LUME ATOMIQUE

295. Le phosphore se présente dans la nature presque exclusivement à l'état de phosphates métalliques, notamment à Tétatde phosphate de chaux qui est le principe essentiel des minéraux bien connus, l'apatite, la phosphorite, les coproHtes, etc. On rencontre également l'acide phosphorique en combinaison dans la plupart des roches primitives et des terrains qui résultent de leur désagrégation. Les plantes enlèvent au sol les phosphates qui s'accumulent surtout dans les graines ou les semences. Du règne végétal, ils passent, par l'alimentation, dans le règne animal où le phosphate de calcium est très-abondant. Il existe 'dans le sang, dans l'urine, dans tous les tissus mous, surtout dans les nerfs,

et dans les os dont il constitue la plus grande partie. Brandt (de Hambourg) découvrit le phosphore, en i669, dans Turine liumaine. Gahn, en 1768, étabUt les relations qui existent entre Tacide phosphorique et les cendres d'os qui, bientôt après, furent utilisées par Scheele,Fourcroy et Vauquelin, pour l'extraction du phosphore.

296. Les phosphates terreux et alcalino-terreux, renfermant 5 équivalents de métal pour 1 molécule d'acide phosphorique, comme par exemple, le phosphate des os Ca"'(PO*)*, ne sont pas décomposés par leur calcination avec du charbon. Mais l'acide phosphorique et son anhydride sont complètement réduits, tandis que les mélaphosphates, qu'on peut envisager comme des combinaisons de phosphates neutres trimélalliques avec de l'anhydride phosphorique, ne sont réduits que partiellement par le charbon. Ainsi, par la calcination du métaphosphate de calcium avec du charbon de bois, les deux tiers du phosphore sont mis en liberté, tandis que le troisième tiers reste à l'état de phosphate tricalcique : 3Ca(P0')* se dédouble en 2P*0* qui sont réduits et Ca'(PO*)* qui reste. La première phase de l'extraction du phosphore consiste donc dans la préparation du métaphosphate de calcium.

On réduit les os en cendres blanches, qu'on pulvérise et qu'on mélange avec une quantité d'acide sulfurique suffisante pour décomposer tout le carbonate de calcium qui y est contenu et pour s'unir aux deux tiers du calcium contenu dans le phosphate tricalcique. Les proportions que l'on emploie généralement sont 3 parties de cendres d'os, 2 parties d'acide sulfurique et 18 parties d'eau :

Ca'^(P0*)*-h2H'S0*+ 4H«0 =CaH*(PO*)«-f-2(CaSO*.2H«0).

On laisse déposer, on filtre, on exprime la solution qui renferme le phosphate monocalcique, et on lave avec un peu d'eau la partie insoluble qui est composée de gypse. On évapore ensuite la solution à consistance sirupeuse, on mélange le résidu avec le quart de son poids de charbon et on le chauffe progressivement jusqu'au rouge dans des vases en fer, en remuant constamment. On obtient ainsi un mélange poreux de charbon de bois etde métaphosphate de calcium :

CaH*(P0*)«=Ca(P0'^)«-h2IP0.

On introduit ce mélange dans une cornue de terre et on le recouvre d'une pâle d'argile et de borax pour le rendre moins poreux, puis on le soumet à une forte chaleur rouge qui produit la réduction et la volatilisation cju phosphore :

3Ca(P0')« -h €»<>=: Ca'^(PO*)«-+- lOCO+P*.

Si Ton mélange du sable à la bouillie de pliosphate et de charbon, comme Ta proposé M. Woehler, on peut mettre tout le phosphore en liberté :

2Ca(P0')* -i-2SiO« -i- C •«= 2CaSiO'^ -i- 1 OCO-i- P*.

Les vapeurs de phosphore, au sortir de la cornue, se rendent, en passant par une allonge recourbée, en cuivre, dans un vase fermé conte* nant de l'eau dans laquelle le phosphore se condense en formant un dépôt jaune rougeâtre, tandis que les vapeurs et gaz non condensables 3'échappent dans une cheminée par un tube de dégagement adapté au récipient. On purifie le phosphore en le fondant sous Teau, le filtrant à travers une peau de chamois et en le lavant avec de Tammoniaque et avec une solution de chromate acide de potassium dans Tacide sulfu» rique étendu. Quelquefois on achève cette purification par une distillation dans un courant d'hydrogène ou d'azote. On coule généralement le phosphore dans des moules cylindriques, et c'est sous cette forme qu'on le livre au commerce.

297. Le phosphore ordinaire, lorsqu'il est pur, est incolore ou jaune pâle ; le phosphore du commerce est plus ou moins orange par suite de l'action de la lumière. Il est en général transparent et ne prend un aspect cristallin, semi-opaque, que lorsqu'il se solidifie brusquement ; on a même pu l'obtenir cristallisé en octaèdres et en dodécaèdres bien formés, par voie de fusion. On l'obtient facilement sous l'une ou l'autre de ces formes par l'évaporation lente de ses solutions dans le sulfure de carbone ou dans ses autres dissolvants. La densité du phosphore est égale à 1,82 — 1,84; à la température ordinaire il a la souplesse de la cire ; à 0*» il est cassant. Il ne conduit l'électricité ni à l'état solide ni à l'état liquide. Il fondà44-45« en se dilatant notablement et en formant un liquide oléagineux, transparent, très-réfringent, qui reste souvent liquide, pendantlongtemps, au-dessous de son point de fusion.Cetle surfusion s'observe surtoutlorsqu'on fond le phosphore sous une couche de. potasse. En touchant la masse fondue avec un fil métallique ou une baguette de verre, elle se concrète subitement avec élévation de température. Le phosphore bout à 290* en se transformant en une vapeur incolore dont la densité est 62 fois plus grande que celle de l'hydrogène, à la même température. Ce rapport existe encore à 1000** comme l'a observé M. Deville. 1 molécule de phosphore, soit 2 volumes de vapeur de phosphore, ne renferme donc pas, comme la plupart des molécules des corps simples, 2 atomes, mais 4, c'est-à-dire F*. A la température ordinaire, le phosphore a une légère tension de vapeur, mais par l'ébullition avec l'eau, il passe facilement avec la vapeur d'eau.

Le phosphore est tout* à fait insoluble dans l'eau et à peu près insoluble dans l'alcool ; il se dissout assez facilement dans Téther, dans les huiles fixes et essentielles, ainsi que dans la benzine et le pétrole; et, beaucoup mieux, dans le sulfure de carbone, le chlorure de soufre et le trichlorure de phosphore. Le phosphore est très-inflammable; sa combustion au contact de l'air est déterminée à une température peu élevée au-dessus de son point de fusion. Il brûle avec une flamme trèséclairante et en répandant les fumées blanches d'anhydride phosphorique. 11 s'enflamme aussi très-facilement par le frottement. Eh raison de cette inflammabilité, le phosphore doit être conservé sous Feau. Exposé à l'air au-dessus de 0**, il subit une oxydation lente, en répandant des lueurs bleuâtres dans l'obscurité ; c'est cette propriété qui lui a valu son nom (<p&>;, (fopôç).

Le phosphore très-divisé s'enflamme spontanément, à la température ordinaire, au contact de l'air, par exemple, lorsqu'on laisse évaporer à l'air une solution de phosphore dans le sulfure de carbone dont on a imprégné une feuille de papier. On observe également l'inflammation spontanée du phosphore lorsqu'on en enveloppe quelques fragments dans du coton et qu'on empêche par là son refroidissement par rayonnement. La combustion lente du phosphore développe une odeur alhacée caractéristique et des vapeurs blanches d'acide ou d'anhydride phosphoreux. D'après M. Graham, la présence dans l'air de certains gaz ou vapeurs combustibles, tels que réthylène,réther,le naphte, l'essence de térébenthine, empêchent la combustion lente du phosphore. Dans l'oxygène pur, le phosphore ne répand des lueurs que si la température atteint 45**, mais si l'on raréfie l'oxygène à l'aide d'une pompe pneumatique, ou, ce qui revient au même, si on le mélange d'hydrogène, d'azote ou d 'acide carbonique, les lueurs se produisent à la température ordinaire.

Le produit principal de la combustion vive du phosphore est l'anhydride phosphorique ; par sa combustion lente, il se forme principalement de Tanhydride phosphoreux. L'acide azotique et d'autres agents d'oxydation donnent lieu aux mêmes acides, par leur action "sur le phosphore. Le phosphore se combine au soufre sous l'influence d'une douce chaleur ; cette combinaison est accompagnée d'un grand dégagement de chaleur et souvent d'explosion. 11 se combine directement au chlore, au brome et àTiode, le plus souvent avec production de lumière. Traité par une solution bouillante de potasse, il donne naissance à de Thypophosphite et à de l'hydrogène phosphore. L'eau n'est décomposée que très-lentement par le phosphore, sous l'influence de la lumière, en produisant de l'acide hypophosphoreux et de l'hydrogène phosphore.