E ricorda quanti ricercatori del passato hanno trascorso anni della loro vita alla ricerca della "pietra filosofale" - un modo per trasformare il normale metallo in oro. Gli alchimisti per qualche motivo erano sicuri che l'oro potesse essere ottenuto da alcuni semplici elementi e non essere ricercato nella terra. I governanti hanno sostenuto tutti questi studi, da allora tutti volevano essere ricchi all'istante.
Uno di questi scienziati, l'alchimista del XVII secolo Henning Brand, suggerì che cose simili nel colore dovrebbero avere le stesse proprietà. Sviluppando ulteriormente la sua idea, considerò che l'urina umana somigliasse all'oro nella sua tonalità e decise di condurre un ambizioso esperimento "scientifico" per far evaporare grandi volumi di urina nella speranza di ottenere dell'oro.
Ecco cosa ne è venuto fuori …
L'infaticabile sperimentatore ha intrapreso la distillazione dell'urina umana, si potrebbe dire, su scala industriale: nelle caserme dei soldati ne ha raccolta in totale una tonnellata! Ed evaporato in uno stato sciropposo (non in una volta, ovviamente!), E dopo la distillazione distillò di nuovo l '"olio di urina" risultante e lo calcinò a lungo.
Di conseguenza, la polvere bianca apparve nella storta, depositandosi sul fondo e incandescente, quindi fu chiamata da Brand "fuoco freddo" (kaltes Feuer). I contemporanei di Brand chiamavano questa sostanza fosforo per la sua capacità di brillare al buio (altro greco jwsjoroV).
Nel 1682 Brand pubblicò i risultati della sua ricerca, e ora è giustamente considerato lo scopritore dell'elemento n. 15. Il fosforo fu il primo elemento, la cui scoperta è documentata e il suo scopritore è noto.
L'interesse per la nuova sostanza era enorme e Brand ne approfittò: dimostrò il fosforo solo per denaro o ne cambiò piccole quantità con oro. Nonostante i numerosi sforzi, il mercante di Amburgo non riuscì a realizzare il suo caro sogno: ottenere oro dal piombo con l'aiuto del "fuoco freddo", e quindi vendette presto la ricetta per la nuova sostanza a un certo Kraft di Dresda per duecento talleri. Il nuovo proprietario è riuscito ad accumulare una fortuna molto più grande sul fosforo - con un "fuoco freddo" ha viaggiato in tutta Europa e lo ha dimostrato a scienziati, funzionari di alto rango e persino reali, ad esempio Robert Boyle, Gottfried Leibniz, Carlo II. Sebbene il metodo per preparare il fosforo fosse mantenuto un segreto gelosamente custodito, nel 1682 fu ottenuto da Robert Boyle,ma ha anche annunciato la sua metodologia solo in una riunione a porte chiuse della Royal Society of London. Il metodo di Boyle fu reso pubblico dopo la sua morte, nel 1692.
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Nella primavera del 1676 Kraft organizzò una sessione di esperimenti con il fosforo alla corte dell'elettore Friedrich Wilhelm di Brandeburgo. Alle 21 del 24 aprile, tutte le candele nella stanza si spengono, e Kraft ha mostrato i presenti esperimenti con la "fiamma eterna", senza rivelare, tuttavia, il metodo con cui questa sostanza magica è stata preparata.
Nella primavera dell'anno successivo, Kraft venne alla corte del duca Johann Friedrich ad Hannover3, dove a quel tempo il filosofo e matematico tedesco G. V. Leibniz (1646-1716) serviva come bibliotecario. Qui, Kraft ha organizzato una sessione di esperimenti con il fosforo, mostrando, in particolare, due fiaschi che brillavano come lucciole. Leibniz, come Kunkel, era estremamente interessato alla nuova sostanza. Nella prima sessione, ha chiesto a Kraft se un grosso pezzo di questa sostanza sarebbe stato in grado di illuminare un'intera stanza. Kraft ha convenuto che questo era possibile, ma non pratico, poiché la preparazione della sostanza era molto complicata.
Chi ne aveva uno? Avevo.
I tentativi di Leibniz di convincere Kraft a vendere il segreto al duca fallirono. Poi Leibniz andò ad Amburgo per vedere lo stesso Brand. Qui riuscì a concludere un contratto tra il duca Johann Friedrich e Brand, secondo il quale il primo era obbligato a pagare 60 talleri a Brand per aver rivelato il segreto. Da quel momento Leibniz intrattenne una regolare corrispondenza con Brand.
Più o meno nello stesso periodo, I. I. Becher (1635-1682) venne ad Amburgo con l'obiettivo di attirare Brand presso il duca di Meclemburgo. Tuttavia, Brand intercettò nuovamente Leibniz e lo portò ad Hannover dal duca Johann Friedrich. Leibniz era pienamente convinto che Brand fosse molto vicino alla scoperta della "pietra filosofale", e quindi consigliò al duca di non lasciarlo andare finché non avesse completato questo compito. Brand, tuttavia, rimase ad Hannover per cinque settimane, preparò nuove scorte di fosforo fuori città, mostrò, secondo il contratto, il segreto della produzione e se ne andò.
Allo stesso tempo, Brand ha preparato una quantità significativa di fosforo per il fisico Christian Huygens, che ha studiato la natura della luce, e ha inviato lo stock di fosforo a Parigi.
Brand, tuttavia, era molto insoddisfatto del prezzo che Leibniz e il duca Johann Friedrich gli avevano dato per aver rivelato il segreto della produzione di fosforo. Ha inviato a Leibniz una lettera arrabbiata in cui si lamentava che l'importo ricevuto non era nemmeno sufficiente per mantenere la sua famiglia ad Amburgo e pagare le spese di viaggio. Lettere simili furono inviate da Leibniz e dalla moglie di Brand, Margarita.
Brand e Kraft erano insoddisfatti, ai quali espresse insulti in lettere, rimproverandolo per aver rivenduto il segreto per 1000 talleri in Inghilterra. Kraft inoltrò questa lettera a Leibniz, che consigliò al duca Johann Friedrich di non infastidire Brand, di pagarlo più generosamente per aver rivelato il segreto, temendo che l'autore della scoperta, sotto forma di atto di vendetta, avrebbe raccontato a qualcun altro la ricetta per fare il fosforo. Leibniz inviò una lettera rassicurante allo stesso Brand.
Apparentemente, Brand ha ricevuto una ricompensa, perché nel 1679 tornò di nuovo ad Hannover e vi lavorò per due mesi, ricevendo uno stipendio settimanale di 10 talleri con mensa aggiuntiva e spese di viaggio. La corrispondenza di Leibniz con Brand, a giudicare dalle lettere conservate nella Biblioteca di Hannover, continuò fino al 1684.
Torniamo ora a Kunkel. Secondo Leibniz, Kunkel ha imparato la ricetta per produrre fosforo attraverso Kraft e si è messo al lavoro. Ma i suoi primi esperimenti non hanno avuto successo. Inviò a Brand una lettera dopo l'altra, in cui si lamentava di aver ricevuto una ricetta molto incomprensibile per un'altra persona. In una lettera scritta nel 1676 da Wittenberg, dove Kunkel viveva all'epoca, chiese a Brand i dettagli del processo.
Alla fine, Kunkel è riuscito nei suoi esperimenti, modificando leggermente il metodo di Brand. Aggiungendo un po 'di sabbia per asciugare l'urina prima di distillarla, ricevette fosforo e … rivendicò l'indipendenza della scoperta. Nello stesso anno, a luglio, Kunkel raccontò i suoi successi al suo amico, professore all'Università di Wittenberg, Kaspar Kirchmeier, che pubblicò un'opera su questo argomento dal titolo "Lampada da notte permanente, a volte scintillante, che è stata a lungo cercata, ora trovata". In questo articolo, Kirchmeyer parla del fosforo come di una pietra luminosa nota da tempo, ma non usa il termine "fosforo" stesso, apparentemente non innestato a quel tempo.
In Inghilterra, indipendentemente da Brand, Kunkel e Kirchmeyer, il fosforo fu ottenuto nel 1680 da R. Boyle (1627-1691). Boyle sapeva del fosforo dallo stesso Kraft. Già nel maggio 1677, il fosforo fu dimostrato alla Royal Society di Londra. Nell'estate dello stesso anno, lo stesso Kraft arrivò in Inghilterra con il fosforo. Boyle, secondo il suo racconto, visitò Kraft e vide il suo fosforo in forma solida e liquida. In segno di gratitudine per la calorosa accoglienza, Kraft, salutando Boyle, gli ha fatto capire che la sostanza principale del suo fosforo era qualcosa di inerente al corpo umano. Ovviamente, questo suggerimento è stato sufficiente per avviare il lavoro di Boyle. Dopo la partenza di Kraft, iniziò a testare sangue, ossa, capelli, urina e nel 1680 i suoi sforzi per ottenere l'elemento luminoso furono coronati dal successo.
Boyle iniziò a sfruttare la sua scoperta in un'azienda con un assistente: il tedesco Gaukwitz. Dopo la morte di Boyle nel 1691, Gaukwitz ampliò la produzione di fosforo, migliorandola su scala commerciale. Vendendo fosforo per tre libbre l'oncia e fornendolo a istituzioni scientifiche e singoli scienziati in Europa, Gaukwitz ha fatto una fortuna enorme. Per stabilire legami commerciali, ha viaggiato in Olanda, Francia, Italia e Germania. Nella stessa Londra, Gaukwitz ha fondato la famosa azienda farmaceutica diventata famosa durante la sua vita. È curioso che, nonostante tutti i suoi esperimenti con il fosforo, a volte molto pericolosi, Gaukwitz abbia vissuto fino a 80 anni, essendo sopravvissuto ai suoi tre figli ea tutti coloro che hanno partecipato al lavoro relativo alla storia antica del fosforo.
Da quando ha ricevuto il fosforo da Kunkel e Boyle, il suo valore è rapidamente diminuito a causa della concorrenza degli inventori. Alla fine, gli eredi degli inventori iniziarono a far conoscere a tutti il segreto della sua produzione per 10 talleri, abbassando costantemente il prezzo. Nel 1743 A. S. Marggraf trovò un metodo ancora migliore per la produzione di fosforo dalle urine e lo pubblicò immediatamente. la pesca ha cessato di essere redditizia.
Al momento, il fosforo non è prodotto da nessuna parte con il metodo Brand - Kunkel - Boyle, poiché è completamente non redditizio. Per motivi di interesse storico, daremo comunque una descrizione del loro metodo.
L'urina in decomposizione viene evaporata in uno stato sciropposo. La massa spessa risultante viene impastata con una quantità tripla di sabbia bianca, posta in una storta dotata di un ricevitore e riscaldata per 8 ore su fuoco uniforme fino a rimuovere i volatili, quindi il riscaldamento viene aumentato. Il ricevitore si riempie di vapore bianco, che poi si trasforma in un fosforo solido e luminoso bluastro.
Il fosforo ha preso il nome dalla sua capacità di brillare al buio (dal greco - luminifero). Tra alcuni chimici russi c'era il desiderio di dare all'elemento un nome puramente russo: "gemma", "più luminoso", ma questi nomi non hanno messo radici.
Lavoisier, a seguito di uno studio approfondito della combustione del fosforo, fu il primo a riconoscerlo come elemento chimico.
La presenza di fosforo nelle urine ha dato ai chimici un motivo per cercarlo in altre parti del corpo dell'animale. Nel 1715 fu trovato fosforo nel cervello. La significativa presenza di fosforo in esso servì come base per l'affermazione che "senza fosforo non c'è pensiero". Nel 1769, Yu. G. Gan trovò fosforo nelle ossa e due anni dopo K. V. Scheele dimostrò che le ossa consistono principalmente di fosfato di calcio e propose un metodo per ottenere fosforo dalla cenere rimasta dopo aver bruciato le ossa. Infine, nel 1788 M. G. Klaprot e J. L. Proust dimostrarono che il fosfato di calcio è un minerale estremamente diffuso in natura.
La modifica allotropica del fosforo - fosforo rosso - fu scoperta nel 1847 da A. Schrötter. In un'opera intitolata "The New Allotropic State of Phosphorus", Schrötter scrive che la luce solare trasforma il fosforo bianco in rosso e fattori come l'umidità e l'aria atmosferica non hanno alcun effetto. Il fosforo rosso è stato separato da Schrötter mediante trattamento con disolfuro di carbonio. Preparò anche il fosforo rosso riscaldando il fosforo bianco a una temperatura di circa 250 ° C in un gas inerte. Allo stesso tempo, si è riscontrato che un ulteriore aumento della temperatura porta nuovamente alla formazione di una modificazione bianca.
È interessante notare che Schrötter è stato il primo a prevedere l'uso del fosforo rosso nell'industria dei fiammiferi. All'Esposizione Mondiale di Parigi del 1855 fu dimostrato il fosforo rosso, già ottenuto in fabbrica.
Lo scienziato russo A. A. Musin-Pushkin nel 1797 ricevette una nuova modifica del fosforo: fosforo viola. Questa scoperta è erroneamente attribuita a I. V. Gittorf, che, ripetendo quasi completamente il metodo Musin-Pushkin, ottenne il fosforo viola solo nel 1853.
Nel 1934, il professor P. W. Bridgman, sottoponendo il fosforo bianco a una pressione fino a 1100 atm, lo trasformò in nero e ricevette così una nuova modifica allotropica dell'elemento. Insieme al colore, le proprietà fisiche e chimiche del fosforo sono cambiate: il fosforo bianco, ad esempio, si accende spontaneamente nell'aria e il nero, come il rosso, non possiede questa proprietà.
