396. Kintoreit

Kintoreit jest minerałem o skomplikowanym wzorze PbFe₃(PO₄)(PO₃OH)(OH)₆, czyli jest to zasadniczo fosforanowy minerał ołowiu i żelaza. Ma zabarwienie od żółtawego po ciemnobrązowe (które czasem wygląda jak czarne), twardość 4, gęstość 4,3 g/cm³. Jest to minerał z grupy plumbogumitu, od którego różni się tym, że plumbogumit zawiera glin w miejsce żelaza. Nazwa kintoreitu pochodzi od odkrywki Kintore w Nowej Południowej Walii (Australia).

Jest to bardzo rzadki minerał, który poza Australią znajdowano głównie w Europie. Najbliżej Polski pojawił się w czeskim złożu uranu Zalesi niedaleko Lądka Zdroju.

Jako że kintoreit jest rozpoznawany jako minerał zaledwie od 30 lat, stanowi głównie przedmiot zainteresowania naukowców, a magicy kamienni jeszcze go nie zauważyli. W rezultacie trzeba znaleźć jakiś dodatkowy temat, żeby wpis nie zakończył się na kilku zdaniach 🙂 W związku z tym opowiem co nieco o kwasie fosforowym(V) i fosforanach.

Kwas fosforowy(V) o wzorze H₃PO₄, końcowy etap roztwarzania w wodzie tlenku fosforu(V) P₄O₁₀ należy do kwasów często używanych w laboratorium chemicznym. Ważne są też jego sole fosforany, które wchodzą w skład kości kręgowców, zatem nie powinno dziwić, że kwas fosforowy(V) odkryto w popiele kostnym. Dokonali tego niezależnie od siebie dwaj szwedzcy chemicy, Johann Gahn (1745–1818) i Karl Scheele (1742–1786), w 1770 roku (niektóre źródła podają, że odkrywcą tego związku jest niemiecki alchemik Johann Becher, który dokonał tego stulecie wcześniej). Kilka lat później Scheele odkrył metodę syntezy H₃PO₄ w reakcji stężonego kwasu azotowego(V) z fosforem pierwiastkowym:

P₄ + 20HNO₃ → 4H₃PO₄ + 20NO₂ + 4H₂O

Kwas fosforowy(V) jest łatwotopliwą, bezbarwną substancją stałą. Jego temperatura topnienia zależy od zawartości wody i waha się od 42 do 29°C (niektóre źródła podają nawet 20°C). W temp. pokojowej może też występować jako przechłodzona ciecz – bezbarwna, bezwonna, syropowata, czasem opisywana jako „lśniąca”.

Jest to jeden z najważniejszych związków dla życia na Ziemi. Nie tylko wchodzi w skład kości kręgowców – pochodne tego kwasu (sole i estry) pełnią też funkcję buforową w płynach ustrojowych, a poza tym występują w komórkach wszystkich organizmów żywych jako składowa związków będących nośnikami energii: w adenozyno-5′-trifosforanie (ATP) i fosfokreatynie. Stanowią ponadto aktywatory białek (poprzez procesy fosforylacji i defosforylacji).

Kwas fosforowy(V) ma również wiele zastosowań przemysłowych: używa się go do produkcji nawozów sztucznych, detergentów, jako regulator kwasowości w przemyśle spożywczym (znajduje się np. w napojach typu cola), przy uzdatnianiu wody i jako składnik past do zębów. Należy zauważyć, że detergenty fosforanowe, których składnikiem aktywnym jest trifosforan sodu o wzorze sumarycznym Na₅P₃O₁₀, wywierają bardzo niekorzystny wpływ na środowisko, przyczyniając się m.in. do zakwitów glonów w zbiornikach wodny wskutek przenawożenia wód ściekami o dużej zawartości fosforu.

Z bardziej egzotycznych zastosowań można wymienić zabezpieczenie powierzchni metali przed korozją (zwłaszcza żelaza, przez pasywowanie warstewką fosforanu(V)), wzorzec zewnętrzny w fosforowym NMR, wytwarzanie ogniw paliwowych oraz trawienie różnych podłoży, np. glinu albo indu przy produkcji półprzewodników.

[zdjęcia za pośrednictwem strony mindat.org, autorzy: Stephan Wolfsried × 2, Chollet Pascal, Georges Favreau, Henry Minot, Michael Förch × 3 (w tym wiodące), Juanmi]

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *