Opisy ciekawych doświadczeń

Niezwykłe zachowanie białego fosforu

Wprowadzenie
Świecenie białego fosforu jest złożonym procesem rodnikowym, kryjącym wiele niespodzianek. Przykładowo, o ile pozostawienie resztek fosforu w kontakcie z powietrzem prowadzi zazwyczaj do jego samozapłonu po pewnym czasie, o tyle wprowadzenie białego fosforu do czystego tlenu nie powoduje zapłonu (podobno?). Również chemiluminescencja (świecenie) ustaje po wprowadzeniu białego fosforu do czystego tlenu. Utlenianie i świecenie fosforu w pewnych warunkach może mieć charakter oscylacyjny w postaci świecących wędrujących fal reaktywności chemicznej.

Poniżej przedstawiam widowiskowy eksperyment, który - jak się wydaje - dotąd nie był opisywany w literaturze chemicznej.

Doświadczenie
Kawałeczek białego fosforu (silna trucizna, samozapalny!) wielkości ziarnka ryżu rozpuścić w 5-10 ml dwusiarczku węgla CS₂ umieszczonego na dnie okrągłodennej kolby o pojemności 250-500 ml, ze szlifem.
Uwaga: Jest to ciecz niezwykle łatwopalna, silnie trująca i mająca wyjątkowo odrażający zapach. Należy unikać przelewania roztworu, gdyż grozi to samozapłonem szybko parujących resztek.
Kolbę połączyć za pośrednictwem uszczelnionej smarem szlifowej nasadki zaopatrzonej w kran z próżniową pompką wodną. Podczas odparowywania dwusiarczku węgla kolbę obracać tak, aby na ściankach utworzyła się cienka warstewka białego fosforu. Po zakończeniu odparowywania zamknąć kran nasadki i odłączyć aparaturę od pompki. Po wyłączeniu światła powoli otworzyć kran, pozwalając aby powietrze stopniowo, małymi porcjami dostawało się do kolby. Wnętrze kolby zaczyna świecić. Czasami obserwuje się pulsujące, szybko przesuwające się koncentryczne, widmowe fale świecenia. Fale rozchodzą się od pewnego punktu na wewnętrznej powierzchni kolby, którego położenie w trakcie doświadczenia jest stałe.

Resztki fosforu po doświadczeniu należy unieszkodliwić przez spalenie pod kontrolą lub przez zalanie na kilka godzin stężonym roztworem CuSO₄.

Tomasz Pluciński - tomek@chemik.chem.univ.gda.pl
Praca wpłynęła do ChemFana: 16-02-1999