磷是众所周知的化学元素,它原文的意思叫做“冷光”。民间传说中的“鬼火”,就是一种磷的氢化物产生的自燃现象。人及动物的尸体腐烂分解而形成磷的氢化物。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”。由于磷是非金属元素,常温下单质为固态,于是又把原来的“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。于是他就偷偷地收集了大量的尿液,一点一点地慢慢蒸干后,又胡乱地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,终于有一次,他发现了一种在黑夜中能发出荧光的物质。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17世纪60年代末的事,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,遍布于人及动物体内,主要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,含磷的有机化合物也存在于骨骼和牙齿中。平常,我们所吃的食物里,都普遍的含有磷。同时由于饮食情况的不同,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,加上石英和焦炭,再经过1500℃的高温,而产生的磷蒸汽,在隔绝空气的状态下,冷凝到凉水中,成为固体的白磷。
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、沙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,于是便有很多人也想碰运气地做了起来。德国人孔柯尔居然在17世纪80年代后期,也从尿渣中制出了磷,其做法跟波兰特的方法如出一辙。17世纪80年代初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。18世纪70年代中期瑞典化学家舍勒,又从骨头中制出了磷。磷从此有了正式的名称,叫“发光体”。
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,很快就被安全火柴所代替。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于合成含磷的农药,这类农药有极强的毒性,使用时要特别小心。
磷就是这样被发现和推广应用的。
磷是一种化学性质很特别的元素,它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,就应多吃含磷质较多的食物。