فسفر
فسفر یک عنصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن P و عدد اتمی آن 15 میباشد. فسفر یکی از نافلزات چند ظرفیتی گروه نیتروژن بوده و معمولا در سخره ها و کانی های فسفاتی و همچنین در تمام سلولهای زنده یافت میشود ولی هیچگاه به صورت طبیعی تنها و بدون ترکیب با عناصر دیگر وجود ندارد. فسفر بسیار واکنش پذیر بوده و هنگام ترکیب با اکسیژن نور کمی از خود ساتع میکند. از عناصر لازم و حیاتی ارگان های زنده بوده و نامش به شکلهای گوناگون ذکر میشود. مهمترین استفاده فسفر در تولید کود میباشد. همچنین در تولید مواد منفجره کبریت آتش بازی مواد حشره کش خمیر دندان و مواد شوینده و همچنین مانیتورهای کامپیوتر نیز کاربرد دارد.

خصوصیات قابل توجه

فسفر معمولا به شکل یک ماده جامد و موم مانند سفید رنگ است که بوی نامطبوعی دارد. فسفر خالص بی رنگ و شفاف است. اگرچه این نافلز در آب قابل حل نیست ولی در دی سولفید کربن حل میشود. فسفر خالص به سرعت در هوا میسوزد و تبدیل به پنتا اکسید فسفر میشود.

گونه ها

فسفر به چهار پنج شکل مختلف وجود دارد . سفید (یا زرد) قرمز سیاه (یا بنفش). که متداول ترین آنها فسفر قرمز و سفید میباشند که که هر دوی آنان از گروه چهار اتمی های چهار وجهی میباشند. فسفر سفید در تماس با هوا میسوزد و در مجاورت با گرما یا نور به فسفر قرمز تبدیل میشود که دو حالت آفا و بتا دارد که با انتقال دمای -3.8 درجه سانتیگراد از هم تفکیک میشوند. در عوض فسفر قرمز پایدار تر بوده و در فشار بخار 1 اتمسفر در 17 درجه سانتیگراد تصعید می شود و از تماس و یا گرمای مالشی میسوزد. فسفر سیاه چندشکلی Allotrope هم در ساختاری مشابه گرافیت که در آن اتمها در یک صفحه شش وجهی چیده شده و هادی جریان الکتریسیته هستند وجود دارد.

کاربردها

اسید فسفریک غلیظ شده که 70% تا 75% P2O))5 دارد. در(( کشاورزی و تولید کود بسیار مهم میباشد. در نیمه دوم قرن بیستم نیاز بیشتر به کودها تولیدات فسفری را به مقدار قابل توجهی افزایش داد.
دیگر کاربردهای فسفر عبارتند از:

* فسفر برای تولید شیشه مخصوص برای لامپهای سودیومی استفاده میشود.
* فسفات کلسیم یا Bone-Ash برای تولید ظروف چینی مرغوب و Mono_calcium Phosphate که در بکینگ پودر مصرف دارد استفاده میشود.
* همچنیند این عنصر در تولید فلزات برنز فسفات و دیگر فلزات استیل کاربرد دارد.
* تری سدیوم فسفات در ماده های تصفیه کننده برای شیرین کردن آب و همچنین جلوگیری از فرسایش لوله ها کاربرد دارد.
* از فسفر سفید در ساخت بمبهای آتش زا و دود زا و گلوله های رسام استفاده میشود.
* فسفر کاربردهای گوناگون دیگری در ساخت کبریتهای بی خطر مواد آتش زا حشره کش ها خمیردندان ها و مواد پاک کننده دارد.


نقش بیولوژیکی

ترکیبات فسفری نقش حیاتی در تمام گونه های حیات شناخته شده در زمین دارد. فسفرهای معدنی نقش کلیدی در ملوکولهای بیولوژیکی مانند DNA و RNA که قسمتی از استقامتهای ملوکولی را شکل میدهند بازی میکنند. همچنین سلولهای زنده از فسفرهای معدنی برای ذکیره و انتقال انرژی سلولی از طریق تری فسفات آدنوزین ATP استفاده میکنند. نمکهای فسفات کلیسیوم هم توسط حیوانات برای سفت شدن استخوان استفاده میشود. ضمناً فسفر یک عضو حیاتی برای پروتوپلاسمهای سلولی و بافتهای عصبی میباشد.

تاریخچه

فسفر (که یونانی آن فسفروس به معنای"حامل روشنایی" و از نامهای باستانی سیاره زهره میباشد ) در سال 1669 توسط شیمیدان آلمانی Henning Brand در حین تولید یک دارو از ادرار کشف شد. براند با تبخیر ادرار سعی در تقطیر نمک داشت که در این فرایند ماده سفید رنگی تولید شد که در تاریکی میدرخشید و با نور زیادی میسوخت. از آن روز تابندگی فسفری برای شرح اشیاءی که در شب بدون سوختن میدرخشند بکار برده شد.

کبریتهای اولیه که از فسفر سفید در ترکیباتشان اسفاده میشد به دلیل سمی بودن خطرناک بودند و استفاده از آنها موجبات قتل و خودکشی و .... را فراهم میکرد. (یک داستان نا معلوم حکایت از این دارد که زنی با اضافه کردن فسفر سفید به غذای شوهرش قصد کشتن وی را داشت که هنگام جوشانیدن غذا به دلیل به وجود آمد بخار نورانی لو رفت.)

همچنین کارگران کبریت ساز به دلیل مجاورت با بخار آن دچار مردگی استخوانهای فک میشدند. زمانی که فسفر قرمز که خاصیت آتش زایی و سمی به مراتب کمتری را دارد کشف شد جایگزین فسفر سفید در صنعت کبریت سازی گردید.

پیدایش

فسفر به دلیل واکنش پذیری در هوا و دیگر مواد حاوی اکسیژن به تنهایی در طبیعت یافت نمیشود ولی به صورت ترکیبی به مقدار زیادی در معادن گوناگون پخش شده اند. که بزرگترین این معادن در روسیه مراکش فلوریدا Idaho, Tennesse و Utah قرار دارد.

فسفرهای چندشکلی سفید میتوانند به شیوه های گوناگونی تهیه شوند. در یک فرایند تری کلسیم فسفات که از سخره های فسفاتی گرفته شده در مجاورت کربن و سیلیکا در کوره های سوختی یا برقی حرارت داده میشود. در این فرایند عناصر فسفری به صورت بخار آزاد شده و به صورت اسید فسفریک جمع آوری میشوند.

هشدارها

فسفر یک ماده بسیار سمی میباشد و حتی مقدار 50 mg آن کشنده و مرگ آور است.

فسفر سفید باید همیشه در زیر آب نگهداری شود چرا که در مجاورت هوا بسیار واکنش پذیر میباشد. هنگام کار با آن حتما باید از انبر استفاده شود چرا که تماس آن با پوست میتواند باعث سوختگی های مزمن شود. خاصیت سمی و مزمن فسفر سفید باعث میشود که کارگرانی که باید با آن کنند دچار بیماری Necrosis of the Jaw مردگی فک که اصطلاحا PhossyJaw نامیده میشود گرفتار آیند. استرهای فسفاتی برای سیستم عصبی سمی هست


به خاطر دارید در مورد کلسیم که فراوان ترین ِ املاح در بدن بود صحبت کردیم. فسفر از نظر فراوانی در بدن ، پس از کلسیم است . این عنصر که در گروه ماکرو میزال ( املاح فراوان دربدن ) قرار دارد . 1 درصد وزن بدن را تشکیل می دهد یعنی اگر شما یک مرد 70 کیلوگرمی هستید ، در بدنتان 700 گرم فسفر وجود دارد. فسفر در بیشتر غذاها موجود است ، پس نگران دریافت آن نباشید. ولی بهتر است زنان و افراد مسن اطلاعات بیشتری راجع به آن داشته باشند چون فسفر همراه کلسیم استحکام بخش استخوان هاست.

نقش فسفر در بدن
فسفر در بدن چهار عمل مهم انجام میدهد:

* به رشد و ترمیم بدن کمک میکند.
* با کمک به متابولیسم چربیها و نشاستهها، توان و نیروی لازم را در فرد بوجود میآورد.
* درد ناشی از ورم مفاصل را کاهش میدهد.
* در سلامتی دندانها و لثه مؤثر است.

از کل فسفر موجود در بدن 80 درصد آن در استخوانها موجود است و 20 درصد آن در دیگر قسمتهای بدن وجود دارد.
عملکرد فسفر در استخوان معلوم است ، با کلسیم کریستال هایی را تشکیل می دهند که در اسکلت پروتئینی استخوان نشسته و موجب استحکام استخوان می گردد.
در بقیه بخش های بدن فسفر به عنوان یک عنصر مهم ، نقش های زیادی را برعهده دارد. فسفر در ساختمان کلیه کروموزوم های بدن ما موجود است. در غشا همه سلولهای بدن ما وجود دارد. فعال شدن بسیاری از آنزیمها با اتصال یک مولکول فسفر صورت می گیرد و در خون به حفظ PH ثابت کمک می کند ، و به این ترتیب نمی گذارد خون بدن ما قلیایی یا اسیدی شود. و بالاخره هر چه ماده انرژی زا در بدن ما وجود دارد مثل ATP * و CP ** همه با اتصال مولکول فسفر انرژی را در خود ذخیره می کنند.
پس می بینید اگر فسفر وجود نداشته باشد حیات امکان پذیر نیست. به همین دلیل است که خداوند عنصر فسفر را به وفور در مواد غذایی قرار داده است.

منابع غذایی فسفر

فسفر بیشتر در منابع حیوانی موجود است . گوشتهای گاو و گوسفند ، ماکیانو ماهی که غنی از پروتئین هستند دارای فسفر زیادی می باشند . یعنی در حقیقت هر جا پروتئین هست ، فسفر زیادی یافت می شود. لبنیات، حبوبات مثل عدس ، دانه هایی مثل بادام و تخم مرغ نیز محتوی فسفرهستند.
جدول زیر نام چند ماده غذایی و مقدار فسفر موجود در یک را بیان می کند.

ماده غذایی مقدار میزان فسفر موجود
ماکارونی با پنیر 1فنجان 322 میلی گرم
شیر 2 درصد چربی 1فنجان 232 میلی گرم
گوشت گاو 90گرم 210 میلی گرم
بادام یک چهارم فنجان 184میلی گرم
عدس پخته یک دوم فنجان 178 میلی گرم
تخم مرغ 1عدد 86 میلی گرم


هضم و جذب فسفر

هضم و جذب فسفر در دستگاه گوارش به کمک آنزیمهای گوارشی صورت گرفته و در ابتدای روده جذب می شود ، این ماده سریعتر از کلسیم وارد خون شده و ذخائر بدن را تکمیل می کند . میزان متوسط فسفر در خون 3 تا 4 میلی گرم در 100 میلی لیتر است. ویتامینD به جذب فسفر همانند کلسیم کمک می کند. لازم به ذکر است که مصرف بیش از اندازه فسفر موجب کاهش جذب کلسیم می شود . زیرا این دو عنصر در ورود به سلولهای روده رقابت می کنند. میزان فسفر در خون ، توسط هورمونی به نام پاراتورمون کنترل می شود. این هورمون از غده پاراتیروئید موجود در گردن ترشح شده و در صورتی که فسفر موجود در بدن کمتر از حد استاندارد باشد دستور به کاهش دفع و افزایش جذب فسفر می دهد. دفع فسفراز طریق ادرار است. اگر فسفر ِ دریافتی بیش از حد نیاز باشد اضافی آن از ادرار دفع می شود.مقدار نیاز بدن به فسفر روزانه 700 تا 1200 میلی گرم در روز است.

کمبود فسفر

در انسان نادر است ولیکن در اثر مصرف بعضی داروها جذب فسفر کاهش می یابد مثل آنتی اسیدهایی که برای معده درد تجویز می شود ، ( مثل ئیدروکسید آلومینیوم ) و در طولانی مدت موجب کمبود فسفر می گردند ، البته در افرادی که مبتلا به هیپرپاراتیروئیدیسم «بزرگ شدن غده پاراتیروئید) هستند و در کودکان نارس احتمال کمبود فسفر وجود دارد.
علائم کمبود فسفر از اختلال در عمل ATP انرژی زا شروع می شود. در اثر کمبود فسفر ، اختلال عصبی، اسکلتی ، خونی و کلیوی به جود خواهد آمد.سالمندان و بانوان یائسه متوجه باشید که شما نیاز بیشتری به فسفر دارید تا مبتلا به پوکی استخوان نشوید.
از مصرف بیش از اندازه فسفر مسمومیتی دیده نشده است ولیکن در صورتی که مصرف فسفر خیلی بیش از کلسیم باشد مثلاً فرد عادت به خوردن گوشت زیاد و لبنیات کم داشته باشد ، حالتی در فرد بوجود میآید که به آن هیپرپاراتیروئیدیسم ثانویه گویند که موجب افزایش گردش املاح در استخوان شده و محتوی کلسیم استخوان را کاهش می دهد . از اینرو به کسانی که سرخود رژیم لاغری می گیرند و فقط غذایشان گوشت گوسفند یا گوشت مرغ پخته است یا کسانی که رژیم غذایی نامتعادلی دارند توصیه می شود مراقب استخوانهایشان باشند که این رژیم نادرست شکستگی های دوران پیری را در پی دارد .