Ποιες είναι οι διαφορετικές βιομηχανικές χρήσεις του φωσφόρου;

Ο φώσφορος λαμβάνεται από φωσφορικές ενώσεις που βρίσκονται σε αποθέσεις ιζηματογενών και πυριγενών πετρωμάτων και θεωρείται ως ένας μειούμενος παγκόσμιος πόρος και ένα στοιχείο απαραίτητο για όλη τη ζωή στη Γη. Οι πιο διαδεδομένες χρήσεις των ενώσεων φωσφόρου είναι στη γεωργία. Υπολογίζεται ότι από το 2004, το 95% της παγκόσμιας παραγωγής φωσφόρου κατευθυνόταν για την παραγωγή γεωργικών λιπασμάτων, ζωοτροφών και χημικών φυτοφαρμάκων για την αύξηση των αποδόσεων των καλλιεργειών. Άλλες βασικές βιομηχανίες για τις χρήσεις του φωσφόρου σε μεγάλες ποσότητες περιλαμβάνουν τη βιομηχανία παραγωγής τροφίμων, τα φαρμακευτικά προϊόντα και τα ηλεκτρονικά είδη υψηλής τεχνολογίας.

Τα λιπάσματα φυτών αποτελούνται κυρίως από έναν από τους τέσσερις τύπους ενώσεων φωσφόρου. Αυτά είναι το φωσφορικό διαμμώνιο (DAP), το φωσφορικό μονοαμμώνιο (MAP), το τριπλό υπερφωσφορικό (TSP) ή το απλό υπερφωσφορικό (SSP), αν και δεν είναι οι μόνες φωσφορικές χημικές ουσίες που συμμετέχουν στην παραγωγή λιπασμάτων. Το φωσφορικό οξύ κατασκευάζεται επίσης ως μία από τις χρήσεις του φωσφόρου και καταναλώνεται για την παρασκευή λιπασμάτων, πολλών σαπουνιών και αναψυκτικών.

Δεδομένου ότι μία από τις χρήσεις του φωσφόρου είναι στην παραγωγή τροφίμων, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι είναι το δεύτερο πιο άφθονο στοιχείο στο ανθρώπινο σώμα μετά το ασβέστιο, που αποτελεί περίπου το 1% του σωματικού βάρους. Περίπου το 85% του φωσφόρου στο ανθρώπινο σώμα βρίσκεται στα οστά, αλλά το υπόλοιπο εμπλέκεται στην παραγωγή δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος (DNA) και ριβονουκλεϊκού οξέος (RNA), καθώς και στην εξισορρόπηση άλλων μετάλλων, όπως η βιταμίνη D, το ιώδιο, και ψευδάργυρο. Ενώ το στοιχείο είναι άφθονο σε πολλά φυσικά τρόφιμα, προστίθεται επίσης όλο και περισσότερο σε επεξεργασμένα τρόφιμα όπως σάλτσες, ποτά και αρτοσκευάσματα. Οποιαδήποτε μέθοδος παρασκευής τροφίμων που περιλαμβάνει κονσερβοποίηση, κατάψυξη ή προμαγειρική συσκευασία συσκευασμένων τροφίμων συνήθως περιλαμβάνει χρήση ενώσεων φωσφόρου στη διαδικασία.

Μία από τις κύριες πηγές ρύπανσης των υδάτινων οδών με φωσφορικά άλατα οφείλεται στις χρήσεις του φωσφόρου σε κοινά οικιακά χημικά, όπως απορρυπαντικά πλυντηρίων ρούχων και άλλα είδη καθαρισμού που ξεπλένονται στην αποχέτευση. Έχει επίσης σημαντικές εφαρμογές ως πρόσθετο σε χρώματα και αστάρια και ως επίστρωση για χάλυβα και λούστρες στην επιφάνεια της λεπτής πορσελάνης. Τα φαρμακευτικά προϊόντα που το έχουν συχνά στη λίστα συστατικών περιλαμβάνουν οδοντόκρεμα και άλλους τύπους οδοντιατρικών κρέμες.

Οι επικαλύψεις φωσφορικών και οι επικαλύψεις φωσφόρου χρησιμοποιούν κόκκινο φώσφορο, ο οποίος έχει πολυμερή κρυσταλλική δομή. Οι κοινές εφαρμογές περιλαμβάνουν στη βιομηχανία ημιαγωγών, σε ρούχα επιβραδυντικά φλόγας και στην κατασκευή πυροτεχνημάτων και σπίρτων. Ο λευκός φώσφορος έχει τετραεδρική κρυσταλλική δομή και χρησιμοποιείται σε χημικά φυτοφάρμακα, ζιζανιοκτόνα και μυκητοκτόνα ως η χημική ουσία τριχλωριούχος φωσφόρος, PCl3. Περίπου 500,000 τόνοι PCl3 έχουν κατασκευαστεί σε ετήσια, παγκόσμια βάση από το 2004.

Το έθνος με τα μεγαλύτερα κοιτάσματα φωσφόρου είναι το Μαρόκο, με περίπου το 63% των εκτιμώμενων συνολικών παγκόσμιων αποθεμάτων του ορυκτού. Τα παγκόσμια επίπεδα παραγωγής άρχισαν να αυξάνονται στα μέσα του 1800 και, από το 2002, εξορύσσονταν 125,000,000 τόνοι φωσφορικών πετρωμάτων ετησίως. Οι Ηνωμένες Πολιτείες παράγουν πάνω από 30,000,000 τόνους φωσφορικών πετρωμάτων ετησίως, ακολουθούμενες από το Μαρόκο και την Κίνα, που η καθεμία παράγει πάνω από 20,000,000 τόνους. Αυτό συμβαίνει παρά το γεγονός ότι οι ΗΠΑ διαθέτουν μόνο το 4% έως 10% των παγκόσμιων αποθεμάτων του ορυκτού και η Κίνα εκτιμάται ότι έχει το 2% έως 25% αυτού.