Was sind die verschiedenen industriellen Verwendungen von Phosphor?

Phosphor wird aus Phosphatverbindungen gewonnen, die in Sediment- und Eruptivgesteinsablagerungen vorkommen und gilt als eine schwindende Weltressource und ein Element, das für alles Leben auf der Erde notwendig ist. Am weitesten verbreitet sind Phosphorverbindungen in der Landwirtschaft. Es wird geschätzt, dass im Jahr 2004 95 % der gesamten weltweiten Phosphorproduktion für die Produktion von landwirtschaftlichen Düngemitteln, Tierfutter und chemischen Pestiziden zur Steigerung der Ernteerträge verwendet wurden. Weitere Schlüsselindustrien für den Einsatz von Phosphor in großen Mengen sind die Lebensmittelindustrie, die Pharmaindustrie und die Hightech-Elektronik.

Pflanzendünger bestehen hauptsächlich aus einer von vier Arten von Phosphorverbindungen. Dies sind Diammoniumphosphat (DAP), Monoammoniumphosphat (MAP), Triple Superphosphat (TSP) oder Single Superphosphat (SSP), obwohl sie nicht die einzigen Phosphatchemikalien sind, die zur Herstellung von Düngemitteln verwendet werden. Phosphorsäure wird auch als eine der Verwendungszwecke von Phosphor hergestellt und zur Herstellung von Düngemitteln, vielen Seifen und Erfrischungsgetränken verwendet.

Da Phosphor unter anderem in der Lebensmittelproduktion verwendet wird, ist es wichtig zu beachten, dass es nach Kalzium das zweithäufigste Element im menschlichen Körper ist und etwa 1 % des Körpergewichts ausmacht. Ungefähr 85 % des Phosphors im menschlichen Körper befinden sich in den Knochen, der Rest ist jedoch an der Produktion von Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA) beteiligt sowie am Ausgleich anderer Mineralien wie Vitamin D, Jod, und Zink. Während das Element in vielen natürlichen Lebensmitteln reichlich vorhanden ist, wird es zunehmend auch verarbeiteten Lebensmitteln wie Saucen, Getränken und Backwaren zugesetzt. Jedes Verfahren zur Herstellung von Lebensmitteln, das das Einmachen, Einfrieren oder Vorkochen von verpackten Lebensmitteln beinhaltet, beinhaltet normalerweise die Verwendung von Phosphorverbindungen.

Eine der Hauptursachen für die Phosphatbelastung von Gewässern ist die Verwendung von Phosphor in üblichen Haushaltschemikalien wie Waschmitteln und anderen Reinigungsmitteln, die in den Abfluss gespült werden. Es hat auch wichtige Anwendungen als Additiv in Farben und Grundierungen sowie als Beschichtung für Stahl und Glasuren auf der Oberfläche von Feinporzellan. Zu den Arzneimitteln, die häufig auf der Zutatenliste stehen, gehören Zahnpasta und andere Arten von zahnmedizinischen Cremes.

Phosphatbeschichtungen und Phosphorbeschichtungen verwenden roten Phosphor, der eine polymere kristalline Struktur aufweist. Häufige Anwendungen sind in der Halbleiterindustrie, in flammhemmender Kleidung und bei der Herstellung von Feuerwerkskörpern und Streichhölzern. Weißer Phosphor hat eine tetraedrische Kristallstruktur und wird in chemischen Pestiziden, Herbiziden und Fungiziden als chemisches Phosphortrichlorid PCl3 verwendet. Bis 500,000 wurden weltweit rund 3 Tonnen PCl2004 jährlich hergestellt.

Die Nation mit den größten Phosphorvorkommen ist Marokko mit etwa 63% der geschätzten weltweiten Gesamtreserven des Minerals. Das weltweite Produktionsniveau begann Mitte des 1800. Jahrhunderts zu steigen, und bis 2002 wurden 125,000,000 Tonnen Phosphatgestein pro Jahr abgebaut. Die Vereinigten Staaten produzieren über 30,000,000 Tonnen Phosphatgestein pro Jahr, dicht gefolgt von Marokko und China, die jeweils über 20,000,000 Tonnen produzieren. Dies trotz der Tatsache, dass die USA nur 4% bis 10% der Weltreserven des Minerals besitzen und China schätzungsweise 2% bis 25% davon besitzt.