磷(Phosphorus)是第15號化學(xué)元素符號P。在元素周期表的第三周期, a組。
磷存在于人體所有細(xì)胞中,是維持骨骼和牙齒的必要物質(zhì),幾乎參與所有生理上的化學(xué)反應(yīng)。磷還是使心臟有規(guī)律地跳動、維持腎臟正常機能和傳達神經(jīng)刺激的重要物質(zhì)。沒有磷時,煙酸(又稱為維生素B3)不能被吸收;磷的正常機能需要維生素D(維生素食品)和鈣(鈣食品)來維持。磷被首次發(fā)現(xiàn)存在于恒星爆炸后的宇宙殘余物里。對超新星殘余物仙后座A的最新觀測揭示了磷存在的最新證據(jù)。它是在深空發(fā)現(xiàn)的兩大元素之一,或可能給科學(xué)家提供有關(guān)生命在宇宙里的可能性的線索。
發(fā)現(xiàn)簡史
白磷
關(guān)于磷元素的發(fā)現(xiàn),還得從歐洲中世紀(jì)的煉金術(shù)說起。那時候,盛行著煉金術(shù),據(jù)說只要找到一種聰明人的石頭──哲人石,便可以點石成金,讓普通的鉛、鐵變成貴重的黃金。煉金術(shù)家仿佛瘋子一般,采用稀奇古怪的器皿和物質(zhì),在幽暗的小屋里,口中念著咒語,在爐火里煉,在大缸中攪,朝思暮想尋覓點石成金的哲人石。
1669年,德國漢堡一位叫布朗特(Brand H)的商人在強熱蒸發(fā)人尿的過程中,他沒有制得黃金,卻意外地得到一種像白蠟一樣的物質(zhì),在黑暗的小屋里閃閃發(fā)光。這從未見過的白蠟?zāi)拥臇|西,雖不是布朗特夢寐以求的黃金,可那神奇的藍綠色的火光卻令他興奮得手舞足蹈。他發(fā)現(xiàn)這種綠火不發(fā)熱,不引燃其它物質(zhì),是一種冷光。于是,他就以“冷光”的意思命名這種新發(fā)現(xiàn)的物質(zhì)為“磷”。磷的拉丁文名稱Phosphorum就是“冷光”之意,它的化學(xué)符號是P,它的英文名稱是Phosphorus。
元素含量
元素在太陽中的含量:7 ppm
元素在海水中的含量: 0.0015ppm
地殼中含量:1000ppm
磷在生物圈內(nèi)的分布很廣泛,地殼含量豐富列前10位,在海水中濃度屬第2類。廣泛存在于動植物組織中,也是人體含量較多的元素之一,稍次于鈣排列為第六位。約占人體重的1%,成人體內(nèi)約含有600-900g的磷。體內(nèi)磷的85.7%集中于骨和牙,其余散在分布于全身各組織及體液中,其中一半存在于肌肉組織。它不但構(gòu)成人體成分,且參與生命活動中非常重要的代謝過程,作為人體細(xì)胞DNA和RNA的重要組成元素,是機體很重要的一種元素。
物理性質(zhì)
單質(zhì)磷有幾種同素異形體。其中,白磷或黃磷是無色或淡黃色的透明結(jié)晶固體。密度1.82g/㎝3。熔點44.1℃,沸點280℃,著火點是40℃。放于暗處有磷光發(fā)出。有惡臭。劇毒。白磷幾乎不溶于水,易溶解于二硫化碳溶劑中.在高壓下加熱會變?yōu)楹诹祝涿芏?.70g/㎝3,略顯金屬性。電離能為10.486eV。一般不溶于普通溶劑中。白磷經(jīng)放置或在250℃隔絕空氣加熱數(shù)小時或暴露于光照下可轉(zhuǎn)化為紅磷。紅磷是紅棕色粉末,無毒,密度2.34g/㎝3,熔點590℃(在43atm下,熔點是590℃,升華溫度416℃),沸點280℃,著火點240℃。不溶于水。在自然界中,磷以磷酸鹽的形式存在,是生命體的重要元素。存在于細(xì)胞、蛋白質(zhì)、骨骼和牙齒中。在含磷化合物中,磷原子通過氧原子而和別的原子或基團相聯(lián)結(jié)。
同位素
已發(fā)現(xiàn)的共有23種:包括從磷-24到磷-46。其中只有磷-31最為穩(wěn)定。其它同位素都具有放射性,其中磷-32、磷-33的半衰期在10d內(nèi),其余的都為極不穩(wěn)定的放射性同位素。
符號 | 質(zhì)子 | 中子 | 質(zhì)量(u) | 半衰期 | 原子核自旋 | 相對豐度 |
---|---|---|---|---|---|---|
24P | 15 | 9 | 24.03435(54)# | (1+)# | ||
25P | 15 | 10 | 25.02026(26)# | (1/2+)# | ||
26P | 15 | 11 | 26.01178(21)# | 43.7(6) ms | (3+) | |
27P | 15 | 12 | 26.999230(28) | 260(80) ms | 1/2+ | |
28P | 15 | 13 | 27.992315(4) | 270.3(5) ms | 3+ | |
29P | 15 | 14 | 28.9818006(6) | 4.142(15) s | 1/2+ | |
30P | 15 | 15 | 29.9783138(3) | 2.498(4) min | 1+ | |
31P | 15 | 16 | 30.97376163(20) | 穩(wěn)定 | 1/2+ | 1.0000 |
32P | 15 | 17 | 31.97390727(20) | 14.263(3) d | 1+ | |
33P | 15 | 18 | 32.9717255(12) | 25.34(12) d | 1/2+ | |
34P | 15 | 19 | 33.973636(5) | 12.43(8) s | 1+ | |
35P | 15 | 20 | 34.9733141(20) | 47.3(7) s | 1/2+ | |
36P | 15 | 21 | 35.978260(14) | 5.6(3) s | 4-# | |
37P | 15 | 22 | 36.97961(4) | 2.31(13) s | 1/2+# | |
38P | 15 | 23 | 37.98416(11) | 0.64(14) s | ||
39P | 15 | 24 | 38.98618(11) | 190(50) ms | 1/2+# | |
40P | 15 | 25 | 39.99130(15) | 153(8) ms | (2-,3-) | |
41P | 15 | 26 | 40.99434(23) | 100(5) ms | 1/2+# | |
42P | 15 | 27 | 42.00101(48) | 48.5(15) ms | ||
43P | 15 | 28 | 43.00619(104) | 36.5(15) ms | 1/2+# | |
44P | 15 | 29 | 44.01299(75)# | 18.5(25) ms | ||
45P | 15 | 30 | 45.01922(86)# | 8# ms [>200 ns] | 1/2+# | |
46P | 15 | 31 | 46.02738(97)# | 4# ms [>200 ns] |
備注:畫上#號的數(shù)據(jù)代表沒有經(jīng)過實驗的證明,只是理論推測而已,而用括號括起來的代表數(shù)據(jù)不確定性。
同素異形體
- 黑磷(金屬磷)
黑色有金屬光澤的晶體,在磷的同素異形體中反應(yīng)活性最弱,在空氣中不會點燃?;瘜W(xué)結(jié)構(gòu)類似石墨,因此可導(dǎo)電。
化學(xué)式一般寫為P。
深黑色粉末
- 白磷(黃磷)
化學(xué)式:P4
淡黃蠟似半透明可結(jié)晶的固體,于黑暗中能發(fā)光。有特臭,劇毒。密度1.83g/cm3,熔點44.4℃,沸點287℃。
- 紅磷(赤磷)
化學(xué)結(jié)構(gòu)為巨型共價分子。
化學(xué)式一般寫為P。
鮮紅色粉末,無毒,密度2.296g/cm3,熔點300℃,沸點725℃,是黃磷于壓力下稀有氣體中加熱8-10日而成。
- 紫磷
把黑磷加熱到125℃則變成鋼藍色的紫磷 。
紫磷的化學(xué)活動性比白磷小,但仍能被硝酸氧化成磷酸。紫磷跟氯酸鉀一起摩擦可以劇烈燃燒?;瘜W(xué)結(jié)構(gòu)為層狀,但與黑磷不同。
化學(xué)式一般寫為P。
化學(xué)性質(zhì)
單質(zhì)
- 白磷
純白磷是無色而透明的晶體,遇光逐漸變黃,因而又叫黃磷。黃磷劇毒,誤食0.1g就能致死。皮膚若經(jīng)常接觸到單質(zhì)磷也會引起吸收中毒。白磷不溶于水,易溶于CS2中。經(jīng)測定,不論在溶液中或在蒸汽狀態(tài),磷的分子質(zhì)量都相當(dāng)于分子式P4。磷蒸汽熱至1073K,P4開始分解為P2。P2分子結(jié)構(gòu)和N2相同。
白磷晶體是由P4分子組成的分子晶體,P4分子呈四面體構(gòu)型,分子中P—P鍵長是221pm,鍵角∠PPP是60°。理論上研究認(rèn)為,P—P鍵是98%3p軌道形成的鍵(3s和3d僅占很少成分),純p軌道間的夾角應(yīng)為90°,而實際僅有60°,因此P4分子中P—P鍵是受了很大應(yīng)力而彎曲的鍵。其鍵能比正常無應(yīng)力時的P—P鍵要弱,易于斷裂,使白磷在常溫下就有很高的化學(xué)活性。
白磷在潮濕的空氣中發(fā)生緩慢氧化,部分的反應(yīng)能量以光能的形式放出,故在暗處可看到白磷發(fā)光。當(dāng)緩慢氧化積累的能量達到燃點(313K)時便發(fā)生自燃,因此白磷通常要儲存在水中以隔絕空氣。
白磷和氧化劑反應(yīng)猛烈,它在氯氣中可自燃;遇液氯或溴會發(fā)生爆炸,與冷濃硝酸反應(yīng)激烈生成磷酸;在熱的濃堿液中發(fā)生歧化反應(yīng)生成磷化氫和次磷酸鹽。
白磷的主要反應(yīng)有
1.白磷在空氣中自燃生成氧化物。
P4+3O2=P4O6(化合反應(yīng))
2.白磷與鹵素單質(zhì)劇烈反應(yīng),在氯氣中也能自燃生成三氯化磷和五氯化磷。
P4+6Cl2=4PCl3(化合反應(yīng))
P4+10Cl2=4PCl5(化合反應(yīng))
3.白磷能被硝酸氧化成磷酸。
3P+5HNO3+2H2O=3H3PO4+5NO↑(氧化還原反應(yīng))
4.白磷溶解在熱的濃堿中,歧化生成磷化氫和次磷酸鹽。
P4 +3OH- +3H2O = PH3+ 3H2PO2-
5.白磷還可以把金、銀、銅和鉛從它們的鹽中取代出來,例如白磷與熱的銅鹽反應(yīng)生成磷化亞銅,在冷溶液中則析出銅。
(氧化還原反應(yīng))
2P+5CuSO4+8H2O =5Cu+2H3PO4+5H2SO4(氧化還原反應(yīng))
硫酸銅是白磷中毒的解毒劑,如不慎白磷沾到皮膚上,可用CuSO4溶液沖洗,用磷的還原性來解毒。
6.白磷可以被氫氣還原生成磷化氫。
P4+6H2= 4PH3
- 紅磷
紅磷的著火點極高,在空氣中不發(fā)生自燃,但是只需要在紅磷中加入少量的MnO2,片刻將會發(fā)生燃燒,在這個過程中一定需要注意安全,最好在一個安全的容器內(nèi)做這個實驗,否則將可能發(fā)生意外。
主要化合物
磷的氧化物有三氧化二磷和五氧化二磷。
- 三氧化二磷
磷在常溫下慢慢氧化,或在不充分的空氣中燃燒,均可生成P(Ⅲ)氧化物P4O6,常稱做三氧化二磷。
P4O6的生成可以看成是P4分子中的P-P鍵因受到O2分子的進攻而斷開,在每個P原子間嵌入一個O原子而形成稠環(huán)分子。形成P4O6分子后,4個P原子的相對位置(正四面體的角頂)并不發(fā)生變化。
由于三氧化二磷的分子具有似球狀的結(jié)構(gòu)而容易滑動,所以三氧化二磷是有滑膩感的白色吸潮性蠟狀固體,熔點296.8K,沸點(在氮氣中)446.8K。
①三氧化二磷有很強的毒性,溶于冷水中緩慢地生成亞磷酸,它是亞磷酸酐。
P4O6+6H2O(冷)=4H3PO3
②三氧化二磷在熱水中歧化生成磷酸和放出磷化氫:
P4O6+6H2O(熱)=PH3↑+3H3PO4
③三氧化二磷易溶于有機溶劑中。
- 五氧化二磷
磷在充分的氧氣中燃燒,可以生成P2O5,這個化合物常簡稱為五氧化二磷。其中P的氧化數(shù)為+5。
在P4O6的球狀分子中,每個P原子上還有一對孤電子對,會受到O2分子的進攻,生成四個P=O雙鍵,而形成P4O10的分子。
五氧化二磷是白色粉末狀固體,熔點693K,573K時升華。它有很強的吸水性,在空氣中很快就潮解,因此它是一種最強的干燥劑。
五氧化二磷與水作用激烈,放出大量熱,生成P(Ⅴ)的各種含氧酸,并不能立即轉(zhuǎn)變成磷酸,只有在HNO3存在下煮沸才能轉(zhuǎn)變成磷酸:
P4O10+6H2O=4H3PO4(在HNO3與煮沸的條件下)
五氧化二磷是磷酸的酸酐。
- 三鹵化磷
用氣態(tài)的氯和溴與白磷作用可以得到PCl3和PBr3,根據(jù)理論比值混合白磷和碘在CS2中反應(yīng)可以得到PI3。三氟化磷可用三氟化砷與三氯化磷的反應(yīng)制備:
PCl3+ AsF3 =PF3+AsCl3
磷也生成一些混合鹵化物如PF2Cl和PFBr2。
- 五鹵化磷
單質(zhì)和鹵素直接反應(yīng)或三鹵化物和鹵素反應(yīng)可以得到五鹵化磷:
P4 +10Cl2 = 4PCl5
PF3+ Cl2 = PF3Cl2
第二種方法特別適用于制備混合鹵化物。
- 鹵氧化磷
五鹵化磷和過量的水直接接觸時會迅速發(fā)生水解作用,產(chǎn)生磷酸和氫鹵酸:
PX5+4H2O= H3PO4 +5HX
如果使五鹵化磷和有限量的水作用,水解產(chǎn)物是氫鹵酸和鹵氧化磷(或鹵化磷先)POX3。:
PX5 +H2O = POX3+2HX.
鹵化氧磷是許多金屬鹵化物的非水溶劑,它們也能和許多金屬鹵化物形成配合物,如ZrCl4··2POCl3,這種配合物應(yīng)用于分離Zr和Hf。
制備方法
- 白磷
將磷酸鈣、石英砂(SiO2)和炭粉的混合物放在電弧爐中熔燒還原:
把生成的磷蒸氣P4通過水面下冷卻,就得到凝固的白色固體——白磷。
該反應(yīng)的本質(zhì)是碳把高氧化態(tài)的磷還原成單質(zhì)磷,單純的碳還原磷酸鈣的反應(yīng)需要很高的溫度,加入石英砂后可大大降低反應(yīng)溫度。
- 紅磷
將白磷隔絕空氣加熱到533K就轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定形紅磷。它是一種暗紅色的粉末,不溶于水、堿和CS2中,基本無毒,其化學(xué)性質(zhì)也比較穩(wěn)定,雖然可與各種氧化劑反應(yīng),但不如白磷那樣猛烈,在空氣中也不自燃,加熱到673K以上才著火。若與空氣長期接觸也會極其緩慢的氧化,形成易吸水的氧化物,所以紅磷保存在未密閉的容器中會逐漸潮解,使用前應(yīng)小心用水洗滌、過濾和烘干。
- 黑磷
黑磷是磷的一種最穩(wěn)定的變體,但因形成它所需的活化能很高,故在一般條件下,其他變體不容易轉(zhuǎn)變?yōu)楹诹?,只有?200MPa,將白磷加熱到473K方能轉(zhuǎn)化類似石墨片狀結(jié)構(gòu)的黑磷。黑磷能導(dǎo)電。在磷的主要三種同素異形體中,黑磷的密度最大(2.7g/cm3),不溶于有機溶劑,一般不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
工業(yè)上用白磷來制備高純度的磷酸,生產(chǎn)有機磷殺蟲劑、煙幕彈等。含有少量磷青銅叫做磷青銅,它富有彈性、耐磨、抗腐蝕,用于制作軸承、閥門等。大量紅磷用于火柴生產(chǎn),火柴盒側(cè)面所涂物質(zhì)就是紅磷與三硫化二銻等的混合物。磷還用于制備發(fā)光二極管的半導(dǎo)體材料如GaASxP1-x等。
毒理性質(zhì)
急救措施
皮膚接觸:立即脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗20~30 分鐘。如有不適感,就醫(yī)。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。如有不適感,就醫(yī)。
吸入:迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。呼吸、心跳停止,立即進行心肺復(fù)蘇術(shù)。就醫(yī)。
食入:飲水,禁止催吐。如有不適感,就醫(yī)。
消防措施
危險特性:遇明火、高熱、摩擦、撞擊有引起燃燒的危險。與溴混合能發(fā)生燃燒。與大多數(shù)氧化劑如氯酸鹽、硝酸鹽、高氯酸鹽或高錳酸鹽等組成爆炸性能十分敏感的化合物。燃燒時放出有毒的刺激性煙霧。
有害燃燒產(chǎn)物:氧化磷。
滅火注意事項及措施:小火可用干燥砂土悶熄。大火用水滅火。待火熄滅后,須用濕沙土覆蓋,以防復(fù)燃。清理時須注意防范,以免灼傷。
泄漏應(yīng)急措施
應(yīng)急處理:消除所有點火源。隔離泄漏污染區(qū),限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵口罩,穿防毒、防靜電服。禁止接觸或跨越泄漏物。小量泄漏:用潔凈的鏟子收集泄漏物,置于干凈、干燥、蓋子較松的容器中,將容器移離泄漏區(qū)。大量泄漏:用水潤濕,并筑堤收容。防止泄漏物進入水體、下水道、地下室或密閉性空間。
接觸控制/個體防護
工程控制:密閉操作,局部排風(fēng)。
呼吸系統(tǒng)防護:可能接觸其粉塵時,應(yīng)該佩戴過濾式防塵呼吸器。
眼睛防護:戴化學(xué)安全防護眼鏡。
身體防護:穿一般作業(yè)工作服。
手防護:戴一般作業(yè)防護手套。
其他防護:工作現(xiàn)場禁止吸煙、進食和飲水。工作完畢,淋浴更衣。及時換洗工作服。
穩(wěn)定性和反應(yīng)性
穩(wěn)定性:穩(wěn)定
禁忌物:強氧化劑、酸類、?;?、酸酐。
避免接觸條件:光照。
聚合危害:不聚合
分解產(chǎn)物:氮氧化物。
LD50:11.5mg/kg(大鼠經(jīng)口)
廢棄處置
廢棄物性質(zhì):危險廢物
廢棄處置方法:用控制焚燒法處置。
廢棄注意事項:把倒空的容器歸還廠商或在規(guī)定場所掩埋。
運輸信息
危規(guī)號:41001
UN 編號:1338
包裝標(biāo)志:易燃固體
包裝類別:Ⅲ類包裝
包裝方法:金屬容器外堅固木箱;螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶(罐)外普通木箱。
運輸注意事項:運輸時運輸車輛應(yīng)配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。裝運本品的車輛排氣管須有阻火裝置。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴(yán)禁與氧化劑、鹵素、鹵化物、等混裝混運。運輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋,防高溫。中途停留時應(yīng)遠離火種、熱源。車輛運輸完畢應(yīng)進行徹底清掃。鐵路運輸時要禁止溜放。
儲存方法
操作注意事項:密閉操作,局部排風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn),嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學(xué)安全防護眼鏡。遠離火種、熱源,工作場所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。避免產(chǎn)生粉塵。避免與氧化劑、鹵素、鹵化物接觸。搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。禁止震動、撞擊和摩擦。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項:儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。庫溫不超過35℃,相對濕度低于80%。遠離火種、熱源。應(yīng)與氧化劑、鹵素、鹵化物等分開存放,切忌混儲。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具。儲區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。禁止震動、撞擊和摩擦。
應(yīng)用領(lǐng)域
食物中有很豐富的磷,故磷缺乏是少見的,磷攝入或吸收的不足會出現(xiàn)低磷血癥,引起紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板的異常,軟骨??;因疾病或過多的攝入磷,將導(dǎo)致高磷血癥,使血液中血鈣降低導(dǎo)致骨質(zhì)疏松。
對人體的影響
1.磷和鈣都是骨骼牙齒的重要構(gòu)成材料,促成骨骼和牙齒的鈣化不可缺少的營養(yǎng)素。有些嬰兒因為缺少鈣和磷,常發(fā)生軟骨病或佝僂病。骨骼和牙齒的主要成分叫做磷灰石,它就是由磷和鈣組成的。人到成年時,雖然骨骼已經(jīng)停止生長,但其中的鈣與磷仍在不斷更新,每年約更新20%。也就是說,每隔5年就更新一遍。可是牙齒一旦長出后,便會失去自行修復(fù)的能力。如果兒童長牙時缺鈣,牙齒就容易損壞。
2.保持體內(nèi)ATP代謝的平衡。
3.磷是組成遺傳物質(zhì)核酸的基本成分之一,而核苷酸是生命中傳遞信息和調(diào)控細(xì)胞代謝的重要物質(zhì)——核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)的基本組成單位。
4.參與體內(nèi)的酸堿平衡的調(diào)節(jié),參與體內(nèi)能量的代謝。人體中許多酶也都含有磷。碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)這3種含熱能的營養(yǎng)素在氧化時會放出熱能,但這種能量并不是一下子放出來的,這其中磷在貯存與轉(zhuǎn)移能量的過程中扮演著重要角色。
對植物的影響
磷肥能夠促進番茄花芽分化,提早開花結(jié)果,促進幼苗根系生長和改善果實品質(zhì)。缺磷時,幼芽和根系生長緩慢,植株矮小,葉色暗綠,無光澤,背面紫色。
番茄對磷的吸收以植株生長前期為高,在第一穗果實長到核桃大小時,植株吸磷量約占全生育期90%。所以,番茄苗期不能缺磷,以免影響花芽分化。番茄吸收磷肥的能力較弱,尤其在低溫下的吸收率較低。磷肥一般作基肥,也可用0.5%磷酸二氫鉀溶液作葉面噴施,進行根外追肥。磷在植物體內(nèi)促進氨基酸,蛋白質(zhì)和碳水化合物的合成和運輸,對延遲植株衰老,延長結(jié)果期,增加后期產(chǎn)量有良好的作用。
磷通常成正磷酸鹽(磷酸氫根或磷酸二氫根)形式被植物吸收。當(dāng)磷進入植物體后,大部分成為有機物,有一部分仍然保持無機鹽的形式。磷以磷酸根形式存在于糖磷酸、核酸、核苷酸、輔酶、磷脂、植酸等中。磷在ATP的反應(yīng)中起關(guān)鍵作用,磷在糖類代謝、蛋白質(zhì)代謝、和脂肪代謝中起著重要的作用。
施磷能夠促進各種代謝正常進行,植物生長發(fā)育良好,同時提高植物的抗寒性和抗旱性。由于磷與糖類、蛋白質(zhì)和脂肪的代謝和三者相互轉(zhuǎn)變都有關(guān)系,不論栽培糧食作物、豆類作物和油類作物都需要磷肥。
缺磷時,蛋白質(zhì)合成受阻,新的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核形成較少,影響細(xì)胞分裂,生長緩慢,分裂也少,分枝或分蘗減少,植株矮小,葉片暗綠,可能是細(xì)胞生長慢,葉綠素含量相對提高。某些植物(如油菜)葉子有時呈紅色或紫色。因為缺磷阻礙了糖分運輸,累積了大量的糖分,有利于黃色素苷的形成。缺磷時,開花期和成熟期都延遲,產(chǎn)量降低,抗性減弱。
元素間的影響
磷廣泛存在于動植物組織中,并與蛋白質(zhì)或脂肪結(jié)合成核蛋白、磷蛋白和磷脂等,也有少量其它有機磷和無機磷化合物。除植酸形式的磷不能被機體充分吸收和利用外,其他大都能為機體利用。谷類種子中主要是植酸形式的磷,利用率很低,但當(dāng)用酵母發(fā)面時,或預(yù)先將谷粒浸泡于熱水中,則可大大降低植酸磷的含量,從而提高其吸收率。若長期食用大量谷類食品,可形成對植酸的適應(yīng)力,植酸磷的吸收率也可有不同程度的提高;磷的吸收,也需要維生素D。維生素D缺乏,常使血清無機磷酸鹽下降,所以佝僂病患者血鈣濃度往往正常,而血清無機磷含量較低。
軍事用途
白磷彈
白磷是一種無色或者淺黃色、半透明蠟狀物質(zhì),具有強烈的刺激性,其氣味類似于大蒜,燃點極低,一旦與氧氣接觸就會燃燒,發(fā)出黃色火焰的同時散發(fā)出濃烈的煙霧??梢杂脕砣紵胀ㄈ紵牧想y以燃燒的物質(zhì),其特點為能夠在狹小或空氣密度不大的空間充分燃燒,一般燃燒的溫度可以達到1000℃以上,足以在有效的范圍內(nèi)將所有生物體消滅。白磷彈的危害性非常大,它碰到物體后不斷地燃燒,直到熄滅,因此,當(dāng)它接觸到人的身體后,肉皮會被穿透,然后再深入到骨頭。
白磷燃燒彈即應(yīng)用此性質(zhì),是非常厲害的燃燒彈,沾到皮膚上的話很難及時去除,燃燒溫度又高,可以一直燒到骨頭,同時產(chǎn)生的煙霧對眼鼻刺激極大。最初美國人用它對付在太平洋諸島工事里的日本人,非常有效。技術(shù)含量不大,各國軍隊基本都有。
白磷彈基本結(jié)構(gòu),就是在彈體內(nèi)充填磷藥,遇空氣即開始自燃直到消耗完為止。完整的白磷彈由彈底、炮彈底塞、塑料墊圈、起爆藥、起爆藥室、黃磷發(fā)煙罐、鋁質(zhì)隔片、彈體、銷針、限位器、保險與解除保險裝置、延期雷管、拋射藥和機械時間瞬發(fā)引信組成。
例如:MK·77白磷炮彈是一種攻擊型燃燒武器,功能與噴火器相似,彈體內(nèi)含有大量粘稠劑,能粘在人體和裝備上燃燒,通常用于打擊裸露或易燃目標(biāo),殺傷效果極佳,曾被1980年通過的《聯(lián)合國常規(guī)武器公約》列為違禁武器,不允許對平民或在平民區(qū)使用。盡管美國沒有簽署該公約,似乎可不受其制約,但作為一項被80多個國家所接受的國際性公約,其普遍性和合法性已毋容置疑,而美國作為國際社會的一員,理應(yīng)自覺遵守,否則就會引起國際公憤,陷己于孤立境地。
白磷炮彈主要用作燃燒彈某些情況下也可代替照明彈,二戰(zhàn)末期各國陸軍就開始使用了,美軍似乎是放在化學(xué)迫擊炮連內(nèi)。
煙幕彈中裝有白磷,當(dāng)其引爆后,白磷會在空氣中迅速燃燒:
生成物P2O5. 后與空氣中的水分以生化學(xué)反應(yīng):P2O5+H2O=2HPO3(偏磷酸),P2O5+3H2O=2H3PO4(磷酸),這些酸液微滴與一部分未發(fā)生反應(yīng)的白色小顆粒狀P2O5懸浮在空氣中便形成了煙霧。
處白磷燃燒彈作用范圍,最有效方法是全身浸入水中隔絕空氣,降低溫度。對于傷處,應(yīng)立即進行外科處理(將傷處切除)。
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