Priče o elementima #29: fosfor – element iz pakla

Fosfor u elementarnom stanju je neobična tvar: svijetli u mraku, lako se pali i lako se njime otruje. No kada se oksidira, nastaju blagotvorni fosfati, itekako potrebni svakom organizmu.

Nenad Raos srijeda, 29. srpnja 2026. u 06:30

Fosfor ne znači ništa drugo nego svjetlonoša, nositelj svjetla, dakako na grčkom jeziku (fos – svjetlo,  foreus – nosač, nositelj), drugim riječima isto što i Lucifer, ali na latinskm jeziku (lux, gen. lucis – svjetlo, fero – nosim). I jest fosfor nekakav Lucifer, vrag nad vragovima. Ta se bijela, točnije žućkasta tvar nalik na maslac pali već pri najmanjem trenju: dovoljno ga je staviti pod potplatu, malo strugnuti – i evo vatre! Još ga je bolje otopiti, najbolje u ugljikovom disulfidu, CS2, pa potom otopinom premazati papir. Kada otapalo, ugljikov disulfid ishlapi, treba samo puhnuti pa će sitne čestice fosfora, tarući se, zapaliti papir. Na papiru ostaju sivo-crne mrlje paljevine, pa sve mislim kako bi bilo dobro da taj lijepi kemijski pokus inspirira nekog likovnog umjetnika za njegovu primjenu u pirografiji, slikanju vatrom. No ne znam kako bi to kod vlasti prošlo jer danas se svatko boji kemije, a ponajviše ovakve kemije. Atelje bi trebao biti osiguran protiv požara, slikar bi morao dobiti ne znam kakve certifikate i dozvole jer je fosfor ne samo izuzetno zapaljiv nego i vrlo otrovan. Već 0,15 do 0,30 grama fosfora može usmrtiti odraslog čovjeka, no poznati su i slučajevi gdje ga je bilo dovoljno samo 50 miligrama ili 0,05 grama. 

Čitamo li kriminalističke kronike 19. stoljeća u njima je sve puno tog otrova koji je, po svemu sudeći, bio mnogo popularniji od arsenika Agathe Christie i Madame Bovary. Fosfor je naime bio svakom dostupan, jer su se od njega izrađivale šibice, a kako nema ni boje ni mirisa, lako se umiješao u hranu. Pa ipak, lako ga se otkrilo – uz malo sreće. Neka je žena svome mužu umiješala fosfor u juhu da je pojede kad nje nema kod kuće. Kako mu se nije dalo jesti u kuhinji, uzeo je tanjur s juhom da ga odnese u sobu. No do sobe je vodio tamni hodnik, a u tami fosfor je pokazao svoju skrivenu narav: tanjur s juhom je zasvijetlio!

Fosfor je član IVA, dušikove skupine periodnog sustava. Dušik je posve bezopasan, arsen je otrovan, a fosfor nešto između
Fosfor je član IVA, dušikove skupine periodnog sustava. Dušik je posve bezopasan, arsen je otrovan, a fosfor nešto između

 Eto, upravo zbog toga, zbog svijetljenja u mraku, 15. član periodnog sustava elemenata je dobio ime „svjetlonoša“. No on nije bio jedini fosfor. U 17. stoljeću fosforom su nazivali sve tvari koje su svjetlucale u mraku. Na glasu je bio bolonjski fosfor, barijev sulfid aktivniran teškim metalima. Pod imenom phosphorus hermeticus ili phosphorus Balduini krio se pak kalcijev nitrat. Sve su to bile tvari koje su svijetlile nakon što su bile osvjetljene Sunčevim zrakama. Radilo se dakle o fluorescentnim tvarima. No Kunckelov fosfor (phosporus Kunckeli) bio je nešto drugo. On je svijetlio a da nije bio osvjetljen i, još čudnije, nije svijetlio bez zraka. No najčudnije je da Kunckelov fosfor zapravo i nije bio Kunckelov.

Sve je počelo 1669. godine kada je alkemičar i trgovac kemikalijama Hennig Brand (hrvatski: Požar!) iz Hamburga žario talog mokraće i pritom dobio nešto neviđeno: pare koje su nastajale pri destilaciji svijetlile su u mraku! Izdvojiti fosfor destilacijom nije bilo teško jer se fosfor tali već pri 44, a vrije pri 280 oC, no kako je nastao iz mokraćnog taloga?

Šaljivi prikaz Brandova otkrića fosfora prema poznatoj slici Josepha Wrighta iz 1771. godine. Ilustracija je preuzeta iz knjige Kemijski leksikon u stripu što ju je napisao autor ovoga članka.
Šaljivi prikaz Brandova otkrića fosfora prema poznatoj slici Josepha Wrighta iz 1771. godine. Ilustracija je preuzeta iz knjige Kemijski leksikon u stripu što ju je napisao autor ovoga članka.

To nije teško objasniti. Budući da sadrži organske tvari,  mokraćni talog zagrijavanjem dalje ugljen, a ugljen potom reducira fosfate koji se također nalaze u mokraći. Pokus je tako jednostavan da je čudno kako ga nitko prije Branda nije napravio. Ili možda jest? Stalno me proganja misao da bi tajna grčke vatre mogla biti upravo u fosforu. Jer otopi li se fosfor u benzinu ili petroleju dobiva se zaista smjesa koja gori na vodi i pali se sama od sebe.

Kao dobar trgovac Brand je fosfor pokazao Kunckelu, ali mu nije htio pokazati recept. Kunckel je ipak od Branda uspio izmamiti da se fosfor radi od mokraće, pa je prionuo pokusima. Nije mu dugo trebalo da razotkrije Brandovu tajnu, pa je 1676. godine uspio dobiti fosfor te je dvije godine kasnije opisao njegova svojstva u knjižici ne odajući međutim tajne postupka.

Tajna postupka nije bila u mokraći nego u fosfatima. Stoga su 1771. godine švedski kemičari Johann Gotlieb Gahn i Carl Wilhelm Scheele (kojeg poznajemo kao suotkrivača kisika), nakon što su otkrili kalcijev fosfat u kostima, počeli proizvoditi fosfor iz koštanog pepela. Rezultat? Mnogo jeftiniji fosfor, tako jeftin da su se 1786. počele proizvoditi „švedske šibice“ s bijelim fosforom. Proizvode se još i danas za potrebe vesterna, jer kada kauboj zapali šibicu na sari čizme znajte da se u šibici nalazi bijeli fosfor.

Druga posljedica promjene sirovine za dobivanje fosfora ima domaći, hrvatski prizvuk. Ilirac Bogoslav Šulek predložio je da se fosfor na hrvatskom zove kostik, a ako ne tako onda svjetlik. Samo što dalje od Lucifera!

No fosfor nije samo element „vade retro, Satanas“, on ima i svjetliju stranu. Uz bijeli fosfor postoji i posve neotrovna, slabo zapaljiva alotropska modifikacija, crveni fosfor. Talište mu je oko 600 oC, kažem „oko“ jer ono ovisi o veličini kristala. Usto postoji mnogo manje poznati crni fosfor, koji ima veću gustoću (2,67 g/cm3) od bijeloga (1,82 g/cm3) i crvenog fosfora (2,36 g/cm3). Temeljna razlika? Crveni i crni fosfor grade strukture nalik na strukturu grafita, dok se bijeli fosfor pojavljuje u obliku četveroatomnih molekula, P4.

O fosforu bi se još mnogo moglo reći, a još više o njegovim spojevima. Najpoznatiji su fosforov(V) oksid, P4O10, koji nastaje gorenjem fosfora. Njegovom reakcijom s vodom nastaje fosforna ili, određenije, ortofosforna kiselina, H3PO4. To je vrlo važna kiselina jer njezine soli, fosfati, izgrađuju kosti, ali i nukleinske kiseline, koje su zapravo esteri riboze (RNA) ili deoksiriboze (DNA) s fosfornom kiselinom. Fosfor je biogeni element zahvaljujući fosfatima. Kad čovjek tako što pročita, čini mu se jednostavnim, a nije.

Naspektakularnji pokus s fosforom (u prikazu iz 19. stojeća): reakcijom fosfora i kalijeve lužine nastaje fosfin, PH3, plin koji se spontano pali u zraku uz nastajanje kolutova dima fosforova(V) oksida: P4 + 3 KOH + 3 H2O  →  PH3 + 3 KH2PO2.
Naspektakularnji pokus s fosforom (u prikazu iz 19. stojeća): reakcijom fosfora i kalijeve lužine nastaje fosfin, PH3, plin koji se spontano pali u zraku uz nastajanje kolutova dima fosforova(V) oksida: P4 + 3 KOH + 3 H2O → PH3 + 3 KH2PO2.

Fosforna kiselina nije naime jedina kiselina fosfora. Ima ih naime ravno deset, a od tih devet kiselina četiri imaju i meta-oblik, tj. oblik kada im se oduzme jedna molekula vode. Usto postoje polifosforne kiseline, neke od njih cikličke strukture. Za razliku od H3PO4, čija molekula može otpustiti sva tri atoma vodika (pa postoje primjerice natrijevi fosfati formule Na3PO4, Na2HPO4 i NaH2PO3), molekula kiseline H3PO3 može otpustiti samo dva atoma vodika, a ona formule H3PO2 samo jedan H-atom. Razlog tome je što u tim kiselinama svi atomi vodika nisu vezani za fosfor preko kisika (P-O-H), kao u fosfornoj kiselini. U prvoj je kiselini jedan, a u drugoj kiselini su dva atoma vodika izravno vezana za fosfor (P-H). Vražji je element fosfor, nema šta.

Nenad Raos, rođen u Zagrebu 1951., je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, sada u mirovini. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik časopisa Priroda i urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Piše za časopis Čovjek i svemir, te mrežne stranice Panopticum i, naravno, Bug-online. Autor je 16 znanstveno-popularnih knjiga, od kojih treba izdvojiti „Kemijski leksikon u stripu“, „Metali života – metali smrti“ te „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“.

Kemijski elementi