L’élément phosphore existe sous trois formes principales, ou allotropes – blanc, rouge et noir – dont le phosphore blanc, constitué de quatre atomes de phosphore disposés en une molécule tétraédrique, est le plus réactif. C’est un solide blanc cireux qui fond à 111.2 °F (44 °C) et bout à 536 °F (280 °C). Sous forme impure, contenant des traces de phosphore rouge, il a souvent une couleur jaune et est parfois appelé phosphore jaune. Il est insoluble dans l’eau, mais se dissout dans certains solvants organiques. La forme blanche de l’élément, contrairement aux autres, est extrêmement inflammable – s’enflammant dans l’air à 86 °F (30 °C) – et hautement toxique – la dose mortelle pour l’homme est estimée à environ 0.0018 onces (0.05 gramme).
Une propriété intéressante du phosphore blanc est sa chimiluminescence en présence d’air – elle est clairement visible sous la forme d’une lueur verte lorsqu’elle est vue dans l’obscurité. On pense que la lueur est liée à l’oxydation partielle de la vapeur. Bien qu’il soit connu et étudié depuis que l’élément a été isolé pour la première fois au 16ème siècle, le mécanisme chimique exact derrière la lueur reste, au moment de la rédaction, incertain. Lorsqu’elle est exposée à la lumière, la forme blanche se transforme lentement en phosphore rouge. En laboratoire, il est normalement stocké sous l’eau dans des récipients en verre foncé.
Le phosphore est produit industriellement en faisant réagir des roches phosphatées avec du sable et du coke à haute température. Le sable réagit avec le phosphate, formant du silicate de calcium et du pentoxyde de phosphore (P2O5), qui est réduit par le coke en phosphore élémentaire gazeux. Celui-ci est ensuite condensé en phosphore sous sa forme blanche.
Historiquement, le phosphore blanc était utilisé dans la fabrication d’allumettes; cependant, des alternatives plus sûres, y compris certains composés du phosphore moins toxiques, sont maintenant utilisées. Les travailleurs des usines d’allumettes au 19e siècle souffraient souvent d’une maladie connue sous le nom de mâchoire phossy, une carie douloureuse et débilitante de la mâchoire résultant d’une exposition chronique aux vapeurs de phosphore. Il était également autrefois utilisé dans certains poisons à rat.
Aujourd’hui, ses principales utilisations sont dans la production d’acide phosphorique, qui est utilisé dans l’industrie alimentaire et dans certains produits d’entretien, et la fabrication d’engrais phosphatés. Une grande partie est convertie en phosphore rouge, qui est non toxique et moins inflammable. Cette forme de phosphore est utilisée dans certains mélanges pyrotechniques pour feux d’artifice.
Le phosphore blanc a également des applications militaires majeures, par exemple dans les armes incendiaires, dans les fusées éclairantes utilisées pour éclairer les positions ennemies et dans les écrans de fumée. La combustion dans l’air produit du pentoxyde de phosphore (P2O5). Ce composé est extrêmement hygroscopique ; c’est-à-dire qu’il absorbe rapidement l’humidité de l’air, formant des gouttelettes d’acide phosphorique. Ces gouttelettes forment une fumée blanche dense qui est très efficace pour dissimuler tout ce qui se trouve à l’intérieur. Pour cette raison, le phosphore blanc est utilisé dans les grenades fumigènes pour dissimuler les mouvements de troupes.
L’utilisation militaire la plus controversée du phosphore blanc a été dans les armes incendiaires. Cette substance brûle férocement, crachant des globules de phosphore enflammé et en fusion qui peuvent déclencher de nouveaux incendies et infliger de graves brûlures à quiconque se trouve à proximité. Étant donné que la température d’inflammation est bien inférieure à la température corporelle, le matériau en combustion est difficile à éteindre – les flammes peuvent être étouffées, mais le phosphore se rallumera dès qu’il aura accès à l’oxygène. Les armes incendiaires à base de phosphore blanc ont été utilisées pour la première fois pendant la Première Guerre mondiale et ont été utilisées dans de nombreux conflits ultérieurs. Dans le contexte militaire, il est parfois surnommé WP ou Willie Pete.
L’utilisation de WP dans des fusées éclairantes et des écrans de fumée, et comme arme incendiaire contre des cibles militaires est, depuis 2011, autorisée par le droit international ; cependant, l’utilisation d’armes incendiaires dans les zones peuplées de populations civiles ne l’est pas. Les États-Unis, Israël et la Russie ont été accusés d’utilisation illégale de munitions au phosphore blanc dans les conflits de la fin du 20e et du début du 21e siècle. Des tentatives, jusqu’à présent infructueuses, ont été faites pour classer le WP comme arme chimique, en raison de sa toxicité et des effets irritants de la fumée produite par sa combustion. Ces mouvements ont été opposés au motif que la toxicité de l’élément est accessoire, et non la raison de son utilisation.