磷的发现尿素中的发光体

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磷是生命元素,它存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中,磷是细胞核的重要成分。磷酸和糖结合而成的核苷酸,是遗传基因的物质基础,直接关系到变化万千的生物世界。磷在脑细胞里含量丰富,脑磷脂供给大脑活动所需的巨大能量,因此,科学家说磷是思维元素。磷在生命起源、进化以及生物生存、繁殖中,都起着重要的作用。

化学元素磷,原文的意思叫做“冷光”,也就是民间传说中的“鬼火”。过去在农村有这样一种传说,人死后会变成鬼,鬼害怕光,所以白天不敢出来,只在晚上出现。在坟地或荒野,有时在夜里会出现一团团绿幽幽或浅蓝色的火焰,跳跃不定。这是一种磷的氢化物产生的自然现象。

人体里含有磷,不过,这些磷既不是白磷,也不是红磷,而是以磷的化合物的形式存在于人体中。当人死后被埋在坟地里,过一段时间尸体就会腐烂,这些磷的化合物会发生分解,变成一种叫做磷化氢的气体冒出。这种气体在空气中会自己燃烧起来,发出淡绿或浅蓝色的光,这就是迷信的人们所说的“鬼火”。

有趣的是最早发现的磷是从尿液中提炼出来的。在那时,谁也不知道人和动物的尿液里到底含有什么东西,而当时有一个想发财的商人,千方百计地寻找生财之道,偶尔听人说,从人的尿液里可以制造出黄金或是能够点石成金的宝贝。于是他就偷偷地收集了大量的尿液,一点一点的慢慢蒸干后,又胡乱地加上各种各样的东西,今天用煮的方法,明天又用烧的方法,一次一次地干下去。

终于有一次他发现了一种在黑夜中能发出荧光的物质,这就是他初次得到的磷,一小块白色柔软的磷。这是年的事这个人的名字叫波兰特,是德国汉堡人。尿液的成分,除了绝大部分水之外,主要的是尿素。此外还有一些新陈代谢的废物,其中便含有极少量的硫、磷等元素,而且是以极其复杂的有机化合物的形式存在的,只有在经过长时间的发酵蒸发后,才能变成磷酸盐。

磷原来以多种形式的化合状态,遍布于人及动物体内,主要有各种酶及促使营养成分发生同化作用,为生理需要提供活力机制的含磷有机化合物。另外磷也存在于骨骼和牙齿中。平常,我们所吃的食物里,都普遍含有磷。同时由于饮食情况的不同,排泄物中所含磷的量也有所不同。磷可以形成各种各样的化合物,要用磷的化合物来制取单质,都需要经过复杂的化学反应。

工业生产上,经常是用磷矿石为原料,加上石英和焦炭,在经过℃的高温,而产生的磷蒸气,在隔绝空气的状态下,冷凝到凉水中成为固体的白磷。波兰特经过几十次的改变配方和方法,他居然在一次将尿渣、砂子和木炭放在米中加热时,用水冷却产生的蒸气而得到单质磷。当制出奇怪发光的宝物时,波兰特真是惊喜若狂,他想如果要发财,制法就要十分保密。他得到磷的消息在外界传开以后,人们只知道他是用尿做实验,于是便有很多人也想碰运气的做了起来。

德国人孔柯尔居然在年,也从尿渣中制出了磷,其做法跟波兰特的方法如出一辙。年英国的化学家波义耳和他的助手德国人亨克维茨,独立地从尿中制出了磷,并对制法加以改进,大量生产使其成为商品。年瑞典化学家舍勒,又从骨头中制出了磷。磷从此有了正式的名称,叫“发光体”。

白磷被发现以后,又大量投入生产并成为商品出售,它到底有什么用途呢?它在最早时期,除了供应实验室用及制造磷头火柴之外,几乎没有其他的用途。磷头火柴是当时使用最方便的引火工具。然而白磷有剧毒,又极易着火,很快就被较安全的火柴所代替。我们现在所用的安全火柴也要用磷,那就是涂在火柴盒两侧酱紫色的东西,它的主要成分是红磷。红磷跟白磷互为同素异形体,但红磷的着火点比白磷要高得多,而且毒性也极小。现在生产的白磷主要用于合成含磷的农药,这类农药有极强的毒性,使用时要特别小心。

磷在生物圈内的分布很广泛,地壳含量丰富列于前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6位,约占人体重的1%,成人体内约含有~克的磷。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。

磷是一种化学性质很特别的元素,它的单质及化合物有的含有剧毒,有的几乎没有毒性。它还是动植物体内必需的营养元素,缺少它,植物的果实便不能丰硕饱满,人的骨质特别是神经的发育就会受到影响。因此人在青少年发育时期,就应吃含磷质较多的食物。




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