Das Element des Teufels: Die dunkle Seite des Phosphors
Ich möchte Ihnen etwas über Phosphor erzählen, mein Lieblingselement im Periodensystem. Phosphor ist ein hervorragender Kandidat für einen Gift-Blog, denn es gibt überraschend viele Möglichkeiten, wie es einen töten kann. Es ist auch das geeignetste Element für einen Hallowe’en-Blog, da es das mit Abstand gruseligste Element des Periodensystems ist und mit Geschichten über Alchemisten, glühende Schädel, Friedhofsgespenster und spontane menschliche Verbrennung in Verbindung gebracht wird.
Phosphor ist ein wesentlicher Bestandteil des Lebens. Wenn er mit Sauerstoff zu Phosphaten kombiniert wird, hält er unsere DNA zusammen, macht unsere Knochen stark und führt grundlegende chemische Reaktionen in unseren Zellen durch. Aber Phosphor hat auch eine dunkle Seite. Manche haben ihn als „Element des Teufels“ bezeichnet.
Reiner Phosphor kommt in einer Vielzahl verschiedener Formen vor, die sich durch die Farben unterscheiden, die durch die verschiedenen Arten der Anordnung der Atome entstehen. Es gibt weißen Phosphor (auch als gelb bezeichnet), roten, violetten, schwarzen – und seit kurzem auch rosa. Weißer Phosphor wurde als erster identifiziert; seine Entdeckung in den 1660er Jahren begründete auch die Assoziation des Elements mit dem Gespenstischen.
Die Entdeckung wurde von dem Alchemisten Hennig Brandt gemacht, der auf der Suche nach Gold seinen eigenen Urin kochte (kein Witz). Nach tagelangem Erhitzen von literweise stagnierendem Urin gelang es Hennig, einen weißen, wachsartigen Feststoff zu isolieren, was nach seiner langen und olfaktorisch anstrengenden Arbeit wahrscheinlich eine gewisse Enttäuschung war. Aber seine Laune muss sich gebessert haben, als es dunkel wurde und er beobachtete, dass diese neu geschaffene Substanz in einem unheimlichen grünen Licht leuchtete.
Hennig nannte die neue Substanz Phosphorus, nach dem griechischen Wort für „Lichtträger“. In einer Zeit, in der Licht in der Regel durch Verbrennen von Gegenständen erzeugt wurde, erregte Hennigs Entdeckung großes Aufsehen, und man hoffte, dass Phosphor eine sicherere Alternative zu Kerzen für die Beleuchtung des Hauses darstellen könnte. Dabei gibt es zwei Probleme. Erstens stinken Phosphorverbindungen unglaublich (das können Sie mir glauben), und niemand würde das Zeug in seinem Haus haben wollen, wenn es sich mit der Zeit zersetzt und einen wirklich üblen Geruch entwickelt.
Das zweite Problem ist die Entflammbarkeit von weißem Phosphor. Das kühle, grünliche Leuchten von Phosphor wird durch seine Reaktion mit Sauerstoff verursacht, aber es braucht nicht viel, damit sich diese Reaktion beschleunigt und zu einem Feuer entwickelt, wie der Chemiker Nicolas Lemery im 17. Jahrhundert herausfand: „Nach einigen Experimenten, die eines Tages in meinem Haus mit Phosphor durchgeführt wurden, wurde ein kleines Stück davon nachlässig auf dem Tisch in meiner Kammer liegen gelassen, und die Magd, die das Bett machte, nahm es in das Bettzeug auf, das sie auf den Tisch gelegt hatte, ohne das kleine Stück zu sehen. Derjenige, der danach im Bett lag, wachte in der Nacht auf und fühlte mehr als die gewöhnliche Hitze und bemerkte, dass die Decke in Flammen stand. Lemerys Gast hatte Glück, dass er überlebte: Phosphor brennt mit einer unglaublichen Intensität und erzeugt dichten, erstickenden weißen Rauch (aus diesem Grund wurde weißer Phosphor in Brandbomben und zur Herstellung von Rauchwänden verwendet).
Die Leichtigkeit, mit der Phosphor und einige seiner Verbindungen Feuer fangen, hat zu Vermutungen geführt, dass er die Ursache für spontane menschliche Verbrennungen sein könnte. Es wurde festgestellt, dass Mikroben in der Lage sind, gewöhnliche Phosphate in Lebensmitteln in hochreaktive Phosphinchemikalien umzuwandeln, die sich spontan entzünden können, wenn sie der Luft ausgesetzt werden. Die hochentzündlichen Phosphorverbindungen wurden in menschlichen und tierischen Fäkalien gefunden, allerdings in winzigen Mengen. Obwohl dies eine theoretisch mögliche Erklärung für die spontane Verbrennung beim Menschen ist, ist es äußerst unwahrscheinlich, dass sie zutrifft. Es wäre überzeugender, wenn es ein paar Fälle von spontaner Kuhverbrennung gäbe, die diese Theorie stützen (ich habe keine gefunden, und ja, ich habe gesucht).
Allerdings könnten ähnliche Prozesse erklären, wie das Aufstoßen von Phosphorgasen aus verwesenden Überresten auf Friedhöfen seltsam glühende Dämpfe erzeugen konnte, die fälschlicherweise für Friedhofsgespenster oder Irrlichter gehalten wurden.
Das Problem der Entflammbarkeit ließ jede Hoffnung auf die Verwendung von weißem Phosphor für die Innenbeleuchtung schwinden, aber es eröffnete eine andere Möglichkeit: Streichhölzer. Die Verwendung von weißem Phosphor für Streichholzköpfe bedeutete, dass eine Flamme mit nur geringer Reibungswärme erzeugt werden konnte. Zu einer Zeit, als das Anzünden eines Feuers noch mit erheblichem Aufwand verbunden war, wurde dies als großer Fortschritt angesehen.
Milliardenweise wurden im neunzehnten Jahrhundert phosphorhaltige Streichhölzer hergestellt. Um diese Streichhölzer herzustellen, standen Menschen, die „Dipper“ genannt wurden, vor flachen Schalen, die mit Wasser gefüllt waren, das von unten mit Dampf erhitzt wurde und in dem Stäbchen mit weißem Phosphor, vermischt mit einigen anderen Chemikalien, aufgelöst waren. Die Stäbchen, die doppelt so lang wie ein Streichholz waren, wurden auf beiden Seiten eingetaucht und trocknen gelassen, bevor die Stäbchen in zwei Hälften geschnitten wurden. Die so entstandenen Streichhölzer wurden dann für den Verkauf in Schachteln verpackt.
Die Arbeiter arbeiteten 14 Stunden am Tag, und schlecht belüftete Fabriken bedeuteten, dass sie die ganze Zeit Phosphordämpfe einatmen mussten. Andere, die die Chemikalien mischten, sowie diejenigen, die die Streichhölzer verpackten, waren ebenfalls hohen Phosphorwerten ausgesetzt. Die Folge war, dass der Phosphor in den Körper eindrang. Der einfachste Weg dorthin führte über den Kiefer, was auf eine schlechte Zahnpflege zurückzuführen war.
Die Symptome begannen mit Zahnschmerzen, dann fielen die Zähne aus. Das Gesicht schwoll an, und aus den Abszessen entlang des Kiefers quoll übel riechender Eiter. Entlang der Kieferlinie taten sich Löcher im Gesicht auf, durch die man den toten Knochen darunter sehen konnte. Manchmal leuchtete der Knochen im Dunkeln durch den angesammelten Phosphor. Die einzige Abhilfe bestand darin, die Betroffenen von der Phosphoraussetzung zu befreien – aber das war keine wirkliche Option, da sie dadurch ihr Einkommen verlieren würden. Stattdessen wurde der betroffene Kieferknochen entfernt, um zu verhindern, dass der Phosphor in die inneren Organe wanderte und den Menschen durch Leberschäden tötete.
Die verheerenden Auswirkungen des so genannten Phosy Kiefers kann man in anatomischen Sammlungen wie der des Barts Pathology Museum sehen. Die im Erdgeschoss dieser spektakulären dreistöckigen medizinischen Sammlung ausgestellte Vitrine zeigt den Kieferknochen eines solchen Patienten, der entfernt wurde, um ihn vor den potenziell tödlichen Folgen der Exposition zu bewahren. Es ist leicht zu erkennen, wo der Knochen durch das Phosphor, das der Patient jahrelang eingeatmet haben muss, zerfressen wurde.
Der Patient blieb sechs Wochen im Krankenhaus, um sich zu erholen und einen neuen Kieferknochen wachsen zu lassen, bevor er entlassen wurde. Leider starb der Patient nach diesem schrecklichen Erlebnis noch in der Nacht, in der er nach Hause zurückkehrte. Es wird vermutet, dass er im Schlaf erstickt ist.
Diejenigen, die das Glück hatten, den Kieferbruch zu überleben, blieben dauerhaft entstellt zurück. Man kann verstehen, warum Streichholzarbeiter in den Streik traten. Obwohl die ersten Fälle von Kieferkrebs in den 1850er Jahren auftraten, wurde weißer Phosphor noch bis Anfang des 20. Jahrhunderts verwendet. Jahrhunderts weiter verwendet. 1910 verbot Großbritannien schließlich die Verwendung von weißem Phosphor in Streichhölzern und ersetzte ihn durch den weitaus sichereren roten Phosphor, der noch immer die Seite der Streichholzschachteln ziert.
Diesen Streichholzmädchen ist es zu verdanken, dass es Gesetze für Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz gibt. Und so sehr wir uns auch über Bürokratie und Übervorsichtigkeit beschweren mögen, wir sind alle besser dran, weil wir sie haben. Aufgrund der Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften werden alle leuchtenden Schädel, denen Sie an Halloween begegnen, mit ungiftigen Farben gestrichen, die durch Lichteinwirkung und nicht durch chemische Reaktionen leuchten. Friedhofsgespenster, denen du begegnest, könnten jedoch durch Phosphor oder vielleicht auch durch etwas ganz anderes verursacht werden …
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