질소 계열 (주기율표의 15 족 [Va] )의 인 (P), 비금속 화학 원소는 상온에서 무색, 반투명, 부드럽고 밀랍 인 고체로 어둠 속에서 빛납니다.
요소 속성
| 원자 번호 | 15 |
|---|---|
| 원자량 | 30.9738 |
| 녹는 점 (흰색) | 44.1 ° C (111.4 ° F) |
| 끓는점 (흰색) | 280 ° C (536 ° F) |
| 밀도 (흰색) | 20 ° C에서 1.82g / cm 3 |
| 산화 상태 | −3, +3, +5 |
| 전자 구성 | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 |
역사
12 세기의 아라비아 연금술사들은 우연히 원소 인을 분리했을 수도 있지만 그 기록은 불분명하다. 인은 취미가 연금술 인 독일 상인 Hennig Brand에 의해 1669 년에 발견 된 것으로 보인다. 브랜드는 그들이 50 마리의 소변을 자라게하여“벌레를 사육”할 때까지 방치했습니다. 그는 소변을 페이스트로 끓여서 모래로 가열하여 혼합물에서 원소 인을 증류시켰다. 브랜드는 그의 발견을 고트 프리트 빌헬름 라이프니츠 (Gottfried Wilhelm Leibniz)에게보고 한 후,이 요소의 시연과 어둠 속에서 빛을 발하는 능력 또는“인광체”에 대한 대중의 관심을 끌었다. 그러나 인은 약 1 세기 후 뼈의 구성 요소로 판명 될 때까지 화학적 호기심을 유지했습니다. 질산 또는 황산으로 뼈를 소화하면 인산이 형성되어 인을 숯으로 가열하여 증류 할 수 있습니다. 1800 년대 후반 에든버러의 제임스 버거 스 리드 먼 (James Burgess Readman)은 인산염 암석으로부터 원소를 생산하기위한 전기로 방법을 개발했으며, 이것이 오늘날 오늘날 사용되는 방법입니다.
발생 및 배포
인은 crustEarth 's에서 12 번째로 가장 많이 분포 된 매우 광범위하게 분포 된 원소로, 약 0.10 중량 %를 차지합니다. 그것의 우주 풍부도는 표준 실리콘 100 원자 당 약 1 원자입니다. 화학적 반응성이 높아 유리 상태 (일부 운석 제외)에서는 발생하지 않습니다. 인은 항상 인산 이온으로 발생합니다. 본질적으로 결합 된 형태는 인산염입니다. 약 550 개의 다른 미네랄이 인을 함유하고있는 것으로 밝혀졌지만, 이들 중 인의 주요 공급원은 식에 따라 인산 이온 및 다양한 양의 불화물, 염화물 또는 수산화물 이온과 함께 칼슘 이온이 존재하는 인회석 계열입니다 [Ca 10 (PO 4) 6 (F, Cl 또는 OH) 2]. 다른 중요한 인 함유 미네랄은 웨이브 라이트 및 비비 나이트입니다. 일반적으로, 마그네슘, 망간, 스트론튬 및 납과 같은 금속 원자는 미네랄에서 칼슘을 대체하고 규산염, 황산염, 바나 데이트 및 유사한 음이온은 인산 이온을 대체합니다. fluoroapatite의 퇴적층은 지구의 많은 부분에서 발견됩니다. 뼈와 치아 법랑질의 인산염은 수산화 인회석입니다. (불소화에 의한 충치 감소의 원리는 하이드 록시 아파타이트를 더 강하고 더 부식에 강한 플루오로 아파타이트로 전환시키는 것에 달려있다.)
주요한 상업적 공급원은 불완전한 형태의 탄산염 함유 인회석 인 인산염 또는 인산염이다. 지구의 지각에있는 총 인산 암의 추정치는 평균 약 65,000,000,000 톤이며 그 중 모로코와 서사하라에는 약 80 %가 포함되어 있습니다. 이 추정치는 본 방법에 의해 유용한 생성물로 전환하기에 충분한 인산염이 풍부한 광석만을 포함한다. 인 함량이 낮은 대량의 물질도 존재합니다.
인의 유일한 자연 발생 동위 원소는 질량 31의 동위 원소입니다. 질량 24에서 질량 46까지의 다른 동위 원소는 적절한 핵 반응에 의해 합성되었습니다. 이들 모두는 비교적 반감기가 짧으며 방사성입니다. 질량 32의 동위 원소는 반감기가 14.268 일이며 살아있는 유기체에서 인의 흡수 및 이동과 관련된 추적 연구에서 매우 유용한 것으로 입증되었습니다.
