Phosphorus atau fosfor adalah unsur kimia dengan lambang (P) yang memiliki nomor atom 15 , nomor massa 30.9738, dan memiliki konfigurasi elektron [Ne] 3s² 3p. Unsur ini ditemukan oleh Hannig Brand pada tahun 1669 di Hamburg. Jerman
Fosfor termasuk ke dalam golongan V A periode 3
Fosfor merupakan salah satu mineral penting yang dibutuhkan tubuh untuk menunjang berbagai fungsi vital. Makanan yang mengandung fosfor tinggi di antaranya daging ayam, seafood, produk olahan susu, daging organ, hingga kacang polong.
Fosfor terdapat di alam dalam dua bentuk, yaitu :
-Senyawa fosfat organik: Terdapat pada tumbuhan dan hewan
-Senyawa fosfat anorganik: Terdapat pada air dan tanah
Fosfor adalah unsur penting bagi kehidupan di Bumi. Fosfor sangat reaktif, sehingga secara alami tidak pernah ditemukan sebagai unsur bebas di Bumi. Ia selalu bergabung dengan unsur lain membentuk senyawa, terutama sebagai fosfat.
Fosfor dapat ditemukan di kerak bumi, terutama di batuan sedimen yang mengandung mineral fosfat. Fosfor memiliki konsentrasi sekitar 1 gram per kilogram batuan. Ini berarti, meskipun tidak melimpah seperti oksigen atau silikon, fosfor cukup tersebar luas di kerak bumi.
Fosfor juga ditemukan dalam berbagai jenis mineral, seperti apatit. Apatit adalah mineral fosfat yang paling umum dan menjadi sumber utama fosfor untuk industri pupuk.
Menurut Survei Geologi A.S. (USGS), sekitar 50 persen cadangan fosforus global berada di negara-negara Arab.
Fosfor juga dapat ditemukan dalam sumber-sumber organik, seperti urine, abu tulang, dan guano. Urine dapat digunakan sebagai pupuk karena mengandung fosfor.
Fosfor merupakan komponen penting dalam DNA, RNA, dan ATP (adenosin trifosfat). ATP adalah molekul pembawa energi dalam sel. Fosfor juga ditemukan dalam tulang dan gigi makhluk hidup dalam bentuk kalsium fosfat. Fosfor mengalami siklus biogeokimia. Fosfat dari batuan akan terkikis dan terbawa ke tanah dan perairan. Tumbuhan menyerap fosfat ini dan kemudian dimakan oleh hewan. Ketika organisme mati, fosfor akan kembali ke tanah atau perairan dan dapat terurai atau mengendap.
Fosfor adalah salah satu mineral yang berfungsi penting untuk menjaga kesehatan tulang dan gigi. Tidak hanya itu, fosfor juga bisa membantu tubuh menghasilkan energi, menjaga keseimbangan pH, dan membentuk materi genetik sel.
Sifat Fisik Fosfor
-Fosfor murni bersifat transparan atau tidak berwarna
-Fosfor biasanya membentuk padatan putih yang lengket dan berbau tidak sedap
-Fosfor dapat berpendar karena mengalami fosforesens
-Fosfor memiliki titik didih sebesar 2.7700 C (5.500 L)
-Fosfor memiliki titik leleh sebesar 44,200 C (317,30 K)
-Jari-jari atom fosfor adalah 180 pm untuk jari-jari van der Waals, 106 pm untuk jari-jari kovalen, dan 98 pm untuk jari-jari atom
-Fosfor tidak memiliki warna tetapi juga dapat ada dalam berbagai wujud, seperti putih sebesar 1,823g/cm3, merah sebesar 2,34 g/cm3 , dan hitam sebesar 2,609 g/cm3 dengan unsur yang sama
-Fosfor putih lebih mudah menguap dan larut dalam pelarut nonpolar benzena
-Fosfor putih akan terbakar saat bersentuhan dengan udara, dan akan berubah menjadi fosfor merah saat terkena panas atau cahaya
-Fosfor merah memiliki sifat tidak mudah larut dalam seluruh jenis pelarut
-Fosfor merah relatif lebih stabil dan akan menyublim pada suhu 170°C dan tekanan 1 atm
-Fosfor hitam memiliki struktur mirip grafit, yaitu atom-atom yang tersusun dalam lapisan-lapisan heksagonal yang memisahkan listrik
Sifat Kimia Fosfor
-Fosfor putih bersifat racun dan dapat larut dalam CS2.
-Fosfor merah tidak bersifat racun dan tidak larut dalam CS2.
-Fosfor tidak bereaksi dengan air, tetapi bereaksi dengan - oksigen dan klor.
-Rumus kimia fosfor adalah P4, yang berarti tiap molekul fosfor terdiri dari empat atom fosfor.
-Fosfor memiliki beberapa bentuk, di antaranya fosfor lembayung, fosfor hitam, dan fosfor merah marak.
-Fosfor putih sangat reaktif, mudah bereaksi dengan oksigen di udara, menghasilkan asap putih fosfor pentoksida (P₄O₁₀). Karena reaktivitasnya yang tinggi, fosfor putih harus disimpan dalam air untuk mencegah oksidasi.
-Fosfor merah bersifat tidak reaktif, kurang beracun. Fosfor merah digunakan sebagai bahan campuran pembuatan pasir halus dan bidang gesek korek api.
-Fosfor Merah dan Hitam kurang reaktif dibandingkan fosfor putih. Fosfor merah lebih stabil, sedangkan fosfor hitam adalah alotrop yang paling tidak reaktif.
-fosforus putih:
P4 + 6 Cl2 → 4 PCl3
-Fosfor dipisahkan dari senyawanya dengan cara mereduksi batuan fosfat dengan SiO₂ dan karbon. Reaksinya adalah sebagai berikut: Ca3(PO4)2(s) +6SiO2(s) + 10C(s)→P₄(g)+6CaSiO3(s) +10CO(g)
-Polifosfat muncul melalui dehidrasi hidrogen fosfat seperti HPO42− dan H2PO4−. Misalnya, pentanatrium trifosfat (juga dikenal sebagai natrium tripolifosfat, STPP) yang penting secara industri diproduksi secara industri dalam jumlah megaton melalui reaksi kondensasi ini:
2 Na2[(HO)PO3] + Na[(HO)2PO2] → Na5[O3P-O-P(O)2-O-PO3] + 2 H2O
-Reaksi dengan oksigen:
P₄ + 5O₂ → 2P₂O₅
-Reaksi dengan halogen
P₄ + 6Cl₂ → 4PCl₃
P₄ + 10Cl₂ → 4PCl₅
-Reaksi dengan logam
2Na + P → Na₂P
-Reaksi dengan hidrogen
P₄ + 6H₂ → 4PH
Pembuatan Fosfor
Fosfor diperoleh melalui reaksi batuan fosfat dengan batu bara dan pasir dalam pembakaran listrik. Senyawa Ca3(PO4)2 dipisahkan dari batuan fosfat kemudian dipanaskan dengan pasir (SiO2) dan kokas (C). Uap fosforus yang terbentuk di tampung dalam air.
Reaksi:
2Ca3(PO4)2 + SiO2 + 10C 6CaSiO3 + 10CO+ P4
Cara pembuatan fosfor adalah dengan mereduksi kalsium fosfat, pasir, dan batang karbon pada suhu 1.300°C dalam tungku listrik. Setelah itu, fosfor yang diperoleh akan didistilasi dan dikondensasikan di dalam air menjadi molekul P
-Pembuatan Fosfor putih
Cara modern untuk memperoleh fosfor putih yaitu dengan mereduksi kalsium fosfat, pasir, dan batang karbon pada suhu 1.300°C dalam tungku listrik. Fosfor yang diperoleh didistilasi kemudian dikondensasikan di dalam air sebagai molekul P4
-Pembuatan Fosfor merah
Fosfor merah dibuat dengan cara memanaskan fosfor putih. Fosfor merah dalam keadaan murni dapat diperoleh dengan cara kristalisasi larutannya menggunakan bantuan Pb
-Untuk membuat bidang gesak dan kepala korek api.
-Untuk membuat asam fosfat
-Bahan dasar pembuatan pupuk fosfat dan superfosfat, NPK di insustri pestisida dan bom asap
-Untuk memproduksi gelas pada lampu natrium.
-Bahan pembuat baja, perunggu fosfor dan merupakan unsur penting bagi tulang dan gigi.
1. Penting bagi kehidupan
Fosfor adalah elemen esensial bagi organisme hidup, berperan dalam pembentukan DNA, RNA, dan ATP (sumber energi utama sel).
Diperlukan untuk pertumbuhan tulang dan gigi pada manusia serta hewan.
Dalam pertanian, fosfor digunakan dalam pupuk untuk meningkatkan hasil panen dan kualitas tanah.
2. Penggunaan industri
Fosfor digunakan dalam pembuatan bahan kimia, seperti deterjen, bahan peledak, dan bahan tahan api.
1. Eutrofikasi
Penggunaan pupuk berbasis fosfor secara berlebihan dapat mencemari badan air (sungai, danau). Fosfor yang masuk ke ekosistem perairan memicu pertumbuhan alga secara berlebihan (blooming alga), yang mengurangi kadar oksigen dalam air dan merusak kehidupan akuatik.
2. Pencemaran lingkungan
Limbah industri yang mengandung fosfor dapat mencemari tanah dan air, berdampak buruk pada ekosistem dan kesehatan manusia.
3. Dampak kesehatan
Paparan fosfor putih (bentuk reaktif) dapat menyebabkan luka bakar, iritasi parah, atau keracunan jika terhirup atau tertelan. Dalam jangka panjang, ini dapat merusak organ tubuh.
4. Ketergantungan pada cadangan fosfor
Fosfor adalah sumber daya yang tidak dapat diperbarui, dan cadangan globalnya semakin menipis. Hal ini mengancam ketahanan pangan di masa depan jika penggunaan tidak dikelola secara bijak.