Phosphor Herstellung?

Weisser Phosphor wird aus Calciumphosphat hergestellt. Dieses wird im Prozess durch Fluorapatit [Ca5(PO4)3F = 1.5 Ca3(PO4)2 * 0.5 CaF2] bereitgestellt. Der Fluorapatit wird mit Hüttenkoks und Quarzit im elektrischen Lichtbogenofen bei 1400-1500°C umgesetzt, dabei wird der CaO-Anteil des Ca3(PO4)2 ( = 3 CaO * P2O5) durch den Quarzsand SiO2 zu Calciumsilicat CaSiO3 verschlackt. Währenddessen wird der P2O5-Anteil durch den Kohlenstoff C zu P2 reduziert, welches beim Abkühlen zu P4 dimerisiert.

Das ganze läuft nach folgender Reaktionsgleichung ab:

1542kJ + Ca3(PO4)2 + 3 SiO2 + 5 C --> 3 CaSiO3 + 5 CO + P2

Pro Tonne Phosphaterz werden 350kg SiO2, 160kg C und 6kg Elektrodenmasse verbraucht. Je Tonne P fallen als Nebenprodukte 7.7t CaSiO3-Schlacke, 150kg Fe2P-Schlacke und 2500 m³ Ofengas an. Das Ofengas setzt sich aus 85% CO, 40g/m³ Staub und 400g/m³ Phosphor zusammen. Der Staub wird in Elektrofiltern entfernt und anschliessend das Gas mit Wasser abgekühlt um den Phosphor zu 90% in flüssiger, gelber Form (SMP 44.2°C) zu erhalten, die sich am Boden unter 10% Phosphorschlamm (Phosphor-Wasser-Feststoff-Emulsion) absetzen, das CO entweicht.

Das ganze findet in der Apparatur statt, welche die Uni Freiburg so schön aus dem Hollemann-Wiberg abgemalt hat.

In regelmässigen Abständen wird am Boden die Schlacke CaSiO3 und Fe2P abgestochen. Derentweilen wird der Ofen ständig mit neuem Rohmaterial beschickt. Die Energie kommt aus einem elektrischen Lichtbogen der sich zwischen den Kohleelektroden und dem Ofenboden bildet.

Das Eisen kommt als Verunreinigung aus dem Fluorapatit.

Ich hoffe das war soweit verständlich und hat dir geholfen.

Das Nichtmetall-Element Phosphor wurde im Jahr 1669 durch den Alchimisten Brandt entdeckt. Brandt erhielt beim Eindampfen von Harn eine gelbliche Substanz, die in der Dunkelheit leuchtete. Er gab ihr den Namen Phosphor.

Phosphor existiert in der Natur nur in Form seiner Verbindungen, z.B. Calziumphosphat, aus denen er durch Reduktion mit Kohlenstoff rein dargestellt wird. Er tritt wie Kohlenstoff und Schwefel in verschiedenen Modifikationen auf: als weißer, roter und als schwarzer Phosphor, wobei letzterer keinerlei Bedeutung hat.

Rohphosphat würde ich mit Eisen in Verbindung bringen, da die Phosphorsäure eine dreiprotonige Säure ist, und bei Salzbildung stufenweise durch Metallatome ersetzt werden kann.

Quarz widerrum würde ich auch dazu zählen, da es Metalle enthält.

Konnte dir das weiterhelfen?