主题：【资料】元素周期表-磷

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 407
　　P=O 560
　　P-F 490
　　P-Cl 319
　　P-P 209
　　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

磷的同位素:
　　已发现的共有13种
　　包括从磷27到磷39
　　其中只有磷31最为稳定
　　其它同位素都具有放射性
　　磷的同素异形体:
　　黑磷（紫磷、金属磷）
　　白磷（黄磷）
　　红磷（赤磷）
　　元素类型：非金属
　　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/厘米3，略显金属性。电离能为10.486电子伏特。不溶于普通溶剂中。白磷经放置或在400℃密闭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/厘米3，熔点59℃，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。
　　元素辅助资料：
　　磷的发现
　　西方化学史的研究者们几乎一致认为，磷是在1669年首先由德国汉堡一位叫汉林·布朗德的商人发现的。　关于磷元素的发现，得从欧洲中世纪的炼金术说起。那时候，盛行着炼金术，据说只要找到一种聪明人的石头──哲人石，便可以点石成金，让普通的铅、铁变成贵重的黄金。炼金术家仿佛疯子一般，采用稀奇古怪的器皿和物质，在幽暗的小屋里，口中念着咒语，在炉火里炼，在大缸中搅，朝思慕想寻觅点石成金的哲人石。他是怎么样取得磷的呢？一般只是说他是通过强热蒸发尿取得。他曾听说从尿液中可得金属之王——黄金，因此他强忍难闻的气味，用尿液做了大量的实验。1669年，他在一次实验中，将砂、木炭、石灰等和尿混合，加热浓缩，虽没有得到黄金，却意外地得到了一种十分美丽的物质，它色白质软，能在黑暗中不断发光，这种光不散发热量，是一种冷光，他称它为kalte feuer（德文，冷火）。布朗德将这种新发现的物质命名为“磷”，意为发光物，实际上就是白磷。磷的拉丁文名称Phosphorum就是“冷光”之意，它的化学符号是P，它的英文名称是Phosphorus。布朗德的制磷之法，起初十分保密，不过，他的发现还是引起了欧洲名流的关注。后来布朗德迫于生计，用磷进行魔术表演，成了“明星”。

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³。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。白磷在没有空气的条件下，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。磷在充足的空气中燃烧可生成五氧化二磷，如果空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。

磷的简介
　　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。
　　食物来源
　　磷在食物中分布很广，无论动物性食物或食物性食物，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。
　　生理功能
　　1.构成骨骼和牙齿。
　　2.磷酸组成生命的重要物质，促进成长及身体组织器官的修复。
　　3.参与代谢过程，协助脂肪和淀粉的代谢，供给能量与活力。
　　4.参与酸碱平衡的调节。
　　需要人群
　　甲状腺功能亢进的人需要补充磷质。
　　生理需要
　　成人适宜摄入量为700mg/d。
　　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。

缺乏症
　　1.磷质缺乏会导致佝偻病和牙龈溢脓等疾患。
　　2.缺磷会使人虚弱，全身疲劳，肌肉酸痛，食欲不振。
　　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。
　　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/cc，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
　　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
磷对植物的影响
　　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。

白磷
简介
　　白磷是磷的一种同素异形体，分子是由四个磷原子构成的正四面体， 键角为60°，每mol白磷有6molP－P键，化学式为P4。
　　白磷为白色蜡状固体，遇光会逐渐变为淡黄色晶体（所以又称为黄磷），有大蒜的气味，有毒。着火点很低，能自燃，在空气中发光。
　　用于制造磷酸、燃烧弹和烟幕弹。
　　和红磷的区别是在于着火点，白磷着火点低于红磷。一般在100度以下燃烧。红磷无毒。
白磷的危险性
　　白磷是一种易自燃的物质，其燃点为40 ℃，但因摩擦或缓慢氧化而产生的热量有可能使局部温度达到40 ℃而燃烧。因此，不能说气温在40 ℃以下白磷不会自燃。
　　白磷是一种剧毒的物质。人的中毒剂量为15mg，致死量为50 mg。误服白磷后很快产生严重的胃肠道刺激腐蚀症状。大量摄入可因全身出血、呕血、便血和循环系统衰竭而死。若病人暂时得以存活，亦可由于肝、肾、心血管的功能不全而慢慢死去。皮肤被磷灼伤面积达7％以上时，可引起严重的急性溶血性贫血，以至死于急性肾功能衰竭。长期吸入磷蒸气，可导致气管炎、肺炎及严重的骨骼损害。
　　白磷中毒后，呼吸有大蒜气味，呕吐物可在暗处发光。
白磷的贮存
　　由于白磷非常危险，因此不能将白磷露置于空气中。根据白磷不溶于水，且比水的密度大，可以将少量的白磷放入盛有冷水的广口试剂瓶中，并经常注意保持足够的水量。通过水的覆盖，既可以隔绝空气，又能防止白磷蒸气的逸出，同时还能保持白磷处于燃点之下。不常用的白磷可以贮存于封口的试剂瓶中，并埋入沙地里。
白磷的取用
　　由于白磷的燃点低，人的手温就容易使它燃烧，所以取用白磷时必须用镊子去取，绝对不能用手指去接触，否则手就会被灼烧，造成疼痛难愈的灼伤。如果遇到大块白磷需要切割成小块时，必须把它放在盛有水的水槽中，用小刀在水面下切割，绝不能暴露在空气中进行，否则切割时摩擦产生的热也容易使白磷燃烧。

白磷的用途
　　白磷虽然危险，但也有很多用途。在工业上用白磷制备高纯度的磷酸。利用白磷易燃产生烟(P2O5)和雾(P2O5与水蒸气形成H3PO4)，在军事上常用来制烟幕弹。还可用白磷制造红磷、三硫化四磷、有机磷酸酯、燃烧弹、杀鼠剂等。
　　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³。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。白磷在没有空气的条件下，加热到250°C或在光照下就会转变成红磷。红磷无毒，加热到400°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。磷在充足的空气中燃烧可生成五氧化二磷，如果空气不足则生成三氧化二磷。
　　白炽灯
　　灯泡的感柱上涂一点红磷。红磷受热会变成白磷，白磷很容易同氧气反应，生成固态的五氧化二磷，把氧气“吃掉”，这样，玻壳里残留的氧气也被消除了。
　　防止钨丝通电以后温度升高到2000℃以上导致很快被烧断。
接触白磷的物品的处理
　　由于白磷的毒性大且易自燃，接触过白磷的实验用品必须进行适当的处理。所用的刀子和镊子要在通风厨中用酒精灯灼烧。擦过上述工具或用于吸干白磷的纸片不能丢在废纸篓里。也要在通风厨中烧掉。实验中用过的水槽要冲洗数遍。
人接触白磷后的急救方法
　　人的手接触到白磷后，要立即用水冲洗，然后用2％的CuSO4溶液(或2％的AgNO3溶液)轻抹，再用3％～5％的NaHCO3溶液湿敷。禁止用油脂性的烧伤药膏。
　　如果误服白磷而中毒时，要尽快用CuSO4溶液洗胃，发生的反应为：
　　2P+5CuSO4+8H2O=5Cu+2H3PO4+5H2SO4
　　11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P↓+6H3PO4+15H2SO4
　　通过上述反应将剧毒的白磷转化为无毒的H3PO4或不溶于酸的Cu3P沉淀。

红磷　　红磷(赤磷)为磷单质，与白磷互为同素异形体。
　　科学家迄今为止还没有得到一个红磷分子的确切构成，只是知道是无数P原子按照一定规律排列。像这种只知道组成元素还不清楚构成的分子的原子数目的单质的化学式一律用元素符号表示。于是红磷的化学式就写作P。
　　红磷（Ｐ）
　　紫红或略带棕色的无定形粉末，有光泽。密度2.34克/厘米3，加热升华，但在43千帕压强下加热至590℃可熔融。汽化后再凝华则得白磷。难溶于水和CS2，乙醚、氨等，略溶于无水乙醇，有毒无气味,燃烧时产生白烟,烟有毒。化学活动性比白磷差，不发磷光在常温下稳定，难与氧反应。以还原性为主，200℃以上着火（约260℃）。与卤素、硫反应时皆为还原剂。用于生产安全火柴、有机磷农药、制磷青铜等。
　　1.物质的理化常数:
　　国标编号 41001
　　CAS号 7723-14-0
　　中文名称 红磷
　　英文名称 Phosphorus red
　　别 名 赤磷
　　分子式 较复杂，一般直接用P表示 外观与性状 紫红色无定形粉末，无臭，具有金属光泽，暗处不发光
　　分子量 123.90 蒸汽压 4357kPa(590℃)
　　熔 点 590℃(4357kPa) 溶解性 不溶于水、二硫化碳，微溶于无水乙醇，溶于碱液
　　密 度 相对密度(水=1)2.20；相对密度(空气＝１)4.77 稳定性 稳定
　　危险标记 8(易燃固体) 主要用途 用于制造火柴、农药，及用于有机合成
　　2.对环境的影响:
　　该物质对环境有害。
　　一、健康危害
　　侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。
　　健康危害：经常吸入此种粉尘，可引起慢性磷中毒。可致皮炎。
　　二、毒理学资料及环境行为
　　毒性：属低毒类。
　　危险特性：遇明火、高热、摩擦、撞击有引起燃烧的危险。与氧化剂混合能形成有爆炸性的混合物。燃烧时放出有毒的刺激性烟雾。化学反应活性较高，与氟、氯等能发生剧烈的化学反应。
　　燃烧(分解)产物：氧化磷、磷烷。
　　3.现场应急监测方法:
　　直接进水样气相色谱法
　　4.实验室监测方法:
　　气相色谱法《作业环境空气中有毒物质检测方法》，陈安之主编
　　5.环境标准:
　　中国(TJ36-79)车间空气中有害物质的最高容许浓度 0.03mg/m3(黄磷)

6.应急处理处置方法:
　　一、泄漏应急处理
　　隔离泄漏污染区，周围设警告标志，切断火源。建议应急处理人员戴好防毒面具，穿相应的工作服。用水润湿，使用无火花工具收集于干燥净洁有盖的容器中，倒至空旷的地方，干燥后即自行燃烧。如果大量泄漏，与有关技术部门联系，确定清除方法。
　　二、防护措施
　　呼吸系统防护：佩带防尘口罩。
　　眼睛防护：必要时戴安全防护眼镜。
　　身体防护：穿工作服。
　　手防护：戴防护手套。
　　其它：工作现场严禁吸烟。工作后，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
　　三、急救措施
　　皮肤接触：脱去污染的衣着，立即用清水彻底冲洗。就医。
　　眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。
　　吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。必要时进行人工呼吸。就医。
　　食入：误服者给充分漱口、饮水，就医。
　　灭火方法：干粉、砂土。
　　三、红磷燃烧
　　红磷燃烧时消耗氧气：4P+5O2=2P2O5
　　所以可以用红磷测试氧气占空气中的比例
　　过程：在密封的集气瓶内用燃烧匙燃烧大量红磷同时连接另一个装满水的瓶子，待红磷燃烧后，冷却到室温，接通两个瓶子（移开止水夹），集气瓶内会流进水，最后正好五分之一（如果超过或不足五分之一，则实验过程操作有问题）
　　如果不足五分之一原因可能有三：1.红磷量不足，不足以消耗尽氧气
　　2.集气瓶没有密封，漏气
　　3.没有冷却到室温，就打开止水夹

　黄磷
　　英文名：YEUOW PHOSPHORUS
　　分子式：P4
　　分子量：123.89
　　物质参数：外观为黄色腊状固体，相对密度1.82（20℃），熔点44.1℃，沸点280℃。不溶于水，溶于液碱、苯、 乙醇、 甲苯、易溶于二硫化碳。易燃，在34℃即自行燃烧。
　　最高允许浓度：0.03mg/m3
　　化学特性：与卤素、氧能直接反应，生成相应的卤化物或氧化物。
　　用途：用于生产热法磷酸、三化氯磷、三氯氧化磷，五硫化二磷等磷化合物及供制造敌百虫，甲铵磷，杀虫眯、敌敌畏等有机磷农药和灭鼠药的原料等。
　　预防：操作时应穿戴劳保，车间岗位配有2—5%硫酸铜溶液，生产系统应密闭，环境应通风，岗位应备有盛满清水池，包装黄磷时严格按规程操作。
　　应急处理：黄磷燃烧时应立即用清水扑灭，防止溅散；磷烧伤皮肤时，立即浸入清水中，先用2%碳酸氢钠溶液浸泡，再用1—2%CUS04溶液冲洗烧伤处，经现场应急处理后，立即送往附近医院治疗；口服黄磷中毒时立即用0.2%硫酸铜洗胃，同时禁忌脂肪食物和牛奶。
　　消防措施：黄磷包装岗位应配备清水阀门和消防阀门，出现黄磷燃烧时用水冲射，防止溅散，待火熄后，必须对燃点进行清理，防止再燃。