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Ein Element der Alchimisten
So um die Mitte des 17. Jahrhunderts hat der Alchimist Henning Brand URIN eingedampft. Als er das Destillat abermals destillierte erhielt er eine Substanz, die im Dunkeln leuchtete und die sich an der Luft entzündete. Dies gilt als Entdeckung des Elements Phosphor.
Aber schon der arabische Alchimist Alchid Bechil - im 12. Jahrhundert - kannte diesen Versuch und auch Paracelsus beschreibt ihn.
Alchimisten waren auf der Suche nach dem Stein der Weisen. Aber Brand erkannte das “Elixier” in seiner Bedeutung und nannte es »kaltes Feuer«. Er nutzte den kommerziellen Wert und verkaufte seine Entdeckung. Die erste bekannte Vorführung gab der Dresdner Arzt und Alchimist Adam Krafft am 24.04.1676 beim Kurfürsten Friedrich Wilhelm II. von Brandenburg. Der Leibarzt des Kurfürsten J. S. Elsholz nannte die Substanz »phosphorus mirabilis« und der Hofalchimist Johann Kunckel stellte die Substanz perfekt her.
Interessant war die Substanz für die Alchemie besonders, da sie aus lebender Materie hergestellt wurde.
Was passierte dem Hamburger Alchimisten Brand?
Ur in stinkt! Gelb ist er schon. Stehen lassen. Eintrocknen lassen damit sich das Gelb reinigen kann, denn Gold ist das Reinste vom Reinen. Anschließend wird es eingeengt, eingedampft so gelangt er langsam schon zur Konsistenz des Goldes es ist nicht mehr flüssig sondern pastös. Zur weiteren Reinigung wird der eingeengte Urin stark erhitzt. — Der Dampf wird ins Wasser hinüber destilliert. Hier soll das GOLD aus dem gelben Urin kondensieren. — Aber das ist kein GOLD sondern ein "weißes Wax", das im Dunkeln leuchtet. Welch herrliches Wunder. Die Theorie aus Brands Zeit besagt: das Experiment ist gelungen nur das nötige Verhältnis von Schwefel (für Gelb) und Salz (für Fest) und Quecksilber (für Metall) hat er nicht gänzlich erreicht gehabt.
Der bei der ‘Destillation’ des ‘Urin-Destillates’ anwesende Kohlenstoff reduzierte die anwesenden Phosphorverbindungen.
P(IV/ V/ VI) + C(0) + O2 ⇒—>⇒ P(0) + CO2
Kunde von Brand war auch Robert Boyle - bekannt als Autor von "The Sceptical Chemist". Er untersuchte die weiße masse, die bei der Selbstentzündung übrigbleibt, (P2O5). Und fand 1681 saure Eigenschaften des wäßrigen Auszuges der weißen Substanz.
Im 18. Jahrhundert war Phosphor eine Kuriosität: Boyles Sohn Geoffrey und sein Assistent Hankewitz machten aus dem Verkauf von Phosphor ein lohnendes Geschäft. 1743 verbesserte Marggraf die Herstellung indem er dem abgedampften Urin noch Bleichlorid und Kohle zusetzte und die Ausbeute verbesserte.
Etwa 1770 stellte Scheele den Phosphor aus Knochenasche her, die er mit Salpetersäure aufschloss. Das Calcium fällte er mit Schwefelsäure aus und die Phosphorsäure destillierte er mit Holzkohle reduzierend, so erhielt er den Phosphor.
Der Preis des Phosphor sank dadurch von 10 Dukaten (Holland) bis 16 Dukaten (England) auf “nur noch” 4 … 5 Taler. Phosphor - in: Gmelin's Handbuch der anorganischen Chemie 16A , S. 37, Weinheim: 1965, 8.Aufl.
(Ca3(PO4)3 mit C) + HNO3 ergibt Ca++ + NO3- + CO2↑ + … H3PO4 …
Ca++ + H2SO4 → CaSO4↓ + + 2 H+
2 H3PO4 + 3 C → H20↑ + 3 CO2↑
Lavoisier benutzte die Verbrennung von Phosphor bei seinen Versuchen zu den Verbrennungsvorgängen.
Heute wird Phosphor durch folgende Reaktion industriell gewonnen:
Ca3(PO4)2 + 3 SiO2 + 5 C → 3 CaSiO3 + 5 CO + 2 P unter Einsatz von 1352 kJ je mol.
In Elektroschachtöfen wird die nötige Reaktions-Energie durch elektrischen Strom (Widerstandsheizung oder Lichtbogen) zugefügt.
Die Selbstentzündung wurde für Zündhölzer genutzt, aber auch für Phosphorbomben, wie diese im zweiten Weltkrieg und auch beim Bombardement auf Dresden am 13.02.1945 eingesetzt wurden. Später auch in Korea und im Vietnam-Krieg.
Wichtig ist der Phosphor in seinen Verbindungen als Düngemittel.