En 1669, l’alchimiste allemand Hennig Brand a découvert l’élément chimique connu sous le nom de phosphore. Élément non métallique, il tire son nom du grec phosphoros, qui signifie « porteur de lumière », car dans l’obscurité et dans l’air humide, il brille d’une lumière blanche terne.
Parce qu’il est chimiquement très actif, le phosphore ne se trouve pas libre dans la nature. Cependant, il est largement distribué en combinaison avec d’autres éléments dans la croûte terrestre et dans de nombreuses roches, plantes et animaux. Les formes minérales courantes du phosphore sont l’apatite, la wavellite et la vivianite. La principale source commerciale est la phosphorite, ou roche phosphatée, une forme impure d’apatite.
Le phosphore est un élément essentiel pour les plantes et les animaux. Il est présent dans les fluides à l’intérieur des cellules des tissus vivants. Les humains et de nombreuses autres créatures ont besoin de phosphore pour construire leurs os et leurs dents. Tous les organismes vivants l’utilisent pour construire leurs cellules et pour stocker et utiliser l’énergie sous la forme d’une molécule appelée adénosine triphosphate (ATP). Le phosphore est également un composant de l’ADN et de l’ARN, les substances chimiques qui transportent l’information génétique dans les cellules.
Le phosphore a environ 10 formes qui se répartissent en trois grandes catégories : blanc, rouge et noir. Le phosphore blanc est un solide incolore, semi-transparent, mou et cireux. C’est de loin le type le plus réactif chimiquement. Il se combine facilement avec la plupart des éléments et s’enflamme spontanément lorsqu’il est exposé à l’air, dégageant des fumées blanches et denses. Il est très toxique. L’exposition à la lumière du soleil ou à la chaleur transforme le phosphore blanc en phosphore rouge, qui ne brille pas et ne brûle pas spontanément à l’air. Le phosphore rouge n’est pas toxique et il est utilisé pour fabriquer la surface de frappe des allumettes de sécurité. Le phosphore noir est floconneux comme le graphite et est obtenu en soumettant le phosphore blanc à une forte pression. C’est chimiquement la forme la moins réactive du phosphore.
Le phosphore est utilisé presque entièrement sous forme de composés. La phosphine (PH3) est un gaz incolore, inflammable et extrêmement toxique qui est utilisé comme agent de dopage (impureté délibérément ajoutée) pour les composants électroniques à l’état solide. Le phosphore réagit avec le soufre pour former plusieurs composés qui sont utilisés dans la fabrication de produits chimiques organiques et d’allumettes. Certains composés phosphorés hautement toxiques sont utilisés dans les insecticides, et des dérivés organiques toxiques ont été utilisés comme gaz neurotoxiques dans la guerre chimique.
Parmi les composés phosphorés les plus utiles commercialement, on trouve les oxydes et les acides. Un oxyde, appelé pentoxyde de phosphore (P4O10), peut être soit une poudre blanche douce, soit un solide incolore. Il est largement utilisé comme agent de séchage pour les gaz et pour éliminer l’eau de nombreux composés. De grandes quantités sont traitées avec de l’eau pour fabriquer de l’acide phosphorique (H3PO4). Il a diverses utilisations industrielles, notamment la production de sels appelés phosphates. Ces sels sont utilisés comme agents levants dans les pâtisseries, comme abrasifs dans les dentifrices et parfois comme additifs dans les détergents. Un autre sel, fabriqué par l’action de l’acide phosphorique sur la roche phosphatée, est le superphosphate, un type commun d’engrais.
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