In spomnite se, koliko raziskovalcev preteklih let je v življenju preživelo iskanje filozofskega kamna - načina, kako navadno kovino spremeniti v zlato. Alkimisti so bili iz nekega razloga prepričani, da je zlato mogoče dobiti iz nekaterih preprostih elementov in ga ne bi bilo treba iskati v zemlji. Vladarji so podprli vse te študije, saj vsi so hoteli biti takoj bogati.
Eden takih znanstvenikov, alkimist Henning Brand iz 17. stoletja, je predlagal, da bi morale biti stvari podobne barve enake lastnosti. Nadalje je razvil svojo idejo in ugotovil, da človeški urin v senci spominja na zlato, in odločil se je za ambiciozen "znanstveni" eksperiment, da bi izpustil velike količine urina v upanju, da bo dobil nekaj zlata.
Tako je nastalo …
Neustavljivi eksperimentator se je v industrijskem obsegu, lahko bi rekli, destilacijo človeškega urina: zbral celo tono v vojašnicah! In izhlapeli do sirupljivega stanja (seveda ne naenkrat!), Po destilaciji pa ponovno destilirali nastalo "olje v urinu" in dolgo kalcinirali.
Kot rezultat tega se je na retortu pojavil beli prah, se naselil na dno in žareče, zato ga je blagovna znamka poimenovala "hladni ogenj" (kaltes Feuer). Brandovi sodobniki so to snov imenovali fosfor zaradi njene sposobnosti, da sveti v temi (druga grška jwsjoroV).
Leta 1682 je Brand objavil rezultate svojih raziskav in zdaj upravičeno velja za odkritja elementa št. 15. Fosfor je bil prvi element, katerega odkritje je dokumentirano, njegov odkritelj pa je znan.
Zanimanje za novo snov je bilo ogromno in Brand je to izkoristil - fosfor je dokazoval le za denar ali manjše količine zamenjal za zlato. Kljub številnim naporom hamburški trgovec ni mogel uresničiti svojih začrtanih sanj - pridobiti zlato iz svinca s pomočjo "hladnega ognja", zato je kmalu prodal recept za novo snov nekemu kraftu iz Dresdna za dvesto talarov. Novemu lastniku je uspelo nabrati veliko večjo bogastvo s fosforjem - s "hladnim ognjem" je potoval po Evropi in to demonstriral znanstvenikom, visokim uradnikom in celo kraljevskim članom, na primer Robertu Boyleu, Gottfriedu Leibnizu, Karlu II. Čeprav je bila metoda priprave fosforja skrbno varovana skrivnost, jo je leta 1682 pridobil Robert Boyle,vendar je svojo metodologijo napovedal tudi šele na zaprtem sestanku Londonskega kraljevega društva. Boyleova metoda je bila objavljena po njegovi smrti leta 1692.
Promocijski video:
Spomladi 1676 je Kraft organiziral sejo poskusov s fosforjem na dvoru vojaka Friedricha Wilhelma iz Brandenburga. 24. aprila ob 21. uri so vse sveče v sobi ugasnile, Kraft pa je občinstvu pokazal poskuse z "večnim plamenom", ne da bi razkril, kako je bila pripravljena ta čarobna snov.
Spomladi naslednjega leta je Kraft prišel na dvor vojvode Johanna Friedricha v Hannovru3, kjer je takrat kot knjižničar služboval nemški filozof in matematik GW Leibniz (1646–1716). Tu je Kraft priredil sejo eksperimentov s fosforjem, na katerih sta prikazali zlasti dve bučki, ki sta sijali kot kresnice. Leibniz je, tako kot Kunkel, izjemno zanimala nova snov. Na prvem zasedanju je Kraft vprašal, ali bi lahko velik kos te snovi osvetlil celo sobo. Kraft se je strinjal, da je to mogoče, vendar ne praktično, saj je bila priprava snovi zelo zapletena.
Kdo ga je imel? Imel sem.
Poskusi Leibniza, da bi Krafta prepričal, naj vojvodino proda skrivnost, niso uspeli. Potem je Leibniz odšel v Hamburg, da bi videl samega Branda. Tu mu je uspelo skleniti pogodbo med vojvodom Johannom Friedrichom in Brandom, po kateri je prvi moral za razkritje skrivnosti plačati 60 znamk blagovne znamke. Od takrat naprej je Leibniz začel redno dopisovati z Blagom.
Približno ob istem času je I. I. Becher (1635-1682) prišel v Hamburg z namenom, da bi Marka privabil k vojvodini Mecklenburg. Vendar je Brand znova prestregel Leibniz in ga odpeljal v Hannover do vojvode Johanna Friedricha. Leibniz je bil popolnoma prepričan, da je bil Brand zelo blizu odkritju "filozofskega kamna", zato je vojvodo svetoval, naj ga ne izpusti, dokler ne opravi te naloge. Brand pa je ostal v Hannovru pet tednov, pripravljal sveže zaloge fosforja zunaj mesta, po pogodbi je pokazal skrivnost proizvodnje in odšel.
Hkrati je Brand pripravil pomembno količino fosforja za fizika Christiana Huygena, ki je preučeval naravo svetlobe, in fosforje poslal v Pariz.
Brand pa je bil zelo nezadovoljen s ceno, ki sta mu jo dala Leibniz in vojvoda Johann Friedrich, ker je razkril skrivnost proizvodnje fosforja. Leibnizu je poslal jezno pismo, v katerem se pritožuje, da prejeti znesek niti ni dovolj za preživljanje njegove družine v Hamburgu in plačilo potnih stroškov. Podobna pisma sta poslala Leibniz in Brandova žena Margarita.
Brand in Kraft sta bila nezadovoljna, ki sta mu v dopisih izrazila žalitev in ga očitala, ker je skrivnost za 1000 talarov preprodajal Angliji. Kraft je to pismo posredoval Leibnizu, ki je vojvodu Johannu Friedrichu svetoval, naj ne draži Branda, naj mu bolj radodarno plača za razkritje skrivnosti, saj se je bal, da bo avtor odkritja v obliki maščevanja povedal recept za izdelavo fosforja nekomu drugemu. Leibniz je Brandu poslal pomirjujoče pismo.
Očitno je Brand prejel nagrado, ker leta 1679 je spet prišel v Hannover in tam delal dva meseca in prejemal tedensko plačo 10 talarov z dodatnimi mizami in potnimi stroški. Leibnizovo dopisovanje z Markom, sodeč po pismih, shranjenih v Hannovrski knjižnici, se je nadaljevalo do leta 1684.
Vrnimo se zdaj k Kunkelu. Po Leibnizu se je Kunkel naučil recepta za pripravo fosforja skozi Kraft in se lotil dela. Toda njegovi prvi poskusi so bili neuspešni. Po pismu je poslal blagovno znamko, v kateri se je pritožil, da je drugi osebi poslal recept, ki je zelo nerazumljiv. V pismu, napisanem leta 1676 iz Wittenberga, kjer je takrat živel Kunkel, je Branda vprašal o podrobnostih sojenja.
Kunkel je na koncu uspel v svojih poskusih in rahlo spremenil Brandovo metodo. Pred dodajanjem destilacije dodamo malo peska suhemu urinu, je prejel fosfor in … zahteval neodvisnost odkritja. Istega leta, julija, je Kunkel o svojih uspehih pripovedoval svojemu prijatelju, profesorju na univerzi v Wittenbergu Kasparju Kirchmeierju, ki je objavil delo na to temo pod naslovom "Stalna nočna svetilka, včasih iskriva, ki je bila že dolgo iskana, zdaj najdena." V tem članku Kirchmeyer govori o fosforju kot o dolgo znanem svetlobnem kamnu, vendar sam ne uporablja izraza "fosfor", ki ga do takrat očitno ni cepil.
V Angliji je fosfor leta 1680 neodvisno od Brand, Kunkel in Kirchmeyer pridobil R. Boyle (1627-1691). Boyle je vedel za fosfor iz istega Krafta. Že maja 1677 so fosfor pokazali v londonskem Royal Society. Poleti istega leta je Kraft sam prišel s fosforjem v Anglijo. Boyle je po svojem računu obiskal Kraft in videl njegov fosfor v trdni in tekoči obliki. V zahvalo za toplo dobrodošlico se je Kraft poslovil od Boylea in namignil, da je glavna snov njegovega fosforja nekaj človeškega telesa. Očitno je bil ta namig dovolj za začetek Boylovega dela. Po Kraftovem odhodu je začel preizkušati kri, kosti, lase, urin in leta 1680 so njegova prizadevanja za pridobitev svetlobnega elementa kronala z uspehom.
Boyle je svoje odkritje začel izkoriščati v družbi s pomočnikom - Nemcem Gaukwitzom. Po Boyleovi smrti leta 1691 je Gaukwitz razširil proizvodnjo fosforja in ga izboljšal v komercialnem obsegu. Gaukwitz je s prodajo fosforja za tri funde za unčo in dobavo znanstvenim ustanovam in posameznim znanstvenikom v Evropi ogromno bogastvo. Za vzpostavitev trgovinskih vezi je potoval na Nizozemsko, v Francijo, Italijo in Nemčijo. V samem Londonu je Gaukwitz ustanovil slovito farmacevtsko podjetje, ki je postalo znano v času njegovega življenja. Zanimivo je, da je Gaukwitz kljub vsem svojim poskusom s fosforjem, včasih zelo nevarnim, živel do 80 let, saj je presegel svoje tri sinove in vse, ki so sodelovali pri delu, povezanem z zgodnjo zgodovino fosforja.
Od prejema fosforja Kunkel in Boyle je hitro upadel kot posledica konkurence izumiteljev. Na koncu so dediči izumiteljev začeli seznanjati vse s skrivnostjo njegove proizvodnje za 10 talarov, pri čemer so stalno zniževali ceno. Leta 1743 je A. Marggraf našel še boljšo metodo za proizvodnjo fosforja iz urina in jo takoj objavil. ribolov je prenehal biti dobičkonosen.
Trenutno fosfor ne nastaja nikjer po metodi znamke - Kunkel - Boyle, saj je popolnoma nerentabilen. Zaradi zgodovinskega interesa bomo vseeno podali opis njihove metode.
Z gnitjem urina izhlapevamo do sirupnega stanja. Nastalo debelo maso gnetemo s trikratno količino belega peska, damo v retor, opremljen s sprejemnikom, in segrevamo 8 ur na enakomernem ognju, dokler ne odstranimo hlapnih snovi, nato pa segrevanje poveča. Sprejemnik napolni z belo paro, ki se nato spremeni v modrikasto trden in svetleč fosfor.
Fosfor je dobil ime zaradi svoje sposobnosti, da žare v temi (iz grščine - luminijev). Med nekaterimi ruskimi kemiki je obstajala želja, da bi elementu dali čisto rusko ime: "dragulj", "svetlejši", vendar se ta imena niso ukoreninila.
Lavoisier je bil zaradi podrobne študije zgorevanja fosforja prvi, ki ga je prepoznal kot kemični element.
Prisotnost fosforja v urinu je kemikom dala razlog, da ga iščejo na drugih delih živali. Leta 1715 so v možganih našli fosfor. Pomembna prisotnost fosforja v njem je služila kot osnova za trditev, da "brez fosforja ni misli". Leta 1769 je Yu. G. Gan v kosteh našel fosfor, dve leti pozneje pa je K. V. Scheele dokazal, da kosti sestavljajo večinoma kalcijev fosfat, in predlagal postopek za pridobivanje fosforja iz pepela, ki ostane po gorenju kosti. Nazadnje sta leta 1788 M. Klaprot in J. L. Proust pokazala, da je kalcijev fosfat v naravi izjemno razširjen mineral.
Alotropsko modifikacijo fosforja - rdečega fosforja - je leta 1847 odkril A. Schrötter. V delu z naslovom "Novo alotropno stanje fosforja" Schrötter piše, da sončna svetloba beli fosfor spremeni v rdečo, dejavniki, kot sta vlaga in atmosferski zrak, pa nimajo učinka. Rdeči fosfor je Schrötter ločil z obdelavo z ogljikovim sulfidom. Prav tako je pripravil rdeči fosfor s segrevanjem belega fosforja na temperaturo približno 250 ° C v inertnem plinu. Hkrati je bilo ugotovljeno, da nadaljnje zvišanje temperature spet privede do nastanka bele modifikacije.
Zanimivo je, da je Schrötter prvi napovedal uporabo rdečega fosforja v industriji vžigalic. Na svetovni razstavi v Parizu leta 1855 so pokazali rdeči fosfor, ki ga je že pridobila tovarna.
Ruski znanstvenik A. A. Musin-Puškin je leta 1797 prejel novo modifikacijo fosforja - vijolični fosfor. To odkritje napačno pripisujejo I. V. Gittorfu, ki je skoraj v celoti ponovil Musin-Puškinovo metodo, vijolični fosfor je dobil šele leta 1853.
Leta 1934 ga je profesor P. W. Bridgman, ki je izpostavil beli fosfor pritisku do 1100 atm, spremenil v črno in tako dobil novo alotropsko modifikacijo elementa. Skupaj z barvo so se spremenile tudi fizikalne in kemijske lastnosti fosforja: na primer beli fosfor spontano vžge v zraku, črni, kot rdeč, pa nima te lastnosti.