Jakie są różne zastosowania fosforu w przemyśle?
Fosfor jest uzyskiwany ze związków fosforanowych znajdujących się w osadach skalnych osadów i skał magmowych i jest postrzegany jako malejący światowy zasób oraz pierwiastek niezbędny do wszelkiego życia na Ziemi. Najbardziej rozpowszechnione zastosowania związków fosforu są w rolnictwie. Szacuje się, że od 2004 r. 95% światowej produkcji fosforu przeznaczono na produkcję nawozów rolniczych, pasz dla zwierząt i chemicznych pestycydów w celu zwiększenia plonów. Inne kluczowe gałęzie przemysłu do zastosowań fosforu w dużych ilościach to przemysł produkcji żywności, farmaceutyki i zaawansowana elektronika.
Nawozy roślinne składają się przede wszystkim z jednego z czterech rodzajów związków fosforu. Są to fosforan dwuamonu (DAP), fosforan monoamonu (MAP), potrójny superfosforan (TSP) lub pojedynczy superfosforan (SSP), chociaż nie są to jedyne fosforanowe związki chemiczne, które są wykorzystywane do produkcji nawozów. Kwas fosforowy jest również wytwarzany jako jedno z zastosowań fosforu i jest zużywany do produkcji zarówno nawozu, wielu mydeł, jak i napojów bezalkoholowych.
Ponieważ jednym z zastosowań fosforu jest produkcja żywności, należy zauważyć, że jest on drugim po wapniu drugim najliczniejszym pierwiastkiem w organizmie człowieka, stanowiącym około 1% masy ciała. Około 85% fosforu w ludzkim ciele znajduje się w kościach, ale reszta bierze udział w produkcji kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) i kwasu rybonukleinowego (RNA), a także w celu zrównoważenia innych minerałów, takich jak witamina D, jod, i cynk. Chociaż pierwiastek występuje w wielu naturalnych produktach spożywczych, coraz częściej dodaje się go również do przetworzonych produktów spożywczych, takich jak sosy, napoje i wypieki. Każda metoda produkcji żywności, która obejmuje puszkowanie, zamrażanie lub wstępne gotowanie żywności opakowanej, zwykle wymaga zastosowania związków fosforu w tym procesie.
Jednym z głównych źródeł zanieczyszczenia fosforanów w drogach wodnych jest wykorzystanie fosforu w zwykłych chemikaliach domowych, takich jak detergenty do prania i inne środki czyszczące, które są myte w błoto. Ma również ważne zastosowanie jako dodatek do farb i podkładów, a także jako powłoka do stali i szkliwa na powierzchni drobnej porcelany. Farmaceutyki, które często mają go na liście składników, obejmują pastę do zębów i inne rodzaje kremów dentystycznych.
Powłoki fosforanowe i fosforowe wykorzystują czerwony fosfor, który ma polimerową strukturę krystaliczną. Typowe zastosowania obejmują przemysł półprzewodników, odzież trudnopalną oraz produkcję fajerwerków i zapałek. Biały fosfor ma czworościenną strukturę krystaliczną i jest stosowany w chemicznych pestycydach, herbicydach i fungicydach jako chemiczny trichlorek fosforu, PCl 3 . W 2004 r. Wyprodukowano około 500 000 ton PCl 3 w skali rocznej na całym świecie.
Krajem o największych złożach fosforu jest Maroko, z około 63% szacowanych całkowitych światowych zasobów tego minerału. Globalny poziom produkcji zaczął wzrastać w połowie 1800 roku, a od 2002 roku wydobywa się 125 000 000 ton fosforytów rocznie. Stany Zjednoczone produkują ponad 30 000 000 ton fosforytów rocznie, a tuż za nimi Maroko i Chiny, z których każdy produkuje ponad 20 000 000 ton. Dzieje się tak pomimo faktu, że USA mają tylko 4% do 10% światowych zasobów tego minerału, a Chiny mają szacunkowo 2% do 25% z nich.