Was sind die verschiedenen industriellen Verwendungen von Phosphor?
Phosphor wird aus Phosphatverbindungen gewonnen, die in sedimentären und magmatischen Gesteinsablagerungen vorkommen. Es wird als schwindende Weltressource angesehen und als ein Element, das für alles Leben auf der Erde notwendig ist. Die am weitesten verbreitete Verwendung von Phosphorverbindungen findet sich in der Landwirtschaft. Schätzungen zufolge wurden im Jahr 2004 95% der gesamten weltweiten Phosphorproduktion für die Herstellung von Düngemitteln, Futtermitteln und chemischen Pestiziden zur Steigerung der Ernteerträge aufgewendet. Weitere Schlüsselindustrien für die Verwendung von Phosphor in großen Mengen sind die Lebensmittelindustrie, die Pharmazie und die Hightech-Elektronik.
Pflanzendünger bestehen hauptsächlich aus einer von vier Arten von Phosphorverbindungen. Dies sind Diammoniumphosphat (DAP), Monoammoniumphosphat (MAP), Tripelsuperphosphat (TSP) oder Einzelsuperphosphat (SSP), obwohl dies nicht die einzigen Phosphatchemikalien sind, die zur Herstellung von Düngemitteln verwendet werden. Phosphorsäure wird auch als eine der Verwendungen von Phosphor hergestellt und zur Herstellung von Düngemitteln, vielen Seifen und Erfrischungsgetränken verwendet.
Da Phosphor unter anderem in der Lebensmittelproduktion verwendet wird, ist zu beachten, dass es nach Kalzium das am zweithäufigsten vorkommende Element im menschlichen Körper ist und ungefähr 1% des Körpergewichts ausmacht. Etwa 85% des Phosphors im menschlichen Körper befindet sich in den Knochen, der Rest ist jedoch an der Desoxyribonukleinsäure (DNA) - und Ribonukleinsäure (RNA) -Produktion sowie am Ausgleich anderer Mineralien wie Vitamin D, Iod beteiligt. und Zink. Während das Element in vielen natürlichen Lebensmitteln reichlich vorhanden ist, wird es zunehmend auch verarbeiteten Lebensmitteln wie Soßen, Getränken und Backwaren zugesetzt. Bei jedem Lebensmittelherstellungsverfahren, bei dem verpackte Lebensmittel in Dosen abgefüllt, eingefroren oder vorgekocht werden, werden normalerweise Phosphorverbindungen verwendet.
Eine der Hauptursachen für die Phosphatbelastung der Wasserstraßen ist die Verwendung von Phosphor in üblichen Haushaltschemikalien wie Waschmitteln und anderen Reinigungsmitteln, die in den Abfluss gespült werden. Es hat auch wichtige Anwendungen als Additiv in Farben und Grundierungen sowie als Beschichtung für Stahl und die Glasuren auf der Oberfläche von Feinporzellan. Zu den Arzneimitteln, die häufig auf der Liste der Inhaltsstoffe aufgeführt sind, gehören Zahnpasta und andere Arten von zahnärztlichen Cremes.
Bei Phosphat- und Leuchtstoffbeschichtungen wird roter Phosphor verwendet, der eine polymere Kristallstruktur aufweist. Zu den gängigen Anwendungen zählen die Halbleiterindustrie, flammhemmende Bekleidung sowie die Herstellung von Feuerwerkskörpern und Streichhölzern. Weißer Phosphor hat eine tetraedrische Kristallstruktur und wird in chemischen Pestiziden, Herbiziden und Fungiziden als chemisches Phosphortrichlorid PCl 3 verwendet . Weltweit werden seit 2004 jährlich rund 500.000 Tonnen PCl 3 hergestellt.
Die Nation mit den größten Phosphorvorkommen ist Marokko mit etwa 63% der geschätzten weltweiten Reserven des Minerals. Das weltweite Produktionsniveau begann Mitte des 19. Jahrhunderts zu steigen, und ab 2002 wurden 125 Millionen Tonnen Phosphatgestein pro Jahr abgebaut. Die Vereinigten Staaten produzieren über 30 Millionen Tonnen Phosphatgestein pro Jahr, dicht gefolgt von Marokko und China, die jeweils über 20 Millionen Tonnen produzieren. Dies trotz der Tatsache, dass die USA nur 4% bis 10% der weltweiten Reserven des Minerals haben und China schätzungsweise 2% bis 25% davon hat.