Ja muistakaa, kuinka monet tutkijat ovat viettäneet elämänsä vuosia etsimällä "filosofin kiveä" - tapaa muuttaa tavallinen metalli kultaksi. Alkemistit olivat jostain syystä varmoja siitä, että kultaa voidaan saada joihinkin yksinkertaisiin elementteihin eikä sitä tarvitse etsiä maan päältä. Hallitsijat tukivat kaikkia näitä tutkimuksia vuodesta 2001 lähtien kaikki halusivat olla heti rikkaita.
Yksi tällainen tutkija, 1600-luvun alkemistikko Henning Brand, ehdotti, että värillisillä asioilla tulisi olla samat ominaisuudet. Kehittäessään ajatustaan edelleen, hän katsoi, että ihmisen virtsat muistuttivat kultaa sen varjossa, ja päätti suorittaa kunnianhimoisen "tieteellisen" kokeen suurten virtsamäärien haihduttamiseksi toivoen saavansa kultaa.
Se mitä siitä tuli ulos …
Uskomaton koettelija aloitti ihmisen virtsan tislauksen, voidaan sanoa, teollisessa mittakaavassa: sotilaiden kasarmeissa hän keräsi siitä tonnin! Ja hän haihdutti siirappimaiseen tilaan (ei tietenkään yhdellä kerralla!), Ja tislauksen jälkeen hän tislasi uudelleen tuloksena saatua "virtsaöljyä" ja kalsinoi sitä pitkään.
Seurauksena retorttiin ilmestyi valkoista pölyä, joka asettui pohjaan ja hehkui, siksi sitä kutsuttiin tuotemerkillä "kylmä tuli" (kaltes Feuer). Brandin aikaiset kutsuivat tätä ainetta fosforiksi sen kyvyn vuoksi hehkua pimeässä (muu kreikkalainen jwsjoroV).
Vuonna 1682 Brand julkaisi tutkimuksensa tulokset, ja nyt häntä pidetään perustellusti alkuaineen nro 15 löytäjänä. Fosfori oli ensimmäinen elementti, jonka löytö on dokumentoitu, ja sen löytäjä tunnetaan.
Kiinnostus uuteen aineeseen oli valtava, ja Brand käytti sitä hyväkseen - hän osoitti fosforia vain rahaksi tai vaihtoi pieniä määriä sitä kultaan. Lukuisista ponnisteluista huolimatta Hampurin kauppias ei voinut toteuttaa rakastettua unelmaansa - saada kultaa lyijystä "kylmän tulen" avulla, ja siksi hän pian myi uuden aineen reseptin tietylle Kraftiin Dresdenistä kahdellesaalle taalaajalle. Uusi omistaja onnistui keräämään huomattavasti suuremman omaisuuden fosforille - "kylmällä tulilla" hän matkusti ympäri Eurooppaa ja esitteli sen tutkijoille, korkeille virkamiehille ja jopa rojalle, esimerkiksi Robert Boylelle, Gottfried Leibnizille, Charles II: lle. Vaikka fosforin valmistusmenetelmä pidettiin tiukasti vartioidussa salaisuudessa, Robert Boyle hankki sen vuonna 1682,mutta hän ilmoitti myös metodologiastaan vain Lontoon kuninkaallisen yhdistyksen suljetussa kokouksessa. Boylen menetelmä julkistettiin hänen kuolemansa jälkeen, vuonna 1692.
Mainosvideo:
Kraft järjesti keväällä 1676 Brandenburgin vaalija Friedrich Wilhelmin pihalla fosforikokeita. Klo 21.00 24. huhtikuuta kaikki huoneessa olevat kynttilät sammutettiin, ja Kraft näytti yleisölle kokeita "iankaikkista liekkiä" paljastamatta kuitenkaan menetelmää, jolla tämä maaginen aine valmistettiin.
Seuraavan vuoden keväällä Kraft tuli herttua Johann Friedrichin pihalle Hannoverissa3, jossa tuolloin kirjastonhoitajana toimi saksalainen filosofi ja matemaatikko G. V. Leibniz (1646-1716). Täällä Kraft järjesti kokeilujakson fosforilla, osoittaen erityisesti kaksi pulloa, jotka hehkuivat kuin perhoset. Leibniz, kuten Kunkel, oli erittäin kiinnostunut uudesta aineesta. Ensimmäisessä istunnossa hän kysyi Kraftilta, pystyykö suuri kappale tätä ainetta valaisemaan koko huoneen. Kraft oli samaa mieltä siitä, että tämä oli mahdollista, mutta ei käytännöllistä, koska aineen valmistaminen oli erittäin monimutkaista.
Kenellä oli sellainen? Minulla oli.
Leibnizin yritykset suostutella Krafti myymään salaisuus herttualle epäonnistuivat. Sitten Leibniz meni Hampuriin tapaamaan Brandia itse. Täällä hän onnistui tekemään herttua Johann Friedrichin ja Brandin välisen sopimuksen, jonka mukaan ensimmäisen velvollisuus oli maksaa Brand 60 -taalareille salaisuuden paljastamisesta. Siitä lähtien Leibniz kirjoitti säännöllistä kirjeenvaihtoa Brandin kanssa.
Noin samaan aikaan I. I. Becher (1635-1682) saapui Hampuriin tavoitteenaan houkutella Brand Mecklenburgin herttuaan. Brand kuitenkin sieppasi jälleen Leibnizin ja vei hänet Hanoveriin herttua Johann Friedrichin luo. Leibniz oli täysin vakuuttunut siitä, että Brand oli hyvin lähellä "filosofin kiven" löytämistä, ja kehotti sen vuoksi herttua heittämään hänet menemään vasta, kun hän on suorittanut tämän tehtävän. Brand kuitenkin pysyi Hanoverissa viisi viikkoa, valmisti tuoreita fosforitarvikkeita kaupungin ulkopuolelle, osoitti sopimuksen mukaan tuotannon salaisuuden ja lähti.
Samalla Brand valmisti merkittävän määrän fosforia fyysikolle Christian Huygensille, joka tutki valon luonnetta ja lähetti fosforivaraston Pariisiin.
Brand oli kuitenkin erittäin tyytymätön hintaan, jonka Leibniz ja herttua Johann Friedrich olivat antaneet hänelle fosforintuotannon salaisuuden paljastamisesta. Hän lähetti Leibnizille vihaisen kirjeen, jossa hän valitti, että saatu summa ei edes riitä tukemaan hänen perhettään Hampurissa ja maksamaan matkakuluja. Samanlaisia kirjeitä lähettivät Leibniz ja Brandin vaimo Margarita.
Brand ja Krafti olivat tyytymättömiä, joille hän ilmaisi loukkaavansa kirjeillä, moittaen häntä siitä, että hän myi sataman 1000 taalaajaa Englantiin. Kraft välitti tämän kirjeen Leibnizille, joka neuvoi herttua Johann Friedrichiä olemaan ärsyttämättä Brandia, maksamaan hänelle avokkaammin paljastamaan salaisuuden pelkääessään, että löytön kirjoittaja kostoakin muodossa kertoo joku muu reseptin fosforin valmistamiseksi. Leibniz lähetti rauhoittavan kirjeen Brandille itselleen.
Ilmeisesti Brand sai palkinnon, koska vuonna 1679 hän tuli jälleen Hanoveriin ja työskenteli siellä kaksi kuukautta, ja hän sai viikon palkan, joka oli 10 taalaajaa lisäpöydällä ja matkakuluilla. Leibnizin kirjeenvaihto Brandin kanssa Hannoverin kirjastossa säilytettyjen kirjeiden perusteella jatkui vuoteen 1684.
Palataan nyt Kunkeliin. Leibnizin mukaan Kunkel oppi fosforin valmistusmenetelmän Kraftin kautta ja aloitti toimintansa. Mutta hänen ensimmäiset kokeilunsa olivat epäonnistuneet. Hän lähetti Brand-kirjeen kirjeen jälkeen, jossa hän valitti, että hänelle oli lähetetty toiselle henkilölle hyvin käsittämätön resepti. Wittenbergiltä, jossa Kunkel asui tuolloin, 1676 kirjoittamassaan kirjeessä hän kysyi Brandilta oikeudenkäynnin yksityiskohtia.
Lopulta Kunkel onnistui kokeiluissaan, modifioimalla hieman Brandin menetelmää. Lisäämällä vähän hiekkaa kuivaan virtsaan ennen sen tislaamista, hän sai fosforia ja … väitti löytön riippumattomuuden. Samana vuonna heinäkuussa Kunkel kertoi menestyksistään ystävälleen, Wittenbergin yliopiston professori Kaspar Kirchmeierille, joka julkaisi aiheesta aiheesta nimeltään "Pysyvä yölamppu, joskus kipinöivä, jota on jo pitkään etsitty, nyt löydetty". Tässä artikkelissa Kirchmeyer puhuu fosforista jo pitkään tunnetulta valaisevalta kiviltä, mutta ei itse käytä termiä "fosfori", jota ei ilmeisesti ole siihen aikaan varttettu.
Englannissa, riippumatta Brandistä, Kunkelista ja Kirchmeyeristä, fosforia sai vuonna 1680 R. Boyle (1627-1691). Boyle tiesi fosforista samasta Kraftista. Jo toukokuussa 1677 fosforia esiteltiin Lontoon kuninkaallisessa seurassa. Saman vuoden kesällä Kraft itse tuli fosforilla Englantiin. Boyle vieraili oman tilinsä mukaan Kraftissa ja näki fosforin kiinteässä ja nestemäisessä muodossa. Kiitollisena lämpimästä vastaanotosta Kraft, hyvästellen Boylea, vihjasi hänelle, että hänen fosforinsa pääaine oli jotain ihmisen ruumiille ominaista. On selvää, että tämä vihje riitti Boylen työn käynnistämiseen. Kraftin lähdön jälkeen hän alkoi testata verta, luita, hiuksia, virtsaa, ja vuonna 1680 hänen pyrkimyksensä saada valoisa elementti kruunattiin menestyksellä.
Boyle alkoi hyödyntää löytöjään yhdessä avustajan - saksalaisen Gaukwitzin - kanssa työskentelevässä yrityksessä. Boylen kuoleman jälkeen vuonna 1691 Gaukwitz laajensi fosforin tuotantoa parantamalla sitä kaupallisessa mittakaavassa. Myymällä fosforia kolme puntaa unssilta ja toimittamalla sitä tieteellisille laitoksille ja yksittäisille tutkijoille Euroopassa, Gaukwitz sai valtavan omaisuuden. Kaupallisten siteiden luomiseksi hän matkusti Hollantiin, Ranskaan, Italiaan ja Saksaan. Itse Lontoossa Gaukwitz perusti kuuluisan lääkeyhtiön, joka tuli tunnetuksi hänen elämänsä aikana. On uteliasta, että kaikista fosforikokeista huolimatta, joskus erittäin vaarallisista, Gaukwitz oli 80-vuotias, yli kolmen poikansa ja kaikkien niiden kanssa, jotka osallistuivat fosforin varhaishistoriaan.
Sen jälkeen kun Kunkel ja Boyle ovat vastaanottaneet fosforia, sen arvo on nopeasti vähentynyt keksijöiden kilpailun seurauksena. Loppujen lopuksi keksijöiden perilliset alkoivat perehtyä jokaiselle 10 taalerin tuotannon salaisuuteen alentaen jatkuvasti hintaa. Vuonna 1743 A. S. Marggraf löysi vielä paremman menetelmän fosforin tuottamiseksi virtsaan ja julkaisi sen välittömästi. kalastus ei enää ole kannattavaa.
Tällä hetkellä fosforia ei tuoteta missään Bränd-Kunkel-Boyle-menetelmällä, koska se on täysin tappiollinen. Annamme kuitenkin historiallisen mielenkiinnon vuoksi niiden menetelmän kuvauksen.
Mädäntynyt virtsa haihdutetaan siirappiseen tilaan. Tuloksena oleva paksu massa vaivutetaan kolminkertaisella määrällä valkoista hiekkaa, asetetaan vastaanottimella varustettuun retorttiin ja kuumennetaan 8 tuntia tasaisen tulen yli, kunnes haihtuvat aineet poistuvat, sitten kuumennus lisääntyy. Vastaanotin täyttyy valkoisella höyryllä, joka sitten muuttuu sinertäväksi kiinteäksi ja valoiseksi fosforiksi.
Fosfori sai nimensä johtuen kyvystään hehkua pimeässä (kreikasta - valoisa). Joidenkin venäläisten kemistien joukossa oli halu antaa elementille puhtaasti venäläinen nimi: "helmi", "kirkkaampi", mutta nämä nimet eivät juurtuneet.
Lavoisier tunnisti sen ensimmäisenä kemiallisena elementtinä fosforin palamista koskevan yksityiskohtaisen tutkimuksen tuloksena.
Fosforin esiintyminen virtsassa antoi kemisteille syyn etsiä sitä muista eläimen kehon osista. Vuonna 1715 fosforia löydettiin aivoista. Fosforin huomattava läsnäolo siinä oli perustana väitteelle, että "ilman fosforia ei ole ajattelua". Vuonna 1769 Y. G. Gan löysi fosforia luista, ja kaksi vuotta myöhemmin K. V. Scheele osoitti, että luut koostuvat pääasiassa kalsiumfosfaatista, ja ehdotti menetelmää fosforin saamiseksi tuhkasta, joka oli jäljellä luiden polttamisen jälkeen. Lopuksi, vuonna 1788, M. G. Klaprot ja J. L. Proust osoittivat, että kalsiumfosfaatti on luonteeltaan erittäin levinnyt mineraali.
Fosforin allotrooppinen modifikaatio - punainen fosfori - löysi vuonna 1847 A. Schrötter. Schrötter kirjoittaa teoksessa, jonka otsikko on "Uusi fosforin allotrooppinen tila", että auringonvalo muuttaa valkoisen fosforin punaiseksi ja kosteudella ja ilmakehän vaikutuksilla ei ole vaikutusta. Punaisen fosforin erotti Schrötter käsittelemällä hiilidisulfidilla. Hän valmisti myös punaista fosforia kuumentamalla valkoista fosforia lämpötilaan noin 250 ° C inertissä kaasussa. Samanaikaisesti havaittiin, että lämpötilan jatkuva nousu johtaa jälleen valkoisen modifikaation muodostumiseen.
Mielenkiintoista on, että Schrötter ennusti ensimmäisenä punaisen fosforin käyttöä tulitikuteollisuudessa. Pariisissa vuonna 1855 järjestetyssä maailmannäyttelyssä demonstroitiin tehtaalla jo saatua punaista fosforia.
Venäläinen tiedemies A. A. Musin-Puškin sai vuonna 1797 uuden fosforimuutoksen - violetin fosforin. Tämä löytö johtuu virheellisesti I. V. Gittorfista, joka toisti melkein kokonaan Musin-Pushkin-menetelmän ja sai violetin fosforin vasta vuonna 1853.
Vuonna 1934 professori P. W. Bridgman, altistaen valkoisen fosforin paineelle jopa 1100 atm, muutti sen mustana ja sai siten uuden elementin allotrooppisen muunnelman. Värin lisäksi fosforin fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat muuttuneet: esimerkiksi valkoinen fosfori syttyy itsestään ilmassa, ja mustalla, kuten punaisella, ei ole tätä ominaisuutta.