  磷——“鬼火”里的元素 宋 丹 磷，元素周期表第15号元素。 磷存在于人体的所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必要物质，几乎参与所有生理上的化学反应。民间常说的“鬼火”就是磷火，多发于夏季干燥时的坟墓间。人骨里就含有磷元素，尸体腐烂后经过变化，会产生磷化氢，磷化氢的燃点很低，可以自燃，当人走路的时候，会带动磷化氢在身后燃烧，所以被那些胆小或迷信的人称为“鬼火”。“鬼火”的颜色会随人体含有的元素而改变颜色，若有特殊的颜色，还能说明死者体内某些微量元素含量特别多。但是因为丧葬方式的改变，现在的坟墓附近已经很少会有这种现象了。  布兰德天天蒸馏尿液，以为自己发现了哲人石  波义耳用更好的方法得到了磷 磷元素的发现也蛮有戏剧性。1669年德国汉堡一位叫布朗特的商人为了获得黄金，尽然想到同样有黄色外观的人尿来炼金。经过长时间的热蒸，他最终得到了一种像白蜡一样的物质，而且还能在黑暗的小屋里闪闪发光。但这并不是布朗特梦寐以求的黄金，发出的蓝绿色火光也很特别，它不发热，是一种冷光。于是他就以“冷光”的意思命名了这种新发现的物质——“磷”，拉丁文为Phosphorum，“冷光”的意思。从尿液中得到的白蜡一样的物质就是磷元素的一种单质——白磷。  在电影里，通过狄仁杰之口我们可以得知，引起“自燃”现象的东西是一种来自西域的虫子，名曰“赤焰金龟”，这当然是影片虚构的。而这种虫子之所以能引起人体“自燃”，在于它以黄磷为食，因此全身都充满了毒性。 白磷有剧毒，误食0.1g就能致死。沾到皮肤上，很难去除，且会深入骨头。 白磷放出冷光的过程很容易被加速变成自燃，而在惰性材料结合后，易燃性能得到抑制。于是人们利用这一特性生产出了第一种便宜的火柴——白磷火柴，但在20世纪初被全世界禁止，因为这种火柴不仅能毁掉房产——不小心挤压一盒火柴，就能引起白磷的自燃，而且还会让人中毒。白磷的毒性几乎等同于氰化物，常年暴露在白磷的环境中，还会让火柴工人患上严重的骨坏死，也就是磷毒性颌骨坏死，也称为“磷下巴”。白磷的这两个特性（毒性和自燃性）被军火商们利用制作成了一种可怕的武器，也就是“二战”期间使用的白磷燃烧弹。爆炸后的白磷，会不断四处溅射，溅到皮肤上会造成严重的烧伤，而且还会持续燃烧直至“渗入”血肉。此外，在“二战”前和“二战”期间，人们还发现磷的其他特性，如制作乙酰胆碱酯酶抑制剂——神经毒剂。总之，在“二战”期间的磷元素可谓恶名昭彰。 与上述用途相反的是，磷酸根（PO43-）是所有生物体必需的关键养分之一。在DNA的骨架中，在生物分子间传递能量的腺苷三磷酸中，在构成骨骼的基石羟基磷酸钙中，都有磷酸根的身影。另外一些有机磷酸酯还被制成了各种农药、杀虫剂，其对有害生物的毒性远大于对人的，从而大大提高了世界各地的农业产量。 在金属催化反应中，磷元素也必不可少，其中钌催化烯烃的复分解反应、钯催化碳碳键的成键反应，都是在有机磷配体（R3P，其中R是烷基或者芳香基团）的基础上做出来的，这两个反应的发现者还分别获得了诺贝尔化学奖。  ATP的分子结构  ATP分子中的高能磷酸键 磷单质有众多同素异形体，除了上面提到的白磷，还有后来被发现的黑磷、红磷、紫磷。尤其以黑磷最为突出，它是黑色有金属光泽的晶体，反应活性最弱，在空气中不会被点燃，化学结构类似石墨，因此可以导电，是可充电电池导电材料领域的明日之星。  红磷的晶体结构，是一种无定型结构  红磷（左）和紫磷（右）的对比  紫磷的结构  黑磷结构图 可是就在磷元素被大量合理利用的时候，也传来了警告，科学家们宣称地球上的磷资源很快将会消耗殆尽。因为过去50年里，世界仅对于磷肥的需求量就翻了5倍，预计随着人口膨胀，这个数量还会增加，而磷是不可再生物质，可开采的地区也非常少，目前还没有找到一种可以替代磷的元素，因此提高磷元素以及磷酸盐的利用率将是重中之重。 巴西出土的蓝色宝石级磷灰石。 磷锌矿 磷镁铝矿 元素在行动 【视觉之旅 神奇的化学元素】 宋丹老师
|
|
|
来自： 天下任我行之由 > 《[8]化学元素知识》
