Hennig Brandt

Hennig Brand(t) fue un comerciante y alquimista amateur de Hamburgo (Alemania), que descubrió el fósforo alrededor de 1669.

Como otros alquimistas de la época, Brand buscaba la piedra filosofal, una sustancia que supuestamente transformaba metales comunes (como plomo) en oro. Cuando murió su primera esposa, se había gastado todo su dinero en esta actividad. Luego se casó con su segunda esposa Margaretha, una viuda rica cuyos recursos financieros le permitieron continuar la búsqueda.

Como muchos otros antes que él, se interesó en la orina y probó combinarla con muchos otros materiales, en cientos de combinaciones. Había visto, por ejemplo, una receta en el libro 400 Auserlensene Chemische Process de F. T. Kessler de Estrasburgo, que se podía usaralumbre, nitrto de potasio y orina concentrada para convertir metales comunes en plata (una receta que, por supuesto, no funcionó).

Alrededor de 1669 calentaba residuos de orina reducidos en su horno hasta que la retorta estaba al rojo vivo, donde de repente aparecieron humos que llenaron el recipiente y el líquido se desbordó, ardiendo en llamas. Podía coger el líquido en una jarra y cubrirlo, solidificándolo y continuaba emitiendo un resplandor verde pálido. Lo que él recolectaba era fósforo, que lo llamó así del griego "relacionado con la luz".

Brand mantuvo su descubrimiento en secreto, como hacían los alquimistas de su tiempo y trabajó con el fósforo intentando utilizarlo para producir oro (en vano por supuesto).
No dudó en refinar su método de producción en el tiempo, la versión publicada después por Gottfried Leivniz fue:

Orina hervida para reducirla a un jarabe espeso.
Calentarla hasta que se destile de ella un aceite rojizo y se extraiga.
Se enfría el resto, que consiste en una parte superior esponjosa negra y una parte inferior salina.
Se descarta la sal y se mezcla con el aceite rojizo en el material negro.
Se caliente la mezcla fuertemente durante 16 horas.
Primero, sale humo blanco, después un aceite y entonces el fósforo.
El fósforo puede pasarse por agua fría para solidificarlo.

La reacción química con la que se encontró Brand era como sigue. La orina contiene fosfatos PO43-, como fosfato de sodio (ie. con Na+) y varios compuestos orgánicos basados en carbono. Bajo el fuerte calor, los átomos de oxígeno de los fosfatos reaccionan con el carbono produciendo monóxido de carbono CO, dejando que los átomos de fósforo P, que se liberen en forma de gas. El fósforo se condensa en un líquido por debajo de unos 280°C y se solidifica (en el fósforo blanco alótrofo) por debajo de unos 44°C (dependiendo de la pureza). Esta misma reacción esencial sigue utilizándose hoy en día aunque con minerales de fosfato extraido de las minas, coque para el carbono y hornos eléctricos.

La producción del proceso del fósforo de Brand desperdiciaba una gran parte de la orina, con la que podía haber obtenido una cantidad mucho mayor de fósforo. Descartaba la parte salina que contenía la mayoría de los fosfatos. Utilizaba unos 5.500 litos de orina para producir sólo 120 gramos de fósforo. Si hubiera utilizado el residuo entero podría haber obtenido 10 ó 100 veces más (1 litro de orina de un adulto contiene unos 1.4g de fósforo).