2016-07-07 11:29:22

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所属类别 : 元素
编辑分类

第15号化学元素,符号P。处于元素周期表的第三周期、第VA族。磷存在于人体所有细胞中,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。磷还是使心脏有规律地跳动、维持肾脏正常机能和传达神经刺激的重要物质。没有磷时,烟酸(又称为维生素B3)不能被吸收;磷的正常机能需要维生素(维生素食品) D 和钙(钙食品)来维持。

磷被首次发现存在于恒星爆炸后的宇宙残余物里。对超新星残余物仙后座A的最新观测揭示了磷存在的最新证据。它是在深空发现的两大元素之一,或可能给科学家提供有关生命在宇宙里的可能性的线索。

基本信息

  • 中文名称

  • 化学式

    P

  • CAS登录号

    7723-14-0

  • 熔    点

    280ºC

  • 危险性符号

    F:易燃物质 

  • 外    观

    紫红色粉末

  • 别    称

    红磷,红磷,Phosphorus red

  • 危险性描述

    R11/16:非常易燃,与氧化物质混合会爆炸

  • 分子量

    30.973762

  • 沸    点

    590℃

  • 应    用

    制造火柴、烟火,制取磷酸及磷化合物的原料,还用于灭鼠药等

  • 英文名

    Phosphorus

  • 闪    点

    30ºC

  • EINECS登录号

    231-768-7

  • 水溶性

    不溶于水

  • 安全性描述

    S7/61 :保持容器紧密封闭,避免排放到环境中。 

  • 危险品运输编号

    UN1381/1338/2447

折叠 编辑本段 ​基本简介

音:lín;

笔画数:17;   部首:石;

英文名称:phosphorus

--------------

元素名称:磷 原子序数:15,第三周期,第15族(VA族元素、 氮族)

元素符号:P

元素相对原子质量:30.97

晶体结构:晶胞为简单立方晶胞。原子体积:(立方厘米/摩尔) 17.0立方厘米/摩尔

元素在太阳中的含量:7 ppm

元素在海水中的含量: 0.0015ppm

地壳中含量:1000ppm

密度、硬度:白磷:1823 kg/立方米,NA

红磷:2340 kg/立方米,NA

黑磷:2670 kg/立方米,NA

颜色、外表:无色、红色、银白色

CAS号:7723-14-0

折叠 编辑本段 原子结构

折叠 元素信息

原子体积/cm3/mol: 17

共价半径:106pm

外围电子层排布:3s2 3p3

电子在每能级的排布:2,8,5

核电荷数:15

电子层:K-L-M

原子量:30.973762g/mol

原子半径:100/98 pm

范德华半径:180 pm

晶体结构:单斜晶体

电子构型: 1s2 2s2p6 3s²3p3

离子半径: 0.38

氧化态: ±3,5,4

白磷是分子晶体,立方晶系,分子间靠范德华力结合,分子式P4,4个磷原子位于四面体的四个顶点。

红磷的结构目前还不十分清楚,有人认为红磷是链状结构。

发现

1669 在德国,汉堡,由 Hennig Brandt 发现。

来源

以磷酸盐矿存在于自然界。

用途

用于制造磷肥、火柴、烟火、杀虫剂、牙膏和除垢剂。

氧化态:

Main P+5

Other P-3,P-2,P0,P+2,P+3

化学键能:(kJ /mol)

P-H 328

P-O 360

P=O 585

P-F 490

P-Cl 319

P-P 198

热导率: W/(m·K)

(white) 0.236

晶胞参数:a = 1145 pm

b = 550.3 pm

c = 1126.1 pm

α = 71.840°

β = 90.370°

γ = 71.560°

电离能 (kJ/ mol)

M - M+ 1011.7

M+ - M2+ 1903.2

M2+ - M3+ 2912

M3+ - M4+ 4956

M4+ - M5+ 6273

M5+ - M6+ 21268

M6+ - M7+ 25397

M7+ - M8+ 29854

M8+ - M9+ 35867

M9+ - M10+ 40958

折叠 同位素

已发现的共有23种:包括从磷24到磷46。其中只有磷31最为稳定。其它同位素都具有放射性,其中磷32、磷33的半衰期在10d内,其余的都为极不稳定的放射性同位素。

符号质子中子质量(u)半衰期原子核自旋相对丰度相对丰度的变化量
24P15924.03435(54)#
(1+)#

25P151025.02026(21)#<30 ns(1/2+)#

26P151126.01178(21)#43.7(6) ms(3+)

27P151226.999230(28)260(80) ms1/2+

28P151327.992315(4)270.3(5) ms3+

29P151428.9818006(6)4.142(15) s1/2+

30P151529.9783138(3)2.498(4) min1+

31P151630.97376163(20)稳定1/2+1.0000
32P151731.97390727(20)14.263(3) d1+

33P151832.9717255(12)25.34(12) d1/2+

34P151933.973636(5)12.43(8) s1+

35P152034.9733141(20)47.3(7) s1/2+

36P152135.978260(14)5.6(3) s4-#

37P152236.97961(4)2.31(13) s1/2+#

38P152337.98416(11)0.64(14) s


39P152438.98618(11)190(50) ms1/2+#

40P152539.99130(15)153(8) ms(2-,3-)

41P152640.99434(23)100(5) ms1/2+#

42P152742.00101(48)48.5(15) ms


43P152843.00619(104)36.5(15) ms1/2+#

44P152944.01299(75)#18.5(25) ms


45P153045.01922(86)#8# ms [>200 ns]1/2+#

46P153146.02738(97)#4# ms [>200 ns]


备注:画上#号的数据代表没有经过实验的证明,只是理论推测而已,而用括号括起来的代表数据不确定性。

折叠 磷的同素异形体

黑磷(金属磷)

化学结构类似石墨,因此可导电。

化学式一般写为P。

深黑色粉末

白磷(黄磷)

化学式:P4

淡黄蜡似半透明可结晶的固体,于黑暗中能发光。有特臭,剧毒。密度1.83克/立方厘米,熔点44.4,沸点287度。

红磷(赤磷)

化学结构为巨型共价分子。

化学式一般写为P。

鲜红色粉末,无毒,密度2.296克/立方厘米,熔点725度,是黄磷于压力下稀有气体中加热8-10日而成

紫磷

化学结构为层状,但与黑磷不同。

化学式一般写为P。

折叠 名称由来

由于单质磷在空气中会自燃而发光,因此在英语中,磷来源于希腊语中的Phosphoros,原指“启明星”,意为“光亮”。而在中文里,磷的本义是薄石。

折叠 编辑本段 历史简介

磷的第一次制取是由 Hennig Brandt在汉堡(德国西北部一城市)于1669年完成的,他蒸发尿液并加热残渣直到它变为红热,于是蒸馏得到磷蒸汽,然后他用水冷凝来收集。Brandt保留着他发现的秘密,以为自己发现了点金石,它能把基本材料变成金子。当他没钱后,他把磷卖给了Daniel Kraft,他在欧洲各地包括伦敦展示它,Robert Boyle它非常着迷。他发现了它是如何制造的并系统的对它进行研究。(他的助手Ambrose Godfrey建立了自己的业务,制造并出售磷而变得富有。)

当意识到骨头就是磷酸钙,而且能用于制作磷后,其应用变得更为广泛了。在19世纪,火柴制造商确保了一个现成的市场。[1]

折叠 编辑本段 元素描述

单质磷有几种同素异形体。其中,白磷或黄磷是无色或淡黄色的透明结晶固体。密度1.82克/立方厘米。熔点44.1℃,沸点280℃,着火点是40℃。放于暗处有磷光发出。有恶臭。剧毒。白磷几乎不溶于水,易溶解与二硫化碳溶剂中.在高压下加热会变为黑磷,其密度2.70克/立方厘米,略显金属性。电离能为10.486电子伏特。一般不溶于普通溶剂中。白磷经放置或在400℃隔绝空气加热数小时可转化为红磷。红磷是红棕色粉末,无毒,密度2.34克/立方厘米,熔点59℃(在43atm下,熔点是590℃,升华温度416℃),沸点200℃,着火点240℃。不溶于水。在自然界中,磷以磷酸盐的形式存在,是生命体的重要元素。存在于细胞、蛋白质骨骼和牙齿中。在含磷化合物中,磷原子通过氧原子而和别的原子或基团相联结。

元素来源:

单质磷是由磷酸钙、石英砂和碳粉的混合物在电弧炉中熔烧或蒸馏尿液而制得。

元素用途:

白磷用于制造磷酸、燃烧弹和烟雾弹。红磷用于制造农药和安全火柴。

折叠 编辑本段 药物分析

磷的测定—分光光度法

应用范围:该方法采用分光光度法测定甘油磷酸磷注射液中磷的含量。

该方法适用于甘油磷酸磷注射液。

方法原理:供试品经水稀释,置瓷坩埚中,加氧化锌后置电炉上炭化,在600℃炽灼1小时,冷却至室温,加水和盐酸,加热煮沸溶解,转移并加水稀释,再钼酸铵溶液、0.5%对苯二酚溶液1mL及50%醋酸钠溶液,并用水稀释,置紫外可见分光光度计,于720nm波长处测定吸收度,计算出其含量。

试剂:1. 磷酸二氢钾

2. 钼酸铵溶液

3. 0.5%对苯二酚溶液

4. 50%醋酸钠溶液

5. 氧化锌

6. 盐酸

仪器设备:紫外可见分光光度计

试样制备:1.钼酸铵溶液

称取钼酸铵5g,加5%(g/mL)硫酸溶液溶解,并稀释至100mL。

2. 0.5%对苯二酚溶液

称取对苯二酚0.5g,加0.25%(g/mL)硫酸溶液溶解,并稀释至100mL,临用新制。

3.对照品溶液的制备

精密称取在105℃干燥2小时的磷酸二氢钾136.09mg,置100mL量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,精密量取10mL,置100mL量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,即得对照品溶液。

4. 供试品溶液的制备

精密量取供试品5mL,置50mL量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,精密量取1mL置瓷坩埚中,加氧化锌1g,置电炉上炭化,在600℃炽灼1小时,冷却至室温,加水5mL,加盐酸5mL,加热煮沸溶解,转移至100mL量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,即得供试品溶液。

注:“精密称取”系指称取重量应准确至称取重量的千分之一。“精密量取”系指量取体积的准确度应符合国家标准中对该体积移液管的精度要求。

操作步骤:精密量取对照品溶液与供试品溶液各5mL,分别置25mL量瓶中,加钼酸铵溶液1mL与0.5%对苯二酚溶液1mL。再加50%醋酸钠溶液3mL,并用水稀释至刻度,摇匀,照紫外可见分光光度法,于波长720nm处测定吸收度。

注:分光光度法应以配制供试品的同批溶剂为对照,采用1cm的石英吸收池。以吸收度最大的波长作为测定波长,一般供试品的吸收度读数,以在0.3-0.7之间的误差较小。仪器的狭缝波带宽度应小于供试品吸收带的半宽度,否则测得的吸收度偏低。狭缝宽度的选择,应以减少狭缝宽度时供试品的吸收度不再增加为准。由于吸收池和溶剂本身可能有空白吸收,因此测定供试品的吸收度后应减去空白读数,再计算含量。

折叠 编辑本段 发现

在化学史上第一个发现磷元素的人,当推十七世纪的一个德国汉堡商人波兰特(Henning·Brand,约1630年~ 约1710 年)。他是一个相信炼金术的人,由于他曾听传说从尿里可以制得“金属之王”黄金,于是抱着图谋发财的目的,便用尿作了大量实验。1669年,他在一次实验中,将砂、木炭、石灰等和尿混合,加热蒸馏,虽没有得到黄金,而竟意外地得到一种十分美丽的物质,它色白质软,能在黑暗的地方放出闪烁的亮光,于是波兰特给它取了个名字,叫“冷光”,这就是今日称之为白磷的物质。波兰特对制磷之法,起初极守秘密,不过,他发现这种新物质的消息立刻传遍了德国。

德国化学家孔克尔曾用尽种种方法想打听出这一秘密的制法,终于探知这种所谓发光的物质,是由尿里提取出来的,于是他也开始用尿做试验,经过苦心摸索,终于在1678年也告成功。他是把新鲜的尿蒸馏,待蒸到水分快干时,取出黑色残渣,放置在地窑里,使它腐烂,经过数日后,他将黑色残渣取出,与两倍于“尿渣”重的细砂混合。一起放置在曲颈瓶中,加热蒸馏,瓶颈则接连盛水的收容器。起初用微火加热,继用大火干馏,及至尿中的挥发性物质完全蒸发后,磷就在收容器中凝结成为白色蜡状的固体。后来,他为介绍磷,曾写过一本书,名叫《论奇异的磷质及其发光丸》。

在磷元素的发现上,英国化学家罗伯特·波义耳差不多与孔克尔同时,用与他相近的方法也制得了磷。波义耳的学生汉克维茨(Codfrey·Hanckwitz)曾用这种方法在英国制得较大量的磷,作为商品运到欧洲其他国家出售。他在1733 年曾发表论文,介绍制磷的方法,不过说得十分含糊,以后,又有人从动物骨质中发现了磷。

磷广泛存在于动植物体中,因而它最初从人和动物的尿以及骨骼中取得。这和古代人们从矿物中取得的那些金属元素不同,它是第一个从有机体中取得的元素。最初发现时取得的是白磷,是白色半透明晶体,在空气中缓慢氧化,产生的能量以光的形式放出,因此在暗处发光。当白磷在空气中氧化到表面积聚的能量使温度达到40℃时,便达到白磷的燃点而自燃。所以白磷曾在19世纪早期被用于火柴的制作中,但由于当时白磷的产量很少而且白磷有剧毒,使用白磷制成的火柴极易着火,效果倒是很好,可是不安全,而且常常会发生自燃,所以很快就不再使用白磷制造火柴。到1845年,奥地利化学家施勒特尔发现了红磷,确定白磷和红磷是同素异形体。由于红磷无毒,在240℃左右着火,受热后能转变成白磷而燃烧,于是红磷成为制造火柴的原料,一直沿用至今。

是拉瓦锡首先把磷列入化学元素的行列。他燃烧了磷和其他物质,确定了空气的组成成分。磷的发现促进了人们对空气的认识。

磷的拉丁名称phosphorum有希腊文phos(光)和phero(携带)组成,也就是“发光物”的意思,元素符号是P。

另外,我们常说的的“鬼火”是P2H4气体在空气中自动燃烧的现象。

磷,原子序数15,原子量30.973762,元素名来自希腊文,原意是“发光物”。1669年德国科学家布兰德从尿中制得。磷在地壳中的含量为0.118%。自然界中含磷的矿物有磷酸钙、磷辉石等,磷还存在于细胞、蛋白质、骨骼中。天然的磷有一种稳定同位素:磷31。

磷有白磷、红磷、黑磷三种同素异构体。白磷又叫黄磷,为白色至黄色蜡性固体,熔点44.1°C,沸点280°C,密度1.82克/厘米&sup3;。白磷活性很高,必须储存在水里,人吸入0.1克白磷就会中毒死亡。白磷在隔绝空气的条件下,加热到260°C或在光照下就会转变成红磷,而红磷在加热到416°C变成蒸汽之后冷凝就会变成白磷。红磷无毒,加热到240°C以上才着火。在高压下,白磷可转变为黑磷,它具有层状网络结构,能导电,是磷的同素异形体中最稳定的。如果氧气不足,在潮湿情况下,白磷氧化很慢,并伴随有磷光现象。白磷可溶于热的浓碱溶液,生成磷化氢和次磷酸二氢盐;干燥的氯气与过量的磷反应生成三氯化磷,过量的氯气与磷反应生成五氯化磷。磷在充足的氧气中燃烧可生成五氧化二磷,如果氧气不足则生成三氧化二磷。

约三分之二的磷用于磷肥。磷还用于制造磷酸、烟火、燃烧弹、杀虫剂等。三聚磷酸盐用于合成洗涤剂。

折叠 编辑本段 分布

磷在生物圈内的分布很广泛,地壳含量丰富列前10位,在海水中浓度属第2类。广泛存在于动植物组织中,也是人体含量较多的元素之一,稍次于钙排列为第六位。约占人体重的1%,成人体内约含有600-900g的磷。体内磷的85.7%集中于骨和牙,其余散在分布于全身各组织及体液中,其中一半存在于肌肉组织。它不但构成人体成分,且参与生命活动中非常重要的代谢过程,是机体很重要的一种元素。

折叠 编辑本段 食物来源

磷在食物中分布很广,无论动物性食物或植物性食物,在其细胞中,都含有丰富的磷,动物的乳汁中也含有磷,所以磷是与蛋白质并存的,瘦肉、蛋、奶、动物的肝、肾含量都很高,海带、紫菜、芝麻酱、花生、干豆类、坚果粗粮含磷也较丰富。但粮谷中的磷为植酸磷,不经过加工处理,吸收利用率低

代谢吸收磷的吸收部位在小肠,其中以十二指肠及空肠部位吸收最快,回肠较差。磷的吸收分为通过载体需能的主动吸收和扩散被动吸收两种机制。磷的代谢过程与钙相似,体内的磷平衡取决于体内和体外环境之间磷的交换。磷的主要排泄途径是经肾脏。未经肠道吸收的磷从粪便排出,这部分平均约占机体每日摄磷量的30%,其余70%经由肾以可溶性磷酸盐形式排出,少量也可由汗液排出。

折叠 编辑本段 需要人群

甲状腺功能亢进的人需要补充磷脂。

折叠 编辑本段 生理需要

成人适宜摄入量为700mg/d(毫克/天)。

折叠 编辑本段 过量表现

骨质疏松易碎、牙齿蛀蚀、各种钙缺乏症状日益明显、精神不振甚至崩溃,破坏其他矿物质平衡。高磷血症。

折叠 编辑本段 摄取提示

因为人类食物中含有丰富的磷,故人类营养性的磷缺乏很少见,中国人不缺乏,已经过量并干扰钙的吸收。

折叠 编辑本段 磷缺乏症

食物中有很丰富的磷,故磷缺乏是少见的,磷摄入或吸收的不足可以出现低磷血症,引起红细胞、白细胞、血小板的异常,软骨病;因疾病或过多的摄入磷,将导致高磷血症,使血液中血钙降低导致骨质疏松。

折叠 编辑本段 生理功能

1.磷和钙都是骨骼牙齿的重要构成材料,促成骨骼和牙齿的钙化不可缺少的营养素。有些婴儿因为缺少钙和磷,常发生软骨病或佝偻病。骨骼和牙齿的主要成分叫做磷灰石,它就是由磷和钙组成的。人到成年时,虽然骨骼已经停止生长,但其中的钙与磷仍在不断更新,每年约更新20%。也就是说,每隔5年就更新一遍。可是牙齿一旦长出后,便会失去自行修复的能力。如果儿童长牙时缺钙,牙齿就容易损坏。

2.保持体内ATP代谢的平衡。

3.磷是组成遗传物质核酸的基本成分之一,而核苷酸是生命中传递信息和调控细胞代谢的重要物质——核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的基本组成单位。

4.参与体内的酸碱平衡的调节,参与体内能量的代谢。人体中许多酶也都含有磷。碳水化合物、脂肪、蛋白质这3种含热能的营养素在氧化时会放出热能,但这种能量并不是一下子放出来的,这其中磷在贮存与转移能量的过程中扮演着重要角色。

折叠 食物中的来源

人类的食物中有很丰富的磷,肌体对磷的吸收比钙容易,因此,一般不会出现磷缺乏症。

磷摄入或吸收的不足可以出现低磷血症,引起红细胞白细胞、血小板的异常,软骨病;因疾病或过多的摄入磷,将导致高磷血症,使血液中血钙降低导致骨质疏松。

几乎所有的食物都含磷,特别是谷类和含蛋白质丰富的食物。在人类所食用的食物中,无论动物性食物或植物性食物都主要是其细胞,而细胞膜都含有丰富的磷脂(含磷和氮的类脂质,是生物体的重要组成成分,动物的脑、肝、卵等含量较多)。

折叠 所需剂量

一般国家都无明确规定;因一岁以下的婴儿只要能按正常要求喂养,钙能满足需要,磷必然也能满足需要;一岁以上的幼儿以至成人,由于所吃食物种类广泛,磷的来源不成问题,故实际上并无规定磷供给量的必要。一般说来,如果膳食中钙和蛋白质含量充足,则所得到的磷也能满足需要。

但美国对磷的供给量有一定的规定,其原则是出生至一岁的婴儿,按钙/磷比值为1.5:1的量供给磷;一岁以上,则按1:1的量供给磷。

折叠 元素间的影响

磷广泛存在于动植物组织中,并与蛋白质或脂肪结合成核蛋白、磷蛋白和磷脂等,也有少量其它有机磷和无机磷化合物。除植酸形式的磷不能被机体充分吸收和利用外,其它大都能为机体利用。谷类种子中主要是植酸形式的磷,利用率很低,但当用酵母发面时,或预先将谷粒浸泡于热水中,则可大大降低植酸磷的含量,从而提高其吸收率。若长期食用大量谷类食品,可形成对植酸的适应力,植酸磷的吸收率也可有不同程度的提高;磷的吸收,也需要维生素D。维生素D缺乏,常使血清无机磷酸盐下降,所以佝偻病患者血钙浓度往往正常,而血清无机磷含量较低。

折叠 编辑本段 物理性质

状态:软的白色蜡状固体,棕红色粉末或黑色固体。

熔 点(℃): 44.3

沸 点(℃): 280

密度(g/cm3,300K): 1.82

比 热/J/gK : 0.77

蒸发热/KJ/mol : 12.129

熔化热/KJ/mol: 0.657

导电率/106/cm : 1.0E-17

导热系数/W/cmK: 0.00235

折叠 编辑本段 地质数据

丰 度 滞留时间/年: 100000

太阳(相对于 H=1×1012): 3.16 × 105 海水中/p.p.m.

地壳/p.p.m.: 1000 大西洋表面: 0.0015 太平洋表面: 0.0015

大西洋深处: 0.042 太平洋深处: 0.084

生物数据

人体中含量 肝/p.p.m.: 3 - 8.5

器官中: 肌肉/p.p.m.: 3000 - 8500

血/mg dm-3 : 345 日摄入量/mg: 900 - 19000

骨/p.p.m.: 67000 - 71000 人(70Kg)均体内总量/g: 780

折叠 编辑本段 植物影响

磷肥能够促进番茄花芽分化,提早开花结果,促进幼苗根系生长和改善果实品质。缺磷时,幼芽和根系生长缓慢,植株矮小,叶色暗绿,无光泽,背面紫色。

番茄对磷的吸收以植株生长前期为高,在第一穗果实长到核桃大小时,植株吸磷量约占全生育期90%。所以,番茄苗期不能缺磷,以免影响花芽分化。番茄吸收磷肥的能力较弱,尤其在低温下的吸收率较低。磷肥一般作基肥,也可用0.5%磷酸二氢钾溶液作叶面喷施,进行根外追肥。钾在植物体内促进氨基酸蛋白质和碳水化合物的合成和运输,对延迟植株衰老,延长结果期,增加后期产量有良好的作用。

磷通常成正磷酸盐(磷酸氢根或磷酸二氢根)形式被植物吸收。当磷进入植物体后,大部分成为有机物,有一部分仍然保持无机盐的形式。磷以磷酸根形式存在于糖磷酸、核酸、核苷酸、辅酶、磷脂、植酸等中。磷在ATP的反应中其关键作用,磷在糖类代谢、蛋白质代谢、和脂肪代谢中起着重要的作用。

施磷能够促进各种代谢正常进行,植物生长发育良好,同时提高植物的抗寒性和抗旱性。由于磷与糖类、蛋白质和脂肪的代谢和三者相互转变都有关系,多以不论栽培粮食作物、豆类作物和油类作物都需要磷肥。 缺磷时,蛋白质合成受阻,新的细胞质和细胞核形成较少,影响细胞分裂,生长缓慢,也少,分枝或分蘖减少,植株矮小,叶片暗绿,可能是细胞生长慢,叶绿素含量相对提高。某些植物(如油菜)叶子有时呈红色或紫色。因为缺磷阻碍了糖分运输,也自己累了大量的糖分,有利于黄色素苷的形成。缺磷时,开花期和成熟期都延迟,产量降低,抗性减弱。

折叠 编辑本段 军事用途

白磷是一种无色或者浅黄色、半透明蜡状物质,具有强烈的刺激性,其气味类似于大蒜,燃点极低,一旦与氧气接触就会燃烧,发出黄色火焰的同时散发出浓烈的烟雾。可以用来燃烧普通燃烧材料难以燃烧的物质,其特点为能够在狭小或空气密度不大的空间充分燃烧,一般燃烧的温度可以达到1000度以上,足以在有效的范围内将所有生物体消灭。白磷弹的危害性非常大,它碰到物体后不断地燃烧,直到熄灭,因此,当它接触到人的身体后,肉皮会被穿透,然后再深入到骨头。

白磷燃烧弹即应用此性质,是非常厉害的燃烧弹,沾到皮肤上的话很难及时去除,燃烧温度又高,可以一直烧到骨头,同时产生的烟雾对眼鼻刺激极大。最初美国人用它对付在太平洋诸岛工事里的日本人,非常有效。技术含量不大,现在各国军队基本都有。

白磷弹基本结构,就是在弹体内充填磷药,遇空气即开始自燃直到消耗完为止。完整的白磷弹由弹底、炮弹底塞、塑料垫圈、起爆药、起爆药室、黄磷发烟罐、铝质隔片、弹体、销针、限位器、保险与解除保险装置、延期雷管、抛射药和机械时间瞬发引信组成。

例如:MK·77白磷炮弹是一种攻击型燃烧武器,功能与喷火器相似,弹体内含有大量粘稠剂,能粘在人体和装备上燃烧,通常用于打击裸露或易燃目标,杀伤效果极佳,曾被1980年通过的《联合国常规武器公约》列为违禁武器,不允许对平民或在平民区使用。尽管美国没有签署该公约,似乎可不受其制约,但作为一项被80多个国家所接受的国际性公约,其普遍性和合法性已毋容置疑,而美国作为国际社会的一员,理应自觉遵守,否则就会引起国际公愤,陷己于孤立境地。

白磷炮弹主要用作燃烧弹某些情况下也可代替照明弹,二战末期各国陆军就开始使用了,美军似乎是放在化学迫击炮连内.

烟幕弹中装有白磷,当其引爆后,白磷会在空气中迅速燃烧:4P+5O2 === ( 点燃 ) 2P2O5生成物P2O5. 后与空气中的水分以生化学反应:P2O5+H2O====2HPO3(偏磷酸),P2O5+3H2O===2H3PO4(磷酸),这些酸液微滴与一部分未发生反应的白色小颗粒状P2O5悬浮在空气中便形成了烟雾。

处白磷燃烧弹作用范围,最有效方法是全身浸入水中隔绝空气,降低温度。对于伤处,应立即进行外科处理(将伤处切除)。

折叠 编辑本段 配置

磷酸钙、石英砂(SiO2)和炭粉的混合物放在电弧炉中熔烧还原:

2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C=1373——1713k=6CaSiO3+P4+10CO

把生成的磷蒸气P4通过水面下冷却,就得到凝固的白色固体──白磷。

该反应的本质是碳把高氧化态的磷还原成单质磷,单纯的碳还原磷酸钙的反应需要很高的温度,加入石英砂后可大大降低反应温度。

折叠 编辑本段 性质

磷至少有10种同素异形体,其中主要的是白磷、红磷和黑磷三种。

折叠 白磷

白磷是无色而透明的晶体,遇光逐渐变黄,因而又叫黄磷。黄磷剧毒,误食0.1g就能致死。皮肤若经常接触到单质磷也会引起吸收中毒。白磷不溶于水,易溶于CS2中。经测定,不论在溶液中活在蒸汽状态,磷的分子质量都相当于分子式P4。磷蒸汽热至1073K,P4开始分解为P2。P2分子结构和N2相同。

白磷晶体是由P4分子组成的分子晶体,P4分子呈四面体构型,分子中P—P键长是221pm,键角∠PPP是60°。理论上研究认为,P—P键是98%3p轨道形成的键(3s和3d仅占很少成分),纯p轨道间的夹角应为90°,而实际仅有60°,因此P4分子中P—P键是受了很大应力而弯曲的键。其键能比正常无应力时的P—P键要弱,易于断裂,是白磷在常温下就有很高的化学活性。

白磷在潮湿的空气中发生缓慢氧化作用,部分的反应能量以光能的形式放出,故在暗处可看到白磷发光。当缓慢氧化积累的能量达到燃点(313K)时便发生自燃,因此白磷通常要储存在水中以隔绝空气。

白磷和氧化剂反应猛烈,它在氯气中可自燃;遇液氯或溴会发生爆炸,与冷浓硝酸反应激烈生成磷酸;在热的浓碱液中发生歧化反应生成磷化氢(主要是PH3,还有P2H4)和次磷酸盐。

白磷的主要反应有

1.白磷在空气中自燃生成氧化物。

P4+3O2==P4O6

2.白磷与卤素单质剧烈反应,在氯气中也能自燃生成三氯化磷和五氯化磷。

P4+6Cl2==4PCl3

P4+10Cl2==4PCl5

3.白磷能被硝酸氧化成磷酸。

3P+5HNO3+2H2O==3H3PO4+5NO↑

4.白磷溶解在热的浓碱中,歧化生成磷化氢和次磷酸盐。

P4+3OH- +3H2O==PH3+3H2PO2-

5.白磷还可以把金、银、铜和铅从它们的盐中取代出来,例如白磷与热的铜盐反应生成磷化亚铜,在冷溶液中则析出铜。

11P+15CuSO4+24H2O=△=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4

2P+5CuSO4+8H2O==5Cu+2H3PO4+5H2SO4

硫酸铜是白磷中毒的解毒剂,如不慎白磷沾到皮肤上,可用CuSO4溶液冲洗,用磷的还原性来解毒。

6.白磷可以被氢气还原生成磷化氢。

P4+6H2==4PH3

折叠 红磷

将白磷隔绝空气加热到533K就转变为无定形红磷。它是一种暗红色的粉末,不溶于水、碱和CS2中,基本无毒,其化学性质也比较稳定,虽然可与各种氧化剂反应,但不如白磷那样猛烈,在空气中也不自燃,加热到673K以上才着火。若与空气长期接触也会极其缓慢的氧化,形成易吸水的氧化物,所以红磷保存在未密闭的容器中会逐渐潮解,使用前应小心用水洗涤、过滤和烘干。

折叠 黑磷

黑磷是磷的一种最稳定的变体,但因形成它所需的活化能很高,故在一般条件下,其他变体不容易转变为黑磷,只有在1200MPa(12000atm)的压力下,将白磷加热到473K方能转化类似石墨片状结构的黑磷。黑磷能导电。在磷的主要三种同素异形体中,黑磷的密度最大(2.7克每立方厘米),不溶于有机溶剂,一般不易发生化学反应。

工业上用白磷来制备高纯度的磷酸,生产有机磷杀虫剂、烟幕弹等。含有少量磷青铜叫做磷青铜,它富有弹性、耐磨、抗腐蚀,用于制作轴承、阀门等。大量红磷用于火柴生产,火柴盒侧面所涂物质就是红磷与三硫化二锑等的混合物。磷还用于制备发光二极管的半导体材料如GaASxP1-x等。

折叠 编辑本段 氧化物

磷的氧化物有三氧化二磷和五氧化二磷。

折叠 三氧化二磷

1.三氧化二磷的制备

磷在常温下慢慢氧化,或在不充分的空气中燃烧,均可生成P(III)的氧化物P4O6,常称做三氧化二磷。

P4+3O2=P4O6

2.三氧化二磷的结构

P4O6的生成可以看成是P4分子中的P-P键因受到O2分子的进攻而断开,在每个P原子间嵌入一个O原子而形成稠环分子。形成P4O6分子后,4个P原子的相对位置(正四面体的角顶)并不发生变化。

3.三氧化二磷的性质

由于三氧化二磷的分子具有似球状的结构而容易滑动,所以三氧化二磷是有滑腻感的白色吸潮性蜡状固体,熔点296.8K,沸点(在氮气中)446.8K。

①三氧化二磷有很强的毒性,溶于冷水中缓慢地生成亚磷酸,它是亚磷酸酐。

P4O6+6H2O(冷)==4H3PO3

②三氧化二磷在热水中歧化生成磷酸和放出磷化氢:

P4O6+6H2O(热)==PH3↑+3H3PO4

③三氧化二磷易溶于有机溶剂中。

折叠 五氧化二磷

1.五氧化二磷的制备

磷在充分的氧气中燃烧,可以生成P4O10,这个化合物常简称为五氧化二磷。其中P的氧化数为+5。

P4+5O2==P4O10

2.五氧化二磷的结构

在P4O6的球状分子中,每个P原子上还有一对孤电子对,会受到O2分子的进攻,生成四个P=O双键,而形成P4O10的分子。

3.五氧化二磷的性质

五氧化二磷是白色粉末状固体,熔点693K,573K时升华。它有很强的吸水性,在空气中很快就潮解,因此它是一种最强的干燥剂。

五氧化二磷与水作用激烈,放出大量热,生成P(Ⅴ)的各种含氧酸,并不能立即转变成磷酸,只有在HNO3存在下煮沸才能转变成磷酸:

P4O10+6H2O==4H3P04(在HNO3与煮沸的条件下)

五氧化二磷是磷酸的酸酐。

折叠 编辑本段 含氧酸及其盐

磷能生成多种氧化数的含氧酸和含氧酸盐,以P(Ⅴ)的含氧酸和含氧酸盐最为重要。我们主要讨论:

1.磷的含氧酸分类

2.正磷酸

3.正磷酸盐

4.复杂磷酸盐

5.正磷酸、焦磷酸和偏磷酸的鉴别

折叠 编辑本段 含氧酸分类

按氧化数分类,磷可以生成以下四类含氧酸,其中P原子都是采取sp3杂化态。

+5价——H3PO4(正磷酸)、H4P2O7(焦磷酸)、H5P3O10(三磷酸)、(HPO3)n(偏磷酸)

+4价——H4P2O6(连二磷酸)

+3价——H3PO3(正亚磷酸)、H4P2O5(焦亚磷酸)、HPO2(偏亚磷酸)

+1价——H3PO2(次磷酸)

折叠 编辑本段 卤化物

所有的单质卤素都能和白磷反应,和红磷的反应则缓慢些,它们都能生成PX3,P2X4和PX5等类型的卤化物和混合卤化物。

折叠 三卤化磷

用气态的氯和溴与白磷作用可以得到PCl3和PBr3,根据理论比值混合白磷和碘在CS2中反应可以得到PI3。三氟化磷可用三氟化砷与三氯化磷的反应制备:

PCl3+ AsF3 =PF3+AsCl3

磷也生成一些混合卤化物如PF2Cl和PFBr2。

折叠 五卤化磷

单质和卤素直接反应或三卤化物和卤素反应可以得到五卤化磷:

P4 +10Cl2 = 4PCl5

PF3+ Cl2 = PF3Cl2

第二种方法特别适用于制备混合卤化物。

折叠 卤氧化磷

五卤化磷和过量的水直接接触时会迅速发生水解作用,产生磷酸和氢溴酸:

PX5+4H2O= H3PO4 +5HX

如果使五卤化磷和有限量的水作用,水解产物是氢卤酸和卤氧化磷(或卤化磷先)P8X3。:

PX5 +H2O = PPX3+2HX.

卤化氧磷是许多金属卤化物的非水溶剂,它们也能和许多金属卤化物形成配合物,如ZrCl4.2POCl3,这种配合物应用于分离Zr和Hf。

折叠 编辑本段 注意事项

对市场上众多品牌的卵磷脂保健品,很多消费者会感到难以选择,如何才能买到高品质的产品也是大家很关心的问题。

首先,要看产品的外包装是否正规。是否明确提出了单位产品中卵磷脂的含量,含量高低也是决定价格高低和品质高低的主要因素。进口保健品产品标签的说明书部分,必须有中文说明,而且要符合卫生部的规定,尤其是对产品的功效成分含量、保健作用、适宜人群和服用方法及服用量都必须有详细说明。同时还要注意产品的有效期,尤其是在夏季,由于卵磷脂不耐热,超过有效期或产品密封不良,其功效成分含量会大大降低,不能达到预期的保健效果。

其次,要选择售后服务好的品牌。由于含有卵磷脂成份较高的食品不是普通食品,虽然没有任何副作用,但是服用后的反应因人而异。如果没有提供专业健康咨询,很可能造成消费者在服用过程中,因使用原因造成事倍功半的结果。

第三,看产品本身。最好的卵磷脂产品是提取自鸡蛋中的,因此如果卵磷脂食品的原料来源于鸡蛋,品质自然优越,但价格也会较高;目前市场上出售的许多卵磷脂胶囊大部分来源于大豆或大豆的下脚料,因此品质参差不齐,高品质的大豆磷脂胶囊类保健品应该是棕色、澄清、透明、无任何沉淀或杂质,胶囊光滑,如果颗粒与颗粒之间有轻微粘连,略微摇晃即可分开,属于正常现象。如果打开包装后发现瓶内有液体渗出,或胶囊颗粒粘连在一起,不能完整地分开或有拉丝现象,那么这种卵磷脂产品属于劣质产品。    

安全信息

  • 包装等级:III
  • 危险类别:4.1
  • 海关编码:2804709010
  • 危险品运输编码:UN13384.1/PG3
  • WGKGermany:2
  • 危险类别码:R11
  • 安全说明:S7-S43-S61-S43C-S45-S38-S26-S5-S27-S6
  • RTECS号:TH3495000
  • 危险品标志:F,C,N,T+

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