Большая Советская Энциклопедия (ФО)

  Ф. химически активен, наибольшей активностью обладает белый Ф.; красный и чёрный Ф. в химических реакциях гораздо пассивнее. Окисление белого Ф. происходит по механизму цепных реакций . Окисление Ф. обычно сопровождается хемилюминесценцией. При горении Ф. в избытке кислорода образуется пятиокись P₄ O₁₀ (или P₂ O₅ ), при недостатке – в основном трёхокись P₄ O₆ (или P₂ O₃ ). Спектроскопически доказано существование в парах P₄ O₇ , P₄ O₈ , P₂ O₆ , PO и др. фосфора окислов . Пятиокись Ф. получают в промышленных масштабах сжиганием элементарного Ф. в избытке сухого воздуха. Последующая гидратация P₄ O₁₀ приводит к получению орто- (Н₃ РО₄ ) и поли- (Н_{n + 2} P_n O_3п + 1 ) фосфорных кислот. Кроме того, Ф. образует фосфористую кислоту H₃ PO₃ , фосфорноватую кислоту H₄ P₂ O₆ и фосфорноватистую кислоту H₃ PO₂ , а также надкислоты: надфосфорную H₄ P₂ O₈ и мононадфосфорную H₃ PO₅ Широкое применение находят соли фосфорных кислот (фосфаты ), в меньшей степени – фосфиты и гипофосфиты.

  Ф. непосредственно соединяется со всеми галогенами с выделением большого количества тепла и образованием тригалогенидов (PX₃ , где Х – галоген), пентагалогенидов (PX₅ ) и оксигалогенидов (например, POX₃ ) (см. Фосфора галогениды ). При сплавлении Ф. с серой ниже 100 °С образуются твёрдые растворы на основе Ф. и серы, а выше 100 °С происходит экзотермическая реакция образования кристаллических сульфидов P₄ S₃ , P₄ S₅ , P₄ S₇ , P₄ S₁₀ , из которых только P₄ S₅ при нагревании выше 200 °С разлагается на P₄ S₃ и P₄ S₇ , а остальные плавятся без разложения. Известны оксисульфиды фосфора: P₂ O₃ S₂ , P₂ O₃ S₃ , P₄ O₄ S₃ , P₆ O₁₀ S₅ и P₄ O₄ S₃ . Ф. по сравнению с азотом менее способен к образованию соединений с водородом. Фосфористый водород фосфин PH₃ и дифосфин P₂ H₄ могут быть получены только косвенным путём. Из соединений Ф. с азотом известны нитриды PN, P₂ N₃ , P₃ N₅ – твёрдые, химически устойчивые вещества, полученные при пропускании азота с парами Ф. через электрическую дугу; полимерные фосфонитрилгалогениды – (PNX₂ ) _n (например, полифосфонитрилхлорид ), полученные взаимодействием пентагалогенидов с аммиаком при различных условиях; амидоимидофосфаты – соединения, как правило, полимерные, содержащие наряду с Р–О–Р связями Р–NH–Р связи.

  При температурах выше 2000°C Ф. реагирует с углеродом с образованием карбида PC₃ – вещества, не растворяющегося в обычных растворителях и не взаимодействующего ни с кислотами, ни со щелочами. При нагревании с металлами Ф. образует фосфиды .

  Ф. образует многочисленные фосфорорганические соединения .

  Получение. производство элементарного Ф. осуществляется электротермическим восстановлением его из природных фосфатов (апатитов или фосфоритов) при 1400–1600 °С коксом в присутствии кремнезёма (кварцевого песка):

2Ca₃ (PO₄ )₂ + 10C + n SiO₂ = P₄ + 10CO + 6CaO×n SiO₂

  Предварительно измельченная и обогащенная фосфорсодержащая руда смешивается в заданных соотношениях с кремнезёмом и коксом и загружается в электропечь. Кремнезём необходим для снижения температуры реакции, а также увеличения ее скорости за счет связывания выделяющейся в процессе восстановления окиси кальция в силикат кальция, который непрерывно удаляется в виде расплавленного шлака. В шлак переходят также силикаты и окислы алюминия, магния, железа и др. примеси, а также феррофосфор (Fe₂ P, FeP, Fe₃ P), образующийся при взаимодействии части восстановленного железа с Ф. Феррофосфор, а также растворённые в нём небольшие количества фосфидов марганца и др. металлов по мере накопления удаляются из электропечи с целью последующего использования при производстве специальных сталей.

  Пары Ф. выходят из электропечи вместе с газообразными побочными продуктами и летучими примесями (CO, SiF₄ , PH₃ , пары воды, продукты пиролиза органических примесей шихты и др.) при температуре 250–350 °С. После очистки от пыли содержащие фосфор газы направляют в конденсационные установки, в которых при температуре не ниже 50 °С собирают под водой жидкий технический белый Ф.

  Разрабатываются методы получения Ф. с применением газообразных восстановителей, плазменных реакторов с целью интенсификации производства за счёт повышения температур до 2500–3000 °С, т. е. выше температур диссоциации природных фосфатов и газов-восстановителей (например, метана), используемых в качестве транспортирующего газа в низкотемпературной плазме.

  Применение. Основная масса производимого Ф. перерабатывается в фосфорную кислоту и получаемые на её основе фосфорные удобрения и технические соли (фосфаты ).