L’elemento fosforo esiste in tre forme principali, o allotropi – bianco, rosso e nero – di cui il fosforo bianco, costituito da quattro atomi di fosforo disposti in una molecola tetraedrica, è il più reattivo. È un solido bianco e ceroso che si scioglie a 111.2°F (44°C) e bolle a 536°F (280°C). In forma impura, contenente tracce di fosforo rosso, ha spesso un colore giallo ed è talvolta chiamato fosforo giallo. È insolubile in acqua, ma si dissolve in alcuni solventi organici. La forma bianca dell’elemento, a differenza delle altre, è estremamente infiammabile – si accende in aria a 86 ° C (30 ° F) – e altamente tossica – la dose letale per l’uomo è stimata in circa 0.0018 once (0.05 grammi).
Una proprietà interessante del fosforo bianco è la sua chemiluminescenza in presenza di aria: questa è chiaramente visibile come un bagliore verde quando è vista al buio. Si pensa che il bagliore sia collegato alla parziale ossidazione del vapore. Nonostante sia stato conosciuto e studiato da quando l’elemento è stato isolato per la prima volta nel XVI secolo, l’esatto meccanismo chimico dietro il bagliore rimane, al momento della stesura, poco chiaro. Quando esposta alla luce, la forma bianca si converte lentamente in fosforo rosso. In laboratorio viene normalmente conservato sott’acqua in contenitori di vetro oscurato.
Il fosforo viene prodotto industrialmente facendo reagire rocce fosfatiche con sabbia e coke ad alte temperature. La sabbia reagisce con il fosfato, formando silicato di calcio e anidride fosforica (P2O5), che viene ridotto dal coke a fosforo elementare gassoso. Questo viene poi condensato in fosforo nella sua forma bianca.
Storicamente, il fosforo bianco veniva utilizzato nella fabbricazione dei fiammiferi; tuttavia, vengono ora utilizzate alternative più sicure, compresi alcuni composti di fosforo meno tossici. I lavoratori nelle fabbriche di fiammiferi nel 19° secolo spesso soffrivano di una condizione nota come “mandibola di fossina”, un decadimento doloroso e debilitante della mandibola derivante dall’esposizione cronica al vapore di fosforo. E ‘stato anche precedentemente utilizzato in alcuni veleni per topi.
Oggi i suoi usi principali sono nella produzione di acido fosforico, che viene utilizzato nell’industria alimentare e in alcuni prodotti per la pulizia, e nella produzione di fertilizzanti fosfatici. Gran parte di esso viene convertito in fosforo rosso, che non è tossico e meno infiammabile. Questa forma di fosforo viene utilizzata in alcune miscele pirotecniche per i fuochi d’artificio.
Il fosforo bianco ha anche importanti applicazioni militari, ad esempio nelle armi incendiarie, nei razzi usati per illuminare le posizioni nemiche e nelle cortine fumogene. La combustione nell’aria produce anidride fosforica (P2O5). Questo composto è estremamente igroscopico; cioè assorbe rapidamente l’umidità dall’aria, formando goccioline di acido fosforico. Queste goccioline formano un fumo denso e bianco che è molto efficace nel nascondere tutto ciò che si trova all’interno. Per questo motivo, il fosforo bianco viene utilizzato nelle granate fumogene per nascondere i movimenti delle truppe.
L’uso militare più controverso del fosforo bianco è stato nelle armi incendiarie. Questa sostanza brucia ferocemente, sputando globuli di fosforo fuso e fiammeggiante che possono accendere nuovi fuochi e infliggere gravi ustioni a chiunque si trovi nelle vicinanze. Poiché la temperatura di accensione è ben al di sotto della temperatura corporea, il materiale in fiamme è difficile da estinguere: le fiamme possono essere soffocate, ma il fosforo si riaccenderà non appena avrà accesso all’ossigeno. Le armi incendiarie a base di fosforo bianco furono usate per la prima volta nella prima guerra mondiale e sono state impiegate in molti conflitti successivi. Nel contesto militare, a volte è soprannominato “WP” o “Willie Pete”.
L’uso di WP in razzi e cortine fumogene e come arma incendiaria contro obiettivi militari è, a partire dal 2011, consentito dal diritto internazionale; tuttavia, l’uso di armi incendiarie in aree con popolazioni civili non lo è. Stati Uniti, Israele e Russia sono stati accusati dell’uso illegale di munizioni al fosforo bianco nei conflitti della fine del XX e dell’inizio del XXI secolo. Sono stati fatti tentativi, finora infruttuosi, di classificare il WP come arma chimica, per la sua tossicità e per gli effetti irritanti del fumo prodotto dalla sua combustione. Queste mosse sono state contrastate sulla base del fatto che la tossicità dell’elemento è accidentale e non il motivo del suo utilizzo.