorzuur is drie-basisch en vormt dus 3 reeksen van zouten. Het wordt als geneesmiddel gebruikt en werkt in het algemeen als de overige minerale zuren. Verhit men stroopvormig phosphorzuur tot 210— 215° C., dan verliest het water en verandert in para- of pyrophosphorzuur (H4P207). Dit blijft geruimen tijd onveranderd, vormt eene zure stroop en geeft bij het verwarmen der verdunde oplossing gewoon phosphorzuur. Bij eene sterkere verhitting van gewoon phosphorzuur ontwijkt nog meer water, en er blijft metaphosphorzuur (HP03) achter.
Phosphorzure zouten of phosphaten vindt men in de natuur sterk verspreid; inzonderheid in phosphorzuur calcium (apatiet, phosphoriet), een bestanddeel van vele gesteenten en een hoofdbestanddeel der beenderen. Ook phosphorzuur aluminium en phosphorzuur ijzeroxyde komen dikwijls voor. Bij het neutraliseren van het gewoon driebasisch phosphorzuur (H3P04) met natron ontstaat gewoon phosphorzuur natrium (Na2HP04), hetwelk echter uit metaalzoutoplossingen meestal onoplosbaar driebasisch zout doet neêrslaan. Pyrophosphorzuur vormt 2 en metaphosphorzuur ééne reeks van zouten. — Phosphorzuur ammonium (NH4)2HP04 ontstaat bij het neutraliséren van phosphorzuur met ammoniak, vormt groote, kleurlooze, gemakkelijk oplosbare kristallen, reageert alkalisch, verweert in de lucht en laat een zuur zout achter, hetwelk bij verwarming metaphosphorzuur levert.
— Phosphorzuur natriumammonium (phosphorzout; salmicrocosmicum, Na(NH4)HP04 -+4H20) verkrijgt men bij het neutraliséren van twee gelijke hoeveelheden phosphorzuur, de eene met soda, de andere met ammoniak en dan deze vloeistoffen te vermengen; het vormt groote platen, verweert, reageert alkalisch, is gemakkelijk op te lossen en geeft bij verwarming metaphosphorzuur natrium, dat bij het smelten metaaloxyden oplost en dan eigenaardige kleuren vertoont. — Phosphorzuur baryum (BaHP04), uit barytzouten door gewoon phosphorzuur natrium neêrgeslagen, is kleurloos, schubbig kristallijn en moeijelijk op te lossen. — Phosphorzuur lood (PbHP04), uit overvloedig loodsuiker door gewoon phosphorzuur natron neêrgeslagen, is kleurloos, amorph en onoplosbaar. Men vindt het in de natuur met chloorlood verbonden als pyromorphiet. — Phosphorzuur ijzeroxydule vertoont zich als eene witte delfstof, die in de opene lucht door oxydatie blaauw wordt. Phosphorzuur natrium doet uit ijzervitriool een kleurloos basisch zout (Fe3P208) neêrslaan, dat in water onoplosbaar is, in de lucht blaauw wordt en den naam draagt van ferrum phosphoricum. — Phosphorzuur ijzeroxyde (Fe2P208) wordt uit eene ijzerchloride-oplossing door phosphorzuur natrium neêrgeslagen; het is wit van kleur, onoplosbaar in water en bevindt zich in verschillende gesteenten. — Pyrophosphorzuur ijzeroxyde met citroenzuur ammoniak is een zeer gezocht ijzerpraeparaat. — Het basisch kaliumzout (K3P04) vormt gemakkelijk oplosbare naalden, — het gewoon kaliumzout (K2HP04) kristalliseert moeijelijk en geeft bij het gloeijen stralig kristallijn pyrophosphorzuur zout (K4P207). Phosphorzuur calcium (beenderenaarde, Ca3P208) vindt men in beenderen en met fluor- en chloorcaicium in apatiet en phosphoriet; het wordt uit eene chloorcalciumoplossing door basisch phosphorzuur natrium neêrgeslagen, is amorph, in water weinig oplosbaar, en wordt door zuren gemakkelijk ontleed. — Secondair phosphorzuur calcium (CaH2P04 + 4H20) wordt uit chloorcalcium door gewoon phosphorzuur natrium neergeslagen en door koken met water in een zuur en een normaal zout ontleed. — Primair phosphorzuur calcium (CaH4P208) onstaat bij de behandeling van de beide vorige zouten met zuren, kristalliseert in platen, verweert bp 100° C., neemt in de lucht wederom water op, geeft met weinig water phosphorzuur en Ca4HP3012, dat allengs in de vloeistof oplost, en met veel water aanstonds eene heldere oplossing, die echter, evenals de voorgaande, bij het koken CaHP04 afscheidt. Met normaal calciumphosphaat, ijzeroxyde en aluinaarde geeft het zure zout secundair phosphorzuur calcium, ijzer- en aluminiumpbosphaat. Onder den naam superphosphaat is ten behoeve van den landbouw eene stof in den handel, die bestaat uit een mengsel van primair phosphorzuur calcium en zwavelzuur calcium.
Toen de landbouwers op voorlichting van vele scheikundigen tot de overtuiging waren gekomen, dat de gewassen phosphorzure zouten behoeven, begonnen zij beenderen, in fijn gemalen staat, als mest te gebruiken; sedert vele jaren is de hoeveelheid hiervan niet voldoende voor de vraag en is men overgegaan tot het gebruik van het phosphorzuur calcium, dat als delfstof voorkomt. Dit wordt evenwel te langzaam opgelost, en ten einde de planten met het noodige phosphorzuur calcium te kunnen voorzien, worden die mineralen (coprolieten, phosphaat, guano, apatiet enz.) eerst fijn gemalen en dan door zwavelzuur ontleed. Bevat het superphosphaat ijzeroxyde, aluinaarde, of is het gemengd met beenderenmeel, dan ondergaat het primair phosphorzuur calcium de reeds genoemde omzetting, en wordt secundair phosphorzuur calcium neergeslagen. Terwijl men gewoon is het primair zout oploshaar phosphaat te noemen, wordt het secundair geprecipiteerd of neêrgeslagen phosphaat geheeten; dit is in water wel niet oplosbaar, maar zeer fijn verdeeld en oplosbaar in koolzuur houdend water. Phosphorzuur kobaltoxydule is het Saksische kobaltoxyde (Ko3P208) van den handel, en pyrophosphorzuur kobaitoxydule vormt het kobaltviolet. — Waterhoudende basische koperphosphaten vindt men in sommige gesteenten, en phosphorzuur magnesium in granen en beenderen. — Phosphorzuur ammoniummagnesium (NH4) MgP04 -+6H20 heeft men in struviet en rottende urine; het wordt uit eene met salmiak en ammoniak vermengde magnesia-zoutoplossing door gewoon phosphorzuur natrium neêrgeslagen, is kristallijn, moeijeIijk oplosbaar in water, maar gemakkelijk in zuren, en laat bij het gloeijen pyrophosphorzuur magnesium (Mg2P207) achter. — Phosphorzuur natrium (NajHPO,, +12H20) ontstaat bij het neutraliséren van phosphorzuur met soda en bij het neerslaan eener oplossing van beenderenasch in zwavelzuur met soda; het vormt groote zuilen, heeft een verkoelend zouten smaak, wordt ligt door de lucht aangetast, reageert zwak alkalisch, is gemakkelijk op te lossen, neemt in opgelosten toestand veel koolzuur op, smelt spoedig, wordt watervrij en geeft bij het gloeijen pyrophosphorzuur natrium, bij het verdampen der oplossing met natron ontstaat het normaal zout, en bij vermenging met phosphorzuur het zuur zout. — Pyrophosphorzuur natrium (Na4P207 + IOHJO) vormt zuilen, welke bestand zijn tegen de lucht, reageert alkalisch, is minder oplosbaar dan het gewone zout en gaat bij het koken met salpeterzuurhoudend water daarin over. — Phosphorzuur aluminium vindt men in de natuur in onderscheidene gesteenten.
Phosphorwaterstof (PH3) ontstaat met onderphosphorigzuur kalium (en waterstof) bij de werking van phosphor op kaliloog, bij ontleding van phosphorcaleium met water of zoutzuur, bij het verhitten van phosphorig en onderphosphorig zuur en bij de werking van water of kaliloog op iodphosphor. Zij vormt een kleurloos gas, riekt naar knoflook, is weinig oplosbaar in water, iets meer in alkohol en aether, heeft een soortelijk gewigt van 1,185, oxydeert in de opene lucht bij een gewonen warmtegraad, is zeer brandbaar en verbrandt met eene lichtgevende vlam, onder afscheiding van witte nevels van phosphorzuur. Het gas, uit kaliloog en phosphor verkregen of ook uit phosphorcalcium en water, ontbrandt in de opene lucht van zelf en is deze eigenschap verschuldigd aan een gehalte van vloeibaar phosphorwaterstof (P2H4). Deze is kleurloos, zeer vlugtig en wordt ligt ontleed in phosphorwaterstofgas en vaste phosphorwaterstof (P4H2). Deze laatste ontstaat ook bij de ontleding van gasvormige phosphorwaterstof door chloor, of van phosphorcalcium met zoutzuur bij verwarming. Zij is geel, vlokkig, zonder reuk of smaak, ontbrandt bij 200° C. en bij een harden slag, ontbindt zich in vochtige lucht, vooral in het licht, en ontleedt zich bij een hoogen warmtegraad in hare bestanddeelen of geeft gasvormige phosphorwaterstof.
