磷是怎么发现的

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我们所说的化学元素磷, 原文的意思叫做`冷光'.民间传说中的`鬼火', 就是一种磷的氢化物产生的自然现象, 自然界中的这种磷的氢化物是由人及动物的尸体腐烂分解而形成的, 它是一种气体, 当遇到空气, 就会自动地燃烧起来.我国古代又把鬼火叫成燐火, 因此我国就把叫做`冷'光的物质叫做`燐'.由於磷是非金属元素, 常温下单质为固态, 於是又把原来的`火'字旁改为`石'字旁, 写成`磷'.这也是用中文汉字对化学物质命名的一大特色.

令人感到有趣的是, 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.於是他就偷偷地收集了大量的尿液, 一点一点的慢慢蒸干后, 又胡乱的加上各种各样的东西, 今天用煮的办法, 明天又用烧烤的办法, 一次一次地干下去.终於有一次, 他发现了一种在黑夜中能发出萤光的物质.这就是他初次得到的磷, 一小块白色柔软的白磷 (磷的一种单质) .这是1669 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, 遍布於人及动物体内, 主要的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, 含磷的有机化合物.另外磷也存在於骨骼和牙齿中.平常, 我们所吃的食物里, 都普遍的含有磷.同时由於饮食情况的不同, 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[Ca3(P4O)2]上石英和焦炭, 在经过1500℃的高温, 而产生的磷蒸汽 (实际是P4 分子) , 在隔绝空气的状态下, 冷疑到凉水中, 成为固体的白磷.化学方程式可以表示为: Ca3(P4O)2 + 3SiO2 + 5C = 3CaSiO3 + 5CO + 2P真是无巧不成书, 波兰特经过几十次的改变配方, 更换方法, 他居然在一次将尿渣、砂子和木炭放在米中加热时, 用水冷却产生的蒸汽而得到单质磷.这种十分巧合的事, 实在是很少有的.

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, 於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1687年, 也从尿渣中制出了磷, 其做法跟波兰特的方法如出一辙.1680 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.1775 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'.

这一段离奇的故事, 说的并非是一个不学无术的人, 只知道原料是尿, 就能从中把磷提制出来.当时之所以能成功的人, 都是接触或是研究化学的.波兰特本人的职业就是医生, 西方的医生并不像中医那样, 以本草为生.他们在配药的同时, 还兼做化学实验, 有些医药学家也同时是化学家, 所以他们头脑里都有一定的化学知识, 并且又有动手能力, 能够解决一些问题.波兰特及其同时代的人, 能从尿里提取磷, 都有他们本人的职业特长, 首先是波兰特的惊人毅力, 几年如一日的把实验坚持做下去, 仅此一点就很值得后人敬佩.

波兰特制磷的配方, 既可以认为是巧合, 也可以认为其中存在着必然.因为沙子、术炭等是他们的常用之物.只要某物中含有磷元素, 经过多种氧化还原反应, 加之收集方法得当, 是会得到磷的化合物甚至是磷的单质.像这样的情况, 在化学实验中, 曾经出现过多次.

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於合成含磷的农药, 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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