致命的“小太阳”

时间:2023-12-11 10:19:02

从动物的尿液中到燃烧弹,磷几乎无处不在,因此它也几乎是人们最厌恶的元素

在1669年的汉堡,一位自命不凡的德国炼金术士亨尼格·布兰特(Hennig Brandt)在煮沸的尿液中,偶然发现了白磷。他四处向当地的科学家和权贵们展示他手中的这些光亮的粉末,一时变成了镇子上大家的谈资。然而接下去的残酷现实极具讽刺意味:在布兰特发现磷的274年之后,这原本被寄予期望能把铅变成金子的粉末并没有带来一丝一毫的黄金,与之相反的是,在第二次世界大战中,成千吨的白磷燃烧弹在汉堡市上空倾泻而下,瞬间将城市化作灰烬。直到今天,白磷依然作为制造武器的原料。

我已经用红磷成功地制作了一批厨房用的火柴。虽然红磷和白磷在组成成分上都是磷元素的单质,但是红磷就其本身而言是无害的,然而白磷却恰恰相反,它在任何意义上都是极度危险的。白磷在氧气中会迅速自燃并且剧烈燃烧,直到切断氧气。摄入0.1克白磷就足以致命,小剂量的白磷长期在体内积聚也会导致下颚脱落。这是一种严重的病症,医学术语叫“磷毒性颌骨坏死”。

造成红磷和白磷性质如此不同的主要原因在于其内部的原子排列不同。蜡状的白磷是四面体结构,原子键绷得很紧。其化学键中蕴藏的能量会随着键的断裂而涌出,造成了白磷具有高反应活性,而红磷中的原子成十分稳定的链状排列。因此,同样的元素体现出十分不同的性质。

白磷的原子键绷得很紧,其化学键中蕴藏的能量会随着键的断裂而涌出,而红磷中的原子呈十分稳定的链状排列。

布兰特一直试图把铅变为金子,并且找到了另一种在黑暗中看上去闪闪发亮的物质,他以为这是在正确的方向上前进的一大步。但是,事实上并非如此。他在煮尿上花掉了两位妻子的财富后,在贫困中死亡。(炼金术士对尿液如此着迷,是因为其金黄的颜色,以至于一直着力于从中获得黄金。从铅中获取黄金并非不可能,但你需要的是一个核反应堆,而不是尿桶。)

然而,在早期化学研究过程中,白磷的发现仍是一大里程碑。直至今日,白磷仍应用于生产生活中的许多方面,包括磷酸,几乎所有可乐型饮料中均有这种成分。它也被用来在教室中做漂亮的演示实验,以证明其极端的易燃性以及耀眼的黄色光。希望这些特别明亮的光永远不要出现在自家居室周围。

白磷在空气中燃烧,发出美丽的磷光。

如何组装白磷“小太阳”

你需要

□ 0.5克白磷

□ 纯洁的氧气或者液氧

□ 橡胶手套

□ 安全眼镜

□ 直径为40厘米的玻璃球

□ 通风柜

□ 灭火器

1 在充满氧气的球体中心放置大约0.5克的白磷,然后用微热的棍子的一端轻轻接触它,使其燃烧。

2 被点燃的白磷所产生的浓烟迅速充满了整个玻璃球。这也体现出了白磷在军事上的一大用途:制造烟雾弹。

3 磷条剧烈燃烧1分多钟的时间。这样我们就得到了这个白磷“太阳”。

真实的危险警告:

白磷的毒性极强,0.1克的白磷就可以致命。白磷在稍高于室温的条件下就能着火自燃。在许多国家和地区,私藏白磷是非法的。