當前位置:首頁 > 新聞中心 > 要聞

【趣味科普】第八期:磷家族最活躍的成員,危險的“魔法師”——白磷

時間:2020-12-11        來源:

在上一期中,我們介紹了“磷家族”的第一位成員:黑磷

點擊查看上一期回顧:【趣味科普】第七期:媲美石墨烯的“黑馬”,被寄予厚望的新型半導體——黑磷

這一期【趣味科普】我們來看看“磷家族”最活躍的成員——白磷

提到白磷,有人覺得它像“惡魔”一般可怕,也有人覺得它像“魔法師”一樣神奇。

01

它是危險的“魔法師”

在懸疑劇中經常出現

大部分人聽說白磷,第一反應就是:鬼火。

鬼火的科普想必早已耳熟能詳:

很早以前,人們經過墳墓時,會看到一些奇怪的現象:一團藍色的火像“幽靈”一般漂浮在空中。人們無法解釋這種神奇的現象,于是將這種火,取了一個形象的名字“鬼火”

鬼火現象

 

實際上,之所以會出現這樣的現象,是因為磷元素在人體內大量存在,而人死后磷元素被微生物降解,從+5價的磷酸變成了-3價的磷化氫,而磷化氫只要溫度達到38度,就很容易自燃,再加上-3價磷的綠色火焰看起來很詭異,所以才顯得邪門。

除了“鬼火”現象,白磷還被經常出現在懸疑劇中,在劉德華主演的《狄仁杰之通天帝國》中,三個人無故的“自燃”而死,頃刻間紅色火球蔓延到全身,之后將整個人燒成了黑色的灰燼。不僅起火原因難以捉摸,視覺效果也十分震撼。

影片中為了特效夸張了燃燒效果,人幾乎被燒成灰燼。

 

在電影里,通過狄仁杰之口我們可以得知,引起“自燃”現象的東西是一種來自西域的蟲子,名曰“赤焰金龜”,這當然是影片虛構的。而這種蟲子之所以能引起人體“自燃”,在于它以黃磷為食,因此全身都充滿了毒性。

02

白磷自燃的特性,讓它成為“雙刃劍”

因為白磷燃燒彈的殺傷力太過于兇殘,如今已經成為國際禁用武器。

那么,究竟為什么白磷能夠自燃,并且殺傷力極大呢?這與白磷的化學性質有關:

作為一種物質,白磷本無罪,甚至可以用活潑可愛來形容它。

白磷是一種磷的單質,化學式為P4。外觀看起來,是白色或者淺黃色的半透明性固體。它的質地柔軟,冷時性脆,見光以后顏色會變深,暴露在空氣中時,在暗處能產生綠色磷光和白煙。在濕空氣中,只要氣溫達到40℃,就能著火。所以在實驗室中,需要放在冷水中保存,否則很容易就會自燃。

白磷

 

一個白磷分子中有四個磷原子,它們組成一個正四面體,按照正常情況,鍵角應該是60度,而實際上磷原子以3p軌道雜化成鍵,p軌道成鍵的鍵角一般是90度,因此白磷分子里磷磷鍵是受了很大應力而彎曲的鍵,非常不穩定。這種不穩定在宏觀上就表現為活躍的化學性能,在常溫下就很活潑。

白磷的分子結構

 

正是由于白磷自燃的特性,所以用白磷制造的燃燒彈威力非常大,它碰到物體后會不斷燃燒,直至熄滅,接觸人體后,會穿透皮肉,深入骨頭,造成致命燒傷。

無論是在影視作品中,還是在網絡射擊游戲中,人們總能看到燃燒彈的威力:只要一顆燃燒彈,就能讓敵方籠罩在火海中,造成可怕的殺傷力。因此,人們將白磷稱為“地獄之火”,自燃的特性,讓白磷的“活潑”成了“雙刃劍”

白磷是“磷家族”中最活潑、脾氣最大的成員。它自燃的性質,既讓人為大自然的鬼斧神工感到驚嘆,也讓人為現代戰爭的殘酷感到害怕。

但我們仍然相信,對白磷更好地利用,一定能促進科研的進步,為人類造福,而非帶來災難。

 

參考文獻:

[1]趙玉芬,趙國輝,麻遠,磷與生命化學。北京:清華大學出版社,2005.

[2]梁楚翹, 李艷梅. 磷元素參與的生命活動。化學教育,2019,40(23): 1-4.

[3西蒙·庫倫·菲爾德, 西奧多·格雷. 視覺之旅:神奇的化學元素2[M]。北京: 人民郵電出版社, 2013: 108-109.

[4]姚大均. 化學世界[M]. ?南京: 江蘇少年兒童出版社,2001: 392-393, 452.

[5]舒萬艮,熊聯明,劉又年. 微膠囊紅磷阻燃劑的研究進展[J].中國塑料。2002-1-16(1):12-14.

 

對于“磷家族”的了解,是否還意猶未盡呢?下一期,我們繼續科普“磷家族”成員,盡請期待哦!

最新資訊

中國科學報|AI搭臺,中試更快助力成果跨越“死亡之谷...

2026-01-13

學習貫徹全會精神 勇當科技創新尖兵

2025-12-22

武漢中科先進技術研究院黨支部開展黨的二十屆四中全會...

2025-12-10