Fosfor is één van de bouwstenen van DNA en ook van ATP – het energiemolecuul van levende cellen. De gemiddelde mens heeft ongeveer driekwart kilo fosfor in zijn lichaam. Fosfaten vormen een belangrijk onderdeel van kunstmest en kunnen voor problemen zorgen als ze via uitspoeling in het oppervlaktewater terecht komen. Fosfor kent verschillende verschijningsvormen (allotropen) waarvan witte en rode fosfor de meest bekend zijn. Witte fosfor kan spontaan in de lucht ontbranden en is giftig, de rode variant is stabieler en ongevaarlijk.

Symbool

P

Protonen/elektronen

15

Groep

15

Isotopen

31P

Periode

3

Elektronenconfiguratie

[Ne] 3s2 3p3

Blok

p

Elektronencofiguratie Bohr

2,8,5

Bij kamertemperatuur

vast

Elektronegativiteit

2,1 (Pauling)

Dichtheid

1820 kg m-3

Atoomstraal

110 . 10-12m

Smeltpunt

44 oC (317 K)

Relatieve atoommassa

30.9738

Kookpunt

281 oC (554 K)

Soortelijke warmte

795 J kg-1K-1

Warmtegeleidingscoëfficiënt

0.235 W m-1K-1

Selecteer

Toepassingen
Naam & ontdekking
Voorkomen
Bereiding
Beeld en audio
Toepassingen

Toepassingen

Naam & ontdekking

Voorkomen

Bereiding

Beeld en audio

Toepassingen

Vuurwerk

Onder andere fosfiden en fosforsulfiden worden toegepast voor vuurwerk en voor rookbommen. Bij bijzondere vuurwerksoorten gebruikt men ook wel rode fosfor.

Kunstmest

Fosfor, in de vorm van fosfaten, is onmisbaar voor de groei van plan­ten. Voor een ton aardappelen is ongeveer 1,6 kg nodig, voor een ton graan 10 kg. Als het fosforgehalte van de grond onvoldoende is voor de gewenste productie biedt fosfaathouden­de (kunst)mest uitkomst.

Meestal bevat kunstmest mono- of diwaterstoffosfaten, aangezien gewoon fosfaat nogal lang­zaam wordt opgenomen. De in de natuur voorkomende fosfaten kunnen daartoe met salpeterzuur of fosforzuur wor­den omgezet:

Ca10(PO4)6F2  +  14 HNO3 3 Ca(H2PO4)2  +  7 Ca(NO3)2  +  2 HF

Als fosfaathoudende kunstmest gebruikt men onder meer:

  • Superfosfaat
    Uit calciumfosfaat en zwavelzuur:  Ca3(PO4)2 + 2 H2SO4   Ca(H2PO4)2 + 2 CaSO4
  • Dubbelsuper
    Uit calciumfosfaat en fosforzuur:  Ca3(PO4)2 + 4 H3PO4   3 Ca(H2PO4)2
  • Thomasslakkenmeel.
    Fijngemalen hoogovenslak dat calciumfosfaat, ijzer­oxide en kalk bevat.

Brandvertrager

Een breed scala aan organische fosforverbindingen is te gebruiken als vlamvertrager in kunststoffen, textiel en andere brandbare stoffen. Vaak bevatten die verbindingen ook één of meer halogenen (met name chloor en broom). Eén van de werkingsmechanismen is dat de verbrandingsproducten van de vlamvertrager (waaronder fosforzuren) een zuurstofafsluitende laag vormen. Ook in blusmiddelen ter bestrijding van grote branden worden fosforverbindingen toegepast.

WC-reiniger

Ontkalkingsmiddellen voor sanitair en voor huishoudelijke apparatuur (onder andere koffiezetappara­ten) bevatten vaak een oplossing van fosforzuur.

Tandpasta

In tandpasta zijn fosfaten te vinden als polijst- of schuurmiddellen, bijvoorbeeld:

  • Calciumdiwaterstoffosfaat (Ca­(H2PO4)2),
  • Calciummonowaterstoffos­faat (CaHPO4),
  • Magnesi­umam­mo­niumfos­faat (MgNH4­PO4)
  • Calciumpyrofosfaat (­Ca2P2O7).

Daarnaast kan het fluorfosfaat bevatten ter voorkoming van tandbederf, bijvoorbeeld natriumfluorfos­faat (Na2PO3F) of 1-hydroxy­ethaan-1,1-difosfonaat (EHDP).

Voedingszuur, emulgator, antioxidant

Fosforzuur is een natuurlijk bestand­deel van veel vruchten. Sterk verdund fosforzuur heeft een aangename smaak. (Ortho)fosforzuur (E 338) wordt gebruikt als voedingszuur en antioxidant in diverse voedingsmiddelen, zoals cola (0,28 %), kaas, vleeswaren, bier (in flessen).

In combinatie met het zuur worden vaak andere fosfaten toegepast, vanwege hun bufferende (zuurgraad stabiliserende) werking:

  • Natriumdiwaterstoffosfaat,  E 339-1
  • Dinatrium­monowaterstoffosfaat, E 339-2
  • Natriumfosfaat, E 339-3
  • Kaliumfosfaten,  E 340

Je vindt ook fosfaten in voedingsmid­delen ter verbetering van de structuur, zoals in puddingpoe­der, ijs (stabilsator), vetten (emul­ga­tor) en vleeswa­ren.

Als antiklonteringsmiddel gebruikt men vaak een mengsel van calcium­fosfaten, zoals Ca(H2P­O4)2, CaH­PO4  (E 341 1,2,3).

Bij de bereiding van kaas wordt een meng­sel van natriumdiwa­terstoffosfaat, natriummonowaterstof­fosfaat en natriumfosfaat als emulgator gebruikt.

Smeermiddeladditief

Vrijwel alle moderne smeermiddelen voor motoren bevatten zinkdialkyldithiofosfaat of zinkdiaryldithiofosfaat. Dit gaat oxidatie en slijtage tegen. Ook calciumfosfonaten worden hiervoor gebruikt.

Meer toepassingen

Als element en in legeringen

  • Brandbommen (witte fosfor)
  • Strijkvlak luciferdoosje (rode fosfor)
  • Lichtkogels
  • Lichtspoormunitie
  • Metaal voor schepen, tandwielen en walsen (Cu/P)

In verbindingen

Antiklonteringsmiddel (o.a. voor zout)MgHPO4
BadzoutNa4P2O7
Controle op bederf in graansilo’sAlP
Drogen van gassenP2O5
Etsen van offset-platenH3PO4
Fosfateren (beschermen van metaal tegen corrosie)H3PO4
Geneesmiddel:
Behandeling van botziekteEHDP (zie bij tand­pasta)
Behandeling van artritis of rheumaTriethylfosfine
Behandeling van osteoporoseNa2FPO4
Onderzoek naar uitzaaiing van een gezwel in het skeletNa2H32PO4
Glas met hoge UV-doorlaatbaarheidNa3PO4
Kaas- en ijsbereidingNa4P2O7
Keramiek (bindmiddel)Al(H2PO4)3, AlPO4
KippenvoeradditiefNatriumtripolyfosfaat (NTPP Na5P3O10)
Krimpvrij maken van wolH3PO4
KunstbotCa5(F,Cl)P3O12
LEDGaP, GaAsP
LijmbereidingH3PO4
LucifersP4S3, P4S10
MottenbestrijdingFosfoniumzouten
Noodsignalen in de zeevaartSrP3, Ba3P14
Preventie zwart worden van aardappelenNa2H2P2O7
RaketbrandstofPH3
TextielkleuringH3PO4
Veevoeder (additief)NH4H2PO4
Verhogen van het verwekingspunt van asfaltP2O5
Was- en reinigingsmiddel(KPO3)x, K4P2O7.3H2O
Waterontharder (bijv. in wasmiddel)Na3PO4, Na4P2O7, Na5P3O10
WaterzuiveringH3PO4

Naam

De naam fosfor is afgeleid van het Griekse woord fosfo­ros voor lichtdragend of lichtbren­ger (morgenster). Dit is te danken aan het feit dat witte fosfor – onder invloed van zuurstof – oplicht in het donker.

Ontdekking

Hoewel de Arabische alchemist Alchid Bechil fosfor al in 12e eeuw gekend moet hebben, wordt de ontdekking van fosfor toegeschreven aan de Duitse alchemist Hennig Brand (in 1669). Hij verwerk­te daarvoor een grote hoeveel­heid urine. Na indampen en her­haald destilleren werd het verkregen mengsel urenlang in een stenen retort verhit. Hierbij kwamen witte nevels vrij die zich als vaste stof op het steen afzetten. De verkregen stof bleek op te lichten in het donker.

Brand hield de ontdekking geheim en verkocht zijn vinding. De bekende Duitse alche­mist Johann Kunckel werd daardoor lange tijd als de ontdekker van fosfor be­schouwd.

De Engelsman Robert Boyle verbeterde de fosforbereiding rond 1690 door het toevoe­gen van silicaat. Hierdoor wordt een slak gevormd en is fosfor gemakkelijker te isoleren. Dit principe wordt nog steeds gebruikt.

Voorkomen

Fosfor valt net buiten de top tien van de meest voorkomende elementen in de aardkorst. Het staat op plaats elf, met een aandeel van 0,10% op gewichtsbasis.

Het is te vinden in een groot aantal mineralen, zoals apatiet (foto) en fluorapa­tiet [­Ca5F(PO4)3]. In veel mindere mate komt ook chloor- en hy­droxyapatiet voor.

De gemiddelde mens heeft ongeveer driekwart kilo fosfor in zijn lichaam. Fosfaat is een cruciaal structureel onderdeel van de DNA-keten en van belang voor de energievoorziening van levende cellen. Maar het komt vooral voor in beenderen en tanden, die hoofdzakelijk uit calciumfosfaat bestaan (Ca10CO3(PO4)6).

In materiaal afkomstig van meteo­rieten is eveneens fosfor aangetroffen, o.a. schreibe­rsiet {(Fe,Ni)3P}.

Winning

De belangrijkste wingebieden (van fosfaten) liggen in de Verenigde Staten van Amerika, Rusland, Kazakstan, Marokko, China, Mexico, Venezuela, Peru, Brazilië, Chili, Australië, Syrië, Jordanië, Palestijn, Finland, Tunesië, Algerije, Mauritanië en vele andere Afrikaanse landen. De EU heeft met de Critical Raw Materials Act in 2022 het element fosfor op de lijst van schaarse en strategische grondstoffen gezet.

Bereiding

Vroeger

Fosfor werd vroeger vooral verkregen uit beenderen en guano (een afzetting van verdroogde vogelmest, afkomstig van Peru en een aantal eilanden in de Grote Oceaan).

Tegenwoordig

Fosfor wordt veel bereid door verhitting van (calcium)fosfaat of van fluorapatiet met cokes en grind in een elektrische oven:

2 Ca5F(PO4)3  +  9 SiO2 + 15 C (1400 °C) 3 P2 + 9 CaSiO3 + 15 CO + CaF2  

Rode fosfor wordt gemaakt door witte fosfor langzaam te verwarmen tot ca. 275 oC en daarna weer langzaam af te koelen.

Bekijk foto’s en filmpjes
filmpje icoon Fosfor - Royal Society of Chemistry
Filmpje
Fosfor - Royal Society of Chemistry
Bekijk het filmpje
afbeelding icoon Elektronenschillen fosfor
Afbeelding
Elektronenschillen fosfor
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Fosfor rood
Afbeelding
Fosfor rood
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Fosfor vaste toestand
Afbeelding
Fosfor vaste toestand
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Fosfor in glas
Afbeelding
Fosfor in glas
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Fosfor bruin
Afbeelding
Fosfor bruin
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Fosfor soorten
Afbeelding
Fosfor soorten
Bekijk de afbeelding
Beluister podcasts (Engels)
podcast icoon Fosfor - Royal Society of Chemistry
Podcast
Fosfor - Royal Society of Chemistry
Luister de podcast

Scheikunde studeren

Wat vinden zij van de studies en het werk?

studieorientatie icoon In het eerste jaar deed ik een project over bier Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
In het eerste jaar deed ik een project over bier
Livai was nog maar 16 jaar toen hij begon met Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Risheet doet twee hbo-opleidingen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Risheet doet twee hbo-opleidingen
Hij vertelt hoe hij de hbo-opleidingen BML en Chemie combineert.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Werken aan nieuwe technieken voor windenergie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Werken aan nieuwe technieken voor windenergie
Vierdejaars student Mart vindt zijn hbo-opleiding top!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemische Technologie studeren in Groningen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemische Technologie studeren in Groningen
Wenke en Jeroen laten je zien wat de opleiding inhoudt.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Wij studeren Chemische Technologie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Wij studeren Chemische Technologie
Valerie en Roel geven je een rondleiding bij hun opleiding.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent wel met serieus werk bezig Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Je bent wel met serieus werk bezig
Docenten en studenten vertellen over de hbo-studie Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Foute keuzes bestaan niet
Hbo | Chemie
Studie
Foute keuzes bestaan niet
Judesha vertelt over haar studiekeuze proces.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
Hbo | Chemie
Studie
Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
De wereld van chemie is groter dan je denkt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Bo koos voor Chemische Technologie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Bo koos voor Chemische Technologie
Bo is enthousiast over haar hbo-opleiding. Bekijk de filmpjes.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent bij deze studie geen nummer!
Hbo | Chemie
Studie
Je bent bij deze studie geen nummer!
Lees hoe Marjolein Chemische Technologie vindt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Jij en chemie? Dat geloof ik niet Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Jij en chemie? Dat geloof ik niet
Elisa is nu vierdejaarsstudent Chemie in Amsterdam.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Scheikunde ontdek je pas tijdens het studeren Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Chemie
Studie
Scheikunde ontdek je pas tijdens het studeren
De studie scheikunde iets voor jou?
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde
Student Sanne vertelt over de studie Chemie aan de HAN.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Praktijklessen vind ik leuk om te doen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Praktijklessen vind ik leuk om te doen
Nighel studeert Chemie, bekijk zijn filmpje!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Positief bijdragen aan het leven van mensen
Hbo | Chemie
Studie
Positief bijdragen aan het leven van mensen
Anna, David en Joeri kijken terug op hun studietijd.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Goed persoonlijk contact met docenten Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Goed persoonlijk contact met docenten
Matthew koos na het mbo voor de opleiding Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Het mooie aan deze studie zijn de grote labs Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Het mooie aan deze studie zijn de grote labs
Studenten laten je alle ins and outs zien van hbo Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Inge studeert nu verder aan de TU Eindhoven Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Techniek & Ontwerp
Studie
Inge studeert nu verder aan de TU Eindhoven
Daarvoor rondde ze met succes de hbo-opleiding Applied Science af.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemie is alles op kleine schaal Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemie is alles op kleine schaal
Adinda neemt je mee naar de hbo-opleiding Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemie is meer dan alleen maar deeltjes Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemie is meer dan alleen maar deeltjes
Ontdek de studie Chemische Technologie samen met Miriam!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon We hebben hier een geweldig lab Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
We hebben hier een geweldig lab
Sanne, Justus en Boyd vertellen waarom zij kozen voor Utrecht.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Medicijnen maken van rotte appels Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Medicijnen maken van rotte appels
Uniek project van studenten Chemische Technologie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Hbo | Chemie
Studie
Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Volgens Hylke doorgrond je met de juiste formules elk proces.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Tom loopt stage bij Teijin Aramid Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Stage
Tom loopt stage bij Teijin Aramid
Tom is student Chemische Technologie en laat zijn stagewerkplek zien.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Hbo | Chemie
Studie
Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Lees waarom Femke koos voor het hbo na het vwo.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Vicky vond de bètavakken leuk Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Vicky vond de bètavakken leuk
Bij Chemische Technologie zit ze nu op haar plek.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je hoeft geen nerd of slimbo te zijn Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Je hoeft geen nerd of slimbo te zijn
Proef de sfeer bij de opleiding Chemie in Rotterdam.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik leer ook van dingen naast mijn studie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik leer ook van dingen naast mijn studie
Nick studeert Chemie en heeft een top tijd.
Bekijk het filmpje