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阅读 18934 次 历史版本 2个 创建者:暖心 (2011/6/30 14:56:33)  最新编辑:无影之云 (2011/7/20 14:56:21)
拼音:lín(Lin)
英文:phosphorus
同义词条:phosphorus,磷粉,磷单质
  
元素性質數據
元素性質數據

  磷是一種化學元素,處於元素周期表的第三周期、第VA族。磷有白磷紅磷黑磷三種同素異構體。磷存在與人體所有細胞中,是維持骨骼和牙齒的必要物質,幾乎參與所有生理上的化學反應。磷還是使心髒有規律地跳動、維持腎髒正常機能和傳達神經刺激的重要物質。沒有磷時,煙酸不能被吸收;磷的正常機能需要維生素(維生素食品) D 和(鈣食品)來維持。
 
 

基本信息

  
  元素名稱:磷

  英文名稱:phosphorus
紅磷
   紅磷

  化學式:P

  原子量:30.97

  元素類型:非金屬

  發現年代:1669年 

元素描述

 
  單質磷有白磷、紅磷、黑磷三種同素異構體。其中,白磷或黄磷是無色或淡黄色的透明結晶固體。密度1.82克/釐米3。熔點44.1℃,沸點280℃,着火點是40℃。放於暗處有磷光發出。有惡臭。劇毒。幾乎不溶於水。在高壓下加熱會變爲黑磷,其密度2.70克/釐米3,略顯金屬性。電離能爲10.486電子伏特。不溶於普通溶劑中。白磷經放置或在400℃密閉加熱數小時可轉化爲紅磷。紅磷是紅棕色粉末,無毒,密度2.34克/釐米3,熔點59℃,沸點200℃,着火點240℃。不溶於水。在自然界中,磷以磷酸鹽的形式存在,是生命體的重要元素。存在於細胞、蛋白質、骨骼和牙齒中。在含磷化合物中,磷原子通過氧原子而和别的原子或基團相聯結。

  如果氧氣不足,在潮濕情況下,白磷氧化很慢,並伴隨有磷光現象。白磷可溶於熱的濃鹼溶液,生成磷化氫和次磷酸二氫鹽;幹燥的氯氣與過量的磷反應生成三氯化磷,過量的氯氣與磷反應生成五氯化磷。磷在充足的空氣中燃燒可生成五氧化二磷,如果空氣不足則生成三氧化二磷。  

物理屬性

 
  原子體積:(立方釐米/摩爾)17.0

  元素在太陽中的含量:(ppm) 7
紅磷阻燃劑
   紅磷阻燃劑

  太平洋表面 0.0015

  地殼中含量:(ppm)1000

  原子結構

  原子半徑/Å: 1.23

  原子體積/cm3/mol: 17

  共價半徑/Å: 1.06

  電子構型: 1s2 2s2p6 3s2p3

  離子半徑/Å: 0.38

  熱導率: W/(m·K)(white) 0.236

  氧化態: ±3,5,4

  晶體結構

  白磷是分子晶體,立方晶系,分子間靠範德華力結合,分子式P4,4個磷原子位於四面體的四個頂點。

  紅磷的結構目前還不十分清楚,有人認爲紅磷是鏈狀結構。

  氧化態

  Main P+5

  Other P-3, P-2, P0, P+2, P+3

  化學鍵能: (kJ /mol)

  P-H 328

  P-O 407

  P=O 560

  P-F 490

  P-Cl 319

  P-P 209

  晶胞參數:

  a = 1145 pm

  b = 550.3 pm

  c = 1126.1 pm
白磷和紅磷
 白磷和紅磷


  α = 71.840°

  β = 90.370°

  γ = 71.560°

  電離能 (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:已發現的共有13種,包括從磷27到磷39,其中隻有磷31最爲穩定,其它同位素都具有放射性。

  磷的同素異形體:黑磷(紫磷、金屬磷),白磷,紅磷(赤磷)

  元素類型:非金屬 

化學性質

 
  單質磷的性質,主要介紹白磷的性質。白磷不溶於水,易溶於二硫化碳CS2中。它和空氣接觸時緩慢氧化,部分反應能量以光能的形式放出,這便是白磷在暗處發光的原因,叫做磷光現象。當白磷在空氣中緩慢氧化到表面上積聚的熱量使溫度達到313K時,便達到了白磷的燃點,發生自燃。因此白磷一般要貯存在水中以隔絕空氣。白磷是劇毒物質。白磷的主要反應有 :

  (1)白磷在空氣中自燃生成氧化物。P4+3O2==P4O6

  (2)白磷與鹵素單質劇烈反應,在氯氣中也能自燃生成三氯化磷和五氯化磷。

      P4+6Cl2==4PCl3   P4+10Cl2==4PCl5

  (3)白磷能被硝酸氧化成磷酸。3P+5HNO3+2H2O==3H3PO4+5NO↑

  (4)白磷溶解在熱的濃鹼中,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生成磷化亞銅,在冷溶液中則析出銅。

     11P+15CuSO4+24H2O=△=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4

     2P+5CuSO4+8H2O==5Cu+2H3PO4+5H2SO4

  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 

磷的氧化物

 
  磷的氧化物有三氧化二磷五氧化二磷

  三氧化二磷

  1.三氧化二磷的制備
磷自燃
         磷自燃現象


  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)的氧化物P4O6,常稱做三氧化二磷。 P4+3O2=P4O6

  2.三氧化二磷的結構

  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原子而形成稠環分子。形成P4O6分子後,4個P原子的相對位置(正四面體的角頂)並不發生變化。

  3.三氧化二磷的性質

  由於三氧化二磷的分子具有似球狀的結構而容易滑動,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,溶於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 ③三氧化二磷易溶於有機溶劑中。

  五氧化二磷

  1.五氧化二磷的制備

  磷在充分的氧氣中燃燒,可以生成P4O10,這個化合物常簡稱爲五氧化二磷。其中P的氧化數爲+5。 P4+5O2==P4O10

  2.五氧化二磷的結構

  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。

  3.五氧化二磷的性質

  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幹燥劑。

  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,並不能立即轉變成磷酸,隻有在HNO3存在下煮沸才能轉變成磷酸:P4O10+6H2O=HNO3 (煮沸)=4H3P04  五氧化二磷是磷酸的酸酐。

磷的同素異形體

 
  黑磷(金屬磷):化學結構類似石墨,因此可導電。化學式一般寫爲P。深黑色粉末   

  白磷(黄磷):化學式:P4,淡黄蠟似半透明可結晶的固體,於黑暗中能發光。有特臭,劇毒。比重1.83,熔點44.4,沸點287度。

  紅磷(赤磷):化學結構爲巨型共價分子。化學式一般寫爲P。鮮紅色粉末,無毒,比重2.296,熔點725度,是黄磷於壓力下稀有氣體中加熱8-10日而成

  紫磷:化學結構爲層狀,但與黑磷不同。化學式一般寫爲P。  

發現過程

 
  在化學史上第一個發現磷元素的人,當推十七世紀的一個德國漢堡商人波蘭特(Henning·Brand,約1630年~ 約1710 年)。他是一個相信鍊金術的人,由於他曾聽傳說從尿里可以制得“金屬之王”黄金,於是抱着圖謀發財的目的,便用尿作了大量實驗。1669年,他在一次實驗中,將木炭石灰等和尿混合,加熱蒸餾,雖沒有得到黄金,而竟意外地得到一種十分美麗的物質,它色白質軟,能在黑暗的地方放出閃爍的亮光,於是波蘭特給它取了個名字,叫“冷光”,這就是今日稱之爲白磷的物質。波蘭特對制磷之法,起初極守祕密,不過,他發現這種新物質的消息立刻傳遍了德國。 德國化學家孔克爾曾用盡種種方法想打聽出這一祕密的制法,終於探知這種所謂發光的物質,是由尿里提取出來的,於是他也開始用尿做試驗,經過苦心摸索,終於在1678年也告成功。他是把新鮮的尿蒸餾,待蒸到水分快幹時,取出黑色殘渣,放置在地窯里,使它腐爛,經過數日後,他將黑色殘渣取出,與兩倍於“尿渣”重的細砂混合。一起放置在曲頸瓶中,加熱蒸餾,瓶頸則接連盛水的收容器。起初用微火加熱,繼用大火幹餾,及至尿中的揮發性物質完全蒸發後,磷就在收容器中凝結成爲白色蠟狀的固體。後來,他爲介紹磷,曾寫過一本書,名叫《論奇異的磷質及其發光丸》。在磷元素的發現上,英國化學家羅伯特·波義耳差不多與孔克爾同時,用與他相近的方法也制得了磷。波義耳的學生漢克維茨(Codfrey·Hanckwitz)曾用這種方法在英國制得較大量的磷,作爲商品運到歐洲其他國家出售。他在1733 年曾發表論文,介紹制磷的方法,不過說得十分含糊,以後,又有人從動物骨質中發現了磷。

  磷廣泛存在於動植物體中,因而它最初從人和動物的尿以及骨骼中取得。這和古代人們從礦物中取得的那些金屬元素不同,它是第一個從有機體中取得的元素。最初發現時取得的是白磷,是白色半透明晶體,在空氣中緩慢氧化,產生的能量以光的形式放出,因此在暗處發光。當白磷在空氣中氧化到表面積聚的能量使溫度達到40℃時,便達到白磷的燃點而自燃。所以白磷曾在19世紀早期被用於火柴的制作中,但由於當時白磷的產量很少而且白磷有劇毒,使用白磷制成的火柴極易着火,效果倒是很好,可是不安全,而且常常會發生自燃,所以很快就不再使用白磷制造火柴。到1845年,奧地利化學家施勒特爾發現了紅磷,確定白磷和紅磷是同素異形體。由於紅磷無毒,在240℃左右着火,受熱後能轉變成白磷而燃燒,於是紅磷成爲制造火柴的原料,一直沿用至今。是拉瓦錫首先把磷列入化學元素的行列。他燃燒了磷和其他物質,確定了空氣的組成成分。磷的發現促進了人們對空氣的認識。

  磷的拉丁名稱phosphorum有希臘文phos(光)和phero(擕帶)組成,也就是“發光物”的意思,元素符號是P。

  另外,人們常說的的“鬼火”是P2H4氣體在空氣中自動燃燒的現象。  

元素用途

 
  諸多領域皆有貢獻

  目前,全世界生產的無機磷化合物達300種以上,磷工業在現代化學工業中占據相當顯赫的地位,發揮着越來越重要的作用,

  在種種金屬的預處理方法中,磷化處理是最爲廣泛采用的方法。如果埃菲爾鐵塔不經過防腐處理,這座由7000噸鋼建成的世界奇觀,將會在幾個月内變成一堆廢銅爛鐵。在我國,由於金屬腐蝕造成的經濟損失每年高達300億元以上,占國民生產總值的很大比例,如何減少這方面的損失恰恰是磷工業大顯身手的地方。

  磷在植物生長發育和新陳代謝中起着極其重要的作用,而土壤缺磷已成爲我國乃至世界農業生產發展最重要的限制因素,全世界缺磷的土地已經占到 43%。然而,目前人類社會對磷肥的利用串僅爲10%~25%,其餘部分則轉化成難以被植物吸收的磷酸鹽,致使土壤中的總磷含量爲有效磷含量的 100~600倍,與此同時,磷礦資源缺乏相應的替代品種,目前全球可供經濟開采的磷礦資源僅僅隻夠使用50年左右,人類正面臨着嚴峻的磷資源枯竭的挑戰。因此,如何提高作物自身潛力、充分利用土壤中的磷,已經成爲科學家關注的焦點。在此基礎上,對土壤施加各種磷肥十分必要。在磷肥生產中,過磷酸鈣是比較常用的混合物原料。主要成分爲磷酸二氫鈣和石膏,用硫酸分解磷灰石制得的普通過磷酸鈣,80%~95%溶於水,屑水溶性速效磷肥,既可以直接用作磷肥,也可用於制取複合肥料。磷酸和磷灰石反應所得產物磷酸二氫鈣被稱爲重過磷酸鈣,爲灰白色粉末,主要用作酸性磷肥。除此之外,重過磷酸鈣與碳酸氫鈉作用,可放出二氧化碳氣體,能夠用於食品發酵。

  磷化合物是水處理劑中的一個大類,主要用在城市供排水、工業廢水、工業冷卻水、鍋鑪水、油田水等領域。長期以來,磷被認爲是導致水體富營養化的主要元素之一,所以許多國家紛紛采取禁磷措施,以減少環境污染。然而,實際情況遠未如此簡單。在水質較硬的地區,使用無磷洗滌劑的洗滌效果比較差,需使用更多的表面活性劑,容易造成其他污染。這樣一來,總體效果反而不如使用含磷洗滌劑。而且,考慮到磷酸鹽易於回收,在污水排放前加強磷的回收處理,不僅避免水體富營養化的問題,還可以避免磷資源的浪費。如今,德國等一些原本禁磷的國家又開始複磷,允許在洗滌劑中添加一定數量的含磷化合物,以增強潔淨效果,當然,采取這樣措施的前提是保證磷得以回收利用。

  生命運動不可缺少

  磷是人體中含量較多的元素之一,僅次於鈣,磷和鈣都是骨骼、牙齒的重要構成材料,其中鈣磷比值約爲2:1。正常成年入骨中的含磷總量約爲600~900克。其中的80%和鈣結合並貯存於骨骼和牙齒中,剩餘的20%分布於神經組織等軟組織之中。

  磷是生命物質的組成部分。它是組成核苷酸的基本成分,而核苷酸是生命中傳遞信息和調控細胞代謝的重要物質核糖核酸(RDA)和脱氧核糖核酸(DNA)的基本組成單位。它能夠參與體内的酸鹼平衡的調節和體内脂肪的代謝,保持體内ATP代謝的平衡,在調節能量代謝過程中發揮重要作用。

  磷化學與生命起源學有着密切關係。科學家實驗結果證明:氨棊酸和磷的化合物——磷醯化氨基酸,可以定向組裝成多肽、多核苷酸,並能形成生物膜。據此,可以進一步形成生命進化的最小系統。這項研究成果爲核酸蛋白質起源提出了實驗依據,並在生物工程、基因治療等方面有着巨大應用前景。

  磷對生物體的遺傳代謝、生長發育、能量供應等方面都是不可缺少的。人體每100毫升全血中含磷35~45毫克。磷的功能影響血漿及細胞中的酸鹼平衡,促進物質吸收,刺激激素的分泌,有益於神經和精神活動。磷能刺激神經肌肉,使心髒和肌肉有規律地收縮。磷幫助細胞分裂、增殖及蛋白的合成,將遺傳特征從上一代傳至下一代。

  若是磷在人體中存在比例失調,會對人體造成嚴重的危害。如果缺磷,則骨髓、牙齒發育不正常,骨質疏松、軟化、容易骨摺,食欲不振、肌肉虛弱,與磷有關的缺乏症還包括佝僂病,這種小兒病因缺少磷、鈣、維生素D或鈣磷比例失調而引起。骨軟化是成人的佝僂病,同樣是長期缺少磷、鈣、維生素D或鈣磷比例失調而引起。幾乎所有的食物都含磷,因此人類缺磷是極爲少見的。但遇有下列情況則可造成缺磷:過量攝入不能被吸收的抗酸藥物,如鋁、鈣、鎂制劑等:喂牛奶的嬰兒;素食者常食產自缺磷土壤的高纖維膳食。與此相反,血液中含磷過多,會降低血中鈣的濃度,引起低血鈣症,從而導致神經興奮性的增強,手足抽搐和驚厥;骨質疏松、易碎;牙齒蛀蝕;各種鈣質缺乏的症狀日益明顯,以致破壞其他礦物質的平衡。

  軍事用途

  白磷是一種無色或者淺黄色、半透明蠟狀物質,具有強烈的刺激性,其氣味類似於大蒜,燃點極低,一旦與氧氣接觸就會燃燒,發出黄色火焰的同時散發出濃烈的煙霧。可以用來燃燒普通燃燒材料難以燃燒的物質,其特點爲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度以上,足以在有效的範圍内將所有生物體消滅。白磷彈的危害性非常大,它碰到物體後不斷地燃燒,直到熄滅,因此,當它接觸到人的身體後,肉皮會被穿透,然後再深入到骨頭。

  白磷燃燒彈即應用此性質,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。技術含量不大,現在各國軍隊基本都有。 白磷彈基本結構,就是在彈體内充填磷藥,遇空氣即開始自燃直到消耗完爲止。完整的白磷彈由彈底、炮彈底塞、塑料墊圈、起爆藥、起爆藥室、黄磷發煙罐、鋁質隔片、彈體、銷針、限位器、保險與解除保險裝置、延期雷管、抛射藥和機械時間瞬發引信組成。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,彈體内含有大量粘稠劑,能粘在人體和裝備上燃燒,通常用於打擊裸露或易燃目標,殺傷效果極佳,曾被1980年通過的《聯合國常規武器公約》列爲違禁武器,不允許對平民或在平民區使用。盡管美國沒有簽署該公約,似乎可不受其制約,但作爲一項被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,而美國作爲國際社會的一員,理應自覺遵守,否則就會引起國際公憤,陷己於孤立境地。

  白磷炮彈主要用作燃燒彈某些情況下也可代替照明彈,二戰末期各國陸軍就開始使用了,美軍似乎是放在化學迫擊炮連内。煙幕彈中裝有白磷,當其引爆後,白磷會在空氣中迅速燃燒:4P+5O2 === 2P2O5生成物P2O5( 點燃 ) 。 後與空氣中的水分以生化學反應:P2O5+H2O====2HPO3(偏磷酸),P2O5+3H2O===2H2PO4(磷酸),這些酸液微滴與一部分未發生反應的白色小顆粒狀P2O5懸浮在空氣中便形成了煙霧。

  處白磷燃燒彈作用範圍,最有效方法是全身浸入水中隔絕空氣,降低溫度。對於傷處,應立即進行外科處理(將傷處切除)。 

對人體的影響  

生理功能

  1、磷和鈣都是骨骼牙齒的重要構成材料,促成骨骼和牙齒的鈣化不可缺少的營養素。有些嬰兒因爲缺少鈣和磷,常發生軟骨病或佝僂病。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。可是牙齒一旦長出後,便會失去自行修複的能力。如果兒童長牙時缺鈣,牙齒就容易損壞。

  2、保持體内ATP代謝的平衡。

  3、磷是組成遺傳物質核酸的基本成分之一,而核苷酸是生命中傳遞信息和調控細胞代謝的重要物質——核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的基本組成單位。

  4、參與體内的酸鹼平衡的調節,參與體内能量的代謝。人體中許多酶也都含有磷。碳水化合物、脂肪、蛋白質這3種含熱能的營養素在氧化時會放出熱能,但這種能量並不是一下子放出來的,這其中磷在貯存與轉移能量的過程中扮演着重要角色。      

需要人群

  甲狀腺功能亢進的人需要補充磷質。<br>  

生理需要

  成人適宜攝入量爲700mg/d。 

過量表現

  骨質疏松易碎、牙齒蛀蝕、各種鈣缺乏症狀日益明顯、精神不振甚至崩潰,破壞其他礦物質平衡。高磷血症。  

缺乏症狀

  1.磷質缺乏會導致佝僂病和牙齦溢膿等疾患。

  2.缺磷會使人虛弱,全身疲勞,肌肉酸痛,食欲不振。  

攝入提示

  因爲人類食物中含有豐富的磷,故人類營養性的磷缺乏很少見,中國人不缺乏,已經過量並幹擾鈣的吸收。

食物來源

  人體80%的磷在骨骼與牙齒中。磷對人的生理功能是多種多樣的,對遺傳信息的傳遞、能量代謝和物質代謝,生長發育都有至關重要的作用。

  磷在食物中存在也很廣泛。磷的豐富來源有可可粉、棉籽粉、魚粉、花生粉、西葫蘆子、南瓜籽、米糠、大豆粉、向日葵、麥麩。良好來源有牛肉、幹酪、、海產品、羊肉、肝、果仁、花生醬、豬肉、禽肉和全穀粉。一般來源有麵包、穀物、幹果、、冰淇淋、牛奶、大多數的蔬菜和白麵粉。微量來源有脂肪、油、果汁、飲料、新鮮水果和糖。

  磷在體内的吸收與排泄和鈣大致一樣。膳食中的穀類與蔬菜中的磷爲植酸形式的磷,人腸缺少乳糖酶,所以植酸利用率低。故正常成人約能吸收膳食中磷的43%~46%,尤以大米作爲主糧的情況下。以米及奶制品或以米及小魚爲主食時,其吸收率可高些,約爲47%~64%。牛奶喂養的嬰兒腸中磷淨收率爲65%~75%。人乳喂養者則超過85%;低磷膳食的吸收率最大可達到90%。若長期食用大量穀類食品,對植物磷形成適應性,可不同程度地提高植酸磷的吸收率。面食發酵有利於磷的吸收。食物中磷存在的形式與磷的需要量關係並不密切。食物中的磷是以無機磷和有機磷兩種形式存在的,有機磷包括磷蛋白、磷糖和磷脂。不同種類的食物,無機磷和有機磷的含量也各不相同。就牛奶而言,70%爲無機磷。動物組織則以有機磷爲主。攝人的磷,不論是以有機磷的形式還是以無機磷的形式存在,均能在胃腸道吸收。有機磷化合物大部分在胃腸道水解後被吸收。如果食物能提供足量的無機磷,機體本身也能將其合成爲有機磷。從膳食攝人的磷酸鹽有70%在小腸内吸收,中段吸收最多。磷的吸收需要鈉和鈣離子的同時存在及有足夠的代謝能。醫學教育網蒐集整理

  磷的吸收也需要維生素D。當維生素D缺乏時,血清中無機磷酸鹽下降。

  不同種類的食物,其磷含量也不相同。食物中肉、魚、蛋、牛乳、乳酪和硬殼果等蛋白含量豐富的食物含磷較多。稻米可供給大約12%的磷。除了骨質外,肉類、禽類和魚類的含磷量比鈣高15~20倍。隻有牛奶、天然幹酪、深綠色闊葉蔬菜和骨質的鈣含量高於磷含量。牛奶中鈣和磷含量都高於人奶,而且其鈣磷比值有很大不同。牛奶中鈣磷的比值爲1.3:1,而人奶則爲2.3:1。非奶品及奶制品的普通食物,其鈣磷比值在0.3~0.9之間。因此,牛奶及奶制品在食物中的比例能影響整個飲食的鈣、磷比值。鈣、磷比值過低會影響鈣的吸收,過高會影響磷的吸收。一般情況下,並不存在飲食磷的缺乏問題,因爲磷存在於所有的天然食物中。

  如果鈣、鐵、鋁、鎂等吸收過多,會幹擾磷的吸收。穀物中的磷多以植酸形式存在,它與鈣結合成不溶解、不能被吸收的鹽。

磷對植物的影響

 
  磷肥能夠促進番茄花芽分化,提早開花結果,促進幼苗根系生長和改善果實品質。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爲高,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。鉀在植物體内促進氨基酸,蛋白質和碳水化合物的合成和運輸,對延遲植株衰老,延長結果期,增加後期產量有良好的作用。

  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。當林進入植物體後,大部分成爲有機物,有一部分仍然保持無機鹽的形式。磷以磷酸根形式存在於糖磷酸、核酸、核苷酸、輔酶、磷脂、植酸等中。磷在ATP的反應中其關鍵作用,磷在糖類代謝、蛋白質代謝、和脂肪代謝中起着重要的作用。

  施磷能夠促進各種代謝正常進行,植物生長發育良好,同時提高植物的抗寒性和抗旱性。由於磷與糖類、蛋白質和脂肪的代謝和三者相互轉變都有關係,多以不論栽培糧食作物、豆類作物和油類作物都需要磷肥。

  缺磷時,蛋白質合成受阻,新的細胞質和細胞核形成較少,影響細胞分裂,生長緩慢,也少,分枝或分蘖減少,植株矮小,葉片暗綠,可能是細胞生長慢,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。因爲缺磷阻礙了糖分運輸,也自己累了大量的糖分,有利於黄色素苷的形成。缺磷時,開花期和成熟期都延遲,產量降低,抗性減弱。  

對環境的影響

 
  磷的污染危害尤須重視,轔的提鍊、制造、泄漏和磷化物進入人體,均能產生污染和侵害。其中,磷化氫等污染更需令人關注,磷化氫是無色氣體,純時幾乎無味,但工業品有臭魚一樣的臭味。它在空氣中可自燃;濃度達到一定程度時還可以發生爆炸。

  磷化氫從呼吸道吸入,首先刺激呼吸道,致黏膜充血、水腫,肺泡也有充血、滲出,嚴重時有點狀廣泛出血,肺泡充滿血性滲出液,這是發生急性肺水腫的病理基礎。磷化氫經肺泡吸收而至全身,影響中樞神經系統、心、肝、腎等器官。此外,經口誤服的磷化物,在胃内遇酸放出磷化氫,並從胃腸道吸收入血,與從呼吸道吸入的磷化氫所引起的中毒相似。

  吸入磷化氫氣體或誤服磷化物之後,會引起以神經系統、呼吸系統損害爲主的全身性疾病。急性磷化氫中毒起病較快,數分鍾即可出現嚴重中毒症狀,但個别病人潛伏期可達48小時。中毒的主要表現爲頭暈、頭痛、乏力、惡心、嘔吐、食欲減退、咳嗽、胸悶並有咽幹、腹痛及腹瀉等或肝功能異常。經適當治療,多在1周内恢複,一般不留後遺症。

  對磷化物污染的防治要從日常管理和加強防範入手,嚴格執行各項管理制度,堅持搞好安全生產。一旦出現磷中毒情況,要及時處理好現場,對患者要立即按急救常規處理,注意觀察,及早發現病情變化。口服磷化物的患者,應積極催吐、洗胃、導瀉以排除胃腸道内殘留毒物,即使就醫時已延遲多時,仍應積極洗胃。保護重要器官功能,給予足夠營養及維生素。  

磷的制備

 
  將磷酸鈣石英砂(SiO2)和炭粉的混合物放在電弧鑪中熔燒還原:

  2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C==6CaSiO3+P4+10CO(1373—1713k)

  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。

  該反應的本質是碳把高氧化態的磷還原成單質磷,單純的碳還原磷酸鈣的反應需要很高的溫度,加入石英砂後可大大降低反應溫度。

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