Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Blauwe fosfor:hoe een halfgeleider metaal wordt

Fosfor in verschillende kleuren

Fosfor, een chemisch element met het symbool P, is te vinden in verschillende kleuren, waaronder wit, rood, violet en zwart. Elke kleur komt overeen met een andere allotroop fosfor, wat verschillende structurele vormen van het element betekent.

Witte fosfor

Witte fosfor is de meest voorkomende allotroop van fosfor en is zeer reactief. Het is een zachte, wasachtige vaste stof die onoplosbaar is in water maar oplosbaar in organische oplosmiddelen. Witte fosfor is licht ontvlambaar en kan spontaan ontbranden in lucht bij temperaturen boven 34 graden Celsius (93 graden Fahrenheit). Vanwege de hoge reactiviteit moet witte fosfor met uiterste voorzichtigheid worden opgeslagen en gehanteerd.

Rode fosfor

Rode fosfor is een andere veel voorkomende allotroop van fosfor. Het wordt gevormd door witte fosfor in een inerte atmosfeer bij hoge temperaturen te verwarmen. Rode fosfor is minder reactief dan witte fosfor en is niet brandbaar. Het kan echter nog steeds worden ontstoken als het tot een voldoende hoge temperatuur wordt verwarmd. Rode fosfor wordt doorgaans gebruikt bij de productie van lucifers, vuurwerk en fakkels.

Violet Fosfor

Violette fosfor is een zeldzame allotroop van fosfor die wordt gevormd door rode fosfor in een afgesloten buis onder hoge druk te verwarmen. Violette fosfor is zeer reactief en kan spontaan ontbranden in de lucht. Het is ook erg onstabiel en kan gemakkelijk worden omgezet in andere allotropen van fosfor.

Zwarte fosfor

Zwarte fosfor is de meest stabiele allotroop van fosfor. Het wordt gevormd door witte fosfor onder hoge druk en temperatuur te verwarmen. Zwarte fosfor is een halfgeleidermateriaal met een gelaagde structuur die lijkt op grafiet. Er is de afgelopen jaren veel belangstelling voor geweest vanwege de potentiële toepassingen in elektronische apparaten, zoals batterijen, zonnecellen en transistors.

Samenvattend kan fosfor voorkomen in verschillende kleuren en allotropen, elk met zijn unieke eigenschappen en toepassingen. Witte fosfor is zeer reactief en ontvlambaar, rode fosfor is minder reactief en niet-ontvlambaar, violette fosfor is zeldzaam en zeer reactief, en zwarte fosfor is de meest stabiele allotroop en een veelbelovend halfgeleidermateriaal.