元素系列14天了噜磷还有这些用处

本期继续向大家介绍磷这种元素,上一期,我们主要向大家介绍了磷的发现历史以及磷的制备和工业应用经过上一期的介绍,大家对磷是不是有了一定的了解了呢?

本期概要

本期,我们将从磷的同素异形体,磷与人类植物的关系和军事用途上更加深入挖掘磷这种元素的性质。

我的同素异型体

我在纯净状态时也多个分身(同素异形体)。当磷蒸汽快速冷却时得到的总是白磷,他也是最常见和最容易制得的,在一般情况下白磷是无色或淡黄色的透明结晶固体。遇光逐渐变黄,因而又叫黄磷。

白磷弹爆炸

白磷剧毒,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。白磷的密度为1.82克/立方厘米。熔点44.1℃,沸点℃,我这个分身的着火点很低,只有40℃,虽然空气通常并没有40℃。

但我还能够和空气中的氧气发生缓慢的氧化反应,使温度上升,还会产生微弱的绿色磷光(这就是布朗特看见的东西)和几缕白烟,因此我很容易在空气中发生自燃。白磷几乎不溶于水,但易溶解于二硫化碳溶剂,因此白磷通常被保存在水中。

夜明珠的磷光(这不是由磷燃烧引起的)

白磷是我的分身中最活泼的,虽不溶于水,但可以溶于二硫化碳。它还能够与热的碱反应放出磷化氢。白磷并不稳定,在℃隔绝空气加热数小时或暴露于光照下即可转化为红磷。

红磷是我的另一种常见分身,一般红棕色粉末,无毒,密度2.34克/立方厘米,熔点59℃(在43atm下,熔点是℃,升华温度℃),沸点℃,着火点℃。既不溶于水也不溶于二硫化碳。

红磷

将白磷在高压下密闭加热数天或把红磷与四碘化锡、锡隔绝空气加热就可以得到我的另一种分身——黑磷。

黑磷

黑磷是黑色有金属光泽的晶体,在磷的同素异形体中反应活性最弱,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),而且不溶于一般有机溶剂,也不易发生化学反应。在空气中不会点燃,但无定型的黑磷会与水和氧气反应。

石墨结构

黑磷结构类似石墨,因此可导电。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。黑磷是一种非常有前景的材料,二维黑磷的有些性质甚至比石墨烯还好,人们还设想利用黑磷吸收光能、治疗肿瘤。因为制备复杂,所有黑磷是十分昂贵的。

如果把黑磷加热到℃就会变成我的第四种分身——紫磷。紫磷的化学活动性比白磷小,但仍能被硝酸氧化成磷酸。紫磷跟氯酸钾一起摩擦可以剧烈燃烧。化学结构为层状,但与黑磷不同。

紫磷

自然界中我主要以磷酸盐的形式存在,是生命体的重要元素。存在于细胞、骨骼和牙齿中。在含磷化合物中,我往往通过氧原子而和别的原子或基团相联结。

ATP结构

我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D(维生素食品)和钙(钙食品)来维持;生命活动中所有的能量都要经过三磷酸腺苷(ATP)的传递才能够被利用。

牙表面的羟基磷酸钙可以保护牙齿

最近,我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。

因为篇幅有限磷和植物、人体之间的关系以后我们抽空再细细分解。

军事上用到的主要是白磷。因为白磷燃点极低,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。

白磷弹

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。

白磷弹通常用于打击裸露或易燃目标,杀伤效果极佳,曾被年通过的《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。

白磷烟雾弹

白磷炮弹主要用作燃烧弹某些情况下也可代替照明弹和烟幕弹,二战末期各国陆军就开始使用了,当其引爆后,白磷会在空气中迅速燃烧:4P+5O2=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,这些烟雾不仅能够遮挡视线,还有毒,能够有效地为部队提供掩护。

磷这种元素我们就了解到这里,下期我们将为大家介绍磷这一主族的其他表亲。

作者:一个狡猾的灿烂

审核:苯宝宝




转载请注明:http://www.180woai.com/afhgx/1121.html


冀ICP备2021022604号-10

当前时间: