CLASES MINERALES

 

8 Clase VIII. Fosfatos, Arseniatos y Vanadatos

8.4 La Industria del Fósforo y de los Fosfatos


La historia del fósforo se remonta al siglo XVII, cuando el comerciante hamburgués Hannig Brandt, en 1669, después de realizar dos destilaciones a la orina humana, obtuvo un sólido negro que al ser calcinado pasó a blanco y que, además era luminiscente. Sin embargo, dado que, por entonces aún se creía en la existencia de la piedra filosofal, Brandt no quiso revelar el secreto de la preparación, pensando que esto le llevaría a poder transformar los metales en oro. Con el tiempo se convenció de que esta sustancia no era la vía para obtener oro y se dedicó a venderla, aunque sin explicar como la obtenía. Ello llamó la atención de numerosos científicos de la época, como J. Krafft y J. Kunckel. El primero compró a Brandt su secreto, mientras que Kunckel, en 1676, obtuvo el fósforo por otro procedimiento cuya receta no dio a conocer, aunque también partía de la orina.

Hacia 1680, R. Boyle explicó a la Royal Society de Londres su procedimiento, que no difería esencialmente de los anteriores y, de la mano de su ayudante G. Hatkwitz, se empezó a producir fósforo a gran escala en Inglaterra, desde donde se enviaba al resto del mundo suministrando fuertes ingresos, pues su precio era muy elevado.

Sin embargo, el hecho de utilizar orina como materia prima resultaba muy repugnante y, hacia 1743, A.S. Marggraf lo obtuvo a partir de otras sustancias orgánicas, por reducción a alta temperatura y en ausencia de aire.

En 1774, Gahn detectó fósforo en los huesos y Scheele diseñó un método de extracción por reducción con carbón. Este procedimiento de obtención del fósforo a partir de los huesos se llevó a cabo a escala industrial, aunque el rendimiento apenas llegaba al 60%.

En 1829, Fr. Wöhler calentaba fosfatos minerales con carbón en presencia de arena (sílice) y obtenía fósforo. Pero este procedimiento no se llevó a cabo a escala industrial hasta 1891, cuando Readmann lo puso a punto con la utilización un horno eléctrico. Desde 1895 empieza a aplicarse este procedimiento a escala industrial. En los años sucesivos se fue mejorando el procedimiento, gracias a la construcción de mejores tipos de hornos eléctricos, como los diseñados por G. Pistor, F. Ritter, J. Dion o H. Lang, en Alemania o la Tennesse Valley Authority, en Estados Unidos de América. Uno de los procedimientos que ha dado mejores resultados es el Método Piesteritz, en el que se usan los electrodos denominados Söderberg, para la obtención electrotérmica del fósforo. Este tipo de electrodos, formados por una mezcla de antracita y alquitrán, fue inventado poco después de la Primera Guerra Mundial.

La existencia de varias alotropías del elemento P es conocida desde 1845, cuando A. Schroetter preparó el fósforo rojo por primera vez, partiendo de fósforo blanco que era el único conocido hasta entonces. El fósforo rojo presenta también numerosas aplicaciones industriales. Otra forma alotrópica menos conocida es el fósforo negro, pero apenas tiene aplicaciones.

Hacia 1914, el 95% de los fosfatos minerales se empleaban para la fabricación de abonos químicos (superfosfatos, etc.)

Desde 1920 creció el número de campos de aplicación de los compuestos de fósforo, a medida que en los EE.UU. de América y en Alemania iban obteniéndose nuevos compuestos que se empleaban en las industrias de alimentación y en la preparación de blanqueadores y productos de limpieza.

Cuando se empezaron a realizar ataques continuos a los fosfatos naturales con ácido sulfúrico y se obtuvo el fósforo blanco mediante hornos eléctricos, se produjo un abaratamiento de los compuestos de fósforo, con lo cual se hicieron más accesibles y, evidentemente se extendió su uso. La gama de éstos se amplió hasta derivados orgánicos de aplicación en las industrias textiles, farmacéuticas y petroquímicas.

Entre 1927 y 1934 se empezaron a fabricar unos abonos que contenían nitrógeno, fósforo y potasio, mediante tratamiento de fosfato diamónico con ácido nítrico y sales potásicas, eran los Nitrophoskas. A partir de 1934 se realizaba el tratamiento de los fosfatos naturales con ácido nítrico y sales potásicas, obteniéndose los kalnitrophoskas o fosfonitratos de cal. Simultáneamente se investigaba, tanto en Alemania, como en los EE.UU de América y, como se ha descubierto más tarde, también Japón, la obtención y caracterización de sustancias orgánicas que podían ser utilizadas como gases de guerra.

 


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