Fosfor

Alb, roșu și negru

Fosforul are cinci electroni exteriori, [Ne] 3s² 3p³, și stă sub azot, dar nu seamănă deloc cu gazul inert de deasupra lui. Proaspăt obținut, este fosfor alb: un solid moale, ceros, din molecule P₄, patru atomi în colțurile unui tetraedru, cu legăturile îndoite sub tensiune — de aceea e atât de reactiv. Se aprinde în aer puțin peste temperatura camerei, așa că se păstrează sub apă; luminează slab, verzui, în întuneric, pe măsură ce se oxidează — chemiluminescența care i-a dat elementului numele; și e foarte otrăvitor — o fracțiune de gram ucide.

Încălzit la circa 250 °C sau lăsat la lumină, fosforul alb se preface în fosfor roșu, un polimer amorf, fără miros, care nu luminează, neotrăvitor și stabil în aer — forma inofensivă de pe latura cutiei de chibrituri. Sub presiune devine fosfor negru, lamelar și asemănător grafitului, cea mai stabilă formă dintre toate.

Rocă, os și celulă

Fosforul nu se găsește niciodată liber. Este cam o zecime de procent din scoarță, închis în fosfați, mai ales în mineralul apatit, iar roca fosfatică ce merită exploatată — în primul rând în Maroc, China, Statele Unite și Rusia — este un vechi fund de mare pe care a plouat fosfat din viețuitoarele marine. Se extrag vreo 220 de milioane de tone de rocă pe an. Aproape toată este tratată cu acid sulfuric pentru a da acid fosforic și îngrășămintele fosfatice de care depind recoltele lumii, și înlocuitor nu există: nimic nu crește fără fosfor, iar zăcămintele nu se refac la nicio scară de timp omenească.

Căci viața poartă fosforul în miezul ei. Cele două catene ale ADN-ului stau pe un schelet de fosfat; ATP, molecula pe care o cheltuiește orice celulă, își stochează energia în legături fosfat; membrana fiecărei celule e un dublu strat de fosfolipide; iar oasele și dinții sunt fosfat de calciu.

Foc, hrană și otravă

Primele chibrituri, „luciferii” anilor 1830, aveau fosfor alb în gămălie și se aprindeau frecate de orice; le dădeau însă fetelor care le făceau necroza fosforică a maxilarului, o putrezire a osului, și au fost interzise printr-o convenție internațională în 1906. Chibritul de siguranță, desăvârșit în Suedia în 1855, a mutat fosforul — roșu, inofensiv — pe suprafața de frecare. Elementul se fabrică și azi, cam un milion de tone pe an, încălzind rocă fosfatică cu cocs și nisip într-un cuptor electric: pentru acid fosforic pur, pentru ignifuganți, pentru insecticidele organofosforice și, în anii 1930, agenții neurotoxici ieșiți din ele. Bombele cu fosfor alb au ars în 1943 Hamburgul, orașul unde fusese găsit elementul. Tot fosforul e cel care face fierul și oțelul casante. Fosfații dedurizează apa în detergenți — și, scurgându-se în lacuri, hrănesc înfloririle algale care le sufocă.

Descoperire și nume

Fosforul este primul element a cărui descoperire a rămas consemnată. În 1669, Hennig Brand, un alchimist din Hamburg aflat în căutarea pietrei filosofale, a fiert până la evaporare vreo cincizeci de găleți de urină, a lăsat reziduul să putrezească și l-a distilat la foc mare; ce s-a distilat era o substanță ceroasă care strălucea în întuneric. A numit-o după luceafărul de dimineață, phosphorus, purtătorul de lumină. Brand a vândut secretul; acesta a ajuns la Johann Kunckel și Johann Daniel Kraft, iar Kraft i-a arătat substanța luminoasă lui Robert Boyle, la Londra, în 1677. Boyle a descoperit singur procedeul, l-a depus sigilat la Societatea Regală în 1680 și și-a publicat în același an observațiile, sub titlul The Aerial Noctiluca. În 1769, Johan Gottlieb Gahn a găsit fosfor în oase, iar Carl Wilhelm Scheele a pus la punct un procedeu de a-l obține din cenușă de oase. Lavoisier l-a trecut printre substanțele simple în 1789.