Fosfor

Jedynym pierwiastkiem znanym od czasów starożytnych, dla którego można określić rok odkrycia – 1669 – jest fosfor. Nie ma dokładnych informacji czy znany on był wcześniej jako substancja prosta lub czy znano jego związki. Jego odkrycie w XVII wieku było zaskoczeniem dla świata akademickiego tamtych czasów ze względu na zadziwiające właściwości jakie posiada. Substancja ta (pojęcie pierwiastka jeszcze nie funkcjonowała w naszym rozumieniu) świeciła na powietrzu w temperaturze otoczenia. Znane były związki, takie jak kamień boloński, czyli siarczek baru otrzymywany przez wygrzewanie barytu z węglem i olejem, które miały zdolność świecenia i nosiły nazwę fosforów, nazwę wywodzącą się od greckich słów phos – światło i phore – niosący. Jak widać, w przypadku fosforu, najpierw pojawiła się nazwa, a odkrycie pierwiastka nastąpiło znacznie później.

Odkrywcą fosforu był mieszkający w Hamburgu, upadły kupiec nazwiskiem Henig Brand. Pomimo, że w jego czasach alchemia powoli odchodziła w zapomnienie on nadal poszukiwał kamienia filozoficznego mocno wierząc w jego istnienie mając na uwadze możliwość podreperowania swojej sytuacji materialnej. Poszukując „pierwszej materii” w różnych substancjach skupił się na analizie moczu ludzkiego, mając nadzieję na znalezienie w nim owego alchemicznego panaceum na jego problemy finansowe. Brand odparowywał mocz aż do uzyskania syropu, który poddawał destylacji uzyskując czerwoną ciecz nazwaną olejem moczowym. Kolejna destylacja doprowadziła do uzyskania czarnego osadu na dnie retorty, który wygrzewany przez długi czas produkował białą substancję osadzającą się na ściankach naczynia. Zgodnie ze swoimi alchemicznymi poglądami, Brand był przekonany, że wyizolował element ognia, jeden z podstawowych żywiołów. Oczywiście zachował swój sekret w tajemnicy będąc przekonanym, że tylko krok dzieli go od opanowania procesu transmutacji metali w złoto. Jednak Brandowi nie udało się zachować swojego odkrycia w tajemnicy przez dłuższy czas. Gdy nie uzyskał złota w procesie transmutacji innych metali zdecydował się sprzedawać nową substancję nie ujawniając jednak metody jej wytwarzania. Ale i ten pomysł nie doprowadził go do bogactwa. Gdy tylko w Europie fosfor stał się znany, wielu naukowców w tym G. Leibniz, J. Kraft, J. Kunkel, R. Boyle, Ch. Huygens, a także wielu innych fizyków i chemików, rozpoczęli badania mające doprowadzić do opracowania metod jego otrzymywana. J. Kunkel będący alchemikiem na dworze Księcia Saksońskiego wysłał swojego asystenta J. Krafta do Hamburga z misją uzyskania od Branda tajemnicy otrzymywania fosforu. Kraft zakupił od Branda jego sekret za kwotę 200 talarów, ale nie wrócił do Kunkela, postanawiając zachować tę wiedzę dla siebie. Zamiast tego udał się w podróż po dworach europejskich prezentując śmietance towarzyskiej cudowne światło. Jednocześnie podjął próby otrzymania fosforu, które po długich staraniach uwieńczył sukcesem. Szczegóły metody Branda nie zachowały się do naszych czasów, ale sposób otrzymywania fosforu zastosowany przez Kunkela (1676 rok) jest znany. Świeży mocz odparowywał on do uzyskania czarnego osadu, który następnie był prażony, początkowo ostrożnie, a następnie intensywnie, z piaskiem i węglem. Po usunięciu lotnych składników i frakcji oleistej fosfor osadzał się na zimnych ściankach retorty w postaci białego nalotu. Jednak Kunkel podobnie jak Brand nie zdecydował się na opublikowanie swojej metody.

W roku 1680 Robert Boyle wydzielił fosfor jako trzeci w kolejności badacz, i opracowaną metodę opisał w prywatnym liście do Londyńskiego Towarzystwa Naukowego. Asystent Boyla, A. Hanckewitz, zorganizował produkcję fosforu na dużą skalę uzyskując tym samym znaczny majątek, jako że substancja ta była w owym czasie bardzo droga.

Przez długi czas uważano, że fosfor występuje tylko jako jedna z jego odmian alotropowych, fosfor biały, ale w roku 1847 A. Schroeter ogrzewając biały fosfor do temperatury 300°C, bez dostępu powietrza, otrzymał fosfor czerwony. Ta odmiana fosforu w przeciwieństwie do fosforu białego nie jest toksyczna i nie zapala się samoczynnie na powietrzu. W 1934 roku P. Bridgeman otrzymał trzecią postać fosforu, czyli fosfor czarny, ogrzewając fosfor pod wysokim ciśnieniem.